DE3625580C2 - Batterieartige Ventilanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine batterieartige Ventilanordnung zur Steuerung von pneumatisch und/oder hydraulisch betätigbaren Einrichtungen oder Maschinen mit einer Mehrzahl von elektrisch oder elektromagnetisch betätigbaren, jeweils mit einem in sei­ nem Inneren Kanäle aufweisenden Sockel versehenen Ventilen (11-14), die nebeneinanderliegend zu einem Block zusammengespannt werden können, wobei mindestens ein zur Einspeisung von Steuer­ strömen dienender elektrischer Anschlußkontakt (18) vorgesehen ist, der lösbar an Stromführungsleitungen anschließbar ist.

Für derartige Ventilanordnungen sind beispielsweise Magnetven­ tile verwendbar, wie sie aus der DE-OS 31 47 062 bekannt sind. Im Inneren solcher Magnetventile kann ein Ventil-Speisekanal mit mindestens einem Ventil-Arbeitskanal mittels eines bewegba­ ren Ventilgliedes verbunden werden. Wird die Verbindung unter­ brochen, so wird üblicherweise der Ventil-Arbeitskanal über einen Entlüftungskanal entlüftet, der mittelbar oder unmittel­ bar an die Umgebung ausmündet. In dem die Ventile tragenden An­ schlußkörper befindet sich üblicherweise ein zu allen Ventilen führender, gemeinsamer Ventil-Speisekanal, während die einzel­ nen Ventil-Arbeitskanäle einzeln aus dem Anschlußkörper ausmün­ den.

Hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Einrichtungen oder Ma­ schinen erfordern zur Steuerung ihrer Bewegungsabläufe in der Regel eine Vielzahl derartiger Magnetventile, die zweckmäßiger­ weise zu batterieartigen Ventilanordnungen auf einem Anschluß­ körper zusammengefaßt werden, um die gesamte Steuereinheit zu zentralisieren. Die Anschlußkontakte der Ventile weisen dabei nach einer Seite, um die Stromzuführungsleitungen von einer elektrischen oder elektronischen Steuereinheit leicht von einer Seite her über Verbindungsstecker anschließen zu können. Wenn eine größere Zahl von Ventilen erforderlich ist, tritt jedoch der Nachteil auf, daß die dann notwendige große Anzahl von Steckern einen großen Montageaufwand, insbesondere bei Repara­ turarbeiten, mit sich bringt. Die vielen erforderlichen Stecker verteuern die Anlage und bedingen durch ihren Platzbedarf einen gewissen Mindestabstand zwischen den Ventilen, sofern nicht mittels sehr kleiner Stecker ein noch höherer Kostenaufwand, eine noch diffizilere Montage oder schlechtere elektrische Ver­ bindungen in Kauf genommen werden. Auch die Vielzahl der ein­ zeln heranzuführenden Stromzuführungsleitungen führt zu Platz- und Verlegungsproblemen, da diese Leitungen möglichst nicht ge­ knickt werden sollen. Ein Verwechseln der Stecker untereinander ist leicht möglich und kann zu ernsten Störungen der zu steu­ ernden Einrichtungen oder Maschinen führen.

Wegen der obigen Nachteile hat man in der DE 75 32 531 U be­ reits vorgeschlagen, mehrere Magnetventile zu einem Geräteblock zusammenzufassen, indem sie an einem Anschlußkörper sitzen, der im Inneren mit Fluidkanälen versehen ist, die mit den auf dem Anschlußkörper sitzenden Ventilen kommunizieren können, wobei mit Verbrauchern verbindbare Fluidkanäle wahlweise mit Druck­ mittel versorgt werden können. Die elektrische Energiezufuhr wird durch Anschließen von Stromzuführungsleitungen über Ver­ bindungskontakte oder Anschlußkontakte an den Ventilen bewirkt. Bei dieser Anordnung ist also die Montage ebenfalls umständlich und zeitraubend, von einer guten Übersicht bei der Herstellung der elektrischen Verbindungen kann hier nicht gesprochen wer­ den. Zwar zeigt die DE 25 17 767 A1 bei einem Haushaltsgerät den Anschluß verschiedener Funktionselemente, u. a. ein Magnet­ ventil über eine Flachbandleitung an eine gemeinsame Leiter­ platte, jedoch kann man auch hier die oben erwähnten Nachteile nicht vermeiden. Ähnlich ist schließlich auch noch die US-PS 29 16 721 zu bewerten, welche den Einsatz einer Leiterplatte bei einer elektrischen Schaltanordnung zeigt, wobei wiederum auf­ fällt, daß die Montage recht diffizil und umständlich und zeitraubend ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Ventilanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 zu schaffen, die bei reduziertem Kabelverlegeaufwand ohne Gefahr von An­ schlußverwechslungen einen raschen elektrischen Anschluß der Ventile ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine mehreren Ventilen gemeinsam zugeordnete einstückige an sich bekannte Leiterplatte vorgesehen ist, welche Verbindungskontakte für die Ventile trägt, wobei in einem Anschlußvorgang durch Anstecken ein gleichzeitiger elektrischer Anschluß aller Verbindungskontakte an die entsprechenden Anschlußkontakte der Ventile ermöglicht wird, daß an der Leiterplatte eine Mehrfachsteckdose angeordnet ist, an die ein Mehrfachstecker ansteckbar ist, der mit den weiterführenden und zu einem Kabel zusammengefaßten Stromfüh­ rungsleitungen verbunden ist, und daß die an der gemeinsamen Leiterplatte angeordneten Verbindungskontakte über auf der Lei­ terplatte vorgesehene Verbindungsleitungen mit der Mehrfach­ steckdose verbunden sind.

Ein einziges, mit einem Mehrfachstecker versehenes Verbindungs­ kabel kann dadurch alle Stromzuführungsleitungen aufnehmen. Die Steckschiene wird in einer einzigen Steckbewegung auf die An­ schlußkontakte sämtlicher Ventile aufgesteckt und der Mehrfach­ stecker in die Mehrfachsteckdose auf dieser Steckschiene einge­ steckt. Neben der sehr schnellen und kostengünstigen Montage und Demontage ist eine Verwechslung von Anschlüssen nicht mehr möglich. Die Steckschiene ist als billiges Bauteil bei einem Defekt leicht austauschbar. Eine geänderte Zuordnung von Strom­ zuführungsleitungen zu Ventilen ist über den Austausch der Steckschiene schnell und einfach realisierbar.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Ventilanordnung möglich.

Die angegebenen Vorteile der Steckschiene können optimal bei Anordnung aller Verbindungskontakte aller Ventile darauf ge­ nutzt werden. Dabei können diese Verbindungskontakte im ein­ fachsten Fall, insbesondere bei Ausbildung der Steckschiene als ebene Platte bzw. als Leiterplatte, als kontaktierte Ausnehmun­ gen ausgebildet sein, während die Anschlußkontakte an den Ven­ tilen durch entsprechend geformte Kontaktstifte oder Flachstec­ ker gebildet sind. Alternativ dazu können die Verbindungskon­ takte jedoch auch als auf der Steckschiene angebrachte Kontakt­ hülsen oder Kontaktbügel bzw. Kontaktstifte oder Flachstecker ausgebildet werden, wobei dann die Anschlußkontakte entspre­ chend als Kontaktstifte oder Flachstecker bzw. Kontakthülsen oder Kontaktbügel ausgebildet sein müssen. Bei einer Ausbildung der Steckschiene als Leiterplatte können vorteilhafterweise die Verbindungsleitungen als Leiterbahnen ausgebildet werden und auch kostengünstig elektronische Bauelemente, insbesondere zur Beeinflussung der Schalteigenschaften und -bedingungen der Ven­ tile angebracht werden. Bei Anwendung der gedruckten Schal­ tungstechnik führt dies zu besonders kostengünstigen Lösungen.

Die Mehrfachsteckdose auf der Steckschiene wird zweckmäßiger­ weise in einen der beiden stirnseitigen Bereiche angeordnet, wobei die Mehrfachsteckdose und der entsprechende Mehrfachstec­ ker besonders schmal ausgeführt werden können, wenn deren Kon­ takte in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind. Eine beson­ ders platzsparende und kompakte Ausführung ergibt sich dadurch, daß die in einer Reihe nebeneinander geordneten Kontakte paral­ lel zur Stirnseite und senkrecht zur Ebene der Steckschiene ausgerichtet sind und der Mehrfachstecker in einer Reihe mit den Ventilen angeordnet ist. Auf diese Weise wird die Steck­ schiene durch den Mehrfachstecker nicht verlängert, wobei der durch die Anordnung der Kontakte sehr schmal ausgebildete Mehr­ fachstecker die Reihe der Ventile nur unwesentlich verlängert. Kommt es dagegen bei der Steckschiene darauf an, daß sie zusam­ men mit dem Mehrfachstecker eine sehr flache Baueinheit bildet, so werden die Kontakte in einer Ebene mit der Steckschiene auf deren Stirnseite ausgerichtet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand beiliegender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel ei­ ner Ventilanordnung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 die Seitenansicht eines in eine Steckschiene eingesteckten Mehrfachsteckers dieses Ausfüh­ rungsbeispiels und

Fig. 4 eine Steckschiene des Ausführungsbeispiels für vier Ventile.

Die dargestellte Ventilanordnung besteht aus vier nebeneinander auf einem Anschlußkörper 10 angeordneten, elektrisch bzw. elek­ tromagnetisch betätigbaren Ventilen 11 bis 14. Der Anschlußkör­ per 10 weist einen Anschluß 15 für einen nicht dargestellten Ventil-Speisekanal im Inneren des Anschlußkörpers 10 auf der dort zu den einzelnen Ventilen 11 bis 14 geführt ist. Von den einzelnen Ventilen aus führen ebenfalls nicht dargestellte Ven­ til-Arbeitskanäle zu vier Anschlüssen 16 am Anschlußkörper 10. Oberhalb der Ventile 11 bis 14 sind vier Anschlüsse 17 von ebenfalls nicht dargestellten Entlüftungskanälen im Inneren der Ventile angebracht. Die Betätigung der Ventile erfolgt über elektromagnetisch arbeitende und ebenfalls im Ventilinneren an­ geordnete Betätigungseinrichtungen, die über Anschlußkontakte 18 mit Steuerströmen beaufschlagbar sind. In einer Schaltstel­ lung eines Ventils ist dabei der Ventil-Speisekanal mit dem Ventil-Arbeitskanal und in der anderen Schaltstellung bei ge­ schlossenem Ventil-Speisekanal der Ventil-Arbeitskanal mit dem Entlüftungskanal verbunden.

Eine in Fig. 4 einzeln dargestellte, als ebene Platte bzw. Leiterplatte aus elektrisch isolierendem Material ausgebildete Steckschiene 19 weist acht als kontaktierte Ausnehmungen ausge­ bildete Verbindungskontakte 20 auf, deren Anordnung und Form den als Flachstecker ausgebildeten Anschlußkontakten 18 ent­ sprechen. Die Kontaktierungen der Ausnehmungen sind mit Kontak­ ten einer Mehrfachsteckdose 21 über als Leiterbahnen ausgebildete Verbindungsleitungen 22 verbunden. Dabei ist eine untere Reihe von Verbindungskontakten 20, die mit den jeweils unteren Anschlußkontakten 18 der Ventile in Eingriff kommen, miteinan­ der verbunden und führen zu einem einzigen Kontakt der Mehr­ fachsteckdose 21. Die Kontakte der Mehrfachsteckdose 21 sind ebenfalls als kontaktierte Ausnehmungen ausgebildet.

Ein mit in einem Kabel angeordneten Stromzuführungsleitungen 23 verbundener Mehrfachstecker 24 kann in die Mehrfachsteckdose 21 eingesteckt werden, indem seine mit den Stromzuführungsleitun­ gen 23 verbundenen Kontaktstifte in die kontaktierten Ausneh­ mungen der Mehrfachsteckdose 21 eingreifen.

Durch zwei Steckvorgänge, nämlich das Aufstecken der Steck­ schiene 19 auf die Anschlußkontakte 18 der Ventile 11 bis 14 und das Einstecken des Mehrfachsteckers 24 in die Mehrfach­ steckdose 21 sind sämtliche elektrischen Anschlüsse für die Ventile 11 bis 14 hergestellt, ohne daß Verwechslungen von Anschlüssen möglich wären.

Die Zahl der nebeneinander auf einem Anschlußkörper angeordne­ ten Ventile ist natürlich nicht auf die dargestellte Anzahl be­ schränkt, sondern beliebig, wobei bei einer längeren Reihe auch eine Unterteilung der Steckschiene 19 möglich ist.

In Abwandlung der dargestellten Anschlußkontakte 18 und der als kontaktierte Ausnehmungen ausgebildeten Verbindungskontakte 20 können diese auch ein anderes Profil aufweisen, insbesondere als runde Kontaktstifte und runde Ausnehmungen ausgebildet sein. Weiterhin können anstelle der kontaktierten Ausnehmungen auch auf der Steckschiene 19 angebrachte Kontakthülsen oder Kontaktbügel treten, in die die Anschlußkontakte 18 eingreifen. Es ist auch eine umgekehrte Anordnung in dem Sinne möglich, daß die Anschlußkontakte als Kontakthülsen oder Kontaktbügel und die Verbindungskontakte auf der Steckschiene 19 als entspre­ chend geformte Kontaktstifte oder Flachstecker ausgebildet sind. Entsprechendes gilt im übrigen auch für die Kontakte des Mehrfachsteckers 24 und der Mehrfachsteckdose 21.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Mehrfachsteck­ dose im rechten stirnseitigen Bereich auf der Steckschiene 19 derart angeordnet, daß die in einer Reihe nebeneinander ange­ ordneten Kontakte parallel zur Stirnseite und senkrecht zur Ebene der Steckschiene 19 ausgerichtet sind. Dadurch kommt der Mehrfachstecker 24 in einer Reihe mit den Ventilen 11 bis 14 zu liegen. Soll jedoch die Steckschiene 19 und der Mehrfachstecker 24 in zusammengestecktem Zustand eine flache Baueinheit bilden, so werden die Kontakte der Mehrfachsteckdose 21 in einer Ebene mit der Steckschiene 19 auf deren Stirnseite ausgerichtet. Wei­ tere Möglichkeiten der Anordnung der Mehrfachsteckdose 21 sind in Abhängigkeit der räumlichen Verhältnisse wählbar.

Bei einer Ausbildung der Steckschiene 19 als Leiterplatte und der Verbindungsleitungen 22 als Leiterbahnen können bei Bedarf noch elektronische Bauelemente auf der Leiterplatte angebracht werden, wobei die Leiterbahnen und z. T. die elektronischen Bau­ elemente vorzugsweise als gedruckte Schaltung bzw. Schicht­ schaltung ausgebildet werden können. Auf diese Weise lassen sich die Schalteigenschaften und -bedingungen an Ort und Stelle z. B. in Abhängigkeit von Umweltbedingungen beeinflussen.

Selbstverständlich können die Verbindungsleitungen 22 auch als diskrete Leitungen ausgebildet sein und die Steckschiene eine andere Form aufweisen. Sie kann dabei auch aus Metall bestehen, wobei dann die Verbindungskontakte als elektrisch isolierte Stifte oder Hülsen ausgebildet sein müssen.

Claims (5)

1. Batterieartige Ventilanordnung zur Steuerung von pneumatisch und/oder hydraulisch betätigbaren Einrichtungen oder Maschinen mit einer Mehrzahl von elektrisch oder elektro­ magnetisch betätigbaren, jeweils mit einem in seinem Inneren Kanäle aufweisenden Sockel versehenen Ventilen (11-14), die nebeneinanderliegend zu einem Block zusammengespannt werden können, wobei mindestens ein zur Einspeisung von Steuerströmen dienender elektrischer Anschlußkontakt (18) vorgesehen ist, der lösbar an Stromführungsleitungen anschließbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine mehreren Ventilen (11, 12, 13, 14) ge­ meinsam zugeordnete einstückige, an sich bekannte Leiterplatte vorgesehen ist, welche Verbindungskontakte (20) für die Ventile (11, 12, 13, 14) trägt, wobei in einem Anschlußvorgang durch Anstecken ein gleichzeitiger elektrischer Anschluß aller Ver­ bindungskontakte (20) an die entsprechenden Anschlußkontakte (18) der Ventile ermöglicht wird, daß an der Leiterplatte (19) eine Mehrfachsteckdose (21) angeordnet ist, an die ein Mehr­ fachstecker (24) ansteckbar ist, der mit den weiterführenden und zu einem Kabel zusammengefaßten Stromführungsleitungen (23) verbunden ist, und daß die an der gemeinsamen Leiterplatte (19) angeordneten Verbindungskontakte (20) über auf der Leiterplatte (19) vorgesehene Verbindungsleitungen (22) mit der Mehrfach­ steckdose (21) verbunden sind.

2. Batterieartige Ventilanordnung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anschlußkontakte (18) als Kon­ taktstifte oder Flachstecker und die Verbindungskontakte (20) als entsprechend geformte, kontaktierte Ausnehmungen in der Leiterplatte (19) ausgebildet sind.

3. Batterieartige Ventilanordnung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anschlußkontakte (18) als Kon­ taktstifte oder Flachstecker und die Verbindungskontakte (20) als entsprechend geformte, auf der Leiterplatte (19) ange­ brachte Kontakthülsen, Kontaktbügel oder Flachstecker ausgebil­ det sind.

4. Batterieartige Ventilanordnung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Leiterplatte (19) insbesondere zur Beeinflussung der Schalteigenschaften und/oder der Schaltbedingungen der Ventile (11, 12, 13, 14) dienende elektrische Bauelemente angebracht sind.

5. Ventilanordnung, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte der Mehrfachsteckdose (21) in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind und hierbei die Mehrfachsteckdose (21) in einem stirnseitigen Bereich der Leiterplatte (19) angeordnet ist, wobei die Kontakte der Mehr­ fachsteckdose (21) in einer Ebene mit der Leiterplatte (18) oder parallel zur Stirnseite und senkrecht zur Ebene der Lei­ terplatte (19) ausgerichtet sind.