EP0968372B1 - Ventilanordnung - Google Patents

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EP0968372B1
EP0968372B1 EP98914858A EP98914858A EP0968372B1 EP 0968372 B1 EP0968372 B1 EP 0968372B1 EP 98914858 A EP98914858 A EP 98914858A EP 98914858 A EP98914858 A EP 98914858A EP 0968372 B1 EP0968372 B1 EP 0968372B1
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EP
European Patent Office
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valve
segments
assembly according
unit
modules
Prior art date
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EP98914858A
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Kurt Stoll
Dieter Beyer
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Festo SE and Co KG
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Publication date
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    • Y10T137/87885—Sectional block structure

Definitions

  • the invention relates to a valve arrangement according to the preamble of patent claim 1.
  • DE 44 13 657 C1 shows a valve unit which consist of several valve modules and end modules arranged at the end, which are assembled to form a unit.
  • the necessary connections with the consumers to be controlled are made by leading to consumers Pressure fluid lines over at the bottom of the valve unit opening working channels directly to the relevant valve modules are connected.
  • the consumer is also connected via a by the applicant under the name "pneumatic Multipole "distributed plate-like mounting base possible. It is a simple plate on which the previously assembled valve unit detachable as a whole is assembled.
  • the pressure medium lines leading to the consumers are connected to the mounting base so that the valve unit can be removed if necessary can be removed without removing the pressure lines individually to have to.
  • the supply and discharge of the to operate the Valve modules required pressure medium, for example Compressed air can be passed through the mounting base this way respectively.
  • valve arrangement whose valve unit containing the valve modules can be handled as a uniform body.
  • the mounting base points like a plate rigid properties and can be described as fluid Insert multipole. It arise universal Possible applications, because an individual compilation the assembly base in adaptation to the assigned Valve unit is possible. Subsequent extensions the valve unit can be easily extended by appropriate addition the mounting base with a suitable number of Connection segments are taken into account. Warehousing and the logistics related effort the manufacture of the assembly base are greatly reduced because one based on a certain number of standardized Connection segments a variety of different mounting bases can realize. With the modular assembly base is also very easy to implement a compact structure, because the electrical and / or fluidic functional units are at least partially integrated into the associated exclusion segment.
  • Functional units are practically unlimited.
  • functional units that operate purely fluidically such as check valves, pressure regulators or so-called throttle check valves, i.e. combinations consisting of a throttle and a check valve become.
  • electrical functional units - under The term "electrical” also includes electronic ones Designs understood - are, for example, pressure detection units conceivable based on a p / e converter work and can be used as a pressure switch when a certain pressure level is reached - also at Vacuum applications - generate reusable signals, which, for example, to control the valve unit or at least the associated valve module can be used. Purely electrical query functions are also natural possible.
  • connection segments can be carried out in a manner if necessary be on them with the valve unit installed either only one module or several adjacent ones at the same time Modules come to rest.
  • a common connection segment associated valve modules a single group of Assign consumer channels together, which then one have a larger cross-section in order to realize larger flow values to be able to.
  • End segments with reference to the mounting direction can be provided, which are designed as coupling segments and enable the coupling of further modules, whereby the coupling option is not necessarily on assembly bases the equipment of the invention is limited.
  • connection segments and - with existing ones Coupling segments - between the connection segment arrangement and a respective one Coupling segment to provide an end segment that with Feed and / or discharge channels is equipped with mounted valve unit with feed or ventilation channels communicate in one or two final modules the valve unit are formed and via the the valve modules are supplied with pressure medium or via that of the consumers and any pilot valves originating exhaust air can be removed.
  • valve assembly 1 and 2 show a valve assembly 1, which from a plate-like mounting base 2 and one this assembled block-like valve unit 3.
  • the valve unit 3 has several plate-like Valve modules 4, four of which in the exemplary embodiment Pieces are available. These valve modules 4 are with each other parallel plate levels side by side in succession arranged. The first and the last valve module 4 are on the opposite of the other valve modules Side of a plate-like module 5, 5 'flanked so that the row of valve modules 4th sits between the two termination modules 5, 5 '. The whole Module arrangement is clamped into a block-like unit, in Fig. 1 the ends of several tie rods 6 can be seen, which are on the two termination modules 5, 5 'and attack them in the direction of the sequence of the modules so that the ones in between Valve modules 4 are firmly clamped.
  • the Valve unit 3 can be handled as a single body.
  • the structure of the individual valve modules 4 is arbitrary in itself. However, they all contain at least one and for example, two working channels 7 on the mounting base 2 facing mounting page 8 of the relevant Open valve module 4.
  • each Valve module 4 Communicate with their side opposite the mouth the working channels 7 within the assigned valve module 4 with a slide holder, not shown, in which a back and forth between at least two switching positions Movable valve spool is arranged.
  • the working channels 7 each with either a feed channel 12 or one Vent channel 13, 13 'connected.
  • the switching process will caused by pilot valves, each Valve module 4 with one and preferably with two such Pilot valves is equipped.
  • the pilot valves are electrically operated, so-called Solenoid valves, four in Fig. 1 per valve module Electromagnets 14 can be seen, each one Include pilot valve.
  • the electromagnets 14 are selected Sequence with electrical actuation signals supplied - this happens via electrical, not shown Lines leading to the contact tabs shown in FIG. 1 15 can be connected - with the excited one Electromagnet 14 opens a pilot valve so that an over Pilot control channels 16, 16 'brought up fluidic pilot control medium, in particular compressed air, the associated Valve spool is supplied, whereupon this its switching position changes.
  • Valve modules 4 go in more detail from DE 44 13 657 C1 to which reference is hereby made, so that no further details are required here.
  • the arrangement is such that that the feed channel 12 and the two pilot channels 16, 16 'on the mounting surface 8 of the front end module 5 open out and the two ventilation channels 13, 13 'on the mounting surface 8 of the rear end module 5 '.
  • the mounting base 2 of the valve arrangement 1 has a plate-like Shape. It defines the valve unit 3 facing side a flat assembly surface 18. To them the valve unit 3 can be attached with its mounting surface 8. Suitable for fastening the attached valve unit 3 Fastening means 22, for example as fastening screws are carried out that enable the mounting base and the valve unit 3 releasably fixed to each other to brace.
  • the assembly base 2 has a modular structure and is made up of a plurality of individual base segments 23 together in a mounting direction 21 parallel to the direction of alignment 17 put together and assembled into a rigid unit are. Rigid cohesion is guaranteed by several Connecting elements 24, for example as tie rods are executed, which the juxtaposed series of Push through base segments 23 parallel to mounting direction 21 and anchored to the two end base segments 23 are.
  • the mounting base 2 comprises different types of base segments 23. It is a group of consecutive arranged connection segments 25 available, the corresponding connection segment arrangement 26 two end sides of one pointing in mounting direction 21 End segment 27, 27 'is flanked, which in turn on the the terminal segment arrangement 26 opposite side of one forming the end of the base segments 23 Coupling segment 28 is flanked.
  • the number of connection segments is correct 25 corresponds to the number of valve modules 4. Also corresponds to the width measured in mounting direction 21 each Connection segment 25 of the correspondingly measured width of the associated valve module 4. Each connection segment 25 defines one on the side of the mounting surface 18 Assembly place 32 on which the assigned valve module 4 with the mounting surface 8 when the valve unit 3 is mounted.
  • Each connector segment 25 has a group of Consumer channels 33, with each channel group at least has one and, for example, two consumer channels 33.
  • the consumer channels 33 of the respective connection segment 25 open out at the assigned assembly location 32, namely such that their mouths and the mouths of the working channels 7 of the assigned valve module 4 are aligned in pairs. In this way, one working channel 7 of a valve module 4 goes in each case into a consumer channel 33 of the assigned connection segment 25 over.
  • a suitable sealing arrangement interposed is not shown in the drawing.
  • Each consumer channel 33 passes through the assigned connection segment 25 and opens with a connection opening 34 outside the assembly area 32 to the outer surface of the concerned connection segment 25 from. It has been considered expedient proved to place the port openings 34 so that they are on the assigned assembly slot 32 opposite side of the connecting segment 25 are located.
  • the corresponding area of the connecting segment 25 is considered Designated pad 35, it points in the same Direction as the mounting surface 8 with the valve unit installed 3, in the embodiment down.
  • connection openings 34 especially fluid type, for example pressure actuated cylinders.
  • the Connection is made by interposing in particular flexible pressure medium lines 36, the one ends to the consumer and elsewhere to one of the connection openings 34 can be connected.
  • Connecting to the Connection opening 34 can take place, for example, in that the pressure medium line is screwed in immediately or is connected to a connecting device 37 which in turn in the area of the connection opening 34 on the connection segment 25 is set.
  • connection device 37 comes for example, a connector device anchored to the connecting segment 25 in question in which the concerned Pressure fluid line 36 releasably insertable under seal is.
  • each valve module 4 own connection segment 25 is assigned are also modified Designs possible in which one or more Connection segments 25 are present, which have two or more Equipped with 32 slots and with the valve unit installed 3 equipped with several valve modules 4 at the same time are.
  • Each valve module 4 can also have its own Group of consumer channels 33 may be assigned. It can but also several valve modules 4 together a single Group of consumer channels are assigned, then then expediently the flow cross section of the consumer channels 33 is enlarged to be larger in this way Control flow rates.
  • connection segments 25 with different connection sizes provided and for example with connecting threads to equip different thread standards. To this Mode can be selected as required by selected use equipped connection segments 25 a mounting base 2 entirely put together individually.
  • the mounting base 2 arises in that at least a part of the existing connection segments with at least an electrical associated with a consumer channel 33 and / or fluidic functional unit 38. These act with the pressure medium flowing in the consumer channel together - under the term "printing medium" are also Understanding vacuum or vacuum applications - depending on Function different effects can be achieved.
  • the existing Functional units 38 in the respectively assigned connection segment 25 integrated and in the housing of the relevant connection segment 25 are installed.
  • the Functional units 38 are shown in FIG. 2 for simplification indicated by dash-dotted lines.
  • connection segment 25 running consumer channels 33 different Assign functional units 38.
  • the arrangement is such that the consumer channels 33rd within the individual connection segments 25 via the same Functional unit 38 have.
  • the Embodiment used functional units 38 briefly explained.
  • connection segment 25 contains as a functional unit 38 a throttle check valve 43, ie a combination of a throttle 40 and one blocking in the outflow direction Check valve 41.
  • the throttle 40 is expedient adjustable so that the outflowing pressure medium after Can throttle demand.
  • the connecting segment 25 then connected has no functional unit 38. It is only used by two Consumer channels 33 interspersed with in no way a functional unit 38 cooperate.
  • the fourth connection segment 25 has a combined electrical and fluidic functional unit 38 in shape a pressure detection unit 44. It works on the basis of a p / e converter, the detected pressure into electrical Signals are converted using advanced electrical Lines 45 fed to a further utilization can become, for example, an electronic Control device that controls the operation of the valve unit 3 controls.
  • the pressure detection unit 44 also has via a display element 45, which responds when a certain pressure in the associated consumer channel 33 is detected becomes.
  • the pressure detection unit 44 can be, for example so-called pressure switch, which is used in vacuum applications is used to operate a vacuum generator when a vacuum present in the assigned consumer channel 33 becomes too small.
  • Valve module 4 can be a vacuum module, into which, for example Integrated vacuum generator based on ejector is.
  • connection segments 25 with each other couple depending on the needs of connection elements with certain Functional units 38 in any order can be used.
  • the two end modules When the valve unit 3 is installed, the two end modules are seated 5, 5 'on one of the end segments 27, 27'.
  • the one in the one final module 5 communicates Feed channel 12 and the pilot channels 16, 16 'with the associated end segment 27 through feed channels 46.
  • feed channels 46 At the on the opposite pad 35 lying mouths of these feed channels 46 can be Detachably connect pressure medium lines 47, through which the Operating medium and the pilot control medium are supplied.
  • the opposite end segment 27 ' has two Discharge channels 48 which with the valve unit 3 installed Vent channels 13, 13 'in the associated termination module 5' communicate.
  • Mouths can also be connected to pressure medium lines 52 that remove the exhaust air.
  • you can silencers can also be connected here.
  • That of the end segments 27, 27 'and the connection segments 25 defined floor plan suitably corresponds to that the valve unit 3.
  • the coupling segments 28 protrude thus in mounting direction 21 over this floor plan and thus beyond the valve unit 3. They make that possible Coupling further components and in particular one or several assembly bases of other comparable valve arrangements 1.
  • the coupling segments 28 have for simplification coupling over several, in particular continuous Bores 53 which extend in the longitudinal direction of the relevant Coupling segment 28 and / or at right angles to it Extend assembly area 18.
  • the base segments 23 are overall similar to plates or strips designed so that they are assembled Condition can support each other very well and one extremely stable Montsgebasis 2 is present.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der DE 44 13 657 C1 geht eine Ventileinheit hervor, die sich aus mehreren aneinandergereihten Ventilmodulen und endseitig angeordneten Abschlußmodulen zussammensetzt, welche unter Bildung einer Einheit zusammengefügt sind. Die notwendigen Verbindungen mit den anzusteuernden Verbrauchern werden dadurch hergestellt, daß zu den Verbrauchern führende Druckmittelleitungen über an der Unterseite der Ventileinheit ausmündende Arbeitskanäle unmittelbar an die betreffenden Ventilmodule angeschlossen werden.
Alternativ ist ein Anschluß der Verbraucher auch über eine von der Anmelderin unter der Bezeichnung "pneumatischer Multipol" vertriebene plattenartige Montagebasis möglich. Es handelt sich dabei um eine einfache Platte, auf der die zuvor zusammengefügte Ventileinheit als Ganzes lösbar montiert wird. Die zu den Verbrauchern führenden Druckmittelleitungen sind hierbei an die Montagebasis angeschlossen, so daß sich bei Bedarf die Ventileinheit abnehmen läßt, ohne die Druckmittelleitungen einzeln entfernen zu müssen. Auch die Zufuhr und Abfuhr des zum Betrieb der Ventilmodule erforderlichen Druckmediums, beispielsweise Druckluft, kann auf diese Weise über die Montagebasis erfolgen.
Es hat sich allerdings herausgestellt, daß der bekannte, als einfache Platte ausgebildete pneumatische Multipol den zunehmenden Anforderungen an Flexibilität und Variabilität nicht immer gerecht werden kann. So werden in Abhängigkeit von der Anzahl der Ventilmodule Montagebasen mit unterschiedlichen Abmessungen benötigt. Dies erfordert bei der Herstellung sich auf die Kosten auswirkende umfangreiche Maßnahmen in bezug auf Lagerhaltung und Logistik. Auch der Betreiber der Ventileinheit ist bei einer eventuellen Erweiterung derselben auf einen kompletten Austausch der plattenartigen Montagebasis angewiesen.
Bei einer aus der DE-A-4 229 054 bekannten Ventilanordnung der eingangs genannten Art sind mehrere Grundplatten druckdicht miteinander verbunden, auf denen jeweils ein Elektromagnetventil befestigt ist. In jeder Grundplatte verlaufen mit dem zugeordneten Elektromagnetventil verbundene Arbeitsleitungen, an die Einzelbansteine auschließbar sind, beispielsweise Drosselrückschlagventile oder Druckindikatoren. Von den Einzelbausteinen führen jeweils Leitungen zu anzusteuernden Aktuatoren.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei Reduzierung der Herstellungskosten einen flexiblen und variablen Einsatz ermöglicht.
Zur Lösung der Aufgabe sind die Merkmale des Kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 vorgesehen.
Somit liegt eine Ventilanordnung vor, deren die Ventilmodule enthaltende Ventileinheit als einheitlicher körper handhabbar ist. Die Montagebasis weist plattenähnlich starre Eigenschaften auf und lässt sich als fluidischer Multipol einsetzen. Es ergeben sich universelle Einsatzmöglichkeiten, da eine individuelle Zusammenstellung der Montagebasis in Anpassung an die zugeordnete Ventileinheit möglich ist. Nachträglichen Erweiterungen der Ventileinheit kann problemlos durch entsprechende Ergänzung der Montagebasis mit einer geeigneten Anzahl von Anschlußsegmenten Rechnung getragen werden. Die Lagerhaltung und der Aufwand an Logistik im Zusammenhang mit der Herstellung der Montagebasis sind stark reduziert, da man auf Grundlage einer gewissen Anzahl standardisierter Anschlußsegmente eine Vielzahl unterschiedlicher Montagebasen verwirklichen kann. Mit der modular aufgebauten Montagebasis lässt sich auch sehr einfach ein Kompakter Aufbau realisieren, da die elektrischen und/oder fluidischen Funktionseinheiten zumindest teilweise in das zugehörige Auschlußsegment integriert sind.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Der Auswahl der einzusetzenden Funktionseinheiten sind praktisch keine Grenzen gesetzt. So können beispielsweise rein fluidisch arbeitende Funktionseinheiten wie Rückschlagventile, Druckregler oder sogenannte Drosselrückschlagventile, das heißt Kombinationen aus einer Drossel und einem Rückschlagventil, eingesetzt werden. An elektrischen Funktionseinheiten - unter dem Begriff "elektrisch" werden hier auch elektronische Bauformen verstanden - sind beispielsweise Druckerfassungseinheiten denkbar, die auf der Basis eines p/e-Wandlers arbeiten und als Druckschalter eingesetzt werden können, die bei Erreichen eines bestimmten Druckniveaus - auch bei Vakuum-Anwendungen - weiterverwertbare Signale erzeugen, die beispielsweise zur Ansteuerung der Ventileinheit oder zumindest des zugeordneten Ventilmoduls verwendbar sind. Auch rein elektrische Abfragefunktionen sind natürlich möglich.
Die Anschlußsegmente können bei Bedarf in einer Weise ausgeführt sein, daß auf ihnen bei montierter Ventileinheit entweder nur ein Modul oder gleichzeitig mehrere nebeneinanderliegende Module zu liegen kommen. Hier besteht auch die Möglichkeit, mehreren, einem gemeinsamen Anschlußsegment zugeordneten Ventilmodulen eine einzige Gruppe von Verbraucherkanälen gemeinsam zuzuordnen, die dann einen größeren Querschnitt haben, um größere Durchflußwerte realisieren zu können.
Endseitig mit Bezug zur Anbaurichtung können Basissegmente vorgesehen sein, die als Kopplungssegmente ausgeführt sind und die Ankopplung weiterer Baugruppen ermöglichen, wobei die Kopplungsmöglichkeit nicht notwendigerweise auf Montagebasen der erfindungsgemäßen Ausstattung beschränkt ist.
Es ist ferner von Vorteil, endseitig der Reihe von Anschlußsegmenten und - bei vorhandenen Kopplungssegmenten - zwischen der Anschlußsegment-Anordnung und einem jeweiligen Kopplungssegment ein Endsegment vorzusehen, das mit Zufuhr- und/oder Abfuhrkanälen ausgestattet ist, die bei montierter Ventileinheit mit Speise- bzw. Entlüftungskanälen kommunizieren, die in einem oder zwei Abschlußmodulen der Ventileinheit ausgebildet sind und über die die Ventilmodule mit Druckmedium versorgt werden bzw. über die die von den Verbrauchern und eventuellen Vorsteuerventilen stammende Abluft abgeführt werden kann.
Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die einzelnen Basissegmente der Montagebasis mittels in Anbaurichtung verlaufenden Zugankern fest zusammengespannt sind, wobei eine lösbare Verbindung vorliegt, so daß bei Bedarf die Möglichkeit besteht, einzelne Anschlußsegmente auszutauschen, zusätzliche Anschlußsegmente einzufügen oder ein nicht mehr benötigtes Anschlußsegment zu entfernen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1
eine sich aus einer Montagebasis und einer Ventileinheit zusammensetzende Baueinheit bei abgenommener Ventileinheit in perspektivischer Darstellung und
Fig. 2
eine Seitenansicht der Anordnung aus Fig. 1 bei montierter Ventileinheit, wobei letztere nur zum Teil abgebildet ist, mit Blickrichtung gemäß Pfeil II aus Fig. 1.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ventilanordnung 1, die sich aus einer plattenartigen Montagebasis 2 und einer auf dieser montierbaren blockähnlichen Ventileinheit 3 zusammensetzt.
Die Ventileinheit 3 verfügt über mehrere plattenartige Ventilmodule 4, von denen beim Ausführungsbeispiel vier Stück vorhanden sind. Diese Ventilmodule 4 sind mit zueinander parallelen Plattenebenen Seite an Seite aufeinanderfolgend angeordnet. Das erste und das letzte Ventilmodul 4 sind auf der den anderen Ventilmodulen entgegengesetzten Seite von einem ebenfalls plattenähnlichen Abschlußmodul 5, 5' flankiert, so daß die Reihe von Ventilmodulen 4 zwischen den beiden Abschlußmodulen 5, 5' sitzt. Die gesamte Modulanordnung ist zu einer blockartigen Einheit zusammengespannt, wobei in Fig. 1 die Enden mehrerer Zuganker 6 ersichtlich sind, die an den beiden Abschlußmodulen 5, 5' angreifen und diese so in der Richtung der Aneinanderreihung der Module zusammenspannen, daß die dazwischenliegenden Ventilmodule 4 fest eingespannt werden. Die Ventileinheit 3 ist als ein einheitlicher Körper handhabbar.
Der Aufbau der einzelnen Ventilmodule 4 ist an sich beliebig. Sie enthalten jedoch alle wenigstens einen und beispielsgemäß zwei Arbeitskanäle 7, die an der der Montagebasis 2 zugewandten Montageseite 8 des betreffenden Ventilmoduls 4 ausmünden.
Mit ihrer der Mündung entgegengesetzten Seite kommunizieren die Arbeitskanäle 7 innerhalb des zugeordneten Ventilmoduls 4 mit einer nicht näher gezeigten Schieberaufnahme, in der ein zwischen wenigstens zwei Schaltstellungen hin und her bewegbarer Ventilschieber angeordnet ist. Je nach Schaltstellung des Ventilschiebers werden die Arbeitskanäle 7 jeweils entweder mit einem Speisekanal 12 oder einem Entlüftungskanal 13, 13' verbunden. Der Umschaltvorgang wird durch Vorsteuerventile hervorgerufen, wobei jedes Ventilmodul 4 mit einem und vorzugsweise mit zwei derartigen Vorsteuerventilen ausgestattet ist. Die Vorsteuerventile sind elektrisch betätigt, es handelt sich um sogenannte Magnetventile, wobei in Fig. 1 pro Ventilmodul 4 zwei Elektromagnete 14 ersichtlich sind, die jeweils zu einem Vorsteuerventil gehören.
Im Betrieb werden die Elektromagnete 14 in ausgewählter Reihenfolge mit elektrischen Betätigungssignalen versorgt - dies geschieht über nicht näher dargestellte elektrische Leitungen, die an die aus Fig. 1 hervorgehenden Kontaktfahnen 15 anschließbar sind -, wobei der jeweils erregte Elektromagnet 14 ein Vorsteuerventil öffnet, so daß ein über Vorsteuerkanäle 16, 16' herangeführtes fluidisches Vorsteuermedium, insbesondere Druckluft, dem zugeordneten Ventilschieber zugeführt wird, worauf dieser seine Schaltstellung ändert.
Der vorstehend kurz zusammengefaßte beispielhafte Aufbau der Ventilmodule 4 geht im einzelnen genauer aus der DE 44 13 657 C1 hervor, auf die hiermit verwiesen wird, so daß sich an dieser Stelle weitere Details erübrigen.
Der Speisekanal 12, die Vorsteuerkanäle 16, 16' und die Entlüftungskanäle 13, 13' beginnen jeweils in einem der Abschlußmodule 5, 5', zu dessen der Montagebasis 2 zugewandter Montagefläche 8 hin sie ausmünden. Ausgehend von der Mündung verlaufen sie im Innern des zugeordneten Abschlußmoduls 5, 5', um anschließend die gesamte Reihe von Ventilmodulen 4 in Richtung deren Aufreihrichtung 17 zu durchsetzen und dabei mit den Schieberaufnahmen zu kommunizieren. Beim Ausführungsbeispiel ist die Anordnung so getroffen, daß der Speisekanal 12 und die beiden Vorsteuerkanäle 16, 16' an der Montagefläche 8 des vorderen Abschlußmoduls 5 ausmünden und die beiden Entlüftungskanäle 13, 13' an der Montagefläche 8 des rückwärtigen Abschlußmoduls 5'. Allerdings ist auch eine andere Anordnung der Mündungen möglich, und es könnten beispielsweise sämtliche der vorerwähnten Kanäle an ein und demselben Abschlußmodul ausmünden.
Der Speisekanal 12, die Entlüftungskanäle 13, 13' und die Vorsteuerkanäle 16, 16' sind in Fig. 2 der Einfachheit halber nur strichpunktiert angedeutet.
Die Montagebasis 2 der Ventilanordnung 1 hat eine plattenartige Gestalt. Sie definiert an der der Ventileinheit 3 zugewandten Seite eine ebene Bestückungsfläche 18. An sie ist die Ventileinheit 3 mit ihrer Montagefläche 8 ansetzbar. Zur Befestigung der angesetzten Ventileinheit 3 dienen geeignete Befestigungsmittel 22, die beispielsgemäß als Befestigungsschrauben ausgeführt sind, die es ermöglichen, die Montagebasis und die Ventileinheit 3 lösbar fest miteinander zu verspannen.
Die Montagebasis 2 ist modular aufgebaut und setzt sich aus einer Mehrzahl einzelner Basissegmente 23 zusammen, die in einer zur Aufreihrichtung 17 parallelen Anbaurichtung 21 aneinandergesetzt und zu einer starren Einheit zusammengefügt sind. Den starren Zusammenhalt gewährleisten mehrere Verbindungselemente 24, die beispielsgemäß als Zuganker ausgeführt sind, welche die aneinandergesetzte Reihe von Basissegmenten 23 parallel zur Anbaurichtung 21 durchsetzen und an den beiden endseitigen Basissegmenten 23 verankert sind.
Die Montagebasis 2 umfaßt verschiedene Arten von Basissegmenten 23. Es ist eine Gruppe von unmittelbar aufeinanderfolgend angeordneten Anschlußsegmenten 25 vorhanden, wobei die entsprechende Anschlußsegment-Anordnung 26 an beiden in Anbaurichtung 21 weisenden Endseiten von einem Endsegment 27, 27' flankiert ist, das seinerseits auf der der Anschlußsegment-Anordnung 26 entgegengesetzten Seite von einem den Abschluß der Basissegmente 23 bildenden Kopplungssegment 28 flankiert ist.
Beim Ausführungsbeispiel stimmt die Anzahl der Anschlußsegmente 25 mit der Anzahl der Ventilmodule 4 überein. Auch entspricht die in Anbaurichtung 21 gemessene Breite jedes Anschlußsegments 25 der entsprechend gemessenen Breite des zugeordneten Ventilmoduls 4. Jedes Anschlußsegment 25 definiert an der Seite der Bestückungsfläche 18 einen Bestückungsplatz 32, auf dem das zugeordnete Ventilmodul 4 mit der Montagefläche 8 bei montierter Ventileinheit 3 aufsitzt.
Jedes Anschlußsegment 25 verfügt über eine Gruppe von Verbraucherkanälen 33, wobei jede Kanalgruppe wenigstens einen und beispielsgemäß zwei Verbraucherkanäle 33 aufweist. Die Verbraucherkanäle 33 des jeweiligen Anschlußsegments 25 münden am zugeordneten Bestückungsplatz 32 aus, und zwar derart, daß ihre Mündungen und die Mündungen der Arbeitskanäle 7 des zugeordneten Ventilmoduls 4 paarweise fluchten. Dadurch geht jeweils ein Arbeitskanal 7 eines Ventilmoduls 4 in einen Verbraucherkanal 33 des zugeordneten Anschlußsegments 25 über. Um den Übergang abzudichten, wird eine geeignete Dichtungsanordnung zwischengefügt, die allerdings in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist.
Jeder Verbraucherkanal 33 durchsetzt das zugeordnete Anschlußsegment 25 und mündet mit einer Anschlußöffnung 34 außerhalb des Bestückungsplatzes 32 zur Außenfläche des betreffenden Anschlußsegments 25 aus. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Anschlußöffnungen 34 so zu plazieren, daß sie sich auf der dem zugeordneten Bestückungsplatz 32 entgegengesetzten Seite des Anschlußsegments 25 befinden. Die entsprechende Fläche des Anschlußsegments 25 sei als Anschlußfläche 35 bezeichnet, sie weist in die gleiche Richtung wie die Montagefläche 8 bei montierter Ventileinheit 3, beim Ausführungsbeispiel nach unten.
über die Anschlußöffnungen 34 lassen sich beliebige Verbraucher insbesondere fluidischer Art anschließen, beispielsweise druckmittelbetätigte Arbeitszylinder. Die Verbindung wird durch Zwischenschaltung von insbesondere flexiblen Druckmittelleitungen 36 hergestellt, die einenends an den Verbraucher und andernends an eine der Anschlußöffnungen 34 angeschlossen werden. Das Anschließen an der Anschlußöffnung 34 kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Druckmittelleitung unmittelbar eingeschraubt wird oder mit einer Anschlußvorrichtung 37 verbunden wird, die ihrerseits im Bereich der Anschlußöffnung 34 am Anschlußsegment 25 festgelegt ist. Als Anschlußvorrichtung 37 kommt beispielsweise eine am Anschlußsegment 25 verankerte Steckverbindungseinrichtung in Frage, in die die betreffende Druckmittelleitung 36 unter Abdichtung lösbar einsteckbar ist.
Während beim Ausführungsbeispiel jedem Ventilmodul 4 ein eigenes Anschlußsegment 25 zugeordnet ist, sind auch abgewandelte Bauformen möglich, bei denen ein oder mehrere Anschlußsegmente 25 vorhanden sind, die über zwei oder mehr Bestückungsplätze 32 verfügen und bei montierter Ventileinheit 3 gleichzeitig mit mehreren Ventilmodulen 4 bestückt sind. Dabei kann weiterhin jedem Ventilmodul 4 eine eigene Gruppe von Verbraucherkanälen 33 zugeordnet sein. Es können aber auch mehrere Ventilmodule 4 gemeinsam einer einzigen Gruppe von Verbraucherkanälen zugeordnet werden, wobei dann zweckmäßigerweise der Durchflußquerschnitt der Verbraucherkanäle 33 vergrößert wird, um auf diese Weise größere Durchflußmengen zu steuern.
Es ist ferner möglich, die Anschlußöffnungen 34 mehrerer Anschlußsegmente 25 mit unterschiedlichen Anschlußgrößen zu versehen und beispielsweise auch mit Anschlußgewinden unterschiedlicher Gewindenormen auszustatten. Auf diese Weise läßt sich durch ausgewählte Verwendung bedarfsgemäß ausgestatteter Anschlußsegmente 25 eine Montagebasis 2 ganz individuell zusammenstellen.
Eine nochmalige Verbesserung der Variabilität des Aufbaus der Montagebasis 2 stellt sich dadurch ein, daß wenigstens ein Teil der vorhandenen Anschlußsegmente mit wenigstens einer einem Verbraucherkanal 33 zugeordneten elektrischen und/oder fluidischen Funktionseinheit 38 ausgestattet ist. Diese wirken mit dem im Verbraucherkanal strömenden Druckmedium zusammen - unter dem Begriff "Druckmedium" sind auch Vakuum bzw. Vakuumanwendungen zu verstehen -, wobei je nach Funktion unterschiedliche Wirkungen erzielbar sind. Beim Ausführungsbeispiel kommt hinzu, daß die vorhandenen Funktionseinheiten 38 in das jeweils zugeordnete Anschlußsegment 25 integriert und dabei in das Gehäuse des betreffenden Anschlußsegments 25 eingebaut sind. Die Funktionseinheiten 38 sind in Fig. 2 zur Vereinfachung strichpunktiert angedeutet.
Es ist ohne weiteres möglich, den in einem Anschlußsegment 25 verlaufenden Verbraucherkanälen 33 unterschiedliche Funktionseinheiten 38 zuzuordnen. Beim Ausführungsbeispiel ist die Anordnung so getroffen, daß die Verbraucherkanäle 33 innerhalb der einzelnen Anschlußsegmente 25 über die gleiche Funktionseinheit 38 verfügen. Nachfolgend seien die beim Ausführungsbeispiel zum Einsatz kommenden Funktionseinheiten 38 kurz erläutert.
Beginnend von rechts in Fig. 2 ist in den Verlauf jedes Verbraucherkanals 33 des ersten Anschlußsegments 25 eine als Druckregler 42 ausgebildete Funktionseinheit 38 eingeschaltet. Sie erlaubt es, den an der Anschlußöffnung 34 abgreifbaren Fluiddruck nach Bedarf einzustellen.
Das nächste Anschlußsegment 25 enthält als Funktionseinheit 38 ein Drosselrückschlagventil 43, also eine Kombination aus einer Drossel 40 und einem in Ausströmrichtung sperrenden Rückschlagventil 41. Die Drossel 40 ist zweckmäßigerweise einstellbar, so daß sich das ausströmende Druckmedium nach Bedarf drosseln läßt.
Das sich dann anschließende Anschlußsegment 25 verfügt über keine Funktionseinheit 38. Es wird lediglich von zwei Verbraucherkanälen 33 durchsetzt, die in keiner Weise mit einer Funktionseinheit 38 zusammenwirken.
Das vierte Anschlußsegment 25 verfügt über eine kombiniert elektrische und fluidische Funktionseinheit 38 in Gestalt einer Druckerfassungseinheit 44. Sie arbeitet auf Basis eines p/e-Wandlers, wobei der erfaßte Druck in elektrische Signale umgewandelt wird, die über weiterführende elektrische Leitungen 45 einer weiteren Verwertung zugeführt werden können, beispielsweise zu einer elektronischen Steuereinrichtung, die den Betrieb der Ventileinheit 3 steuert. Außerdem verfügt die Druckerfassungseinheit 44 über ein Anzeigeelement 45, welches anspricht, wenn ein bestimmter Druck im zugeordneten Verbraucherkanal 33 erfaßt wird.
Die Druckerfassungseinheit 44 kann beispielsweise ein sogenannter Druckschalter sein, der bei Vakuum-Anwendungen eingesetzt wird, um einen Vakuumerzeuger zu betätigen, wenn ein im zugeordneten Verbraucherkanal 33 anstehendes Vakuum zu gering wird. Bei einer derartigen Anwendung kann das Ventilmodul 4 ein Vakuummodul sein, in das ein beispielsweise auf Ejektorbasis arbeitender Vakuumerzeuger integriert ist.
Es versteht sich, daß auch rein elektrische Funktionseinheiten 38 vorgesehen sein können, worunter auch elektronische Funktionseinheiten verstanden werden.
Ersichtlich lassen sich durch den modularen Aufbau der Montagebasis 2 beliebige Anschlußsegmente 25 miteinander koppeln, wobei je nach Bedarf Anschlußelemente mit bestimmten Funktionseinheiten 38 in beliebiger Reihenfolge einsetzbar sind.
Bei montierter Ventileinheit 3 sitzen die beiden Abschlußmodule 5, 5' auf jeweils einem der Endsegmente 27, 27'. Dabei kommunizieren der in dem einen Abschlußmodul 5 ausgebildete Speisekanal 12 und die Vorsteuerkanäle 16, 16' mit das zugeordnete Endsegment 27 durchsetzenden Zufuhrkanälen 46. An den an der entgegengesetzten Anschlußfläche 35 liegenden Mündungen dieser Zufuhrkanäle 46 lassen sich Druckmittelleitungen 47 lösbar anschließen, über die das Betriebsmedium und das Vorsteuermedium zugeführt werden.
Das entgegengesetzte Endsegment 27' verfügt über zwei Abfuhrkanäle 48, die bei montierter Ventileinheit 3 mit den Entlüftungskanälen 13, 13' im zugeordneten Abschlußmodul 5' kommunizieren. An ihren an der Anschlußfläche 35 liegenden Mündungen können ebenfalls Druckmittelleitungen 52 angeschlossen werden, die die Abluft abführen. Alternativ können hier auch Schalldämpfer angeschlossen werden.
Der von den Endsegmenten 27, 27' und den Anschlußsegmenten 25 definierte Grundriß entspricht zweckmäßigerweise demjenigen der Ventileinheit 3. Die Kopplungssegmente 28 ragen somit in Anbaurichtung 21 über diesen Grundriß und somit über die Ventileinheit 3 hinaus. Sie ermöglichen die Ankopplung weiterer Bauteile und insbesondere einer oder mehrerer Montagebasen weiterer vergleichbarer Ventilanordnungen 1. Die Kopplungssegmente 28 verfügen zur Vereinfachung der Kopplung über mehrere, insbesondere durchgehende Bohrungen 53, die sich in Längsrichtung des betreffenden Kopplungssegments 28 und/oder quer dazu rechtwinkelig zur Bestückungsfläche 18 erstrecken.
Zu den Endsegmenten 27, 27' ist noch nachzutragen, daß die in ihnen verlaufenden Kanäle nicht notwendigerweise an der Anschlußseite 35 ausmünden müssen, die Mündungen können beispielsweise auch stirnseitig am betreffenden Endsegment 27, 27' liegen.
Die Basissegmente 23 sind insgesamt platten- oder leistenähnlich gestaltet, so daß sie sich im zusammengebauten Zustand sehr gut aneinander abstützen können und eine äußerst stabile Montsgebasis 2 vorliegt.

Claims (10)

  1. Ventilanordnung, mit einer Mehrzahl von Ventilmodulen (4), die lösbar auf einer plattenartigen Montagebasis (2) montiert sind, in der mit anzusteuernden Verbrauchern verbindbare Verbraucherkanäle (33) ausgebildet sind, die gruppenweise unterschiedlichen Ventilmodulen (4) der Ventileinheit (3) zugeordnet sind und bei montierten Ventilmodulen (4) mit Arbeitskanälen (7) des jeweils zugeordneten Ventilmoduls (4) kommunizieren, wobei sich die Montagebasis (2) modular aus einer Mehrzahl einzelner, zu einer starren Einheit zusammengefügter Basissegmente (23) zusammensetzt, unter denen sich mehrere, jeweils mindestens einem Ventilmodul (4) zugeordnete und mindestens eine Gruppe von Verbraucherkanälen (33) aufweisende Anschlußsegmente (25) befinden, die zumindest teilweise mit wenigstens einer einem Verbraucherkanal (33) zugeordneten elektrischen und/oder fluidischen Funktionseinheit (38) ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmodule (4) baugruppenartig zu einer als einheitlicher Körper handhabbaren Ventileinheit (3) zusammengefaßt sind, die lösbar auf der plattenartigen Montagebasis (2) montiert ist, und daß die Funktionseinheiten (38) zumindest teilweise in das zugehörige Anschlußsegment (25) integriert sind.
  2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Funktionseinheit (38) ein Rückschlagventil (41) enthält oder von diesem gebildet ist.
  3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Funktionseinheit (38) von einer Kombination aus einer insbesondere einstellbaren Drossel (40) und einem Rückschlagventil (41) gebildet ist.
  4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Funktionseinheit (38) von einem Druckregler (42) gebildet ist.
  5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Funktionseinheit (38) von einer Druckerfassungseinheit (44), insbesondere einem Druckschalter, gebildet ist.
  6. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch mehrere Anschlußsegmente (25) mit unterschiedlichen Anschlußgrößen für anzuschließende, zu Verbrauchern führende Druckmittelleitungen (36).
  7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem Anschlußsegment (25) bei montierter Ventileinheit (3) mehrere Ventilmodule (4) zugeordnet sind.
  8. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine aus mehreren in einer Anbaurichtung (21) aufeinanderfolgend angeordneten Anschlußsegmenten (25) bestehende Anschlußsegment-Anordnung (26), die zu beiden Endseiten von einem Endsegment (27, 27') flankiert ist, wobei wenigstens eines der Endsegmente (27, 27') mit Zufuhr- und/oder Abfuhrkanälen (46, 48) ausgestattet ist, die bei montierter Ventileinheit (3) mit Speise- bzw. Entlüftungskanälen (12, 13, 13') in wenigstens einem endseitig an der Ventileinheit (3) angeordneten Abschlußmodul (5, 5') kommunizieren.
  9. Ventilanordnuhg nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe von Basissegmenten (23) an wenigstens einem und vorzugsweise an beiden Enden mit einem Kuppiungssegment (28) endet, das die Ankopplung weiterer Bauteile und insbesondere weiterer Montagebasen ermöglicht.
  10. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Basissegmente (23) mittels in Anbaurichtung (21) verlaufenden Zugankern (24) fest zusammengespannt sind.
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