EP1593890B1 - Ventileinheit mit mehreren Ventilen - Google Patents

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EP1593890B1
EP1593890B1 EP05103464A EP05103464A EP1593890B1 EP 1593890 B1 EP1593890 B1 EP 1593890B1 EP 05103464 A EP05103464 A EP 05103464A EP 05103464 A EP05103464 A EP 05103464A EP 1593890 B1 EP1593890 B1 EP 1593890B1
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valves
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venting
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Rudolf Möller
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Aventics GmbH
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Rexroth Mecman GmbH
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Definitions

  • the present invention relates to a valve unit having a plurality of locally summarized by juxtaposition electropneumatic valves for switching a pressure medium flow, the supply or disposal with / of pressure medium over at least an associated valve carrier with common feed pressure channels or ventilation channels takes place.
  • valve unit offers in particular the advantage of easy installation on site as well as a simple exchange of defective valves in case of repair.
  • valve unit Shows a generic valve unit.
  • the valve unit is formed by a series of several valves.
  • the valves are mounted on a common valve carrier. Longitudinally through the valve carrier extends a central feed pressure channel and two adjacent thereto venting channels. Through various transverse bores in the direction of the valves, the feed pressure duct and the two venting ducts are in communication with corresponding supply / discharge ports on the part of the valves.
  • the electrical connection of the individual electropneumatic valves takes place here via an external electrical wiring, which is looped through from valve to valve.
  • a disadvantage of this known design of a valve unit is that because of the succession principle of a valve behind the other valve, the length of the valve unit directly depends on the number of individual valves united therein. It has already been attempted to minimize the extreme length of large valve units by extreme narrow construction of the individual valves. However, the narrow construction of the individual valves is at the expense of the largest possible flow value of the pressure medium through the valves. moreover are the individual outside of the valve arranged connections for outgoing there working lines with increasing narrow structure difficult to access.
  • valve carrier has substantially V-shaped valve receiving locations for connecting valves correspondingly shaped therefor, in order to form a substantially cylindrical segment-like up to a substantially cylindrical shape over mutually facing flank sides of adjacent valves.
  • the advantage of the solution according to the invention lies in the fact that a spatially compact concatenation of individual valves in two directions of space is possible via the novel arrangement principle.
  • V-shaped valves in the basic shape, when a plurality of valves are lined up over the mutually facing flank sides, a cylinder segment is produced which can close as far as a complete cylinder shape.
  • This cylinder-segment-like or cylindrical shape is to be understood in the context of the invention to the effect that hereby not the strict geometric shape of a cylinder segment or a cylinder is meant.
  • the outer radial end side of the valves need not be correspondingly arched, but may also form a straight surface, so that a polygonal shape results due to the juxtaposition of the V-shaped valves, which takes on the shape of a cylinder segment or cylinder in the sense of an enveloping body approaches.
  • valve unit according to the invention is formed by a primary juxtaposition on the flank sides of the V-shaped valves until the cylinder segment predetermined by the valve carrier is reached. Subsequently, the axial length of the valve unit according to the invention increases by juxtaposition of further such rows of valves on the sides adjacent to the flank sides of the individual valves. Overall, thus space-saving any number of individual valves can be compactly assembled to form a valve unit.
  • At least one working connection is provided on the outside radial end face of the valve for working lines that depart therefrom for acting on downstream pressure medium aggregates. Due to the cylindrical segment-like to cylindrical basic shape of the valve unit, the working ports can be placed by their outside radial placement on the valve unit with maximum distance from each other and thus easily accessible. In addition to the working ports, interchangeable pilot valves for acting on the pilot control of the valve can also be arranged at this point.
  • the supply or disposal is carried out with / by pressure medium via at least one corresponding to the inner radial region of the valves and extending longitudinally through the valve carrier supply pressure channel and / or venting channel.
  • the feed pressure channel or vent channel can be seen preferably in cross-section star-shaped valve carrier with its m valve receiving places in a simple manner Extruded profile made of metal or as an injection molded part made of plastic, wherein the longitudinal feed pressure channel or venting channel can be formed centrally here in a simple manner. It is also possible in this context to dispense with a separate valve carrier entirely and to attach the individual valves together to form the valve unit.
  • a central connection can be placed to the feed pressure supply. Furthermore, in a frontal mouth region of the at least one venting channel - or on both sides - a vent opening may be provided, which is optionally equipped with a silencer.
  • the electrical connection of the individual electropneumatic valves can take place via electrical contact means corresponding to the inner radial area of the valves. It is also conceivable that corresponding electrical contact means correspond to the flank sides of the valves.
  • suitable as an electrical contact means on the part of the valve carrier is a type of printed circuit board, which is particularly suitable for the arrangement between two adjacent edge sides adjacent valves because of the small thickness.
  • connection of the individual valves on the valve carrier takes place via a latching connection provided in the region of the valve receiving locations, which permits a simple assembly or disassembly of the individual valves independently of one another from the composite of the valve unit.
  • attach the individual valves via a conventional screw or the like on the valve carrier.
  • the valve unit 1 has a cylinder-segment-like shape with an extension angle of 180 °.
  • This cylinder-segment-like shape is generated via a valve carrier 2, which provides a plurality of V-shaped valve receiving stations for the connection of correspondingly shaped valves 3a-3d.
  • the valve carrier 2 is hook-shaped projections 4a and 4b to a - not shown here - support structure fastened.
  • the valve carrier 2 has in a plane depending on a total of four V-shaped valve receiving seats 5a-5d, which are provided for the connection of correspondingly shaped valves 3a to 3d in a plane.
  • valve unit 1 here comprises a total of 16 individual electropneumatic valves.
  • each valve 3a-3d occupied in this embodiment, an angle of 45 °, wherein the cylinder segment of 180 ° over the juxtaposition of the valves 3a-3d one above the other facing edge sides 6a and 6b of adjacent valves 3a-3d results.
  • a working port 9 for this outgoing - not shown - working lines for loading downstream pressure medium units provided.
  • the supply and disposal with or by pressure means via the inner radial region of the valves 3a-3d over longitudinally through the Valve carrier 2 extending feed pressure ducts 10a and 10b and a central vent passage 11.
  • For electrical control of the valves 3a-3d are - not shown - corresponding electrical contact means are provided, which are also arranged in the inner radial connection region of the valves 3a-3d.
  • the valve unit 1 ' can also be formed with a cylindrical shape. Overall, there are eight valves 3a-3h per level, each occupying an angle of 45 °. About the eight stacked valve levels find a total of 64 individual valves in this cylindrical valve unit 1 'space.
  • a central connection 12 is provided for supplying the entire valve unit 1 'with the feed pressure.
  • the central connection 12 is surrounded by a ring-shaped central vent opening 13, which is provided with an integrated silencer, and which communicates with the central venting channel 11, which is likewise not visible here.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventileinheit mit mehreren durch Aneinanderreihung örtlich zusammengefassten elektropneumatischen Ventilen zum Schalten eines Druckmittelflusses, deren Versorgung oder Entsorgung mit/von Druckmittel über mindestens einen zugeordneten Ventilträger mit gemeinsamen Speisedruckkanälen beziehungsweise Entlüftungskanälen erfolgt.
  • Das Einsatzgebiet derartiger Ventileinheiten erstreckt sich vornehmlich auf solche pneumatischen Anlagen, bei welchen mehrere Druckmittelaggregate - wie Druckmittelzylinder oder Drehantriebe - über Ventile zu beaufschlagen sind. Hierbei hat sich eine örtliche Zusammenfassung der mehreren erforderlichen Ventile zu einer kompakten Baueinheit in Form einer Ventileinheit bewährt. Die Ventileinheit bietet insbesondere den Vorteil einer einfachen Montage am Einsatzort sowie einer einfachen Aus tauschbarkeit defekter Ventile im Reparaturfall.
  • Aus dem Produktkatalog "Knowhow in Pneumatics" (Rexroth Mecman GmbH, Drucknummer 00010 006 01, Seite 6.263 ff.) geht eine gattungsgemäße Ventileinheit hervor. Die Ventileinheit ist durch eine Aneinanderreihung mehrerer Ventile gebildet. Die Ventile werden auf einem gemeinsamen Ventilträger befestigt. Längs durch den Ventilträger verläuft ein zentraler Speisedruckkanal sowie zwei hierzu benachbarte Entlüftungskanäle. Durch diverse Querbohrungen in Richtung der Ventile stehen der Speisedruckkanal sowie die beiden Entlüftungskanäle mit korrespondierenden Ver-/Entsorgungsanschlüssen seitens der Ventile in Verbindung. Die elektrische Anbindung der einzelnen elektropneumatischen Ventile erfolgt hier über eine außenliegende elektrische Verkabelung, die von Ventil zu Ventil durchgeschleift ist.
  • Ein Nachteil dieser bekannten Bauform einer Ventileinheit besteht jedoch darin, dass wegen des Aneinanderreihungsprinzips eines Ventils hinter dem anderen Ventil die Baulänge der Ventileinheit direkt abhängt von der Anzahl der hierin vereinten einzelnen Ventile. Es ist bereits versucht worden, durch extremen Schmalbau der einzelnen Ventile die Baulänge großer Ventileinheiten zu minimieren. Allerdings geht der Schmalbau der einzelnen Ventile zu Lasten eines möglichst großen Durchflusswerts des Druckmittels durch die Ventile. Zudem sind die einzelnen außen am Ventil angeordneten Anschlüsse für von dort abgehende Arbeitsleitungen mit zunehmendem Schmalbau nur schwer zugänglich.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Ventileinheit zu schaffen, die zum Einen kompakt baut und bei der zum Anderen alle äußeren Anschlüsse gut zugänglich sind.
  • Die Aufgabe wird ausgehend von einer Ventileinheit gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Ventilträger im Wesentlichen V-förmige Ventilaufnahmeplätze zum Anschluss korrespondierend hierzu geformter Ventile aufweist, um über einander zugewandte Flankenseiten benachbarter Ventile insgesamt eine im Wesentlichen zylindersegmentartige bis hin zu einer im Wesentlichen zylindrischen Gestalt auszubilden.
  • Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass über das neuartige Aneinanderreihungsprinzip eine örtlich kompakte Aneinanderreihbarkeit von einzelnen Ventilen in zwei Richtungen des Raumes möglich ist. Durch die in der Grundgestalt V-förmigen Ventile ergibt sich bei Aneinanderreihung mehrerer Ventile über die einander zugewandten Flankenseiten ein Zylindersegment, das sich bis hin zu einer vollständigen Zylinderform schließen kann. Diese zylindersegmentartige beziehungsweise zylindrische Gestalt ist im Rahmen der Erfindung dahingehend zu verstehen, dass hiermit nicht die strenge geometrische Form eines Zylindersegments oder eines Zylinders gemeint ist. Es braucht die außenradiale Stirnseite der Ventile nicht entsprechend gewölbt ausgebildet sein, sondern kann auch eine gerade Fläche bilden, so dass sich durch die Aneinanderreihung der V-förmigen Ventile insgesamt eine polygonartige Gestalt ergibt, welche sich der Gestalt eines Zylindersegments beziehungsweise Zylinders im Sinne eines Hüllkörpers annähert.
  • Zusätzliche nach außen ragende Anschlüsse oder Befestigungsmittel sind bei der Beschreibung der Formgebung der erfindungsgemäßen Ventileinheit natürlich vernachlässigt.
  • Ein besonderer Vorteil ergibt sich dadurch, dass an jedem V-förmigen Ventilaufnahmeplatz mehrere Ventile über benachbarte großflächige Anlageseiten aneinandergeschichtet sind. Somit entsteht die erfindungsgemäße Ventileinheit durch eine primäre Aneinanderreihung über die Flankenseiten der V- förmigen Ventile bis das durch den Ventilträger vorgegebene Zylindersegment erreicht ist. Anschließend wächst die axiale Länge der erfindungsgemäßen Ventileinheit durch Aneinanderschichtung weiterer solcher Ventilreihen über die an den Flankenseiten benachbarten Anlageseiten der einzelnen Ventile. Insgesamt können somit platzsparend eine beliebige Anzahl einzelner Ventile kompakt zu einer Ventileinheit zusammengefügt werden.
  • Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme ist an der außenradialen Stirnseite des Ventils mindestens ein Arbeitsanschluss für hiervon abgehende Arbeitsleitungen zur Beaufschlagung nachgeordneter Druckmittelaggregate vorgesehen. Durch die zylindersegmentartige bis zylindrische Grundgestalt der Ventileinheit können die Arbeitsanschlüsse durch ihre außenradiale Platzierung an der Ventileinheit mit maximalem Abstand zueinander und damit gut zugänglich platziert werden. Neben den Arbeitsanschlüssen können an dieser Stelle auch auswechselbare Pilotventile zur Beaufschlagung der Vorsteuerung des Ventils angeordnet werden.
  • Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme erfolgt die Versorgung oder Entsorgung mit/von Druckmittel über mindestens einen mit dem innenradialen Bereich der Ventile korrespondierenden und längs durch den Ventilträger verlaufenden Speisedruckkanal und/oder Entlüftungskanal. Durch diese koaxial, zentrale Anordnung des Speisedruckkanals beziehungsweise Entlüftungskanals kann der vorzugsweise im Querschnitt gesehen sternförmige Ventilträger mit seine m Ventilaufnahmeplätzen in einfacher Weise als Strangpressprofil aus Metall oder als Spritzgussteil aus Kunststoff hergestellt werden, wobei der längsverlaufende Speisedruckkanal beziehungsweise Entlüftungskanal hierin in einfacher Weise zentral ausbildbar ist. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar auf einen separaten Ventilträger gänzlich zu verzichten und die einzelnen Ventile aneinander zu befestigen, um die Ventileinheit zu bilden.
  • In einem stirnseitigen Mündungsbereich des mindestens einen Speisedruckkanals an der Ventileinheit kann ein Zentralanschluss zur Speisedruckversorgung platziert werden. Des Weiteren kann in einem stirnseitigen Mündungsbereich des mindestens einen Entlüftungskanals - oder beidseitig - eine Entlüftungsöffnung vorgesehen werden, die gegebenenfalls mit einem Schalldämpfer ausgestattet ist.
  • Die elektrische Anbindung der einzelnen elektropneumatischen Ventile kann über mit dem innenradialen Bereich der Ventile korrespondierende elektrische Kontaktmittel erfolgen. Ebenfalls ist es auch denkbar, dass entsprechende elektrische Kontaktmittel mit den Flankenseiten der Ventile korrespondieren. In diesem Falle eignet sich als elektrisches Kontaktmittel seitens des Ventilträgers eine Art Leiterplatte, die wegen der geringen Dicke besonders zur Anordnung zwischen zwei über zugewandte Flankenseiten benachbarte Ventile geeignet ist.
  • Vorzugsweise erfolgt die Verbindung der einzelnen Ventile am Ventilträger über eine im Bereich der Ventilaufnahmeplätze vorgesehene Rastverbindung, die eine einfache Montage oder Demontage der einzelnen Ventile unabhängig voneinander aus dem Verbund der Ventileinheit gestattet. Daneben ist es auch denkbar, die einzelnen Ventile über eine herkömmliche Schraubverbindung oder dergleichen am Ventilträger zu befestigen.
  • Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
    • Fig.1
    eine perspektivische Ansicht einer Ventileinheit mit zylindersegmentartiger Gestalt,
    Fig.2
    eine perspektivische Ansicht einer Ventileinheit mit zylindrischer Gestalt.
  • Gemäß Fig.1 weist die Ventileinheit 1 eine zylindersegmentartige Gestalt mit einem Erstreckungswinkel von 180° auf. Diese zylindersegmentartige Gestalt wird über einen Ventilträger 2 erzeugt, der mehrere V-förmige Ventilaufnahmeplätze zum Anschluss korrespondierend hierzu geformter Ventile 3a-3d bereitstellt. Der Ventilträger 2 ist über hakenförmige Anformungen 4a und 4b an eine - hier nicht weiter dargestellte - Trägerkonstruktion befestigbar. Der Ventilträger 2 besitzt in einer Ebene je insgesamt vier V-förmige Ventilaufnahmeplätze 5a-5d, die zum Anschluss korrespondierend geformter Ventile 3a bis 3d in einer Ebene vorgesehen sind. An jedem V-förmigen Ventilaufnahmeplatz 5a-5d sind bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils vier Ventile 3a, 3a', 3a", 3a"', über benachbarte Anlageseiten aneinander geschichtet. Somit umfasst die Ventileinheit 1 hier insgesamt 16 einzelne elektropneumatische Ventile.
  • Jedes Ventil 3a-3d belegt in diesem Ausführungsbeispiel einen Winkel von 45°, wobei sich das Zylindersegment von 180° über die Aneinanderreihung der Ventile 3a-3d übereinander zugewandten Flankenseiten 6a und 6b benachbarter Ventile 3a-3d ergibt. An den außenradialen Stirnseiten 8 eines jeden Ventils 3a-3d ist ein Arbeitsanschluss 9 für hiervon abgehende - nicht weiter dargestellte - Arbeitsleitungen zur Beaufschlagung nachgeordneter Druckmittelaggregate vorgesehen. Die Versorgung und Entsorgung mit bzw. von Druckmitteln erfolgt über den innenradialen Bereich der Ventile 3a-3d über längs durch den Ventilträger 2 verlaufende Speisedruckkanäle 10a und 10b sowie einen zentralen Entlüftungskanal 11. Zur elektrischen Ansteuerung der Ventile 3a-3d sind - nicht weiter dargestellte - korrespondierende elektrische Kontaktmittel vorgesehen, welche ebenfalls im innenradialen Anschlussbereich der Ventile 3a-3d angeordnet sind.
  • Gemäß Fig.2 kann die Ventileinheit 1' auch mit einer zylindrischen Gestalt ausgebildet werden. Insgesamt finden hier pro Ebene acht Ventile 3a-3h Platz, welche jeweils einen Winkel von 45° einnehmen. Über die acht aufeinandergeschichteten Ventilebenen finden insgesamt 64 einzelne Ventile in dieser zylinderförmigen Ventileinheit 1' Platz. Im stirnseitigen Mündungsbereich des - hier nicht erkennbaren - zentralen Speisedruckkanals ist ein Zentralanschluss 12 zur Versorgung der gesamten Ventileinheit 1' mit dem Speisedruck vorgesehen. Der Zentralanschluss 12 ist umgeben von einer ringförmig ausgebildeten zentralen Entlüftungsöffnung 13, welche mit einem integrierten Geräuschdämpfer versehen ist, und die mit dem hier ebenfalls nicht sichtbaren zentralen Entlüftungskanal 11 in Verbindung steht.
  • Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorstehend beschriebenen beiden bevorzugten Ausführungsbeispiele. Es sind vielmehr auch Abwandlungen im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche denkbar, die von deren Schutzbereich mit umfasst sind. So ist es beispielsweise nicht zwingend, dass die erfindungs gemäße Ventileinheit im Querschnitt gesehen, ein kreisrundes Profil besitzen muss. Die einzelnen Stirnseiten der Ventile können auch in Form einer geraden oder schrägen Ebene ausgeführt sein, so dass sich geometrisch streng genommen auch ein polygonaler Querschnitt ergeben kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Ventileinheit
    2
    Ventilträger
    3
    Ventil
    4
    hakenartige Anformung
    5
    Ventilaufnahmeplatz
    6
    Flankenseite
    7
    Anlageseite
    8
    Stirnseite
    9
    Anschluss
    10
    Speisedruckkanal
    11
    Entlüftungskanal
    12
    Zentralanschluss
    13
    Entlüftungsöffnung

Claims (8)

  1. Ventileinheit mit mehreren durch Aneinanderreihung örtlich zusammengefassten elektropneumatischen Ventilen (3a-3d) zum Schalten eines Druckmittelflusses, deren Versorgung oder Entsorgung mit/von Druckmittel über mindestens einen zugeordneten Ventilträger (2) mit gemeinsamen Speisedruckkanälen (10a, 10b) bzw. Entlüftungskanälen (11) erfolgt,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilträger (2) im wesentlichen V-förmige Ventilaufnahmeplätze (5a-5d) zum Anschluss korrespondierend hierzu geformter Ventile (3a-3d) aufweist, um über einander zugewandte Flankenseiten (6a, 6b) benachbarter Ventile (3a-3d) insgesamt eine im Wesentlichen zylindersegmentartige bis hin zu einer im wesentlichen zylindrische Gestalt auszubilden.
  2. Ventileinheit nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass an jedem V-förmigen Ventilaufnahmeplatz (5a-5d) mehrere Ventile (3a, 3a', 3a", 3a"') über benachbarte Anlageseiten (7a, 7b) aneinandergeschichtet sind.
  3. Ventileinheit nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass an einer außenradialen Stirnseite (8) des ventils (3a-3d) mindestens ein Arbeitsanschluss (9) für hiervon abgehende Arbeitsleitungen zur Beaufschlagung nachgeordneter Druckmittelaggregate vorgesehen ist.
  4. Ventileinheit nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgung oder Entsorgung mit/von Druckmittel über mindestens einen mit dem innenradialen Bereich der Ventile (3a-3d) korrespondierenden und längs durch den Ventilträger (2) verlaufenden Speisedruckkanal (10a, 10b) und/oder den Entlüftungskanal (11) erfolgt.
  5. Ventileinheit nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass in einem stirnseitigen Mündungsbereich des mindestens einen Speisedruckkanals (10a, 10b) ein Zentralanschluss (12) zur Speisedruckversorgung vorgesehen ist, und dass in einem stirnseitigen Mündungsbereich des mindestens einen Entlüftungskanals (11) eine zentrale Entlüftungsöffnung (13) vorgesehen ist.
  6. Ventileinheit nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Anbindung der einzelnen elektropneumatischen Ventile (3a-3d) über mit dem innenradialen Bereich der Ventile (3a-3d) korrespondierende elektrische Kontaktmittel erfolgt.
  7. Ventileinheit nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilträger (2) als Strangpressprofil aus Metall oder als Spritzgussteil aus Kunststoff gefertigt ist, wobei der längs verlaufende Speisedruckkanal (10a, 10b) und/oder der Entlüftungskanal (11) hierin zentral ausgebildet sind.
  8. Ventileinheit nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Ventile (3a-3d) über eine im Bereich der Ventilaufnahmeplätze (5a-5d) vorgesehene Rastverbindung mit dem Ventilträger (2) lösbar verbunden sind.
EP05103464A 2004-05-03 2005-04-27 Ventileinheit mit mehreren Ventilen Active EP1593890B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004021527A DE102004021527B3 (de) 2004-05-03 2004-05-03 Ventileinheit mit mehreren durch Aneinanderreihung örtlich zusammengefassten Ventilen
DE102004021527 2004-05-03

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Publication Number Publication Date
EP1593890A1 EP1593890A1 (de) 2005-11-09
EP1593890B1 true EP1593890B1 (de) 2007-02-21

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ID=34939553

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05103464A Active EP1593890B1 (de) 2004-05-03 2005-04-27 Ventileinheit mit mehreren Ventilen

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