DE10013192A1 - Ventilanordnung - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Ventilanordnung vorgeschlagen, die einen einstückigen leistenförmigen Ventilträgerkörper (3) aufweist, der mit mehreren nebeneinanderliegenden Ventileinheiten (8) bestückt ist. Jede Ventileinheit (8) enthält ein Ventil (12) und mindestens einen Ventilantrieb (13), wobei letztere über Steckkontaktmittel (19) mit elektrischen Anschlußmitteln (22) kontaktiert ist. Jedem Ventil (12) ist ein eigenes, die zugehörigen elektrischen Anschlußmittel (22) aufweisenden Anschlußmodul (23) zugeordnet, wobei sämtliche Anschlußmodule (23) ohne gegenseitige steuerungstechnische elektrische Verbindung aufeinanderfolgend aufgereiht sind. Von jedem Anschlußmodul (38) führen elektrische Leiter weg, die als flexible Drahtleiter (24) ausgeführt sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, mit einem ein
stückigen leistenförmigen Ventilträgerkörper, an dem mehrere
Ventileinheiten in der Längsrichtung des Ventilträgerkörpers
nebeneinanderliegend montiert sind, die jeweils ein Ventil
und mindestens einen elektrisch betätigbaren Ventilantrieb
aufweisen, wobei die Ventile mit in dem Ventilträgerkörper
verlaufenden Fluidkanälen verbunden sind und die Ventilan
triebe über ihnen zugeordnete Steckkontaktmittel mit bezüg
lich dem Ventilträgerkörper fixierten elektrischen Anschluß
mitteln elektrisch kontaktiert sind, die mit weiterführenden,
zur Übertragung von Steuersignalen dienenden elektrischen
Leitern in Verbindung stehen.
Ventilanordnungen dieser Art sind beispielsweise in dem Pro
spekt "Ventil- und Installationsinseln" Nr. 119, Seite 8/9
der Firma Festo KG beschrieben. Sie enthalten dort einen ein
stückigen leistenförmigen Ventilträgerkörper, der lösbar mit
nebeneinanderliegend angeordneten Ventileinheiten bestückt
ist, welche jeweils ein Ventil und mindestens einen, bei
spielsweise als Elektromagnet ausgebildeten Ventilantrieb
enthalten. Längsseits am Ventilträgerkörper ist ein Gehäuse
montiert, das eine sich parallel zum Ventilträgerkörper
erstreckende Leiterplatte aufnimmt, die mit elektrischen An
schlußmitteln bestückt ist. Die Ventilantriebe der einzelnen
Ventileinheiten sind jeweils mit Steckkontaktmitteln ausge
stattet, die bei der Montage der Ventile mit den elektrischen
Anschlußmitteln kontaktiert werden, so daß unter Vermittlung
der Leiterplatte eine elektrische Verbindung zu einer elek
tronischen Steuereinrichtung hergestellt werden kann.
Zwar arbeitet die bekannte Ventilanordnung äußerst zuverläs
sig und ermöglicht eine durchaus rationelle Fertigung und
Montage. Dies setzt jedoch komplexe und daher teure Ferti
gungsmaschinen voraus, was sich negativ auf die Preisgestal
tung niederschlägt. Daher besteht die Aufgabe der vorliegen
den Erfindung, eine Ventilanordnung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die über einen kostengünstigeren Aufbau ver
fügt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß jedem Ventil
ein eigenes, die zugehörigen elektrischen Anschlußmittel auf
weisendes Anschlußmodul zugeordnet ist, wobei die Anschlußmo
dule sämtlicher Ventile ohne gegenseitige elektrische Verbin
dung in der Längsrichtung des Ventilträgerkörpers aufeinan
derfolgend aufgereiht und dabei einzeln am Ventilträgerkörper
fixiert sind, und wobei die weiterführenden elektrischen Lei
ter als flexible Drahtleiter ausgeführt sind.
Auf diese Weise sind die den Ventilantrieben zugeordneten
elektrischen Anschlußmittel nicht mehr Bestandteil einer un
ter Berücksichtigung der Anzahl der Ventileinheiten in ihren
Abmessungen fest vorkonfektionierten Leiterplatte, sondern
sind an Anschlußmodulen vorgesehen, die den einzelnen Venti
len individuell zugeordnet sind. Man kann daher bei der Fer
tigung und Montage der Ventilanordnung die notwendigen elek
trischen Anschlußmaßnahmen einfach durch Verwendung einer
entsprechenden Anzahl von Anschlußmoduln realisieren, wobei
man sehr variabel ist, da die Anschlußmodule untereinander
keine zur Übertragung von Steuersignalen dienende Verbindun
gen aufweisen. Um Ventilanordnungen mit unterschiedlicher An
zahl von Ventileinheiten zu realisieren, kann man somit sei
tens des Ventilträgerkörpers auf Meterware zurückgreifen, die
man nach Bedarf ablängt, wobei man den erhaltenen Ventilträ
gerkörper anschließend mit der gewünschten Anzahl von An
schlußmodulen ausstattet. Da insoweit die erforderlichen Fer
tigungs- und Montagemaßnahmen relativ einfach sind und nicht
notwendigerweise den Einsatz komplexer, hochentwickelter Fer
tigungs- und Montagemaschinen erfordern, kann die Ventilan
ordnung insgesamt relativ kostengünstig produziert werden. Da
die Ventileinheiten zweckmäßigerweise unabhängig von den An
schlußmodulen am Ventilträgerkörper fixiert sind, können sie
sehr einfach montiert oder demontiert werden, wobei die Mon
tage bzw. Demontage das gleichzeitige Herstellen bzw. Trennen
der elektrischen Steckverbindung zwischen den Steckkontakt
mitteln und den Anschlußmodulen zur Folge hat, da diese am
Ventilträgerkörper verbleiben.
Zwar geht aus der DE 42 22 637 C2 bereits eine Ventilanord
nung hervor, bei der die Ventilantriebe zur elektrischen Be
tätigung mit einzelnen Leiterplatten kontaktiert sind. Diese
Leiterplatten sind jedoch zur Bildung eines Signalverteilers
untereinander gekoppelt und auch in signaltechnischer Hinsicht
elektrisch verkettet, was zur Folge hat, daß sich die
Anzahl der anzusteuernden Ventilantriebe nicht beliebig wäh
len läßt, sondern durch die Bauform der Leiterplatten vorge
geben ist. Hinzukommt, daß der Ventilträgerkörper in einzelne
Segmente unterteilt ist, was zwar ein hohes Maß an Flexibili
tät bei der Realisierung unterschiedlicher Baulängen gewähr
leistet, gleichzeitig aber einen relativ hohen Montageaufwand
zur Folge hat.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Un
teransprüchen hervor.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform verfügt je
des Anschlußmodul über einen aus Kunststoffmaterial bestehen
den Basiskörper, der beispielsweise durch Spritzgießen sehr
kostengünstig hergestellt werden kann und der als Träger für
die Anschlußmittel dient. Dabei können die Anschlußmittel
einzeln fest integriert sein oder aber vorzugsweise als Be
standteile eines am jeweiligen Basiskörper lösbar fixierten
Anschlußsteckers ausgebildet sein, der sich alternativ auch
als einfacher Ventilstecker verwenden läßt. Man kann somit
bei der Realisierung der Ventilanordnung auf Bauteile zurück
greifen, die man alternativ auch für andere Zwecke einsetzen
kann, um insofern durch Verwendung von Gleichteilen eine wei
tere Kostenersparnis herbeizuführen.
Sämtliche Anschlußmodule sind zweckmäßigerweise als individu
elle Einzelkomponenten ausgeführt, die man der gewünschten
Anzahl entsprechend installiert. Alternativ wäre es aller
dings auch möglich, die Basiskörper als leicht voneinander
trennbare Bestandteile eines Basiskörperstranges auszuführen,
also beispielsweise einer strangartigen Anordnung aufgereih
ter und durch Solltrennstellen miteinander verbundener Basis
körper, die man dann lediglich noch dem Bedarf entsprechend
abzutrennen hat.
Wenn die Ventileinheiten der Ventilanordnung bei einem ent
sprechenden Anwendungsfall einzeln elektrisch angesteuert
werden sollen, kann sich eine Bauform empfehlen, bei der die
als weiterführende elektrische Leiter fungierenden flexiblen
Drahtleiter jeweils individuell von den einzelnen Anschlußmo
dulen und von der Ventilanordnung weggeführt sind. Bei einer
hierzu alternativen Bauform sind die flexiblen Drahtleiter an
Bord der Ventilanordnung zu einer zentralen Schnittstellen
einrichtung geführt, von wo aus eine zentrale elektrische
Verbindung zu einer externen elektronischen Steuereinrichtung
möglich ist, beispielsweise durch einen Feldbusanschluß oder
einen Multipolanschluß. Die zentrale Schnittstelleneinrich
tung kann jedoch auch selbst mit einer elektronischen Steuer
einheit ausgestattet sein.
Um die Anschlußmodule am Ventilträgerkörper zu fixieren, kann
letzterer mit einer Halteschiene ausgestattet sein, an oder
in der die Anschlußmodule aufgereiht sind. Die Halteschiene
ist bevorzugt integraler Bestandteil des Ventilträgerkörpers,
so daß sich beim Zuschneiden des Ventilträgerkörpers auf das
gewünschte Längenmaß automatisch auch das richtige Längenmaß
für die Halteschiene einstellt.
An der Halteschiene können eine oder mehrere Verankerungsnu
ten vorgesehen sein, in die die Anschlußmodule eingreifen.
Ferner kann die Halteschiene über eine sich in Längsrichtung
des Ventilträgerkörpers erstreckende Aussparung verfügen, in
die die Anschlußmodule zumindest partiell eingesetzt sind, so
daß sich eine sichere Fixierung in Verbindung mit einem
Schutz vor Beschädigungen ergibt und gleichzeitig kompakte
Abmessungen der Gesamtanordnung möglich sind.
Bei einem im wesentlichen einen Rechteckquerschnitt aufwei
senden Ventilträgerkörper kann die Aussparung im Eckenbereich
als über Eck gehende Aussparung vorgesehen sein. Eingesetzte
Anschlußmodule sind daher weiterhin gut zugänglich. Außerdem
können die flexiblen Drahtleiter sehr bequem von jedem ein
zelnen Anschlußmodul ohne Behinderung durch den Ventilträger
körper abgeführt werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Aussparung nutar
tig ausgebildet, wobei die Orientierung zweckmäßigerweise so
getroffen ist, daß die längsseitige Nutöffnung in die gleiche
Richtung orientiert ist wie die Bestückungsfläche des Ventil
trägerkörpers, auf der die Ventileinheiten mit ihren Ventilen
sitzen. Die Nutöffnung ist somit den Ventilantrieben zuge
wandt, was das automatische Herstellen und Unterbrechen der
elektrischen Steckverbindung zwischen den Ventilantrieben und
den Anschlußmodulen bei der Montage und Demontage der Ventil
einheiten begünstigt.
Die flexiblen Drahtleiter können bei Bedarf in der Aussparung
verlegt sein, wobei sie durch die Anschlußmodule abgedeckt
sind. Diese Bauform ist besonders dann empfehlenswert, wenn
an der Halteschiene auch eine zentrale Schnittstelleneinrich
tung angeordnet ist. Es können dann, von außen her unsicht
bar, flexible elektrische Verbindungen zwischen den Anschluß
modulen und der zentralen Schnittstelleneinrichtung vorgenom
men werden.
Durch in die Aussparung der Halteschiene eingesetzte Endstüc
ke, die die Reihe von Anschlußmodulen axialseitig flankieren,
können die Anschlußmodule besonders einfach derart fixiert
werden, daß ihre Längsposition bezüglich des Ventilträgerkör
pers festgelegt ist.
Vorzugsweise können die Anschlußmodule derart am Ventilträ
gerkörper montiert werden, daß sie von einer Stirnseite des
Ventilträgerkörpers her in mindestens eine in Längsrichtung
verlaufende Verankerungsnut und/oder eine einen entsprechen
den Verlauf aufweisende Aussparung eingeschoben werden.
Der Ventilträgerkörper könnte als Spritzgußkörper ausgebildet
und aus Kunststoffmaterial bestehen. Bei einer alternativen
Bauform besteht der Ventilträgerkörper aus Aluminiummaterial
und ist als Strangpreßteil ausgeführt, bei dem sich über die
gesamte Länge des Ventilträgerkörpers hinweg erstreckenden
Befestigungsmaßnahmen für die Anschlußmodule besonders ein
fach verwirklichen lassen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeich
nung näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine erste bevorzugte Bauform der erfindungsgemäßen
Ventilanordnung in perspektivischer Darstellung in
Draufsicht,
Fig. 2 die Ventilanordnung aus Fig. 1 in Explosionsdar
stellung, wobei nur eine der Ventileinheiten
strichpunktiert angedeutet ist,
Fig. 3 in Einzeldarstellung die bei der Ventilanordnung
gemäß Fig. 1 und 2 vorgesehene Anordnung von An
schlußmodulen und zentraler Schnittstelleneinrich
tung,
Fig. 4 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Ventilanordnung in perspektivischer
Darstellung, und
Fig. 5 die Ventilanordnung aus Fig. 4, wiederum perspek
tivisch dargestellt, allerdings unter einem anderen
Blickwinkel.
Die in der Zeichnung allgemein mit Bezugsziffer 1 bezeichne
ten Ventilanordnungen verfügen jeweils über einen länglichen
Ventilträger 2 mit einem plattenartig flach ausgebildeten
leistenförmigen Ventilträgerkörper 3, der die Baulänge der
Ventilanordnungen 1 vorgibt. Der Ventilträgerkörper 3 ist ein
einstückiges Bauteil und kann insbesondere ein aus Aluminium
material bestehender Strangpreßkörper sein. Verglichen mit
einer beispielsweise in Spritzgießtechnik ausgeführten Kunststoffbauweise
hat die Strangpreßherstellung den Vorteil, sehr
variabel unterschiedlichste Baulängen zur Verfügung stellen
zu können. Es ist insbesondere möglich, den Ventilträgerkör
per auf der Basis von Meterware herzustellen, die der ge
wünschten Baulänge des Ventilträgerkörpers entsprechend abge
längt wird. Unter Verzicht auf umständliche Montage von Ein
zelkomponenten können somit sehr variabel unterschiedliche
Baulängen erzeugt werden.
Der Ventilträgerkörper 3 enthält eine sich in seiner Längs
richtung 4 erstreckende Halteschiene 5 und einen längsseits
neben dieser angeordneten Bestückungsabschnitt 6 mit gleicher
Längsorientierung. Halteschiene 5 und Bestückungsabschnitt 6
sind einstückig miteinander verbunden und somit integraler
Bestandteil des Ventilträgerkörpers 3.
An einer nachfolgend als Bestückungsseite bezeichneten Längs
seite des Ventilträgerkörpers 3 sind mehrere Ventileinheiten
8 derart montiert, daß sie in der Längsrichtung 4 des Ventil
trägerkörpers 3 nebeneinanderliegen. Es liegt also eine Auf
reihung von Ventileinheiten 8 vor, deren durch Doppelpfeil
angedeutete Aufreihungsrichtung 9 parallel zur Längsachse 4
des Ventilträgerkörpers 3 verläuft.
Jede Ventileinheit 8 ist eine Baueinheit bestehend aus einem
Ventil 12 und mindestens einem zur Aktivierung des Ventils 12
dienenden, elektrisch betätigbaren Ventilantrieb 13. Die Bau
arten der Ventile 12 sind an sich beliebig, wobei es sich
beim Ausführungsbeispiel um 2/2-Wegeventile handelt, die je
weils mit einem einzigen Ventilantrieb 13 ausgestattet sind.
Als Ventilantriebe kommen beispielsweise Elektromagneten oder
vorzugsweise Piezoaktoren zur Anwendung. Diese können das
Ventil 12 je nach Bauart direkt betätigen oder auf ein zur
Vorsteuerung des Ventils 12 dienendes Vorsteuerventil einwir
ken.
Die Ventileinheiten 8 sind mit ihren Ventilen 12 unter Zwi
schenschaltung nicht näher gezeigter Dichtungen an der Be
stückungsseite an eine Bestückungsfläche 7 des Ventilträger
körpers 3 angesetzt. Zur lösbaren Befestigung sind Befesti
gungsschrauben 14 vorgesehen, die das Ventilgehäuse des je
weiligen Ventils 12 durchsetzen und in Gewindebohrungen des
Bestückungsabschnittes 6 eingeschraubt sind. Andere Befesti
gungsmaßnahmen wären ebenfalls denkbar, beispielsweise Ver
riegelungen und/oder Verrastungen.
Jedes montierte Ventil 12 kommuniziert mit im Innern des Ven
tilträgerkörpers 3 verlaufenden Fluidkanälen 16. Dabei han
delt es sich beim Ausführungsbeispiel um einen Speisekanal
16a, einen Entlüftungskanal 16b und einen Arbeitskanal 16c.
Entsprechend der durch den Ventilantrieb 13 verursachten
Schaltstellung eines jeweiligen Ventils 12, ist dieses beim
Ausführungsbeispiel in der Lage, den individuell zugeordneten
Arbeitskanal 16c wahlweise mit dem Speisekanal 16a oder dem
Entlüftungskanal 16b zu verbinden, wobei der jeweils andere
Kanal abgetrennt ist. Ein an den Arbeitskanal 16c angeschlos
sener Verbraucher, beispielsweise ein fluidbetätigter An
trieb, kann auf diese Weise mit Druckmedium, insbesondere
Druckluft, gespeist oder entlüftet werden.
Sämtliche Ventile 12 werden zentral gespeist und entlüftet.
Zu diesem Zweck ist der Bestückungsabschnitt 6 vom Speiseka
nal 16a und vom Entlüftungskanal 16b in der Längsrichtung 4
durchsetzt, wobei von diesen Kanälen im Innern des Bestüc
kungsabschnittes 6 Zweigkanäle abgehen, die über erste Kanal
mündungen 17 zu den einzelnen mit Ventilen 12 bestückten Be
reichen der Bestückungsfläche 7 ausmünden. Das Einspeisen und
Abführen der Druckluft geschieht dabei zentral über eine
Stirnseite des Ventilträgerkörpers 3.
An den einzelnen Bestückungsbereichen vorgesehene weitere,
zweite Kanalmündungen 18 kommunizieren mit jeweils einem Ar
beitskanal 16c, der insbesondere zu einer Längsseite des Ven
tilträgerkörpers 3 geführt ist und dort den Anschluß einer zu
einem Verbraucher führenden Fluidleitung gestattet.
Durch die Ventile 12 können die ersten und zweiten Kanalmün
dungen 17, 18 eines jeweiligen Bestückungsbereiches derart
miteinander schaltungstechnisch verknüpft werden, daß sich
die oben erläuterten Zustände einstellen.
Die Ventilantriebe 13 sind derart seitlich an das jeweils zu
gehörige Ventil 12 angesetzt, daß sie quer zur Aufreihungs
richtung 9 in den Bereich der Halteschiene 5 insbesondere
oberhalb dieser ragen. Dabei stehen an den Ventilantrieben 13
vorgesehene Steckkontaktmittel 19 mit am Ventilträgerkörper 3
fixierten elektrischen Anschlußmitteln 22 in elektrischer
Verbindung. Vom Begriff "Steckkontaktmittel" sollen auch rei
ne Berührkontaktmittel erfaßt werden.
Die mit einem jeweiligen Ventilantrieb 13 kontaktierten elek
trischen Anschlußmittel 22 sind jeweils gemeinsam Bestandteil
eines eigenständigen Anschlußmodules 23, so daß also pro Ven
tileinheit 8 ein solches Anschlußmodul 23 vorhanden ist, das
die betreffenden elektrischen Anschlußmittel 22 aufweist. Von
jedem dieser Anschlußmittel 23 führen als flexible Drahtlei
ter 24 ausgebildete, zur Übertragung von Steuersignalen die
nende elektrische Leiter weg, die einerseits mit den elektri
schen Anschlußmitteln 22 des betreffenden Anschlußmodules 23
verbunden sind und andererseits mit einer beliebigen elektri
schen Einrichtung verbindbar sind, die anwendungsfall
spezifisch ausgebildet ist.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 sind die flexi
blen Drahtleiter 24 von den einzelnen Anschlußmodulen 23 je
weils individuell weggeführt, wobei sie auch gleichzeitig von
der Ventilanordnung 1 wegführen, beispielsweise hin zu einer
externen elektronischen Steuereinrichtung, die die Steuersi
gnale zur bedarfsgemäßen Betätigung der Ventilantriebe 13
liefert. Im Gegensatz dazu verlaufen die flexiblen Drahtlei
ter 24 beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 an Bord
der Ventilanordnung 1 zu einer als Bestandteil derselben aus
geführten zentralen Schnittstelleneinrichtung 25, von wo aus
zentral eine Weiterverknüpfung mit einer externen Einrichtung
möglich ist. Auch hier kann die externe Einrichtung von einer
elektronischen Steuereinrichtung gebildet sein, die elektri
sche Steuersignale zur Ansteuerung bzw. Betätigung der Ven
tilantriebe 13 liefert.
Die zentrale Schnittstelleneinrichtung 25 verfügt beim Aus
führungsbeispiel über eine Multipol-Steckvorrichtung 26 zum
Anschluß eines weiterführenden Zentralkabels. Alternativ wäre
auch eine Feldbus-Anschlußeinrichtung möglich, in welchem
Falle die zentrale Schnittstelleneinrichtung 25 zweckmäßiger
weise mit einer geeigneten Feldbuseinheit ausgestattet ist,
die die ankommenden Steuersignale zuordnungsrichtig an die
einzelnen Anschlußmodule 23 und den diesen zugeordneten Ven
tilantrieben 13 weiterleitet.
Es ist auch ohne weiteres möglich, die zentrale Schnittstel
leneinrichtung 25 selbst mit einer zur Ansteuerung der Ven
tilantriebe 13 dienenden elektronischen Steuereinheit auszu
statten, insbesondere mit einer speicherprogrammierbaren
Steuerung, die sich entsprechend dem Anwendungsfall individu
ell programmieren läßt.
Die einzelnen Anschlußmodule 23 sind in der Längsrichtung 4
des Ventilträgerkörpers 3 an oder in der Halteschiene 5 auf
einanderfolgend aufgereiht, wobei sie unmittelbar aneinander
anliegen, jedoch keine gegenseitige steuerungstechnische
elektrische Verbindung haben, also untereinander nicht steue
rungstechnisch verkettet sind. Die die Ventilbetätigung steu
ernden elektrischen Steuersignale werden individuell über die
flexiblen Drahtleiter 24 zugeführt, wobei auch ein erforder
licher Nulleiter und/oder die erforderliche elektrische Ener
gieversorgung über diese flexiblen Drahtleiter individuell
erfolgen kann. Zu Zwecken eines gemeinsamen Nulleiters
und/oder einer gemeinsamen Energieversorgung könnten jedoch
bei Bedarf auch direkte elektrische Verbindungen zwischen den
Anschlußmodulen 23 vorgesehen sein, vorzugsweise ebenfalls
unter Verwendung flexibler Drahtleiter.
Die Anschlußmodule 23 sind einzeln am Ventilträgerkörper 3
fixiert, so daß sie nicht notwendigerweise auch noch unter
einander mechanisch verbunden sein müssen, wenngleich dies
möglich wäre. Die bevorzugt im wesentlichen platten- oder
klotzähnlich ausgeführten Anschlußmodule 23 - beim Ausfüh
rungsbeispiel der Fig. 4 und 5 haben sie eine würfelähnli
che Gestalt - verfügen zweckmäßigerweise über einen insbeson
dere aus Kunststoffmaterial bestehenden Basiskörper 27, der
mit den elektrischen Anschlußmitten 22 bestückt ist. Dabei
sind die Anschlußmodule 23 derart aufeinanderfolgend angeord
net, daß sie mit ihren Basiskörpern 27 unmittelbar aneinander
anliegen, ohne allerdings in irgendeiner Weise formschlüssig
ineinander einzugreifen.
Die elektrischen Anschlußmittel 22 können unmittelbar am zu
gehörigen Basiskörper 27 festgelegt sein. Beim Ausführungs
beispiel sind die einem jeweiligen Anschlußmodul 23 zugeord
neten elektrischen Anschlußmittel 22 jedoch als Bestandteil
eines Anschlußsteckers 28 ausgebildet, der insbesondere lös
bar am zugehörigen Basiskörper 27 fixiert ist, beispielsweise
durch eine Rastverbindung. Diese Bauform hat den Vorteil, daß
sich der Anschlußstecker 28 auch unabhängig von einem Basis
körper 27 als einfacher Ventilstecker zur Kontaktierung eines
Ventilantriebes verwenden läßt und man somit die Möglichkeit
hat, Ventilanordnungen der erfindungsgemäßen Art und andere
Bauformen auf der Basis identischer Anschlußstecker 28 zu
kontaktieren. Dadurch werden Herstellungskosten eingespart.
Beim Ausführungsbeispiel sind sämtliche Anschlußmodule 23 als
individuelle Einzelkomponenten ausgeführt. Allerdings wäre
auch eine Bauform denkbar, bei der die Basiskörper als leicht
voneinander trennbare Bestandteile eines zunächst noch zusam
menhängenden Basiskörperstranges ausgeführt sind. Dabei könn
te ein Stranggebilde vorliegen, das durch Solltrennstellen
miteinander verbundene Basiskörper beinhaltet, wobei eine
Spritzgießherstellung zugrunde liegen kann und die Solltrenn
stellen durch Bereiche geringerer Materialstärke definiert
sind. Von dem Basiskörperstrang können dann die Basiskörper
in beliebiger Anzahl einzeln oder zusammenhängend abgetrennt
und in einzelner oder zusammenhängender Form am Ventilträger
2 installiert werden.
Um eine Ventilanordnung mit einer vorbestimmten Anzahl von
Ventileinheiten 8 zu erhalten, kann einfach ein Ventilträger
körper 3 entsprechender Länge verwendet werden, der mit einer
entsprechenden Anzahl von Anschlußmodulen 23 bestückt wird.
Da letztere nicht untereinander elektrisch kontaktiert sind,
ist praktisch eine beliebige Anzahl von Anschlußmodulen 23
verwendbar, was einen sehr flexiblen Aufbau von Ventilanord
nungen gestattet.
Den Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß der Ventilträ
gerkörper 3 in seinem die Halteschiene 5 bildenden Abschnitt
mit einer sich über die gesamte Länge des Ventilträgerkörpers
3 erstreckenden und in dessen Längsrichtung 4 verlaufenden
Aussparung 29 versehen ist, in denen die Anschlußmodule 23
ganz oder teilweise einsitzen. Beim Ausführungsbeispiel ist
die Anordnung so getroffen, daß die Anschlußmodule 23 voll
ständig versenkt in der Aussparung 29 untergebracht sind, so
daß sie sich bei kompakten Gesamtabmessungen sicher fixieren
lassen.
Bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen hat der Ventilträ
gerkörper 3 im Querschnitt gesehen eine im wesentlichen
rechteckförmige Grundstruktur. Diese kann allerdings in ge
wisser Weise mit Vertiefungen oder Erhebungen versehen sein,
wenn dies die Gegebenheiten erfordern. Jedenfalls befindet
sich die Aussparung 29 beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4
und 5 in einem Eckenbereich des Ventilträgerkörpers 3, so daß
man von einer über Eck gehenden Aussparung sprechen könnte.
Im Gegensatz dazu ist die Aussparung 29 beim Ausführungsbei
spiel der Fig. 1 bis 3 nutartig ausgebildet, wobei die
sich über die gesamte Länge des Ventilträgerkörpers 3 hin
ziehende längsseitige Öffnung 32 die gleiche Orientierung
aufweist, wie die Bestückungsfläche 7. Mit anderen Worten ist
also die längsseitige Öffnung 32 der Aussparung 29 den über
sie hinwegragenden Ventilantrieben 13 zugewandt, was im übri
gen auch für die Bauformen der Fig. 4 und 5 gilt.
Bei beiden Ausführungsbeispielen ist die längsseitige Öffnung
32 der Aussparung 29 so plaziert, daß sie mit der Bestüc
kungsfläche 7 in einer Ebene verläuft. Unterschiede zwischen
den beiden Bauformen ergeben sich dadurch, daß die Aussparung
29 gemäß Fig. 4 und 5 an der dem Bestückungsabschnitt 6
gegenüberliegenden Längsseite ebenfalls offen ist, während
sich dort gemäß Fig. 1 bis 3 ein Schenkel 33 der Halte
schiene 5 befindet, der zusammen mit dem Bestückungsabschnitt
6 die beiden längsseitigen Begrenzungen der nutartigen Aus
sparung 29 bildet.
Da die Aussparung 29 bei der Bauform der Fig. 4 und 5 an
der dem Bestückungsabschnitt 6 gegenüberliegenden Rückseite
offen ist, lassen sich über diese Rückseite hinweg sehr be
quem die flexiblen Drahtleiter 24 von der Ventilanordnung 1
wegführen. Diese können hier quer zur Längsrichtung 4 vom
Ventilträgerkörper 3 abgehen.
Im Gegensatz dazu bietet sich die Bauform der Fig. 1 bis 3
dazu an, die flexiblen Drahtleiter 24 im Innern der Ausspa
rung 29 von außen unsichtbar zu verlegen und beispielsweise
eine flexible elektrische Leiterverbindung zwischen den ein
zelnen elektrischen Anschlußmitteln 22 und der zentralen
Schnittstelleneinrichtung 25 vorzunehmen. Während bei der
Bauform der Fig. 4 und 5 der Querschnitt der Aussparung 29
vom jeweiligen Anschlußmodul 23 komplett ausgefüllt wird,
kommt dabei gemäß Fig. 1 bis 3 eine Bauform der Anschluß
module 23 zum Einsatz, bei der diese lediglich den der längs
seitigen Öffnung 32 zugeordneten oberen Bereich der Ausspa
rung 29 belegen, so daß zwischen ihnen und der der längssei
tigen Öffnung 32 gegenüberliegenden Grundfläche 34 der Aus
sparung 29 ein Freiraum verbleibt, in dem die flexiblen
Drahtleiter 24 bequem verlegt werden können. Die Drahtleiter
24 werden dabei durch die Anschlußmodule abgedeckt, die die
Aussparung 29 im Bereich der längsseitigen Öffnung 32 prak
tisch deckelartig verschließen.
Die flexiblen Drahtleiter 24 können in allen Fällen Bestand
teile von handelsüblichen isolierten Drähten oder Kabeln
sein, um bei gegenseitigen Berührungen das Entstehen von
Kurzschlüssen zu vermeiden.
Um die Anschlußmodule 23 in der zugeordneten Aussparung 29
sicher einzeln zu fixieren, ist die Halteschiene 5 im Bereich
der Aussparung 29 im Falle der Ausführungsform gemäß Fig.
4 bis 5 mit einer und im Falle der Ausführungsform der
Fig. 1 bis 3 mit zwei Verankerungsnuten 35 ausgestattet. Diese
erstrecken sich über die gesamte Länge des Ventilträgerkör
pers 3 in dessen Längsrichtung 4. Jedes Anschlußmodul 23 ist
mit einer der betreffenden Verankerungsnut 35 zugeordneten
Verankerungspartie 36 ausgestattet, mit der es in die betref
fende Verankerungsnut 35 formschlüssig eingreift.
Bei der Verankerungsnut 35 kann es sich vergleichbar der Aus
führungsform der Fig. 4 und 5 um eine hinterschnittene
Längsnut handeln, beispielsweise eine Schwalbenschwanznut
oder eine T-Nut. Gemäß Fig. 4 und 5 greift ein jeweiliges
Anschlußmodul 23 mit seiner Verankerungspartie 36 so in die
Verankerungsnut 35 ein, daß es in der Querrichtung der Veran
kerungsnut 35 fest fixiert ist und lediglich über die den
Stirnseiten des Ventilträgerkörpers 3 zugeordneten stirnsei
tigen Nutöffnungen 37 in die Verankerungsnut 35 eingeführt
bzw. aus dieser entnommen werden können. Die Anschlußmodule
23 sind also im Rahmen einer von der Stirnseite des Ventil
trägerkörpers 3 her erfolgenden Einschubmontage am Ventilträ
gerkörper 3 festgelegt.
Vergleichbare Gegebenheiten liegen bei der Ausführungsform
der Fig. 1 bis 3 vor, wobei dort allerdings keine hinter
schnittenen Verankerungsnuten 35 vorgesehen sind, weil die
Anschlußmodule 23 gleichzeitig in zwei Verankerungsnuten 35
eingreifen. Diese beiden Verankerungsnuten 35 befinden sich
an den die Aussparung 29 begrenzenden Seitenflächen zum einen
des Schenkels 33 und zum anderen des Bestückungsabschnittes
6. Bevorzugt liegen sie im Bereich der längsseitigen Öffnung
32, wobei sie sich in der Querrichtung der Aussparung 29 ge
genüberliegen können. Die Basiskörper 27 der Anschlußmodule
23 sind an einander entgegengesetzten Seiten mit von Vor
sprüngen gebildeten und beispielsweise rippen- oder schienen
artigen Verankerungspartien 36 ausgestattet, mit denen sie in
die beiden Verankerungsnuten 35 eingreifen, wobei sie zur
Montage auch hier von einer Stirnseite des Ventilträgerkör
pers 3 her in die stirnseitigen Öffnungen der Verankerungsnu
ten 35 eingeschoben werden.
Durch die somit erzielte Verankerung der Anschlußmodule 23
sind diese quer zur Längsrichtung 4 des Ventilträgerkörpers 3
unbeweglich fixiert. Durch Verschieben entlang der Veranke
rungsnuten 35 bzw. der Aussparung 29 können sie jedoch an der
gewünschten Stelle im Bereich des zugeordneten Ventilantrie
bes 13 positioniert werden. Dabei kann durch entsprechende
maßliche Abstimmungen eine gewisse Schwergängigkeit erzielt
werden, die auch dafür sorgt, daß die Anschlußmodule 23 an
der gewünschten Stelle durch Reibschluß axial unbeweglich
gehalten werden. Ist erst einmal die Steckverbindung zwischen
den beim Ausführungsbeispiel stiftartigen Steckkontaktmitteln
19 und den komplementären elektrischen Anschlußmitteln 22
hergestellt, ergibt sich auch hierdurch eine automatische La
gefixierung der Anschlußmodule 23.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 sind in die Aus
sparung 29 an deren beiden axialen Endbereichen ergänzend
Endstücke 41 eingesetzt und fixiert, die die Reihe von An
schlußmodulen 23 jeweils stirnseitig flankieren und in Posi
tion halten. Durch die Entstücke 41 können auch Befestigungs
mittel 42 hindurchgeführt sein, die zur Befestigung der End
stücke 41 am Ventilträgerkörper 3 dienen und über die zweck
mäßigerweise auch der gesamte Ventilträger 2 an einer nicht
näher dargestellten Haltestruktur festgelegt werden kann.
Um innerhalb der Aussparung 29 ausreichend Platz für die Ver
legung flexibler Drahtleiter 24 zur Verfügung zu haben, kann
die Aussparung 29 im Bereich der Grundfläche 34 über eine
längsseitige Erweiterung 38 verfügen, die sich in den Bestüc
kungsabschnitt 6 hineinerstreckt und dabei den Speisekanal
16a und/oder den Entlüftungskanal 16b praktisch unterwandern
kann. In diesem Fall haben die Endstücke 41 zweckmäßigerweise
eine entsprechende Querschnittsgestalt.
Die zentrale Schnittstelleneinrichtung 25 kann in gleicher
Weise wie die Anschlußmodule 23 an der Halteschiene 5 fixiert
sein. Wie aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, verfügt die zentra
le Schnittstelleneinrichtung 25 zu diesem Zweck über ein Ge
häuse 43, das an der Unterseite mit längsseitigen Veranke
rungspartien 44 ausgestattet ist, deren Abstand und Quer
schnittsform den Verankerungspartien der Anschlußmodule 23
entspricht. Dadurch kann das Gehäuse 43 vergleichbar den An
schlußmodulen 23 bei gleichzeitigem Ineinandergreifen der
Verankerungspartien 44 und der Verankerungsnuten 35 in die
Aussparung 29 eingeschoben werden. Das Gehäuse 43 kommt dabei
oberhalb des Ventilträgerkörpers 3 zu liegen, und zwar in
Verlängerung der aufgereihten Ventileinheiten 8. Dabei ist
die zentrale Schnittstelleneinrichtung 25 zweckmäßigerweise
einem der axialen Endbereiche des Ventilträgers 2 zugeordnet.
Claims (19)
1. Ventilanordnung, mit einem einstückigen leistenförmigen
Ventilträgerkörper (3), an dem mehrere Ventileinheiten (8) in
der Längsrichtung (4) des Ventilträgerkörpers (3) nebeneinan
derliegend montiert sind, die jeweils ein Ventil (12) und
mindestens einen elektrisch betätigbaren Ventilantrieb (13)
aufweisen, wobei die Ventile (12) mit in dem Ventilträgerkör
pers (3) verlaufenden Fluidkanälen (16) verbunden sind und
die Ventilantriebe (13) über ihnen zugeordnete Steckkontakt
mittel (19) mit bezüglich dem Ventilträgerkörper (3) fixier
ten elektrischen Anschlußmitteln (22) elektrisch kontaktiert
sind, die mit weiterführenden, zur Übertragung von Steuersi
gnalen dienenden, elektrischen Leitern in Verbindung stehen,
dadurch gekennzeichnet, daß jedem Ventil (12) ein eigenes,
die zugehörigen elektrischen Anschlußmittel (22) aufweisendes
Anschlußmodul (23) zugeordnet ist, wobei die Anschlußmodule
(23) sämtlicher Ventile (12) ohne gegenseitige signaltechni
sche elektrische Verbindung in der Längsrichtung (4) des Ven
tilträgerkörpers (3) aufeinanderfolgend aufgereiht und dabei
einzeln am Ventilträgerkörper (3) fixiert sind, und wobei die
weiterführenden elektrischen Leiter als flexible Drahtleiter
(24) ausgeführt sind.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß jedes Anschlußmodul (23) einen aus Kunststoffmateri
al bestehenden Basiskörper (27) aufweist, der mit den elek
trischen Anschlußmitteln (22) bestückt ist.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die elektrischen Anschlußmittel (22) als Bestandtei
le eines am Basiskörper (27) lösbar fixierten Anschlußstec
kers (28) ausgebildet sind.
4. Ventilanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Basiskörper (27) als leicht voneinander
trennbare Bestandteile eines Basiskörperstranges ausgeführt
sind.
5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß sämtliche Anschlußmodule (23) als
individuelle Einzelkomponenten ausgeführt sind.
6. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die flexiblen Drahtleiter (24) aus
gehend von den einzelnen Anschlußmodulen (23) individuell von
der Ventilanordnung (1) weggeführt sind.
7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die flexiblen Drahtleiter (24) an
Bord der Ventilanordnung (1) zu einer zentralen Schnittstelleneinrichtung
(25) geführt sind, von der aus eine elektri
sche Verbindung insbesondere zu einer externen elektronischen
Steuereinrichtung möglich ist.
8. Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die zentrale Schnittstelleneinrichtung (25) eine
elektronische Steuereinheit und/oder eine Feldbuseinheit be
inhaltet.
9. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Anschlußmodule (23) an oder in
einer sich in Längsrichtung (4) des Ventilträgerkörpers (3)
erstreckenden Halteschiene (5) aufgereiht sind, die zweckmä
ßigerweise als integraler Bestandteil des Ventilträgerkörpers
(3) ausgeführt ist.
10. Ventilanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Halteschiene (5) mindestens eine sich in Längs
richtung (4) des Ventilträgerkörpers (3) erstreckende Veran
kerungsnut (35) aufweist, in die die Anschlußmodule (23) mit
einer Verankerungspartie (36) eingreifen können.
11. Ventilanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Halteschiene (5) eine sich in Längs
richtung (4) des Ventilträgerkörpers (3) erstreckende Ausspa
rung (29) enthält, in die die Anschlußmodule (23) zumindest
partiell eingesetzt sind.
12. Ventilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß die Aussparung (29) in einem Eckenbereich des Ven
tilträgerkörpers (3) vorgesehen ist.
13. Ventilanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Aussparung (29) nutartig ausgebildet
ist, wobei ihre längsseitige Öffnung (32) den Ventilantrieben
(13) zugewandt ist.
14. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, da
durch gekennzeichnet, daß die flexiblen Drahtleiter (24) in
der Aussparung (29) verlegt und durch die Anschlußmodule (23)
abgedeckt sind.
15. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß die Anschlußmodule (23) die Ausspa
rung (29) längsseits deckelartig verschließen.
16. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, da
durch gekennzeichnet, daß die Reihe von Anschlußmodulen (23)
zwischen in die Aussparung (29) eingesetzten Endstücken (41)
fixiert ist.
17. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß die Anschlußmodule (23) durch von
einer Stirnseite des Ventilträgerkörpers (3) her erfolgende
Einschubmontage am Ventilträgerkörper (3) festlegbar sind.
18. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß die zentrale Schnittstelleneinrichtung
(25) in gleicher Weise wie die Anschlußmodule (23) an
der Halteschiene (5) fixiert ist.
19. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, da
durch gekennzeichnet, daß der Ventilträgerkörper (3) ein
Strangpreßkörper oder ein Spritzgußkörper ist.
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