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Die
Erfindung betrifft eine Ventil-Zylinder-Einheiten-Anderung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Allgemein
bekannt sind Ventil-Zylinder-Einheiten mit Ventilen, einem Druckmittelverteiler
mit Druckmittelkanälen,
welche in fluidischer Kommunikation mit den Ventilen stehen und
mit in dem Druckmittelverteiler ausgebildeten Zylindern. Der Druckmittelverteiler
ist dabei einstückig
aus einem Aluprofil, vorzugsweise einem Strangprofil gebildet, in
welches nachträglich
mit einem hohen Zerspanungsaufwand Druckmittelkanäle und dergleichen
eingebracht werden.
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Nachteilig
an der vorbekannten Lösung
ist der sehr hohe Zerspanungsaufwand für die Druckmittelkanäle sowie
für Befestigungsgewinde,
Befestigungsnuten, Verbindungsbohrungen, Kolbenbohrungen, Oberflächenbearbeitung
der Kolbenbohrungen und dergleichen. Diese müssen ebenso nachträglich eingebracht
werden wie beispielsweise ein Entgraten der Bohrungsdurchbrüche vor
allem im Verbindungs- oder Schnittstellenbereich zwischen zwei Kanälen nachträglich durchgeführt werden
muss. Dies erfordert einen hohen nachträglichen manuellen oder maschinellen
Bearbeitungsaufwand.
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Weiterhin
bekannt ist die Ausbildung eines Druckmittelverteilers als Profilbalken,
welche nicht selten eine Länge
von etwa 1,30 m aufweisen. Auch hier ist der Druckmittelverteiler
einstückig
aus einem Aluprofil hergestellt. Die entsprechenden Druckmittelkanäle sowie
die Befestigungsgewinde, Befestigungsnuten etc. sind entsprechend
einem vorgegebenen Muster ausgeformt.
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Besonders
nachteilig an dieser Lösung
ist insbesondere die Handhabung des sehr großen Druckmittelverteilers sowie
der immense Zerspanungsaufwand. Außerdem ist bei Einhaltung eines Anreihmaßes in Bezug
auf die Ventile, beispielsweise ein Anreihmaß von 15 mm, nur ein kleiner
Wirkdurchmesser der Bohrung für
die Pneumatikzylinder aufgrund des vorgegebenen Bauraums realisierbar, da
die Ventile möglichst
eng beabstandet angeordnet werden sollen.
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Aus
der
DE 296 14 205
U1 geht eine Ventil-Zylinder-Einheit hervor, deren zwischengeschalteter
Druckmittelverteiler als Strangformteil ausgebildet ist und Bestandteil
des Zylinders ist. Eine Mehrfachanordnung derartiger Ventil-Zylinder-Einheiten
würde dadurch
entstehen, dass diese nebeneinander montiert werden und mit einzelnen
Druckmittelverbindungen verrohrt werden, was einen entsprechend
hohen Montageaufwand verursacht.
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Die
US 4,524,807 offenbart eine
technische Lösung
für die
platzsparende Aneinanderreihung von Druckmittelverteilern über jeweils
stirnseitiger Aufnahmemittel. Allerdings geht aus diesem Stand der Technik
nicht hervor, ob und wie Zylinder mit dieser Anordnung der Druckmittelverteiler
eine Baueinheit bilden könnten.
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Aus
der
DE 44 39 667 C2 geht
eine Ventil-Zylinder-Einheit hervor, welche aus einem Druckmittelzylinder
besteht, in dem Patronenventile vollständig integriert sind. Würden derartige
Ventil-Zylinder-Einheiten aneinander gereiht werden, so müssten diese
ebenfalls nebeneinander montiert werden und die Druckmittelverbindung
untereinander über eine
herkömmliche
Verrohrung hergestellt werden, was einen entsprechend hohen Montageaufwand verursacht.
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Nicht
zuletzt sind die bekannten Lösungen durch
eine Variantenvielfalt gekennzeichnet, welche sich durch unterschiedliche
Bestückung
beispielsweise eines Profilbalkens für unterschiedliche Anwendungen
ergeben.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Ventil-Zylinder-Einheit
sowie eine Ventil-Zylinder-Einheiten-Anordnung zu schaffen, bei
denen die vorstehend aufgeführten
Nachteile vermieden werden. Insbesondere ist es eine Aufgabe, eine Ventil-Zylinder-Einheit
zu schaffen, welche ohne hohen Zerspanungsaufwand mit wenigen Schritten
gefertigt werden kann. Auch ist es eine Aufgabe, eine einfach aneinanderreihbar
aufgebaute Ventil-Zylinder-Einheit
zum modulartigen Aneinanderreihen zu schaffen. Auch eine Aufgabe
ist es, eine modular aufgebaute Ventil-Zylinder-Einheiten-Anordnung
aus mehreren einzelnen Ventil-Zylinder-Einheiten
zu schaffen, so dass die Anordnung einfacher zu handhaben ist.
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Diese
Aufgaben werden mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und Anspruch 7
gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die
Erfindung schließt
die technische Lehre ein, dass der Druckmittelverteiler als einstückiger aus Spritzguss
geformter Druckmittelverteiler ausgebildet ist, welcher Stirnseiten
aufweist, an denen mindestens eine Aufnahmevorrichtung zur stirnseitigen
Aneinanderreihung mindestens eines weiteren Druckmittelverteilers
vorgesehen ist, um eine modulare, fluidisch verbundene Anordnung
mehrerer Druckmittelverteiler in Reihe zu ermöglichen.
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Der
Begriff Ventil wird hier synonym auch für fertige Ventileinheiten verwendet.
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Die
Ventil-Zylinder-Einheit umfasst mindestens ein Ventil. Das Ventil
kann vorzugsweise als Pilot oder Vorsteuerventil ausgebildet sein.
Bevorzugt ist, dass die Ventil-Zylinder-Einheit mehrere, bevorzugt
vier Ventile umfasst. Dementsprechend sind ausreichend Druckmittelkanäle zur fluidischen
Anbindung oder Kopplung der Ventile an den Druckmittelverteiler
vorzusehen. Die Ventile sind vorzugsweise auf einer oberen Oberfläche des
Druckmittelverteilers angeordnet. Vorzugsweise ist diese obere Oberfläche plan
oder als Ebene ausgebildet, so dass die Ventile, welche eine korrespondierende
plane Auflagefläche
aufweisen können,
stabil auf der Oberfläche angeordnet
werden können.
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Zentral
ist in der Ventil-Zylinder-Einheit ein Druckmittelverteiler vorgesehen,
an den das Ventil oder die Ventile fluidisch gekoppelt sind. Dabei
verlaufen durch den Druckmittelverteiler Druckmittelkanäle. Neben
einer oberen Oberfläche
weist der Druckmittelverteiler weitern eine unterer Oberfläche auf,
welche entgegengesetzt zu der oberen Oberfläche angeordnet ist. Diese untere
Oberfläche
ist vorzugsweise ebenfalls plan ausgebildet. An der unteren Oberfläche ist
der Zylinder angeordnet für
die Aufnahme eines Kolbens. Es können
auch mehrere Zylinder angeordnet sein. Die Flächennormalen der oberen und
unteren Oberfläche
weisen in eine Querrichtung des Druckmittelverteilers.
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Weiter
weist der Druckmittelverteiler zwei Stirnseiten auf. Deren Flächennormalen
weisen in eine Längsrichtung
des Druckmittelverteilers. Vorzugsweise sind die Stirnseiten plan
ausgebildet. In Längsrichtung
des Druckmittelverteilers ist mindestens ein Druckmittelkanal ausgebildet.
Vorzugsweise weist der Druckmittelverteiler in Längsrichtung mehrere Druckmittelkanäle aus.
Diese Druckmittelkanäle sind
beispielsweise für
die Speisung der Ventile und/oder in dem Zylinder aufgenommener
Kolben, für
die Entlüftung
und dergleichen ausgebildet. Somit können die Druckmittelkanäle unter
anderem auch als Arbeitsleitung etc. ausgebildet sein.
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Für eine fluidische
Kopplung der Ventile und oder der Zylinder/Kolben gehen von den
in Längsrichtung
verlaufenden Druckmittelkanälen
weitere Druckmittelkanäle
zu den Ventilen bzw. Zylindern ab, wobei diese vorzugsweise in Querrichtung
des Druckmittelverteilers verlaufen.
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Bei
einem nachträglichen
Einbringen der Druckmittelkanäle
beispielsweise durch zerspanendes Bearbeiten wie Bohren etc. entstehen
insbesondere an den Übergängen zwischen
den in Längsrichtung
verlaufenden Druckmittelkanälen
und den in Querrichtung verlaufenden Kanälen Grate.
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Vorzugsweise
ist deshalb der Druckmittelverteiler einstückig mittels eines Urformverfahrens, vorzugsweise
mittels Spritzgussverfahren ausgebildet. Diese Ausbildung ermöglicht,
dass der Druckmittelverteiler im Wesentlichen nachbearbeitungsfrei hergestellt
ist.
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Als
Werkstoff für
den Druckmittelverteiler kommt vorzugsweise Kunststoff zum Einsatz;
es kann aber auch jeder andere Werkstoff, wie beispielsweise Metall,
in verschiedenen Formen, wie z. B. Granulat, verwendet werden, welcher
zum Urformen bzw. Gießen
geeignet ist. Das Urformverfahren ist so ausgebildet, dass der Druckmittelverteiler
im Wesentlichen nachbearbeitungsfrei hergestellt ist. Das heißt, alle
in dem Druckmittelverteiler vorgesehenen Ausnehmungen sind durch
entsprechende Mittel wie Einlagen und/oder Schieber bereits in dem Werkzeug
zur Herstellung vorgesehen. Damit entfallen nachträgliche Bearbeitungen,
insbesondere die bei den herkömmlichen
Herstellverfahren anfallenden nachträglichen, vorzugsweise maschinell
ausgeführten
Nachbearbeitungsschritte, bei denen der Druckmittelverteiler aus
einem Aluprofil, bevorzugt nach dem Stranggussverfahren gefertigt
wurde und die entsprechenden Druckmittelkanäle bzw. weiteren Ausnehmungen
nachträglich
mittels Zerspannverfahren eingebracht wurden. Insbesondere entfällt das Anbringen
von Gewinden, Nuten, Bohrungen, sowie das Entgraten bei Bohrungsdurchbrüchen.
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Bei
Massenproduktionen, bei denen der Druckmittelverteiler in einem
Werkzeug mehrfach hergestellt wird, kann es bei der Trennung der
möglicherweise
aneinander befestigten verschiedenen Druckmittelverteiler zu Trennungsaufwand
und nachträglichem
Entgraten an den Sollbruchstellen kommen. Jedoch werden keine Bohrungen
und dergleichen nachträglich
eingebracht.
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Der
Druckmittelverteiler kann mit wenigen Schritten hergestellt werden:
- – Bereitstellung
eines Werkzeugs zur Fertigung eines im Wesentlichen nachbearbeitungsfreien Druckmittelverteilers,
- – Bereitstellen
eines Materials zur Fertigung des Druckmittelverteilers und
- – Spritzgießen des
Druckmittelverteilers.
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Auf
diese Weise kann ein Druckmittelverteiler auf einfache Weise mit
wenigen Schritten hergestellt werden, wobei nahezu jeglicher nachträgliche Zerspanungsaufwand
entfällt.
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Für die Herstellung
ist vorzugsweise ein Werkzeug vorgesehen, wobei das Werkzeug entsprechende
Mittel wie Einlagen, Formen und/oder Schieber umfasst. Diese Mittel
wie Einlagen, Formen und/oder Schieber sind dazu geeignet, alle
Druckmittelkanäle
und/oder Verbindungsbohrungen des Druckmittelverteilers bei einem
Spritzgießverfahren zu
schaffen.
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Erfindungsgemäß umfasst
der Druckmittelverteiler der Ventil-Zylinder-Einheit Druckmittelkanäle, wobei
hierunter auch beliebige Ausnehmungen zur Aufnahme von Ventilen
bzw. Ventileinheiten und/oder Zylindern sowie Druckmittelanschlüssen zu verstehen
sind. Diese Ausnehmungen können
beliebiger Art sein, wobei die Ausnehmungen vorzugsweise ausgewählt sind
aus der Gruppe umfassend Bohrungen, Durchbrüche, Kanäle, Nuten und dergleichen.
Die Bohrungen können
dabei als Durchgangsbohrungen und/oder sacklochartige Bohrungen
ausgeführt
werden und Befestigungsmittel wie Gewinde aufweisen. Die Druckmittelkanäle und/oder
Ausnehmungen, welche insbesondere entlang der Längsachse des Druckmittelverteilers
ausgebildet sind, können
verschiedene Ausformungen annehmen. Insbesondere kann der Querschnitt
der Druckmittelkanäle
unterschiedlich ausgebildet sein. Weiterhin kann der Querschnitt
der Druckmittelkanäle über die
Länge der
Längsachse
variieren. Die Druckmittelkanäle können dabei
parallel zueinander verlaufen und/oder quer zueinander und sich
sogar überschneiden,
so dass Verbindungen oder Durchbrüche entstehen. Weiterhin sind
die Druckmittelkanäle
geeignet, Ventile, Zylinder, Kolben und/oder Anschlüsse bzw.
Anschlussstücke
zumindest teilweise aufzunehmen. Hierzu kann ein Kraftschluss, ein
Stoffschluss oder ein Formschluss vorgesehen sein. Üblicherweise sind
die Druckmittelkanäle
hierzu als Verbindungsbohrungen, als Bohrungen mit Befestigungsgewinde, als
Kolbenbohrungen und dergleichen ausgebildet.
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Die
Druckmittelkanäle
sind zum Leiten von Druckmittel geeignet, wobei das Druckmittel
jedes beliebige Medium, welches als Druckmittel geeignet ist, umfassen
kann, insbesondere pneumatische und/oder hydraulische Druckmittel
wie Gase und/oder inkompressible Medien wie hydr. Öl. Vorzugsweise
wird als Druckmittel Luft verwendet.
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Allgemein
können
die Druckmittelkanäle
beliebig durch den Druckmittelverteiler verlaufen. Vorzugsweise
ist der Druckmittelverteiler im Wesentlichen würfelartig oder quaderförmig ausgebildet,
d. h. mit entsprechenden orthogonalen Seiten, insbesondere in Längsrichtung
des Druckmittelverteilers und/oder an der oberen bzw. unteren Oberfläche. Die Druckmittelkanäle können grundsätzlich einen
beliebigen Längsquerschnitt
aufweisen.
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Zur
Aneinanderreihung mehrerer Ventil-Zylinder-Einheiten ist bevorzugt
mindestens eine Aufnahmevorrichtung an der Stirnseite des Druckmittelverteilers
vorgesehen. Entsprechend ist eine korrespondierende Aufnahmevorrichtung
an der für
die Aneinanderreihung weiteren Ventil-Zylinder-Einheit vorgesehen.
Vorzugsweise weist eine Ventil-Zylinder-Einheit an jeder ihrer Stirnseiten
mindestens eine Aufnahmevorrichtung auf. So lässt sich beispielsweise eine
endlose Aneinanderreihung mehrerer Ventil-Zylinder-Einheiten realisieren.
Zur besseren Kopplung mehrerer Ventil-Zylinder-Einheiten lassen
sich auch an jeder Stirnseite mehrere Aufnahmevorrichtungen anbringen.
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Um
die verbundenen Druckmittelverteiler untereinander abzudichten,
weisen die Druckmittelverteiler an den Stirnseiten Vorsprünge auf,
auf denen Radialdichtungen aufgezogen sind, welche die Druckmittelverteiler
untereinander abdichten.
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Bevorzugt
ist insbesondere, dass die Aufnahmevorrichtung oder die Aufnahmevorrichtungen als
Anformung(en) und/oder Ausnehmung(en) ausgebildet ist/sind, wobei
jeweils die Anformung zur abgedichteten Aufnahme in einer korrespondierenden Ausnehmung
eines weiteren Druckmittelverteilers ausgebildet ist. Dabei kann
der Druckmittelverteiler auf der einen Stirnseite eine Anformung
und auf der gegenüberliegenden
Stirnseite eine Ausnehmung aufweisen. Hierdurch lassen sich mehrere
nach diesem Schema hergestellte Ventil-Zylinder-Einheiten einfach aneinander reihen.
Möglich
ist auch, dass eine Ventil-Zylinder-Einheit auf beiden Stirnseiten eine
Anformung aufweist und eine weitere Ventil-Zylinder-Einheit an beiden
Stirnseiten eine Ausnehmung aufweist. Auch möglich ist, dass eine Ventil-Zylinder-Einheit an ihren
Stirnseiten mehrere Anformungen, mehrere Ausnehmungen oder sowohl
Anformungen als auch Ausnehmungen aufweist. Entsprechend muss die
korrespondierende Stirnseite einer weiteren Ventil-Zylinder-Einheit
korrespondierende Aufnahmevorrichtungen aufweisen.
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Bevorzugt
ist, dass der Druckmittelverteiler mehrere Druckmittelkanäle aufweist,
welche in Längsrichtung
zwischen den Stirnseiten und/oder abgehend davon in Richtung des
Ventils und/oder des Zylinders verlaufen. Auf diese Weise lässt sich
bei einer Aneinanderreihung mehrerer Ventil-Zylinder-Einheiten ein
durchgehender Druckmittelkanal bzw. mehrere durchgehende Druckmittelkanäle realisieren.
Dabei kann der Druckmittelkanal zumindest teilweise auch durch die
Aufnahmevorrichtungen verlaufen.
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Weiter
bevorzugt ist, dass mindestens einer der in Längsrichtung verlaufenden Druckmittelkanäle einen
von einer einem Kreisquerschnitt abweichenden Querschnitt, bevorzugt
einen ovalen oder langlochartigen Querschnitt aufweist.
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Insbesondere
ist es vorteilhaft, dass der von einem Kreisquerschnitt abweichende
Querschnitt so ausgebildet ist, dass er in eine Richtung, bevorzugt
in Richtung der Zylinderachse eine größere Abmessung aufweist, als
in eine andere, bevorzugt quer dazu weisende Richtung. Bei einer
ovalen oder langlochartigen Ausformung weist dann die gedachte längere Achse
des Querschnitts vorzugsweise in Richtung der Zylinderachse.
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Insbesondere
ist es vorteilhaft, dass der von einem Kreisquerschnitt abweichende
Querschnitt mit einer entlang einer Achse im Verhältnis zu
einer anderen Achse ungleichen Abmessung so ausgebildet ist, dass
die in Richtung der größeren Abmessung weisende
längere
Achse des von einem Kreisquerschnitt abweisende Querschnittes in
Richtung der Zylinderachse verläuft.
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Zudem
ist bevorzugt, dass der Zylinder eine Kolbenbohrung zur bewegbaren
Aufnahme einer druckmittelsteuerbaren Kolbenstange aufweist, wobei
die Kolbenbohrung in deren Längsrichtung
einen ovalen Querschnitt aufweist.
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Zur
fluidischen Kopplung eines in den Zylinder zu montierenden Kolbens
muss der entsprechende zu dem Kolben führende Kanal oder die entsprechende
Ausnehmung so ausgebildet sein, dass die Kolbenstange des Kolbens
darin zumindest teilweise aufnehmbar ist und diese sich bewegbar
innerhalb der Ausnehmung anordnen lässt. Hierzu ist der Querschnitt
der Ausnehmung bzw. des Kanals an den Querschnitt des Kolbens angepasst.
Hierbei ist insbesondere darauf zu achten, dass der Kolben abdichtend,
vorzugsweise über
umfänglich
an dem Kolben angeordnete Dichtmittel innerhalb des Druckmittelkanals
störungsfrei
sich bewegen kann. Die für
den Kolben vorgesehene Ausnehmung oder besser die Kolbenbohrung
ist relativ groß ausgeführt im Verhältnis zu
den Querschnitten der anderen Kanäle.
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Will
man nun Bauraum in zumindest eine Richtung einsparen, um beispielsweise
eine schmalbauende Ventil-Zylinder-Einheit herzustellen, so müssten bei
Kanälen
mit Kreisquerschnitten der Kreisdurchmesser entsprechend kleiner
gewählt werden.
Der Kreisdurchmesser der Kanäle,
der auch Wirkdurchmesser genannt wird, darf jedoch um keine Leistungseinbußen hinzunehmen,
einen vorbestimmten Wirkdurchmesser und damit verbunden eine vorbestimmte
Wirkquerschnittsfläche
nicht unterschreiten. Gleiches gilt beispielsweise auch für Kolben.
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Vorzugsweise
ist deshalb, dass wenigstens einer der Kanäle oder Ausnehmungen, insbesondere die
Kolbenbohrung in Kolbenbewegungsrichtung, d. h. in Richtung der
Bewegung der Kolbenstange, einen von einem Kreisquerschnitt abweichenden
Querschnitt aufweist. Entsprechend weist natürlich der Kolben auch einen
angepassten von einem Kreisquerschnitt abweichenden Querschnitt
auf. Der von einem Kreisquerschnitt abweichende Querschnitt ist dabei
so ausgebildet, dass er eine Querschnittsfläche aufweist, welche der Querschnittsfläche einer mindestens
vorzusehenden Querschnittsfläche
eines Kreisquerschnitts entspricht. Durch die bevorzugt langlochartige
oder ovale Ausbildung lasst sich jedoch in Richtung der kürzeren Achse
des Ovals oder des Langlochs, das heißt in Breitenrichtung, Bauraum
sparen, ohne dass es zu Leistungseinbußen kommt.
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Die
Kolbenbohrung verläuft
vorzugsweise in Querrichtung des Druckmittelverteilers. Will man
bei beengtem Bauraum vermeiden, dass in Längsrichtung verlaufende Druckmittelkanäle nicht
die Kolbenbohrung schneiden, so lassen sich auch die in Längsrichtung
verlaufenden Druckmittelkanäle
mit einem entsprechenden von einem Kreisquerschnitt abweichenden
Querschnitt wie zum Beispiel einem ovalen oder langlochartigen Querschnitt
ausbilden.
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Dabei
sind die Querschnitte der Kolbenbohrung und der in Längsrichtung
verlaufenden Druckmittelkanäle
entsprechend dem vorhandenen Bauraum aufeinander abgestimmt.
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Weiter
vorteilhaft ist, dass der Druckmittelverteiler mit einer ausreichenden
Anzahl an Druckmittelkanälen
und/oder Verbindungsbohrungen ausgebildet ist, um bevorzugt wenigstens
zwei, weiter bevorzugt wenigstens drei und am meisten bevorzugt
wenigstens vier korrespondierende Ventile zur fluidischen Kommunikation
aufzunehmen oder zu koppeln.
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Dadurch,
dass der Druckmittelverteiler in wesentlich kleineren Einheiten
gefertigt werden kann, lassen sich kleine modulare Einheiten bilden.
Da beispielsweise Profilbalken, welche Längen bis zu 1,3 m und mehr
aufweisen können,
gänzlich
mit unterschiedlichen Zylindern und dazugehörigen Ansteuerventilen ausgebildet
sind, lässt
sich durch den modulare Aufbau die Teilevielfalt reduzieren. Es
muss nicht für
jede Anwendung ein speziell angefertigter Profilbalken hergestellt
werden. Statt dessen lassen sich einzelne Module austauschen.
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Vorzugsweise
weist der Druckmittelverteiler Druckmittelkanäle und/oder Anschlüsse für vier Ventile
auf. Entsprechend muss der Druckmittelverteiler eine Vorkehrung
vorsehen, welche die Wesentlichen Standarddruckbeaufschlagungsbestückung vorsieht. Diese
Standarddruckbeaufschlagungen lassen sich unterteilen hinsichtlich
der Parameter Achsabstand, Zylinder, Hub und Druckbeaufschlagung.
Beim Achsabstand kommen üblicherweise
Achsabstände
von 13–15
mm, 26–30
mm und 54–60
mm zum Einsatz. Hinsichtlich des Zylinderhubes werden üblicherweise 6–8 mm und
13–14
mm Zylinderhub vorgesehen.
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Die
Druckbeaufschlagung erfolgt vorzugsweise in einer Eindruckversion
oder in einer Zweidruckversion. So können je nach Anforderungen
entweder alle Plätze
mit Zylinderbauteilen bzw. Ventilen bestückt werden. Wird bei größerem Achsabstand beispielsweise
nur jeder zweite (Ventil-)Platz auf dem Druckmittelverteiler benötigt, wird beispielsweise
bei den Leerplätzen
des als Versorgungsleitung (P-Leitung) ausgebildeten Druckmittelkanals
entsprechend mit einer Kugel oder dergleichen verschlossen und die
nicht benötigten
Bauteile können
entfallen. Bei unterschiedlichen Zylinderhubanforderungen wird bei
kürzeren
Hüben,
der Kurzhubvariante, eine Distanzhilfe verwendet.
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Die
Erfindung schließt
weiter die technische Lehre ein, dass eine Ventil-Zylinder-Einheiten-Anordnung mindestens
zwei Ventil-Zylinder-Einheiten umfasst, wobei mindestens eine schienenförmig ausgebildete
Trägereinheit
zur Aufnahme mehrerer Ventil-Zylinder-Einheiten vorgesehen ist,
welche die in Reihe über
deren Aufnahmevorrichtungen fluidisch verbundenen Ventil-Zylinder-Einheiten
zumindest teilweise umfasst, um so eine modular aufgebaute Anordnung
aus mehreren Ventil-Zylindereinheiten zu bilden.
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Die
Ventil-Zylinder-Einheiten sind so ausgebildet, dass sie bündig aneinanderreihbar
sind und so sich entsprechend in ein schienenartiges Profil einschieben
lassen. Vorzugsweise werden an den nicht eine Ventil-Zylinder-Einheit
kontaktierenden oder nicht benachbart zu einer weiteren Ventil-Zylinder-Einheit
angeordneten Stirnseiten jeweils ein Deckel- oder Bodenelement angeordnet,
um den Druckmittelkanal oder die Druckmittelkanäle durch die Ventil-Zylindereinheit(en)
zu begrenzen. Durch die Aneinanderreihung mehrerer Ventil-Zylindereinheiten
in einer Trägereinheit
lässt sich
so auf einfache Weise ein modular aufgebauter Profilbalken mit beliebig
variierbarer Länge
und Bestückung
realisieren. Die einzelnen Ventil-Zylinder-Einheiten können vor
einsetzen in die Trägereinheit
vormontiert und bestückt werden.
Nicht benötigte
Druckmittelkanalöffnungen und
dergleichen können
auf einfache Weise verschlossen werden.
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Bevorzugt
ist, dass die Trägereinheit und/oder
mindestens eine Ventil-Zylinder-Einheit Befestigungsvorrichtungen
aufweisen, um die aneinandergereihten Ventil-Zylinder-Einheiten
mit der Trägereinheit
zu befestigen und so eine sichere Verbindung zu realisieren.
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An
den Enden der Druckmittelverteiler, an denen die Aneinanderreihung
enden soll, werden jeweils metallische Endstücke so am Profil befestigt, dass
die Ventil-Zylinder-Einheiten sicher positioniert sind. Die Ventil-Zylinder-Einheiten
können
untereinander beliebig verbunden werden. Vorzugsweise ist eine kraftschlüssige Verbindung
vorgesehen.
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Auch
bevorzugt ist, dass die Befestigungsvorrichtungen als nutenförmige Aussparungen
in der Trägereinheit
und/oder dem Druckmittelverteiler der entsprechenden Ventil-Zylinder-Einheit ausgebildet sind,
in welche dann mindesten ein Formschlusselement wie ein Nutenstein,
Runddraht und dergleichen angeordnet ist. Vorzugsweise werden Nutsteine
zur Fixierung der Ventil-Zylinder-Einheiten verwendet. Diese werden
bevorzugt an den Enden der Ventilblöcke in Trägereinheit verspannt.
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Bevorzugt
ist weiter, dass die Trägereinheit als
U-förmiges
Profil ausgebildet ist, um die Ventil-Zylinder-Einheiten so aufzunehmen,
dass diese samt daran angeordneten Kolbenstangen in Reihe in die Trägereinheit
seitlich nacheinander bewegt werden können. Dabei können Ventil
und Zylinder sowohl als komplette Einheit in oder an die Trägereinheit
angebracht werden oder auch als Einzelteile in das Trägerprofil
eingebracht sein.
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Um
mehrere Ventil-Zylinder-Einheiten zu koppeln, ist es bevorzugt,
dass der Druckmittelverteiler an mindestens einer Seite zur Aufnahme
einer mit einem Bereich des Druckmittelverteilers korrespondierenden
Trägereinheit
umfassend Profile und Profilschienen ausgebildet ist. Hierbei wird
bei Aneinanderreihung mehrerer Ventil-Zylinder-Einheiten bzw. Druckmittelverteiler
eine ausreichende Stabilität über eine
große
Baulänge
erreicht, da die Druckmittelverteiler in ein entsprechendes Profil,
beispielsweise auch ein U-Profil geschoben werden können. Zur besseren
Arretierung und Positionierung sind Haltestege oder Haltenuten in
dem entsprechenden Profil und/oder an den Druckmittelverteilern,
vorzugsweise Kunststoffdruckmittelverteilern vorgesehen. Vorzugsweise
ist das Profil ein Aluminiumprofil, weiter bevorzugt U-förmig ausgeführt.
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Indem
Profil wird entsprechender Bauraum für die Wegführung der elektrischen Leitung
zur Ansteuerung der Ventile vorgesehen.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sowie verbessernde
Maßnahmen
sind in den Unteransprüchen
angegeben oder werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung
eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1 eine
Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Ventil-Zylinder-Einheiten-Anordnung und
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2a–2g mehrere
Ansichten auf eine erfindungsgemäße Ventil-Zylinder-Einheit
mit jeweils vier Ventilen.
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1 zeigt
in einer Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Ventil-Zylinder-Einheiten-Anordnung 1.
Der Ventil-Zylinder-Einheiten-Anordnung 1 umfasst eine
Ventil-Zylinder-Einheit 2,
welche in einer als U-Profil ausgebildeten Trägereinheit 3 zur Stabilisierung
angeordnet ist. Die Ventil-Zylinder-Einheit 2 umfasst weiter
Ventile 4 sowie einen erfindungsgemäßen Druckmittelverteiler 5.
In dem Druckmittelverteiler 5 ist weiter ein Zylinder 6 zur
Aufnahme eines Kolbens mit Kolbenstange ausgebildet. Weiter sind
in dem Druckmittelverteiler Druckmittelkanäle 7 ausgebildet.
Die Druckmittelkanäle 7 sind
hier in Längsrichtung
sichtbar dargestellt und weisen unterschiedliche geometrische Formen
auf. Dabei weisen die überwiegende
Anzahl der Druckmittelkanäle 7 einen
runden bzw. kreisförmigen
Querschnitt in Längsrichtung
der Ventil-Zylinder-Einheiten-Anordnung 1 auf. Ein erster
Druckmittelkanal 7a weist in Längsrichtung einen von einer
Kreisform abweichenden, ovalen oder langlochartigen Querschnitt
auf, wodurch bei gleicher Querschnittsfläche im Vergleich zu einer entsprechenden
Kolbenbohrung mit Kreisquerschnitt Bauraum in horizontaler Querrichtung
der Ventil-Zylinder-Einheiten-Anordnung 1 eingespart
ist. Entsprechend sind die Ausmaße in Vertikalrichtung der
Ventil-Zylinder-Einheiten-Anordnung
größer ausgebildet.
Somit lässt
sich ein kleineres Anreih- oder Achsmaß realisieren. Die Druckmittelkanäle 7 mit Kreisquerschnitt
dienen in erster Linie zur Druckmittelleitung bzw. zum Druckmittelanschluss.
Die Vorderseite oder Stirnseite, die hier dargestellt ist, ist so ausgebildet,
dass weitere Ventil-Zylinder-Einheiten 2 abdichtend hier
angeschlossen werden können.
Auf der Oberseite des Druckmittelverteilers 5, welche im Wesentlichen
plan oder als Ebene ausgeführt
ist, sind mehrere, hier zwei sichtbar dargestellte, Ventile 4 angeordnet,
welche über
hier nicht sichtbar dargestellte Druckmittelkanäle und/oder Verbindungsbohrungen
mit dem Druckmittelverteiler 5 bzw. den darin verlaufenden
Druckmittelkanälen
gekoppelt sind. Umgeben wird die Ventil-Zylinder-Einheit 2 zumindest
teilweise durch eine aus Aluminium gefertigte Profilschiene, die
als Trägereinheit 3 fungiert
und welche hier grob die Form eines U-förmigen Profils aufweist, d.
h. in Richtung der Unterseite des Druckmittelverteilers 5 geöffnet ist.
Zwischen Ventil-Zylinder-Einheit 2 und der Trägereinheit 3 bzw.
U-Profil, ist Bauraum für
entsprechende Verbindungsleitungen vorgesehen. Weitere Einzelheiten
der Ventil-Zylinder-Einheit 2 sind in 2 zu
sehen. Zur Befestigung der Ventil-Zylinder-Einheiten 2 an
der Trägereinheit 3 und
der Trägereinheit 3 mit
ggf. weiteren Trägereinheiten
sind entsprechende Befestigungsvorrichtungen 8 zu sehen,
wobei die ersten Befestigungsvorrichtungen 8a für die Befestigung
von Ventil-Zylinder-Einheit 2 und
Trägereinheit 3 als
Rundnut ausgeführt
sind, in welche zur Befestigung ein Runddraht angeordnet wird. Die
zweiten Befestigungsvorrichtungen für die Trägereinheiten 3 sind
als T-förmige Nuten
ausgebildet.
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2 zeigt mittels sieben verschiedener Ansichten
genauer eine Ventil-Zylinder-Einheit 2. 2a zeigt
die Ventil-Zylinder-Einheit 2 in der entgegengesetzt zu 1 dargestellten
Seitenansicht. Von 1 unterscheidet sich 2 im Wesentlichen darin, dass die Trägereinheit 3 bzw.
das U-Profil zur Stabilisierung nicht dargestellt ist. Auch hier
umfasst die Ventil-Zylinder-Einheit 2 mehrere Ventile 4 sowie den
Druckmittelverteiler 5. In 2b ist
die Ansicht 2a um 90° nach rechts in der Ebene geklappt.
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2b zeigt
in der Seitenansicht besser die Anordnung der hier vier Ventile
sowie Kolben an der Unterseite des Druckmittelverteilers. Deutlich
erkennbar sind in 2b an der linken Seite, welcher der
Vorderseite entspricht, die als Vorsprünge ausgebildeten Aufnahmevorrichtungen 9,
welche zur Verbindung mehrerer Ventil-Zylinder-Einheiten bzw. Druckmittelverteiler
dienen.
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2c zeigt
die 2b um 90° nach
oben gedreht. Hierdurch wird die Unterseite der Ventil-Zylinder-Einheit
mit vier ovalen bzw. langlochartigen Kolbenbohrungen 7b sichtbar.
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2d zeigt
dagegen die 2b um 90° nach unten geschwenkt, so dass
die Oberseite der Ventil-Zylinder-Einheit mit den vier auf der Oberseite angeordneten
Ventilen sichtbar wird. Deutlich wird die versetzte Anordnung der
vier Ventile 4 zueinander, wobei ebenfalls deutlich ist,
dass nicht alle Druckmittelkanäle
durch die Ventile bzw. Ventileinheiten verdeckt bzw. abgedeckt sind.
Diese Druckmittelkanäle
oder Verbindungsbohrungen, welche nicht durch die Ventileinheiten
verdeckt sind, werden entsprechend durch Verschlüsse, wie beispielsweise Kugeln
abgedichtet.
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2e zeigt
die Ventil-Zylinder-Einheit in der Ansicht, in der sie auch in 1 dargestellt
wird.
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2f zeigt
eine Seitenansicht, welche hervorgeht aus der Drehung der 2e nach
rechts um 90°.
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Schließlich zeigt 2g eine
perspektivische Ansicht der Ventil-Zylinder-Einheit 2.
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- 1
- Ventil-Zylinder-Einheiten-Anordnung
- 2
- Ventil-Zylinder-Einheit
- 3
- Trägereinheit
(U-Profil)
- 4
- Ventil(-einheit)
- 5
- Druckmittelverteiler
- 6
- Zylinder
- 7
- Druckmittelkanal
- 7a
- erster
Druckmittelkanal (oval)
- 7b
- zweiter
Druckmittelkanal (ovale Kolbenbohrung)
- 8
- Befestigungsvorrichtung
- 8a
- erste
Befestigungsvorrichtung
- 9
- Aufnahmevorrichtung