DE4226539A1 - Elektropneumatische Ventilbaugruppe - Google Patents
Elektropneumatische VentilbaugruppeInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer elektropneumatischen Ventilbau
gruppe nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher angegebenen
Gattung.
Es ist schon eine solche elektropneumatische Ventilbaugruppe aus der
EP 0 413 960 A1 bekannt, bei der auf einer von Druckmittelkanälen
durchzogenen Grundplatte mehrere Ventilanordnungen parallel neben
einander angeordnet sind. Dabei besteht jede Ventilanordnung aus
einem Hauptventil und zwei stirnseitig angeordneten, elektromagne
tischen Ansteuereinheiten, die zusammen über eine Adapterplatte auf
der Grundplatte angebaut sind. In der Adapterplatte, in der Durch
laufkanäle für das Druckmittel liegen, sind elektrische Leitungen
für die elektromagnetischen Ansteuereinheiten verlegt und sie weist
zwei flexible Zwischenbereiche auf, mit denen die Adapterplatte
große Toleranzbereiche ausgleichen kann. Obwohl diese elektropneu
matische Ventilbaugruppe in vielen Fällen vorteilhaft einsetzbar
ist, tritt bei manchen Anwendungsfällen der Nachteil auf, daß hier
nur gleiche Ventilbaureihen an der Grundplatte anschließbar sind.
Dabei handelt es sich bei den Hauptventilen in der Regel um
5/2- oder 5/3-Wege-Ventile in einer Bauweise mit Rohranschlüssen.
Die von den Druckmittelkanälen durchzogene Grundplatte ist ein
stückig ausgebildet und dabei in ihrer Länge auf eine bestimmte An
zahl von Ventilplätzen beschränkt, so daß damit auch die Anzahl der
möglichen Steuerfunktionen begrenzt wird. Es kann daher in be
stimmten Anwendungsfällen keine optimale Auslegung erzielt werden,
wenn z. B. anstelle der Ventilbaureihe mit 5 Wegen eine andere Anzahl
von Wegen erforderlich wäre.
Ferner ist aus der DE 40 04 834 A1 eine elektropneumatische Ventil
baugruppe bekannt, bei der zwischen einer Basisplatte und einem
Hauptventil eine dazwischenliegende Adapterplatte angeordnet ist.
Diese Adapterplatte nimmt neben druckmittelführenden Arbeitskanälen
und fluidischen Steuerkanälen auch elektrische Leitungen auf, welche
die elektromagnetischen Ansteuereinheiten mit einem elektrischen An
schluß der Grundplatte verbinden. Bei dieser Ventilbaugruppe sind
die elektromagnetischen Ansteuereinheiten in fluidischen Vorsteuer
ventilen integriert, welche stirnseitig an die Adapterplatte ange
flanscht sind. Von Nachteil bei dieser Ventilbaugruppe ist, daß hier
die Adapterplatte aufwendig baut und auch nur für gleiche Ventilbau
reihen geeignet ist. Zudem fehlt hier eine Grundplatte mit mehreren
Ventilplätzen. Außerdem wird das Hauptventil der Ventilbaugruppe
fluidisch betätigt, wobei die stirnseitig an der Adapterplatte ange
flanschten Steuerventile lediglich Vorsteuerfunktionen übernehmen.
Die Verwendung unterschiedlicher Ventilbaureihen ist hier ebenfalls
nicht möglich.
Die erfindungsgemäße elektropneumatische Ventilbaugruppe zum Anbau
an eine Grundplatte mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptan
spruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auf der gleichen Grund
platte unterschiedliche Ventilbaureihen gemeinsam anwendbar sind, so
daß eine gemischte Ventilbaureihe entsteht.
Mit Hilfe der Anschlußplatte lassen sich dabei auf einem Ventilplatz
der Grundplatte ein oder zwei 3/2-Magnet-Ventile anordnen, so daß
Bauraum und Kosten gespart werden und auf dem gleichen vorhandenen
Bauraum mehr Steuerfunktionen untergebracht werden können. Besonders
günstig ist es, wenn in dem Ventilblock 5-Wege-Ventile und 3-We
ge-Ventile gemischt angeordnet werden. Die Vorteile der flexiblen
Adapterplatte lassen sich dabei uneingeschränkt beibehalten.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor
teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch
angegebenen elektropneumatischen Ventilbaugruppe möglich. Dabei be
günstigen sie eine besonders einfache, platzsparende und kosten
günstige Lösung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine erfin
dungsgemäße elektropneumatische Ventilbaugruppe angebaut an eine
Grundplatte, von der ein Teil im Schnitt dargestellt ist, Fig. 2
eine Draufsicht auf die Grundplatte mit der angebauten elektropneu
matischen Ventilbaugruppe nach Fig. 1 und Fig. 3 eine Seitenan
sicht der Grundplatte mit aufgebauten Ventilbaugruppen nach Pfeil
richtung A in Fig. 2.
In der Fig. 1 ist eine elektropneumatische Ventilbaugruppe 10 teil
weise im Längsschnitt dargestellt, die auf einem Ventilplatz einer
Grundplatte 11 befestigt ist. In der Grundplatte 11 sind in üblicher
Weise drei parallel zueinander verlaufende Längskanäle vorgesehen,
von denen ein erster Längskanal 12 zur Druckmittelversorgung an die
Zuluft und der zweite bzw. dritte Längskanal 13, 14 an die Abluft
angeschlossen sind. Von diesen Längskanälen 12, 13, 14 führen je
weils Querkanäle 15, 16, bzw. 17 in eine Anschlußfläche 18 der
Grundplatte 11 und bilden dort einen Ventilplatz 19.
Die auf dem Ventilplatz 19 angeordnete Ventilbaugruppe 10 besteht im
wesentlichen aus einer an der Anschlußfläche 18 aufliegenden, mehr
gliedrigen Adapterplatte 21, einer auf der Adapterplatte 21 be
festigten, quaderförmigen Anschlußplatte 22, den beiden an den
Stirnseiten der Anschlußplatte 22 befestigten 3/2-Magnet-Ventilen 23
bzw. 24 und ihren zugeordneten elektromagnetischen Ansteuerein
heiten, die hier als Magnete 25 bzw. 26 ausgebildet sind. Die An
schlußplatte kann aus Metall oder Kunststoff hergestellt werden.
Wie Fig. 1 ferner zeigt, weist die Adapterplatte 21 eine an sich
bekannte Bauart auf, bei der in einem Basisteil 27 drei Durchgangs
bohrungen 28, 29, 31 liegen, welche mit Querkanälen 15, 16 bzw. 17
in der Grundplatte 11 kommunizieren. Das Basisteil 27 geht an seinen
beiden äußeren Enden jeweils über einen elastischen Bereich 32 in
ein außenliegendes Anschlußteil 33 bzw. 34 über. Die beiden An
schlußteile 33, 34 stehen über elektrische Leitungen miteinander in
Verbindung und weisen in an sich bekannter Weise geeignete Steckver
bindungen auf, so daß sie jeweils an die elektrischen Steckkontakte
der Magnete 25 bzw. 26 anschließbar sind. Eine Schraubverbindung 35
sorgt für eine ausreichende mechanische Befestigung zwischen Magnet
und zugeordnetem Anschlußteil. An der Unterseite der Adapterplatte
21 sind im Bereich des ersten Anschlußteils 33 Steckkontakte 36 aus
gebildet, mit denen die Adapterplatte 21 an eine elektrische
Steckerleiste 37 in der Grundplatte 10 anschließbar ist.
Die Magnete 25, 26 sind in üblicher Weise an den Magnetventilen 23
bzw. 24 festgeschraubt, die ihrerseits in an sich bekannter Weise an
der Anschlußplatte 22 befestigt sind. Bei den Magneten 25, 26 können
handelsübliche Bauelemente verwendet werden, bei denen ein längsbe
weglicher Anker zur Betätigung eines Steuergliedes in dem Magnet
ventil 23 bzw. 24 herangezogen wird. Auch bei den Magnetventilen 23,
24 lassen sich handelsübliche Bauelemente verwenden, die jeweils
eine 3-Wege-2-Stellungsfunktion aufweisen, so daß sie wahlweise
einen Arbeitsanschluß mit der Zuluft verbinden oder entlüften können.
Damit in der elektropneumatischen Ventilbaugruppe 10 die bereits
vorhandenen Bauelemente wie Adapterplatte 21, Magnetventile 23, 24
und Magnete 25, 26 verwendet werden können, ist die Anschlußplatte
22 durch Adaption an die gegebenen Verhältnisse angepaßt. Die qua
derförmige Anschlußplatte 22 weist zwei entgegengesetzt liegende
Stirnseiten 38, 39 auf, in die jeweils zwei Druckmittelkanäle 41, 42
bzw. 43, 44 münden. Das an der ersten Stirnseite 38 befestigte
Magnetventil 23 steuert die Verbindung zwischen den beiden Druck
mittelkanälen 41, 42, während das an der zweiten Stirnseite 39 ange
baute zweite Magnetventil 24 die Verbindung zwischen den beiden Ka
nälen 43 und 44 steuert. Die Anschlußplatte 22 weist an ihrer oberen
Anschlußfläche 45 zwei Verbraucheranschlüsse 46, 47 auf, von denen
der erste 46 mit dem Druckmittelkanal 41 Verbindung hat, während der
zweite Verbraucheranschluß 47 mit dem Kanal 43 verbunden ist. Die
beiden anderen Druckmittelkanäle 42 und 44 führen zu einem als Sack
lochbohrung ausgebildeten Zulaufkanal 48, welcher zu einer unten an
der Anschlußplatte 22 ausgebildeten Flanschfläche 49 hin offen ist
und mit der Durchgangsbohrung 28 in der Adapterplatte 21 Verbindung
hat. Ferner weist die Adapterplatte 21 in der Flanschfläche 49 eine
Sacklochbohrung 51 auf, in die zur Zentrierung der Anschlußplatte 22
relativ zur Adapterplatte 21 ein Stift 52 greift, der in der dritten
Durchgangsbohrung 31 der Adapterplatte 21 sitzt. Die Anschlußplatte
22 wird ferner von zwei zueinander parallelen Seitenwänden 53
begrenzt, so daß die Dicke der Anschlußplatte 22 der Breite der
Adapterplatte 21 und damit dem verfügbaren Raum am Ventilplatz 19
angepaßt ist.
Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Grundplatte 11 mit auf
montierten Ventilbaugruppen, während die Fig. 3 eine Seitenansicht
der Grundplatte 11 in Pfeilrichtung A nach Fig. 2 zeigt. Die Grund
platte 11 hat insgesamt 6 Ventilplätze, von denen der zweite Ventil
platz 19 mit der elektropneumatischen Ventilbaugruppe 10 besetzt
ist. Auf einem ersten Ventilplatz der Grundplatte 11 ist ein
5/2-Wege-Ventil 54 montiert, das als Umschaltventil ausgebildet ist,
während auf dem dritten Ventilplatz ein 5/3-Wege-Ventil 55 angeord
net ist. Der vierte Ventilplatz der Grundplatte 11 ist von einer
Blindplatte 56 abgedeckt, während der fünfte und sechste Ventilplatz
57 bzw. 58 als nicht besetzt dargestellt sind. Wie aus Fig. 2 in
Verbindung mit Fig. 3 näher hervorgeht, sind die Ventilbaugruppe 10
sowie das 5/3-Wege-Ventil 55 jeweils über Adapterplatten 21 mon
tiert, die untereinander gleich ausgeführt sind. Am ersten Ventil
platz kann das 5/2-Wege-Ventil 54 ohne zusätzliche Adapterplatte un
mittelbar auf der Grundplatte 11 befestigt werden. Neben der Ventil
anordnung 10 sind auch die beiden Wegeventile 54 und 55 an die elek
trische Steckerleiste 37 angeschlossen, die ihrerseits in an sich
bekannter Weise mit dem Zentralstecker 59 in elektrisch leitender
Verbindung steht.
Die Wirkungsweise der elektropneumatischen Ventilbaugruppe 10 wird
wie folgt erläutert, wobei die grundsätzliche Funktion solcher Ven
tilbatterien, bei denen auf einer Grundfläche 11 mehrere Wegeventile
bzw. Ventilbaugruppen angeordnet sind, als an sich bekannt vorausge
setzt wird. Mit der elektropneumatischen Ventilbaugruppe 10 können
auf einer gemeinsamen Grundplatte 11 gemischte Ventilanordnungen
realisiert werden. Während der erste und dritte Ventilplatz der
Grundplatte 11 mit Wegeventilen 54, 55 der gleichen Ventilbaureihe
bestückt sind, nämlich mit 5-Wege-Ventilen, lassen sich auf dem
zweiten Ventilplatz 19 Ventile einer anderen Baureihe unterbringen,
nämlich 3-Wege-Ventile. Es kann daher eine gemischte Ventilanordnung
erzielt werden, mit der sich bestimmte Steuerfunktionen besser er
füllen lassen. Durch die Anordnung zweier 3/2-Magnetventile auf dem
gleichen Ventilplatz 19 der Grundplatte 11 lassen sich Bauraum und
Kosten einsparen und der Funktionsinhalt des Ventilblocks kann aus
gehend von einer gleichen Grundplatte erhöht werden. Durch die
spezielle Ausbildung der Anschlußplatte 22 wird lediglich die Funk
tion der ersten Durchgangsbohrung 28 für die Zuluft ausgenutzt, wäh
rend die Funktion der anderen Durchgangsbohrungen 29, 31 für die Ab
luft nicht benutzt wird. Jedes Magnetventil 23 bzw. 24 kann seinen
zugeordneten Verbraucheranschluß 46 bzw. 47 wahlweise mit dem Zu
laufkanal 48 verbinden oder zur Außenluft entlasten. Die Entlüftung
erfolgt dabei über einen nicht näher gezeichneten Ausgang in den
Magnetventilen 23 bzw. 24 zur Außenluft.
Die Ventilbaugruppe 10 läßt sich günstig montieren, da die Anschluß
platte 22 in einfacher Weise an die Adapterplatte 27 anbaubar ist
und die Montage der handelsüblichen Magnetventile 23, 24 bzw. der
Magnete 25 bzw. 26 wie üblich erfolgt.
Selbstverständlich sind an den gezeigten Ausführungsformen Ände
rungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Die
elektropneumatische Ventilbaugruppe 10 kann an jedem beliebigen Ven
tilplatz der Grundplatte 11 angeordnet werden. Obwohl es besonders
vorteilhaft ist, an der Anschlußplatte 22 zwei 3/2-Magnetventile an
zubauen, kann bei Bedarf auch eines der beiden Magnetventile ent
fallen und somit nur eine Steuerfunktion benutzt werden. Anstelle
der gezeigten 5-Wege- und 3-Wege-Ventile können auch andere Ventil
baureihen in entsprechender Weise gemischt werden.
Claims (6)
1. Elektropneumatische Ventilbaugruppe zum Anbau an eine Grund
platte, die mindestens einen zur Zuführung des Druckmittels dienen
den Kanal hat und an die mehrere parallel nebeneinander angeordnete
Ventilbaugruppen anschließbar sind, wobei die Ventilbaugruppe eine
Ventilanordnung mit elektromagnetischer Ansteuereinheit und eine
zwischen letzterer und der Grundplatte angeordnete Adapterplatte
aufweist, welche Adapterplatte elektrische Leitungen zum Ansteuern
von mindestens einer elektromagnetischen, zur Betätigung der Ventil
anordnung dienenden Ansteuereinheit sowie einen Zuführkanal für das
Druckmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanord
nung (10) mindestens ein 3/2-Magnetventil (23, 24) aufweist, das an
einer ersten Stirnseite (38) einer quaderförmigen Anschlußplatte
(22) montiert ist, in welcher zu steuernde Druckmittelkanäle (41,
42) in diese Stirnseite (38) führen, daß an einer gegenüberliegen
den, zweiten Stirnseite (39) ein zweites 3/2-Magnetventil (24) in
entsprechender Weise anbaubar ist, daß die Anschlußplatte (22) eine
Anschlußfläche (45) mit zwei Verbraucher-Anschlüssen (46, 47) auf
weist, die jeweils vom einem der beiden 3/2-Magnetventile (23, 24)
steuerbar sind, daß die Anschlußplatte (22) entgegengesetzt zur An
schlußfläche (45) eine Flanschfläche (49) aufweist, in die ein mit
dem Zuführkanal (28) der Adapterplatte (21) verbindbarer Zulaufkanal
(48) führt und daß die Anschlußplatte (22) von zwei Seitenflächen
(53) begrenzt ist.
2. Ventilbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an
beiden Stirnseiten (38, 39) je ein 3/2-Magnetventil (23, 24) ange
ordnet ist und an jedem Magnetventil (23, 24) eine elektromagne
tische Ansteuereinheit (25, 26) angebaut ist, die zusammen mit den
Magnetventilen (23, 24) auf einer gemeinsamen Achse liegen und die
mit ihren elektrischen Anschlüssen an die Adapterplatte (21) ange
schlossen sind.
3. Ventilbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Flanschfläche (49) der Anschlußplatte (22) relativ zur
Adapterplatte (21) fixierende Zentriermittel (51, 52) angeordnet
sind, die insbesondere als eine in der Durchgangsbohrung (31) für
die Abluft angeordnete Stift-Loch-Verbindung (51, 52) ausgebildet
ist.
4. Ventilbaugruppe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Breite der Anschlußplatte (22) zwischen ihren ins
besondere parallelen Seitenflächen (53) der Breite der Adapterplatte
(21) entspricht.
5. Ventilbaugruppe nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Länge der Anschlußplatte (22) zwischen den beiden
Stirnseiten (38, 39) so groß ausgebildet ist, daß die Gesamtlänge
der Ventilanordnung (10) mit Ansteuereinheiten (25, 26) im wesent
lichen der Länge der Adapterplatte (21) entspricht.
6. Ventilbaugruppe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, da
durch gekennzeichnet, daß die Adapterplatte (21) einen die Durch
gangsbohrungen (28, 29, 31) aufnehmenden Basisteil (27) aufweist,
der jeweils über elastische Bereiche (32) in äußere, die elek
trischen Anschlüsse aufweisende, Anschlußteile (33, 34) übergeht.
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