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Diese
Erfindung bezieht sich auf einen Magnetventilverteiler, der von
seriellen Signalen angesteuert wird, und insbesondere auf einen
von seriellen Signalen angesteuerten Magnetventilverteiler, bei welchem
ein Übertragungsstromkreis
verwendet wird für
serielle Signale oder ähnliches
in einem Verteilerblock, dessen Übertragungsstromkreis
verwendet werden kann ungeachtet der Tatsache, ob das auf dem Verteilerblock
angebrachte Magnetventil ein Einzelmagnetventil oder ein Doppelmagnetventil
ist, und wobei das Magnetventil selbst mit einer Funktion zum Empfangen
von seriellen Signalen für
ein Einzelmagnetventil oder ein Doppelmagnetventil ausgestattet
ist.
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Magnetventilverteiler,
die mit der erforderlichen Anzahl von Magnetventilen versehen sind,
miteinander verbundene Verteilerblöcke, auf denen die Magnetventile
einzeln angebracht sind, und Luftzuführungs-/Ableitungsblöcke, die
Druckluft durch Verteilerblöcke
zuführen
und abführen,
werden zahlreich verwendet. Die auf den Verteilerblöcken angebrachten
Magnetventile sind im Allgemeinen Einzelmagnetventile, bei denen
ein Durchgang eines Hauptventils von einem Einzelschaltmagnet und
Doppelmagnetventilen geschaltet wird, bei denen ein Durchgang eines
Hauptventils von zwei Schaltmagneten geschaltet wird. Die Einzelmagnetventile
sind üblicherweise
Dreikanalventile, aber ungeachtet ihrer Form werden sie im Folgenden
einfach „Einzelventile" genannt, während die
Doppelmagnetventile normalerweise Fünfkanalventile sind, aber in ähnlicher
Weise im Folgenden einfach als „Doppelventile" bezeichnet werden.
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Bei
dem bekannten Magnetventilverteiler können die entsprechenden darauf
angebrachten Magnetventile durch serielle Signale angesteuert werden.
Die Anzahl der angesteuerten Schaltmagneten ist jedoch davon abhängig, ob
die Magnetventile Einzel- oder Doppelventile sind, so dass die verwendeten
Steuersysteme an den bestimmten Typ angepasst werden müssen. Weiterhin
werden manchmal ein oder mehrere der Magnetventile, die auf der
Vielzahl der miteinander verbundenen Verteilerblöcke angebracht sind, zwischen
Einzelventil und Doppelventil umgeschaltet, so dass das Steuersystem,
welches die Magnetventile steuert, entsprechend geändert werden
muss.
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Ein
solches Magnetventil-Steuersystem ist im Allgemeinen als Signalübertragungskreis
in einem Verteilerblock untergebracht. Es ist notwendig, das Steuersystem
in einem bestimmten Verteilerblock unterzubringen, je nachdem ob
das auf dem Verteilerblock angebrachte Magnetventil ein Einzelventil oder
ein Doppelventil ist. Weiterhin beinhaltet die Umschaltung der auf
den Verteilerblöcken
angebrachten Magnetventile zwischen Einzel- und Doppelventil das
Auseinandernehmen von hintereinander verbundenen Verteilerblöcken, um
die darin befindlichen Steuersysteme zu verändern, da dies nicht einfach
durch Umschalten der Magnetventile erfolgen kann.
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Im
US-Patent Nr. 5495871 wird ein modulares Ventilsystem offenbart,
bei dem einzelne Ventile in einzelnen, diskreten, steckbaren Einheiten
untergebracht sind, so dass sie leicht zusammengesetzt werden können. Jede
Einheit, in der ein Ventil untergebracht ist, enthält ebenfalls
die notwendige elektrische Schaltung sowohl zum Steuern als auch
zum Betätigen
der Ventile. Der erforderliche Stromkreis zum Betätigen eines
Ventils verfügt über seine
eigene Stromquelle und ist separat vom Stromkreis untergebracht,
der das Steuersignal erzeugt, welcher ebenfalls seine eigene Stromquelle
hat.
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Im
US-Patent 5519636 wird eine elektronische Steuervorrichtung für einen
modularen Ventilbereich offenbart, der eine Fluidverteileranordnung hat,
die mit elektrisch gesteuerten Ventilen ausgestattet ist. Die Ventile
werden von wenigstens einem Steuermodul angesteuert. Weiterhin sind
Eingabe-/Ausgabemodule und ein zentrales elektronisches Steuergerät vorhanden,
mit denen die einzelnen Module zum Steuern und/oder zur Datenkommunikation verbunden
werden können.
Das Steuergerät
wird mit den Modulen über
ein Busleitungssystem verbunden, und jedes Modul besitzt ein programmiertes Addressregister,
wobei Mittel für
die sequentielle Konfiguration der Module und für die automatische Zuordnung
der Einzeladressen für
die Einzelmodule vorgesehen sind. Somit kann der Ventilbereich wie gewünscht konstruiert
und erweitert werden, wobei die angeschlossenen Module automatisch
erkannt und mit Adressen versehen werden.
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US-Patent
Nr. 4889164 offenbart ein Schaltmagnet-gesteuertes Ventil in Form
eines Doppelpilotventils, besteht aus einem Ventilhauptkörper mit
Ventilmechanismus, wobei jeweils ein Paar Pilotventileinheiten an
den entsprechenden Seiten des Ventilhauptkörpers befestigt ist und über Schaltmagneten zum
Ansteuern des Ventilmechanismus des Hauptventilkörpers verfügt, den ersten und zweiten
Sätzen der
Messerleisten, die mit den Schaltmagneten verbunden sind, einem
Schaltkasten, der an einer Unterfläche einer Baugruppe des Ventilhauptkörpers und der
Pilotventileinheiten befestigt ist, den dritten und vierten Sätzen der
Federleisten, die die ersten bzw. zweiten Sätze der Messerleisten aufnehmen,
einem fünften
Satz Messerleisten, die mit den dritten und vierten Sätzen der
Klemmen mittels elektrischer Drähte
verbunden sind, und aus einem Grundkörper, der an einer Unterfläche des
Schaltkastens an dessen Mitte befestigt ist. Im Schaltkasten werden
Kabelrohre gebildet, die mit Kabelrohren Verbindung haben, welche
im Ventilhauptkörper
und dem Grundkörper
ausgebildet sind.
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Dieses
Dokument kann als nächstkommender
Stand der Technik angesehen werden und entspricht dem Oberbegriff
des Anspruch 1.
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Ziel
der Erfindung ist es, einen Magnetventilverteiler zu schaffen, der
durch serielle Signale angesteuert wird, wobei das Magnetventil
selbst mit einer Funktion zum Empfangen von seriellen Signalen im Einzelventil-
oder Doppelventilmodus ausgestattet ist, wenn serielle Signale über Verteilerblöcke zum Steuern
des Antriebs des Magnetventilverteilers übertragen werden, um so die
Montage des Magnetventilverteilers zu vereinfachen.
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Ein
weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, einen herkömmlichen Übertragungsstromkreis
für serielle
Signale oder ähnliches
innerhalb eines Verteilerblocks nutzen zu können, unabhängig davon, ob das auf dem
Verteilerblock angebrachte Magnetventil ein Einzelventil oder ein
Doppelventil ist, um dadurch die Montage des Magnetventilverteilers
zu vereinfachen und einen Magnetventilverteiler zu schaffen, der
von seriellen Signalen angesteuert wird, die ein leichteres Umschalten
der Magnetventile ermöglichen.
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Wiederum
ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Magnetventilverteiler
zu schaffen, der von seriellen Signalen angesteuert wird und der
ein Steuersystem für
ein Magnetventil verwendet, das zwischen Einzelventilmodus und Doppelventilmodus umgeschaltet
und eingestellt werden kann, und das Steuersystem ist so konfiguriert,
dass es umgeschaltet werden kann, um sich dem Magnetventiltyp anzupassen,
während
es am Verteilerblock angebracht wird, oder in der Lage ist, sich
automatisch dem Magnetventiltyp anzupassen, wenn das Steuersystem auf
dem Verteilerblock angebracht ist.
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Ein
Magnetventilverteiler nach dieser Erfindung besteht aus einer Anzahl
von Magnetventilen und miteinander verbundenen Verteilerblöcken, auf denen
die Magnetventile einzeln angebracht sind, wobei die Luft nach und
von den entsprechenden Magnetventilen durch die Verteilerblöcke zugeführt und
abgeführt
wird, wobei jeder Verteilerblock mit einem Übertragungs- und Stromzuführungsstecker versehen
ist, der in eine Öffnung
in einer oberen Fläche
des Verteilerblocks zum Senden von Signalen zur Steuerung des dazugehörigen Magnetventils
und zum Zuführen
von Antriebsleistung zum Schalten eines Hauptventils des dazugehörigen Magnetventils hineinragt,
und jedes Magnetventil mit einem Übertragungs- und Stromzuführungsstecker in einer Position
zum Anschluss an den Überfragungs-
und Stromzuführungsstecker
des dazugehörigen
Verteilerblocks versehen ist, wenn das Magnetventil am dazugehörigen Verteilerblock
angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetventilverteiler
durch serielle Signale angesteuert wird, die die Operationen der
Magnetventile steuern, dass Feder- und Messerleisten an jedem Verteilerblock
vorgesehen sind und zum Senden der seriellen Signale zu und von
den miteinander verbundenen Verteilerblöcken in die Öffnungen
in den Seitenflächen
der Verteilerblöcke
hineinragen und dass die Magnetventile mit Slavechips versehen sind,
die die Betriebssignale für
die Magnetventile von den seriellen Signalen, welche über die
Stecker empfangen werden, ableiten.
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Bei
einer bevorzugten Ausführung
werden Slavechips verwendet, die zwischen Einzelventil- und Doppelventilmodus
umgeschaltet und eingestellt werden können. Die Magnetventile können zum Schalten
und Einstellen derselben mit Umschaltern versehen werden oder es
können
Stecker für
Einzelventile und Doppelventile vorgesehen werden, die in Form einer
Steckverbindung zum Übertragen
von seriellen Signalen für
Einzel- oder Doppelventile ausgebildet sind.
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Bei
dem Magnetventilverteiler, der die oben beschriebene Konfiguration
hat, ist jeder Verteilerblock mit einer Feder- und einer Messerleiste
zum Übertragen
serieller Signale zu den Magnetventilen und Steckern zum Übertragen
der seriellen Signale und der Stromzufuhr zum Ansteuern eines Hauptventils
versehen. Ein Übertragungsstromkreis
für serielle
Signale oder ähnliches
in einem Verteilerblock des gemeinsam genutzten Typs wird für Einzel-
und Doppelventile eingesetzt und das Magnetventil ist mit der Funktion
zum Empfangen von seriellen Signalen im Einzelventil- und im Doppelventilmodus
ausgestattet. Somit besteht bei der Montage des Magnetventilverteilers
nicht die Notwendigkeit, den Übertragungsstromkreis
für serielle
Signale im Verteilerblock an das Magnetventil anzupassen, ganz gleich,
ob das auf dem Verteilerblock angebrachte Magnetventil ein Einzel-
oder ein Doppelventil ist, wodurch eine leichtere Montage des Magnetventilverteilers
und auch ein leichterer Wechsel des auf dem Verteilerblock angebrachten
Magnetventils ermöglicht
wird.
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Weiterhin,
da Steuersysteme für
Magnetventile verwendet werden, und zwar solche, die zwischen Einzelventil-
und Doppelventilmodus geschaltet und eingestellt werden können, sind
die Steuersysteme so konfiguriert, dass sie von Schaltern betätigt werden
können,
um sich dem Magnetventiltyp anzupassen, während sie auf den Verteilerblöcken angebracht
werden, oder sie können
durch die Stecker automatisch an den Magnetventiltyp angepasst werden,
wenn die Magnetventile auf den Magnetverteilern angebracht werden.
Die Steuersysteme können leicht
an den Magnetventiltyp angepasst werden und es ist deshalb ein Magnetventilverteiler
vorgesehen, der es gestattet, die Wartung leicht auszuführen und der
einen einfachen Aufbau hat.
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Es
erfolgt nun eine Beschreibung anhand eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnungen.
In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht mit einer beispielhaften Ausführung des
Steuersystems zum Ansteuern eines Magnetventilverteilers durch serielle Signale
nach dieser Erfindung.
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2 eine
Montagezeichnung mit einer Ausführung
des Magnetventilverteilers nach dieser Erfindung.
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3 eine
Montagezeichnung mit einer relationalen Anordnung eines Verteilerblocks
und eines Magnetventils in obiger Ausführung.
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4 eine
Draufsicht mit der beispielhaften Konfiguration einer Leiterplatte
auf einem Magnetventilverteiler.
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5 eine
Seitenansicht der Leiterplatte, die auf dem Magnetventilverteiler
nach 4 angebracht ist.
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6 eine
Schnittansicht mit einem wesentlichen Abschnitt des beispielhaften
Pilotmagnetventils, das zwischen Einzelventil- und Doppelventilmodus
umgeschaltet werden kann.
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7 eine
Montagezeichnung mit der relationalen Anordnung eines Verteilerblocks
und eines Magnetventils, das sich von dem Magnetventil in 3 unterscheidet.
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8A und 8B Frontansichten
der Stecker in einem Einzelmagnetventil und einem Doppelmagnetventil.
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9 eine
schematische erklärende
Zeichnung mit einem Umriss der Signalleitungen in einer Relaiseinheit
und einem Verteilerblock im Steuersystem des Magnetventilverteilers. 1 zeigt
die exemplarische Anordnung eines Steuersystems zum Ansteuern eines
Magnetventilverteilers durch serielle Signale.
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Bei
dem Steuersystem werden serielle Signale von einer seriellen Kommunikationseinheit 2, deren
Funktion von einer Steuereinheit 1 gesteuert wird, über ein
speziell dafür
vorgesehenes Kabel 4 über
eine Netzübergangseinheit 3 zu
einem Magnetventilverteiler 10 und anderen Geräten über eine Steckverbindung 6,
falls erforderlich, übertragen.
Die Ansteuerungs leistung von einem Netzteil 5 kann zugeführt werden
zusammen mit den oben genannten seriellen Signalen, die über eine
Netzübergangseinheit 3 übertragen
oder separat davon zugeführt
werden. Nach Bedarf kann nach dem Anschließen einer Analogvorrichtung 7 oder ähnlichem
ein Endgerät 8 an
den Magnetventilverteiler 10 angeschlossen werden.
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2 zeigt
eine Ausführung
des Magnetventilverteilers 10, dessen Funktion von den
oben genannten seriellen Signalen gesteuert wird.
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Der
Magnetventilverteiler 10 ist mit Magnetventilen 20 ausgestattet,
bestehend aus Dreikanal-Einzelventilen oder Fünfkanal-Doppelventilen in einer
Anzahl, welche für
verschiedene Anwendungen erforderlich ist, der erforderlichen Anzahl
von Verteilerblöcken 30,
auf denen die Magnetventile 20 einzeln angebracht und miteinander
verbunden sind, einem Zuführungs-/Abführungsblock 60,
der sich an dem einen Ende der verbundenen Verteilerblöcke 30 befindet
und welcher Druckluft durch die Verteilerblöcke 30 zuführt und
abführt,
einem Endblock 70, der sich am anderen Ende der verbundenen
Verteilerblöcke 30 befindet,
und einer Relaiseinheit 80, die am Zuführungs-/Abführungsblock 60 angebracht
ist und die serielle Signale zur Betriebssteuerung überträgt, die
von der Netzübergangseinheit 3 an
die entsprechenden Magnetventile 20 über die Verteilerblöcke 30 zu
senden sind.
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Das
Magnetventil 20 ist, wie in 2 und 3 dargestellt,
mit einem Einzelventil oder einer Vielzahl von darin befindlichen
Schaltmagneten ausgestattet und steuert ein Dreikanal- oder Fünfkanal-Hauptventil 22 über ein
Pilotventil 21, welches von den Schaltmagneten elektromagnetisch
angesteuert wird, oder direkt mit Hilfe der Schaltmagneten an, um
dadurch im Hauptventil 22 zwischen Luftzuführung und
-abführung
umzuschalten. Das Magnetventil 20 ist auf dem Verteilerblock 30 mit
Befestigungsschrauben 23 angebracht. Das Magnetventil 20 ist
mit einer Steckverbindung 25 zum Übertragen und Empfangen von
Netzstrom versehen, die elektrisch mit einer Steckverbindung 49 zum Übertragen und
Zuführen
von Netzstrom verbunden ist, was im Folgenden erörtert wird, wenn es auf dem
Verteilerblock 30 befestigt und elektrisch mit einem Slavechip 28 verbunden
ist, welcher die Steckverbindung 25 enthält, was
im Folgenden erläutert
wird. Der Slavechip 28 ist angepasst, so dass er zwischen
Einzelventil- und Doppelventilmodus umgeschaltet und gestellt werden
kann. Das Magnetventil ist mit einem Umschalter 29 zum
Umschalten und Einstellen des Slavechip 28 zwischen Einzelventil-
und Doppelventilmodus versehen.
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Die
Magnetventile 20 verwenden gemeinsame Verteilerblöcke 30,
unabhängig
davon, ob die Magnetventile 20 Dreikanal- oder Fünfkanalventile
sind oder nicht, so dass sie mit derselben äußeren Form gestaltet werden
können
und sich nur im inneren Aufbau unterscheiden. Die Einzel- und die
Doppelventile können
notwendige Unterschiede im Aufbau haben, solange dies nicht zu Problemen
mit deren Installation auf den Verteilerblöcken 30 führt.
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Der
Verteilerblock 30 ist mit einem Fluiddurchgangsabschnitt 31 und
einem elektrischen Schaltkreisabschnitt 41 versehen. Die
zwei Abschnitte 31 und 41 können durch Kunstharz oder ähnlichem zu
einem Teil verkapselt oder einzeln ausgebildet sein und dann zu
einem Stück
kombiniert werden.
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Ein
Durchgang im Fluiddurchgangsabschnitt 31 des Verteilerblocks 30 besteht
hauptsächlich,
wie im Fall eines allgemein bekannten Verteilerblocks, aus einem
gemeinsamen Durchgang 32 für die Luftzuführung und
einem gemeinsamen Durchgang 33 für die Luftabführung, die
die Verteilerblöcke 30 durchziehen,
um eine gegenseitige Verbindung mit einem Durchgang (nicht dargestellt)
im Zuführungs-/Abführungsblock
60 zu herzustellen, und aus Ausgangsöffnungen, die ein Ausgangsfluid
von den Magnetventilen 20 den zwei Ausgangskanälen 34 und 34 zuführen bzw.
davon wegführen,
welche sich in einer Endfläche
des Verteilerblocks 30 befinden. Bei Bedarf ist zusätzlich ein
Durchgang für
die Zuführung
und Abführung
für ein
Pilotventil vorhanden. Weiterhin sind auf der Oberseite einer Magnetventil-Montagefläche 35 ein
Zuführungskanal 36,
Ausgangskanäle 37,
Abführungskanäle 38,
usw. zum Herstellen einer Verbindung zwischen den gemeinsamen Durchgängen und
den Ausgangsdurchgängen
oder dem Durchgang für
die Zuführung/Abführung für ein Pilotventil
und Zuführungs-/Abführungsöffnungen
in einer Montagefläche
des Verteilerblocks 30 im Magnetventil 20 vorhanden.
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Die
an den Ausgangskanälen 34 und 34 befestigten
Ausgangskanalverbindungsstücke 39 und 39 sind
ringförmig
mit Verriegelungskerben versehen. Die Verriegelungskerben sind in
den Ausgangskanälen 34 und 34 des
Verteilerblocks 30 eingearbeitet, und die Füße eines
U-förmigen
Stifts 40, der von oberhalb des Verteilerblocks 30 eingesetzt
wird, greifen in die Verriegelungskerben zwecks Sicherung ein.
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Die
oben beschriebene Ausführung
basiert auf der Annahme, dass das Magnetventil 20 mit zwei Schaltmagneten
ausgestattet ist und ein Fünfkanal-Doppelventil
darstellt. Wenn die Fünfkanal-Doppelventile
durch Dreikanal-Einzelventile ersetzt werden, dann arbeitet ein Schaltmagnet,
ein Ausgangskanal usw., während
der andere, der nicht arbeitet, unwirksam gemacht oder ausgelassen
wird.
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Beim
elektrischen Stromkreisabschnitt 41, wie in 4 und 5 dargestellt,
befinden sich auf der Leiterplatte 45 die Feder-/Messer-Anschlussklemmen 46a und 46b zum Übertragen
serieller Signale zu den und von den hintereinander verbundenen Verteilerblöcken sowie
der Übertragungs-
und Netzstromzuführungsstecker 49 zum Übertragen
von seriellen Signalen zur Antriebssteuerung an die Magnetventile 20 und
zum Zuführen
von Antriebstrom zum Schalten des Hauptventils 22 und sind
durch die gedruckte Verdrahtung auf der Leiterplatte 45 derart elektrisch
verbunden, dass Signale von der Anschlussklemme 46b zu
dem Slavechip 28 des Magnetventils 20 über die
Steckverbindung 49 und weiter von der Anschlussklemme 46a zu
dem angrenzenden Verteilerblock 30 übertragen werden. Die Leiterplatte 45,
die Anschlussklemmen 46a und 46b und die Steckverbindung 49 werden
gemeinsam verwendet, unabhängig
davon, ob das Magnetventil 20 auf dem Verteilerblock 30 ein
Einzel- oder ein Doppelventil ist.
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In
dem elektrischen Stromkreisabschnitt 41 des Verteilerblocks 30 befindet
sich eine Befestigungskerbe 42 für die Leiterplatte 45,
wie in 2 und 3 dargestellt, so dass die Leiterplatte 45,
die mit den Feder-/Messer-Anschlussklemmen 46a und 46b und
dem Übertragungs-
und Stromzuführungsstecker 49 versehen
ist, in der Befestigungskerbe 42 eingesetzt und gesichert
wird, um dort in einer vorgegebenen Position installiert zu werden.
Die Leiterplatte 45 kann geeigneterweise mit Schrauben
oder ähnlichem
befestigt werden oder stabil und abnehmbar befestigt werden, indem
sie zum Beispiel mit einem Teil versehen wird, das dehnbar in die
Befestigungskerbe 42 eingreift, wenn die Leiterplatte 45 in
eine vorgegebene Position der Befestigungskerbe 42 eingesetzt
wird. Die Leiterplatte 45 kann flexibel sein.
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Die
Feder/Messer-Anschlussklemmen 46a und 46b auf
den Leiterplatten 45 bei den angrenzenden Verteilerblöcken 30 sind
auf den gegenüberliegenden
Plattenkanten auf den Leiterplatten 45 Rücken-an-Rücken angeordnet.
Somit werden, wenn die Leiterplatte 45 in die vorgegebene
Position eingesetzt wird, die Feder/Messerleisten-Anschlussklemmen 46a und 46b in
vorgegebene Positionen einer Fläche,
wo die Verteilerblöcke 30 miteinander
verbunden sind, nach außen
zeigend gebracht. Beim Anschließen
von angrenzenden Verteilerlöcken 30 an
die Fläche,
wo sie durch Positionieren miteinander verbunden werden, werden
die Feder/Messer-Anschlussklemmen 46a und 46b in
den angrenzenden Verteilerblöcken 30 miteinander
verbunden, sobald die gemeinsamen Durchgänge 32 und 33 in
den Verteilerblöcken 30 miteinander
Verbindung haben. Alternativ können
die Anschlussklemmen 46a und 46b an den vorgegebenen
Positionen im Verteilerblock 30 fest vorgesehen werden.
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Auf
einer oberen Fläche
des elektrischen Stromkreisabschnitts 41 im Verteilerblock 30 befindet sich
eine Öffnung 43 für eine Steckverbindung 49 und
die Steckverbindung 49 auf der Leiterplatte 45 ragt
in die Öffnung 43 hinein.
Die Steckverbindung 49 kann auf der Leiterplatte 45 feststehend
oder halbfest vorgesehen werden, um eine Positionseinstellung durch
Einbau desselben über
ein Teil zu ermöglichen, das
bis zu einem bestimmten Grad dehnbar ist oder über einen dehnbare Leitungsdraht
an einer vorgegebenen Position der Leiterplatte 45 angeschlossen werden
kann, vorausgesetzt, dass die Steckverbindung 49 in einer
Position angebracht ist, wo sie in die Öffnung 43 ragt, wenn
die Leiterplatte 45 in einer vorgegebenen Position der
Befestigungskerbe 42 im elektrischen Stromkreisabschnitt 41 eingesetzt
ist, oder die Steckverbindung 49 in einer Position angeordnet
ist, wo sie der Öffnung 43 gegenübersteht
und dort mit einem angemessenen Mittel befestigt wird.
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Wenn
somit die Steckverbindung 49 in einer Position vorgesehen
wird, wo sie der Öffnung 43 in der
oberen Fläche
des Verteilerblocks 30 gegenübersteht, befindet sich die
Steckverbindung 49 in einer vorgegebenen Position auf dem
Verteilerblock 30. Genauer gesagt, wenn das Magnetventil 20 auf
der Magnetventil-Montageplatte 35 auf dem Verteilerblock 30 mittels
Dichtung angebracht ist und die Zuführungs-/Abführungsöffnung in dem Magnetventil 20 mit
dem Zuführungskanal 36,
dem Ausgangskanal 37, dem Abführungskanal 38, usw.
zu dem Fluiddurchgang 31 hin offen in Verbindung steht,
ist die Steckverbindung 49 in einer Position angeordnet,
wo sie mit dem Übertragungs-
und Stromaufnahmestecker 25 auf dem Magnetventil 20 verbunden
ist. Wenn Stecker 49 und Stecker 25 verbunden
werden, wird um die Öffnung 43 eine
Dichtung 43a gelegt, um den elektrisch verbundenen Abschnitt
abzudichten.
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Es
wird eine Vielzahl der oben beschriebenen Verteilerböcke 30 angeschlossen.
Der Zuführungs-/Abführungsblock 60 zum
Zuführen
und Abführen
von Druckluft durch die angeschlossenen Verteilerblöcke 30 befindet
sich an dem einen Ende der angeschlossenen Verteilerblöcke 30,
und der Endblock 70 befindet sich am anderen Ende.
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Der
Zuführungs-/Abführungsblock 60 ist
an einer Endfläche
mit einem Luftzuführungskupplungsstück 61 und
einem Abführungskupplungsstück 62 ausgestattet.
Das Luftzuführungs kupplungsstück 61 und
das Abführungskupplungsstück 62 stehen
in Verbindung mit dem gemeinsamen Durchgang 32 zur Luftzuführung und
dem gemeinsamen Durchgang 33 zum Abführen, die durch die entsprechenden
Verteilerblöcke 30 zum
Zuführen
von Luft von außerhalb
in den gemeinsamen Durchgang 32 hindurchführen, und
die Luft von den entsprechenden Magnetventilen 20 wird
durch den gemeinsamen Durchgang 33 abgeführt. Die
Zuführungs-/Abführungs-Kupplungsstücke 61 und 62 werden
durch Eingreifen der Beine des U-förmigen Stifts 63,
der von oberhalb des Zuführungs-/Abführungsblocks 60 eingesetzt
wird, in die um die Kupplungsstücke 61 und 62 herum
befindlichen Befestigungskerben befestigt, wie dies im oben erwähnten Ausgangskanalkupplungsstück 39 der
Fall ist. Obwohl nicht dargestellt, ist eine Fläche des Zuführungs-/Abführungsblocks 60, dort
wo sie an den Verteilerblock 30 grenzt, mit einer Federanschlussklemme
versehen, die mit der Messerleisten-Anschlussklemme 46a verbunden
ist, welche sich auf dem Verteilerblock 30 befindet, und
weiterhin befindet sich eine Messeranschlussklemme 66,
die mit dieser elektrisch verbunden ist, auf einer Außenfläche des
Blocks 60.
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Der
Endblock 70 wird an beiden Seiten der Verteilerblöcke 30 positioniert,
die zusammen mit dem Zuführungs-/Abführungsblock 60 hintereinander installiert
sind, und sie werden mit Zugschrauben 75 und Befestigungsmuttern 65 befestigt.
Der Endblock 70 schließt
auch die Enden der gemeinsamen Durchgänge 32 und 33,
usw. ab, die so angeordnet sind, dass sie die Verteilerblöcke 30 durchdringen.
Zum Zeitpunkt des Verbindens werden zwischen den entsprechenden
Verteilerblöcken 30 und
zwischen dem Verteilerblock 30, dem Zuführungs-/Abführungsblock 60 und
dem Endblock 70 Dichtungen 30a installiert, um
den Fluiddurchgangsabschnitt 31 und den elektrischen Stromkreisabschnitt 41 bei
dem Verteilerblock 30 einzeln abzudichten. Die Dichtungen 30a können installiert
werden, wobei der Fluiddurchgangsabschnitt 31 und der elektrische
Stromkreisabschnitt 41 als diskrete Einheiten im Verteilerblock 30 aufgefasst werden.
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Im
Endblock 70 kann ein Zuführungskupplungsstück 71 und
ein Abführungskupplungsstück 72 zusätzlich zum
Zuführungskupplungsstück 61 und dem
Abführungskupplungsstück 62 im
Zuführungs-/Abführungsblock 60 vorgesehen
werden. Auch in diesem Fall werden die zwei Kupplungsstücke 71 und 72 unter
Verwendung des U-förmigen Stifts 73 befestigt,
der von oberhalb des Endblocks 70 eingesetzt wird. Obwohl
nicht dargestellt, kann das Endteil 8 (siehe 1)
im Endblock 70 untergebracht werden.
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Eine
Relaiseinheit 80, die am Zuführungs-/Abführungsblock 60 über die
Dichtung 81 in abgedichtetem Zustand angebracht ist, überträgt von der
Netzübergangseinheit 3 serielle
Signale für
die Betriebssteuerung, um weiter an die entsprechenden Magnetventile 20 über die
Verteilerblöcke 30 gesendet
zu werden, und hat die Funktion, serielle Signale zu empfangen und
zu senden. Die Relaiseinheit 80 ist mit den Anschlussklemmen 82 und 83 für den Empfang
bzw. die Übertragung
der seriellen Signale ausgestattet. In der Relaiseinheit 80 befinden
sich auf einer Leiterplatte 84a ein erforderliches elektrisches
oder elektronisches Bauteil 84b und eine Federanschlussklemme 84c zum Übertragen
von seriellen Signalen, die mit der Messeranschlussklemme 66 im
Zuführungs-/Abführungsblock 60 verbunden ist.
Die Relaiseinheit 80 kann sowohl an einem Zuführungs-/Abführungsblock 60 oder
an beiden und den Endblock 70 installiert und kann mit
dem Zuführungs-/Abführungsblock 60 oder
dem Endblock 70 aus einem Stück gebildet werden.
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Das
Magnetventil 20 besteht grundsätzlich aus einem Einzel- oder
einem Doppelventil. Das in 3 dargestellte
Magnetventil 20 besitzt jedoch einen Umschalter 29 zum
Schalten und Einstellen des Slavechip 28 zwischen Einzelventil-
und Doppelventilmodus. Dieser Schalter wird ebenfalls zum Schalten
des Slavechip 28 verwendet, da der Slavechip 28 angepasst
ist, um sowohl für
Einzelventil- und Doppelventilmodus verwendet zu werden. Der Schalter ist
angepasst, so dass er von Hand extern umgeschaltet werden kann,
um eine effektive Nutzung zu gestatten, wenn das Magnetventil als
Einzelventil und Doppelventil durch Umschalten verwendet werden
kann, wie dies der Fall beim Magnetventil 90, dargestellt
in
-
6,
ist.
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Genauer
gesagt, der Ventilkörper 91 des
Pilotmagnetventils 90, dargestellt in 6,
ist mit einem Zuführungskanal 92,
Ausgangskanälen 93a und 93b und
Abführungskanälen 94a und 94b ausgestattet.
Die äußeren Endflächen eines
ersten Kolbens 96a und eines zweiten Kolbens 96b,
die an beiden axialen Enden des Hauptventilkörpers 95 angeordnet sind,
sind einem Fluid vom ersten Pilotventil 97a oder dem zweiten
Pilotventil 97b ausgesetzt, um den Hauptventilkörper 95 in
die entsprechenden Schaltpositionen (angezeigte Positionen in der
oberen Hälfte
und der unteren Hälfte
des Hauptventilkörpers)
zu steuern, was somit ein Fünfkanal-Doppelventil
darstellt. Bei diesem Magnetventil hat der erste Kolben 96a einen
größeren Durchmesser
als der zweite Kolben 96b, und es sind manuelle Schaltvorrichtungen 98a und 98b vorhanden,
mit denen, unabhängig
von den Operationen des ersten Pilotventils 97a und des zweiten
Pilotventils 97b, ein Pilotfluiddruck auf den ersten bzw.
zweiten Kolben erzeugt werden kann. Die zweite manuelle Schaltvorrichtung 98b kann
in gedrück tem
Zustand verriegelt werden, so dass das Magnetventil als ein Einzelventil
arbeiten kann, welches nur das erste Pilotventil 97a in
einem Zustand benutzt, bei dem der Pilotfluiddruck an der äußeren Endfläche des
zweiten Kolbens 96b anliegt, wobei die zweite manuelle
Schaltvorrichtung 98b in gedrücktem Zustand verriegelt ist.
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Die
Einzelheiten des Pilotmagnetventils 90 sind aus der Veröffentlichung
des eingetragenen Gebrauchsmusters Nr. 2583766, usw. bekannt.
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7 und 8 zeigen
eine andere beispielhafte Anordnung des Magnetventils 20.
Dieses Magnetventil 20 ist mit dem Übertragungs- und Stromzuführungsstecker 49 auf
dem Verteilerblock 30 und dem Slavechip 28 ausgestattet,
der von den empfangenen seriellen Signalen über den Übertragungs- und Netzstromeingangsstecker 25A am
Magnetventil Betriebssignale für
das Magnetventil entnimmt. Zum Umschalten und Einstellen des Slavechip 28 vom
Einzelventilmodus in den Doppelventilmodus sind die Anschlussstifte 27,
die auf dem Stecker 25A an dem Einzelventil und dem Stecker 25A am
Doppelventil angebracht sind, so ausgebildet, um eine Anschlussanordnung
zu bilden, mit der serielle Signale für Einzelventile oder Doppelventile übertragen
werden.
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Genauer
ausgedrückt,
der Übertragungs- und
Netzstromaufnahmestecker 25A für Einzelventile kann, wie in 8A dargestellt,
konfiguriert werden, indem die Schaltklemme 51 über den
Kurzschlussstift 52 mit der Erdklemme 55 verbunden
und eine Klemme entfernt wird, die für Einzelventile unnötig ist,
während
der Stecker 25A, wie in 8B dargestellt,
für Doppelventile
konfiguriert werden kann, indem eine Klemme oder die Anschlussstifte 27,
die für
Doppelventile unnötig
sind, entfernt werden. Die Konfigurationen des Steckers 25A sind
jedoch nicht auf die oben angeführten
beschränkt.
Durch Bereitstellung der Stecker 25A für Einzel- bzw. Doppelventile
ist es möglich,
den Slavechip 28, der sowohl für Einzelventile als auch für Doppelventile
verwendet wird, in den Einzelventilmodus und den Doppelventilmodus
umzuschalten. Andererseits wird derselbe Übertragungs- und Stromzuführungstecker 49 für Einzel-
und Doppelventile verwendet.
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Die übrige Konfiguration
und der Betrieb des Magnetventils, dargestellt in 7,
sind die gleiche/der gleiche wie bei dem unter Bezug auf 2 und 3 beschriebenen
Magnetventil; deshalb werden ähnlichen
oder gleichen Bauteilen ähnliche Bezugszahlen
zugewiesen, und die diesbezügliche Beschreibung
wird ausgelassen.
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9 zeigt
in einer schematischen Zeichnung die Signalleitungen in der Relaiseinheit 80,
den Verteilerblöcken 30 und
den Magnetventilen 20 im Steuersystem des Magnetventilverteilers 10.
Bei dem Steuersystem werden, wie in Verbindung mit 1 oben
beschrieben, serielle Signale und Netzsignale von der seriellen
Kommunikationseinheit 2 und dem Netzteil 5 über die
Netzübergangseinheit 3 übertragen
und gelangen dann weiter über
die Eingangsanschlussklemme 82 zur Relaiseinheit 80 im
Magnetventilverfeiler 10 über das zweckgebundene Kabel 4,
bestehend aus der Leitung für
serielle Signale 4a und der Leitung für Netzsignale 4b.
Die Steuerleistung vom Netzteil 5 kann alternativ von seriellen Signalen
bereitgestellt werden, die über
die Netzübergangseinheit 3 übertragen
werden. Bei Bedarf kann die Übertragungsseite
der Relaiseinheit 80 an eine ähnliche Relaiseinheit 80A von
Magnetventilverteilern 10A oder anderen analogen Geräten 7 usw. über die
Anschlussklemmen 83 und 82A hintereinander angeschlossen
werden und ihre Sendeseiten können über die
Anschlussklemme 83A ebenfalls an andere Geräte angeschlossen
werden.
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Serielle
Signale, die in die Relaiseinheit 80 eingeleitet werden,
werden von der darin befindlichen Federanschlussklemme 84c zu
den Slavechips 28 in den Magnetventilen 20 über den
Zuführungs-/Abführungsblock 60 übertragen,
der in 9 (siehe 1 und 2)
ausgelassen wurde, und weiter über
die Messeranschlussleiste 46b, den Übertragungs- und Netzanschlussstecker 49 des Verteilerblocks 30 neben
Block 60 und den Übertragungs-
und Netzstromeingangsstecker 25A des Magnetventils 20.
Die Betriebsausgangssignale für
die Zuführung
oder Unterbrechung von Netzstrom zu den entsprechenden Magnetventilen 20 werden durch
die Schaltoperation eines Ausgangskreises auf der Grundlage von
seriellen Signalen in den entsprechenden Slavechips 28 geschaffen,
und die Ausgangssignale werden zu den Schaltmagneten 26 der entsprechenden
Magnetventile 20 übertragen.
Die seriellen Signale werden in Folge zu den Slavechips 28 übertragen,
die die Operationen der Magnetventile 20 in der folgenden
Stufe steuern.
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Die
auf den Magnetventilen 20 befindlichen Schaltmagneten 26 bewirken
den Betrieb der Pilotventile 21, bei denen nur ein Schaltmagnet 26,
der sich auf dem einzelnen Magnetventil 20 befindet, ein Einzelventil
(ein Dreikanalventil) darstellt, während zwei Schaltmagnete 26,
die sich auf dem einzelnen Magnetventil 20 befinden, ein
Doppelmagnetventil (ein Fünfanalventil)
bilden.
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Die Übertragungsleitungen 85,
die mit den Slavechips 28 verbunden sind, sind Netzleitungen zum
Ansteuern der Magnetventile, die Übertragungsleitungen 85 sind
Steuerstromleitungen, die über 5-V-Stromquellen 85a angeschlossen
sind, die Übertragungsleitungen 87 sind
Signalleitungen zum Übertragen
der seriellen Signale S1 und S2 und die Übertragungsleitungen 88 sind
Signalrückleitungen
für serielle
Signale. Die Bezugszahl 89 bezeichnet eine Kurzschlussleitung
im Endblock 70.
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Ein
Steuersystem im Magnetventilverteiler 10A, das über die
Anschlussklemmen 83 und 82A mit der Übertragungsseite
der Relaiseinheit 80 im Magnetventilverteiler 10 verbunden
ist, ist im Wesentlichen das gleiche wie dasjenige des Magnetventilverteilers 10.
Somit tragen identische oder gleichwertige Teile ähnliche
Bezugszahlen und eine diesbezügliche
Beschreibung wird weggelassen.
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In
Abhängigkeit
davon, ob die Magnetventile 20, deren Antrieb von den Slavechips 28 gesteuert wird,
Einzel- oder Doppelventile sind, muss das Steuersystem entsprechend
angepasst werden. Zum Beispiel sind die Slavechips 28 so
konfiguriert, dass sie durch Umschalter 29, oben beschrieben
unter Verweis auf 3, zwischen Einzelventilmodus
und Doppelventilmodus geschaltet werden können, oder die Stecker 25A für Einzel-
bzw. Doppelventile sind für
die Verbindungsanordnung zum Übertragen
im Einzelventilmodus und im Doppelventilmodus, wie bereits unter
Verweis auf 8 beschrieben, ausgebildet,
wodurch das Steuersystem zwischen Einzelventilmodus und Doppelventilmodus
umgeschaltet werden kann.
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9 zeigt
schematisch eine Anordnung, bei der die Slavechips 28 durch
Verbinden der Schaltklemmen 51 mit der Erdklemme 55 oder
durch Trennen derselben mit Hilfe des kurzen Pins 52 zwischen
Einzelventilmodus und Doppelventilmodus umgeschaltet werden können. Auf
der Zeichnung stellt der Zustand, bei dem die Schaltklemme 51 durch
den kurzen Pin 52 mit der Erdklemme 55 verbunden
ist, den Einzelventilmodus dar, während der Zustand, bei dem
die Schaltklemme 51 freigegeben ist, der Doppelventilmodus
ist.
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Dadurch,
dass jedes Magnetventil 20 mit dem Slavechip 28 ausgestattet
ist, der das Steuersystem zum Ansteuern des Magnetventils 20 darstellt,
und der Slavechip 28 mittels eines daran angebrachten Umschalters 29 oder ähnlichem
zwischen Einzelventilmodus und Doppelventilmodus umschaltbar gemacht
wird, wird es möglich,
das Steuersystem leicht oder automatisch beim Zusammenbau des Magnetventilverteilers 10 an
Einzelventile oder Doppelventile anzupassen, und auch das Steuersystem, das
die Magnetventile steuert, in derselben Weise auf Einzelventilmodus
oder Doppelventilmodus zu schalten, wenn eines der auf den Verteilerblöcken 30 angebrachten
Magnetventile20 von Einzelventil auf Doppelventil oder
umgekehrt umschaltet.
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Außerdem ist
bei dem oben beschriebenen Magnetventilverteiler 10 das
Steuersystem des Magnetventils 20 in jedem Magnetventil
installiert. Somit kann der Magnetventilverteiler 10 mit
größter Leichtigkeit
zusammengesetzt werden und man erhält einen Magnetventilverteiler,
der verschiedene Arten der Wartung ermöglicht, die schnell zu realisieren sind.
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Mit
dem Magnetventilverteiler, der von seriellen Signalen angesteuert
wird, wie oben ausführlich erläutert, wird
zur Steuerung des Antriebs des Magnetventilverteilers durch serielle
Signale ein Einzelsteuersystem sowohl für Einzelventile als auch für Doppelventile
geschaffen, das so konfiguriert wird, dass es durch die Schaltoperation
angepasst werden kann, und das Magnetventil selbst ist mit einer
Möglichkeit
zum Empfangen von seriellen Signalen für Einzel- oder Doppelventile
versehen. Somit kann der Magnetventilverteiler mit großer Leichtigkeit
zusammengebaut werden und wenn eines der auf den Verteilerblöcken angebrachten
Magnetventile zwischen Einzelventil- und Doppelventilmodus umgestellt
wird, können
die Steuersysteme der Magnetventile leicht angepasst werden. Zusätzlich werden
bei den Verteilerblöcken
gemeinsame Übertragungsstromkreise für serielle
Signale, usw. verwendet, unabhängig
davon, ob die auf den Verteilerblöcken angebrachten Magnetventile
Einzelventile oder Doppelventile sind, wodurch eine leichtere Montage
des Magnetventilverteilers und ein leichterer Austausch der Magnetventile
ermöglicht
wird.