EP1013940A2 - Ventilanordnung - Google Patents

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EP1013940A2
EP1013940A2 EP00108206A EP00108206A EP1013940A2 EP 1013940 A2 EP1013940 A2 EP 1013940A2 EP 00108206 A EP00108206 A EP 00108206A EP 00108206 A EP00108206 A EP 00108206A EP 1013940 A2 EP1013940 A2 EP 1013940A2
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valve
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base plate
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valve arrangement
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Kurt Dr. Stoll
Dieter Beyer
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    • Y10T137/87193—Pilot-actuated
    • Y10T137/87209—Electric

Definitions

  • the invention relates to a valve arrangement, with several Valve units arranged side by side in a row direction so consecutively in a common alignment level are lined up that their longitudinal axes parallel to the Alignment level and at the same time perpendicular to the row direction run, with each valve unit a base plate with internal valve channels, a main valve with a parallel to the longitudinal axis of the slide holder and one therein longitudinally movable valve spool and at least one that is used to control the main valve, electrically operated actuator, wherein at least one feed channel and at least one valve channel a ventilation channel is located, which channels with the Communicate slide holder and the base plate in parallel to the row direction from the front surface to the rear surface enforce such that they with similar valve channels the base plate of an immediately adjacent valve unit to be able to communicate.
  • a valve arrangement of this type is in DE 41 43 274 A. or described in FR 2 693 516 A. It includes several too a block-shaped unit lined up valve units that each have a base plate, that of feed and ventilation channels is enforced. On every base plate is a main valve designed as a multi-way valve is arranged, the one with a valve slide valve holder contains that communicates with the channels in the baseplate. To control the main valve is one as a solenoid valve trained electrically operated actuator provided that is integrated in the base plate and the loading of the valve spool with an actuating fluid can influence. By provided in the area of the base plates Printed circuit boards become the electrical connection to the actuators of the individual valve units. In the case of FR 2 693 516 A, a multi-pin plug connection can be used an electrical connection to a Manufacture control device.
  • the valve arrangement thus contains a control unit, with whose help is the operation of the actuators and thereby specify the switching state of the main valves leaves.
  • the control unit comprises at least one parallel to PCB in line with the valve units, at the same time via electrical connection contacts is in contact with all actuators and via the actuators receive their actuation signals.
  • This circuit board can be a simple signal distribution board be that has no intelligence of its own and via a fieldbus communication unit with an external communicates electronic control device.
  • the fieldbus communication unit enables as part of a serial Data transfers communication with an external electronic Control device or the communication of several separately arranged valve arrangements with each other.
  • the connection can be made here via a suitable fieldbus take place, for example a so-called ASI bus or so-called PROFI bus.
  • a electronic control device a direct component the control unit, where it is expedient on a another circuit board is constructed, which is preferably in a plane parallel to the first printed circuit board.
  • FR 2 617 565 A already includes a valve arrangement several valve units in which each valve unit is equipped with its own valve control circuit. This is located in one under the main valve placed connection box, being between the individual valve control circuits none within the valve arrangement electrical connection exists.
  • valve assembly generally identified by reference number 1 includes a plurality, here: three pieces, of valve units 2, with which the distribution of one to operate is not fluid serving consumers, in particular Compressed air, can be controlled.
  • Controllable consumers are, for example, working cylinders.
  • the individual valve units 2 each have an elongated one Structure, their longitudinal axes are indicated at 3.
  • valve units 2 are combined into a compact unit. To do this, they are on 4 sides in a row Side in such a way in a common alignment level 5 lined up that their longitudinal axes 3 parallel to the alignment level 5 and at the same time perpendicular extend to the row direction 4. Immediately successive Valve units 2 lie with their facing Surfaces firmly against each other. On the first and the last Valve unit 2 has an end plate 6, 6 ', between which the valve units 2 are firmly clamped together are. The cohesion is guaranteed in the row direction 4 extending tie rods 7, all valve units 2 pass through and on the connecting plates 6, 6 ' are anchored. This results in a block-like one Unit.
  • Each valve unit 2 comprises a central base plate 8, the Plate level 12 perpendicular to the alignment level 5 stands and runs parallel to the associated longitudinal axis 3. It has an essentially rectangular cross section.
  • a respective base plate 8 forms the housing of two in the Plate level 12 offset from each other and therefore arranged at right angles to the alignment level 5 one above the other Main valves 13, 14.
  • Each of these main valves 13, 14 includes a substantially cylindrical in the embodiment Slider receptacle 15, which is parallel to the longitudinal axis 3 is aligned. In this way, there are 8 per base plate superimposed and parallel slide receptacles 15 provided, in each of which is only a dot-dash line indicated valve slide is located.
  • the valve slide 16 is longitudinally movable in the slide holder 15 added and can therefore have different switching positions take in. These switch positions are under Mediation of electrically operated actuators 17, 17 'given as required, the two each other opposite end faces 18 one respective base plate 8 are releasably attached. You control the supply of an actuating fluid in a manner known per se, here: compressed air, to the opposite End faces of the valve slide 16 to act on them and thereby shift in one direction or the other.
  • Each base plate 8 is traversed by a plurality of valve channels 19.
  • valve channels 19 are, for example, a feed channel 22 and two ventilation channels 23 which the base plate 8th across, i.e. enforce parallel to row direction 4, see above that they are each on the front surface pointing in the row direction 4 24 and rear surface 25 of the base plate 8 open out.
  • the Distribution of these valve channels 19, 22, 23 in the base plate 8 is identical among the individual valve units 2, so that the channel mouths of adjacent valve units 2 with each other aligned and 4 continuous common in the row direction Form channels.
  • the rear end plate 6 is completely closed and thus forms a front end of the continuous Valve channels 19, 22, 23.
  • the front end plate 6 provided with connection openings 26 which with the mentioned valve channels 19, 22, 23 are aligned.
  • a corresponding supply line is indicated at 27.
  • a silencer 28 can be attached to each a noise-reduced fluid flow guaranteed.
  • the feed and ventilation channels 22, 23 expediently run in the vertical between the two slide holders 15 lying intermediate wall 31 of a respective base plate 8.
  • the arrangement according to the example is such that the Feed channel 22 approximately in the middle with approximately the same distance to the two front side surfaces 18 runs and on both sides is flanked by a ventilation channel 23, which in the area between the feed channel 22 and a respective one end face 18.
  • the first set of working channels 34 penetrate the located above the upper slide holder 15 upper Plate wall 35, on the one hand circumferentially in the upper Slider receptacle 15 opens and on the other hand on the outside upper side surface 37 of the base plate 8 opens out.
  • it is under the lower slide holder 15 extending lower plate wall 36 of a respective one Base plate 8 from the second set of working channels 34 'vertically interspersed, on the one hand in the lower slide holder 15 open out and on the other hand to the lower side surface 38 of the base plate 8 open out.
  • the working channels 34, 34 ' are in the area of their outer mouths provided with fastening threads that the immediate Allow connection of the pressure medium lines mentioned.
  • a so-called BSP thread is introduced here.
  • NTP thread is, for example, a so-called NTP thread.
  • Around to provide these threads are those of a respective side surface 37, 38 associated mouths of the working channels 34, 34 'covered by a strip-shaped connecting plate 41, 41', which is provided with connection openings 42, their distribution matches that of the two rows of muzzle.
  • connection openings 42 have the relevant fastening thread 43 on.
  • each main valve 13, 14 is two Actuating devices 17; 17 'assigned.
  • Actuating devices 17; 17 'assigned are the on a common outer surface 18 seated actuators 17, 17 'expediently in an actuating unit 44 summarized so that a uniform assembly and Disassembly on the base plate 8 is possible.
  • the armature 48 runs parallel to the longitudinal axis 3 and is linear by excitation of the coil 47 movable, forming a valve member that cooperate with an opposite valve seat 49 the supply and / or discharge of the actuating fluid into an end face End region of a slide holder 15 controls.
  • a respective one Actuating device 17, 17 ' is thus present as a solenoid valve trained, the valve seat 49, however, not is an immediate part of the actuating unit 44, but is formed on an intermediate plate 52 which between the actuating unit 44 and the associated end face Side surfaces 18 of the base plate 8 sits.
  • the actuating fluid controlled by the actuators 17, 17 ' can be branched from the feed channel 22 or via separate pilot feed channels are supplied.
  • the valve arrangement 1 can be laterally advantageously set on any support wall 53 so that it protrudes from it and its top and bottom are freely accessible is. This facilitates the required fluidic and electrical connections.
  • a fastening plate 54 is provided for fastening, on a side face of the row of valve units 2 is fixed and with the help of fastening screws 56 or other fasteners on the supporting wall 53 is releasably fixable. Your attachment to the valve assembly expediently takes place via the two ends Connection plates 6,6 'with which the mounting plate 54 screwed in a manner not shown can.
  • the mounting plate 54 according to the example is designed that even in the mounted state on the support wall 53 in the vertical direction the valve assembly 1 through conduit 57 is present, which enables that of the upper working channels 34 outgoing pressure medium lines protected downwards respectively.
  • valve arrangement 1 has in addition to the advantageous embodiment the valve units 2 the further advantage of a special favorable arrangement of an electrical control unit 58 for the actuators 17, 17 '. This sits completely below the row of valve units 2 in the neighborhood the lower side surfaces 38 of the base plates 8.
  • the electrical control unit 58 is in one from below 2 protective housings attached to the series of valve units 59 housed. Its front and back surfaces as well as the the two side faces close with the corresponding oriented outer surfaces of the valve units 2 or End plates 6, 6 'essentially flush, so that a Clear, compact block-like unit is available.
  • the exemplary electrical control unit comprises a first printed circuit board aligned parallel to the alignment level 5 62, which with a variety of upward electrical connection contacts 63 is equipped.
  • the first PCB 62 is attached to the valve unit 2 from below, their electrical connection contacts 63 simultaneously with complementary additional electrical connection contacts 64 can be contacted at the bottom of the actuators 44 are provided and with the actuators 17, 17 'are connected.
  • the actuation units 44 can have a design that the corresponds to that described in DE 43 09 659 A1.
  • Conductors not shown, provide a connection between the plate-side electrical connection contacts 63 and one also provided on the first circuit board 62 first multipole connector 65 forth. This in turn is in detachable electrical connection with a complementary second multipole connector 66 one second circuit board 61, which is parallel and spaced below the first circuit board 62 is arranged.
  • This is with an only schematically indicated electronic Control device 67 equipped, which is made on the circuit board arranged electronic components. It is a programmable logic controller (SPS) trained, which can be moved down as needed outgoing connector 68 can be programmed.
  • SPS programmable logic controller
  • the first circuit board 62 acts as a distribution board for electrical actuation signals that the of the electronic control device 67 received control signals as instructed to the relevant electronic connection contacts 64 or the associated actuating devices 17, 17 'forwards.
  • a higher-level connector can also be used external control device can be connected.
  • connector 68 or a other suitable connectors a connection option to create for a fieldbus, especially as a two-wire bus is carried out and in serial transmission technology Signals coming from one on the second circuit board 61 installed fieldbus communication unit 69 received, decrypted and forwarded to the actuation units 44 become.
  • the fieldbuses that can be connected are, for example a so-called ASI bus or PROFI bus.
  • the second printed circuit board 61 additionally via electrical inputs 69, via the sensor signals can be fed by the electronic Control device 67 are processed.
  • a diagnostic function can also be carried out via the electrical control unit run with the intermediation of pressure sensors is working.
  • the pressure sensors can be connected to the working channels 34, 34 'to be connected to when certain Press to generate a reusable signal.
  • a side housing wall 72 of the protective housing 59 which points away from the support wall 53, with a plurality of optical display elements 73, the on the electrical control unit 58 are connected and for example the respective switching status of the individual Main valves and, for example, the respective diagnostic status can display.
  • the electrical control unit 58 also arranged at the top of the row of valve units 2 can be.
  • the exemplary embodiment has the Advantage that both the pneumatic and the electrical Connections brought up to the valve assembly 1 from below can be.
  • the advantageous arrangement of the electronic control unit 58 above and preferably below the row of valve units can also be achieved if a respective base plate only as a housing for a single one Main valve is equipped, with a corresponding one reduced number of actuators (17, 17 ') can be used.

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Abstract

Es wird eine Ventilanordnung vorgeschlagen, die mehrere in einer Reihenrichtung (4) Seite an Seite liegend aufgereihte und in einer gemeinsamen Aufreihungsebene (5) angeordnete Ventileinheiten (2) aufweist. Jede Ventileinheit umfaßt eine Grundplatte mit durchgehenden Speise- und Entlüftungskanälen (22, 23). Oberhalb und/oder unterhalb der Reihe von Ventileinheiten (2) befindet sich eine elektrische Ansteuereinheit (58) für die Betätigungseinrichtungen (17, 17') der Ventileinheiten. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, mit mehreren Ventileinheiten, die in einer Reihenrichtung Seite an Seite derart aufeinanderfolgend in einer gemeinsamen Aufreihungsebene aufgereiht sind, daß ihre Längsachsen parallel zu der Aufreihungsebene und gleichzeitig rechtwinklig zu der Reihenrichtung verlaufen, wobei jede Ventileinheit eine Grundplatte mit internen Ventilkanälen, ein Hauptventil mit einer parallel zur Längsachse verlaufenden Schieberaufnahme und einem darin längsbeweglich angeordneten Ventilschieber und wenigstens eine zur Ansteuerung des Hauptventils dienende, elektrisch betriebene Betätigungseinrichtung aufweist, wobei sich unter den Ventilkanälen mindestens ein Speisekanal und mindestens ein Entlüftungskanal befindet, welche Kanäle mit der Schieberaufnahme kommunizieren und die Grundplatte parallel zu der Reihenrichtung von der Vorderfläche zur Rückfläche derart durchsetzen, daß sie mit gleichartigen Ventilkanälen der Grundplatte einer jeweils unmittelbar benachbarten Ventileinheit kommunizieren können.
Eine Ventilanordnung dieser Art ist in der DE 41 43 274 A oder in der FR 2 693 516 A beschrieben. Sie umfaßt mehrere zu einer blockförmigen Einheit aufgereihte Ventileinheiten, die jeweils eine Grundplatte besitzen, die von Speise- und Entlüftungskanälen durchsetzt wird. Auf jeder Grundplatte ist ein als Mehrwegeventil ausgeführtes Hauptventil angeordnet, das eine mit einem Ventilschieber bestückte Schieberaufnahme enthält, die mit den Kanälen in der Grundplatte kommuniziert. Zur Ansteuerung des Hauptventils ist eine als Magnetventil ausgebildete elektrisch betriebene Betätigungseinrichtung vorgesehen, die in die Grundplatte integriert ist und die Beaufschlagung des Ventilschiebers mit einem Betätigungsfluid beeinflussen kann. Durch im Bereich der Grundplatten vorgesehene Leiterplatten wird die elektrische Verbindung zu den Betätigungseinrichtungen der einzelnen Ventileinheiten hergestellt. Im Falle der FR 2 693 516 A läßt sich durch eine Multipol-Steckverbindung eine elektrische Verbindung zu einer Steuereinrichtung herstellen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei kompaktem Aufbau eine besonders günstige Anordnung einer elektrischen Ansteuereinheit bietet.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.
Somit enthält die Ventilanordnung eine Ansteuereinheit, mit deren Hilfe sich die Betriebsweise der Betätigungseinrichtungen und dadurch der Schaltzustand der Hauptventile vorgeben läßt. Die Ansteuereinheit umfaßt wenigstens eine parallel zu der Aufreihungsebene der Ventileinheiten verlaufende Leiterplatte, die über elektrische Anschlußkontakte gleichzeitig mit allen Betätigungseinrichtungen kontaktiert ist und über die die Betätigungseinrichtungen ihre Betätigungssignale empfangen. Diese Leiterplatte kann eine einfache Signalverteilerplatte sein, die über keine eigene Intelligenz verfügt und die über eine Feldbus-Kommunikationseinheit mit einer externen elektronischen Steuereinrichtung kommuniziert. Die Feldbus-Kommunikationseinheit ermöglicht im Rahmen eines seriellen Datentransfers die Kommunikation mit einer externen elektronischen Steuereinrichtung bzw. die Kommunikation mehrerer getrennt voneinander angeordneter Ventilanordnungen untereinander. Die Verbindung kann hier über einen geeigneten Feldbus erfolgen, beispielsweise einen sogenannten ASI-Bus oder einen sogenannten PROFI-Bus. Zusätzlich oder alternativ kann eine elektronische Steuereinrichtung ein unmittelbarer Bestandteil der Ansteuereinheit sein, wobei sie zweckmäßigerweise auf einer weiteren Leiterplatte aufgebaut ist, die vorzugsweise in einer zu der ersten Leiterplatte parallelen Ebene verläuft.
Aus der FR 2 617 565 A geht bereits eine Ventilanordnung mit mehreren Ventileinheiten hervor, bei denen jede Ventileinheit mit einer eigenen Ventilsteuerschaltung ausgestattet ist. Diese befindet sich jeweils in einer unter dem Hauptventil plazierten Verbindungsbox, wobei zwischen den einzelnen Ventilsteuerschaltungen innerhalb der Ventilanordnung keine elektrische Verbindung besteht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegend Zeichnung näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Figur 1
eine erste Bauform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in schematischer perspektivischer Darstellung, wobei der vordere Bereich gemäß Schnittlinie I-I aus Figur 2 abgeschnitten wurde, um den inneren Aufbau einer Ventileinheit deutlich zu machen, und
Figur 2
eine Seitenansicht der vollständigen Ventilanordnung mit Blick gemäß Pfeil II aus Figur 1.
Die allgemein mit Bezugsziffer 1 gekennzeichnete Ventilanordnung umfaßt eine Mehrzahl, hier: drei Stück, von Ventileinheiten 2, mit denen die Verteilung eines zum Betrieb nicht näher dargestellter Verbraucher dienenden Fluides, insbesondere Druckluft, gesteuert werden kann. Ansteuerbare Verbraucher sind beispielsweise Arbeitszylinder.
Die einzelnen Ventileinheiten 2 haben jeweils einen länglichen Aufbau, ihre Längsachsen sind bei 3 angedeutet.
Die Ventileinheiten 2 sind zu einer kompakten Einheit zusammengefaßt. Hierzu sind sie in einer Reihenrichtung 4 Seite an Seite derart aufeinanderfolgend in einer gemeinsamen Aufreihungsebene 5 aufgereiht, daß ihre Längsachsen 3 parallel zu der Aufreihungsebene 5 verlaufen und sich gleichzeitig rechtwinklig zu der Reihenrichtung 4 erstrecken. Unmittelbar aufeinanderfolgende Ventileinheiten 2 liegen mit ihren zugewandten Flächen fest aneinander an. An der ersten und der letzten Ventileinheit 2 ist jeweils eine Abschlußplatte 6, 6' angeordnet, zwischen denen die Ventileinheiten 2 fest zusammengespannt sind. Den Zusammenhalt gewährleisten sich in Reihenrichtung 4 erstreckende Zuganker 7, die sämtliche Ventileinheiten 2 quer durchsetzen und an den Anschlußplatten 6, 6' verankert sind. Auf diese Weise ergibt sich eine blockartige Baueinheit.
Jede Ventileinheit 2 umfaßt eine zentrale Grundplatte 8, deren Plattenebene 12 rechtwinklig zu der Aufreihungsebene 5 steht und parallel zur zugeordneten Längsachse 3 verläuft. Sie hat einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt.
Eine jeweilige Grundplatte 8 bildet das Gehäuse zweier in der Plattenebene 12 versetzt zueinander angeordneter und daher rechtwinklig zu der Aufreihungsebene 5 übereinander angeordneter Hauptventile 13, 14. Jedes dieser Hauptventile 13, 14 umfaßt eine beim Ausführungsbeispiel im wesentlichen zylindrische Schieberaufnahme 15, die parallel zu der Längsachse 3 ausgerichtet ist. Auf diese Weise sind pro Grundplatte 8 zwei übereinander liegende und zueinander parallele Schieberaufnahmen 15 vorgesehen, in denen sich jeweils ein nur strichpunktiert angedeuteter Ventilschieber befindet.
Der Ventilschieber 16 ist in der Schieberaufnahme 15 längsbeweglich aufgenommen und kann somit unterschiedliche Schaltstellungen einnehmen. Diese Schaltstellungen werden unter Vermittlung von elektrisch betreibbaren Betätigungseinrichtungen 17, 17' nach Bedarf vorgegeben, die an den beiden einander entgegengesetzten stirnseitigen Seitenflächen 18 einer jeweiligen Grundplatte 8 lösbar angesetzt sind. Sie steuern in an sich bekannter Weise die Zufuhr eines Betätigungsfluides, hier: Druckluft, zu den einander entgegengesetzten Stirnflächen der Ventilschieber 16, um diese zu beaufschlagen und dadurch in die eine oder andere Richtung zu verschieben.
Jede Grundplatte 8 ist von mehreren Ventilkanälen 19 durchzogen. Unter diesen befinden sich beispielsgemäß ein Speisekanal 22 und zwei Entlüftungskanäle 23, die die Grundplatte 8 quer, d.h. parallel zu der Reihenrichtung 4 durchsetzen, so daß sie jeweils an der in Reihenrichtung 4 weisenden Vorderfläche 24 und Rückfläche 25 der Grundplatte 8 ausmünden. Die Verteilung dieser Ventilkanäle 19, 22, 23 in der Grundplatte 8 ist unter den einzelnen Ventileinheiten 2 identisch, so daß die Kanalmündungen benachbarter Ventileinheiten 2 miteinander fluchten und jeweils in Reihenrichtung 4 durchgehende gemeinsame Kanäle bilden.
Die rückseitige Abschlußplatte 6' ist vollständig geschlossen und bildet somit einen stirnseitigen Abschluß der durchgehende Ventilkanäle 19, 22, 23. Hingegen ist die vordere Abschlußplatte 6 mit Anschlußöffnungen 26 versehen, die mit den erwähnten Ventilkanälen 19, 22, 23 fluchten. Über sie wird in den Speisekanal 22 das zum Betrieb der Ventilanordnung 1 erforderliche, unter Druck stehende Fluid eingespeist, eine entsprechende Zuführleitung ist bei 27 angedeutet. An die mit den Entlüftungskanälen 23 kommunizierenden Anschlußöffnungen 26 kann jeweils ein Schalldämpfer 28 angesetzt werden, der eine geräuschreduzierte Fluidabetrömung gewährleistet.
Die Speise- und Entlüftungskanäle 22, 23 verlaufen zweckmäßigerweise in der vertikal zwischen den beiden Schieberaufnahmen 15 liegenden Zwischenwand 31 einer jeweiligen Grundplatte 8. Die beispielsgemäße Anordnung ist so getroffen, daß der Speisekanal 22 etwa mittig mit etwa gleichem Abstand zu den beiden stirnseitigen Seitenflächen 18 verläuft und beidseits von jeweils einem Entlüftungskanal 23 flankiert wird, die in dem Bereich zwischen dem Speisekanal 22 und einer jeweiligen stirnseitigen Seitenfläche 18 verlaufen.
Ergänzt wird die zentrale Anordnung der Speise- und Entlüftungskanäle 22, 23 noch durch die Maßnahme, daß jeder dieser Kanäle gleichzeitig mit beiden zugeordneten Schieberaufnahmen 15 kommuniziert. Sowohl der Speisekanal 22 als auch die beiden Entlüftungskanäle 23 münden umfangsseitig in beide Schieberaufnahmen 15 ein. Realisiert wird dies zweckmäßigerweise dadurch, daß besagte Ventilkanäle 19, 22, 23 so gestaltet und angeordnet sind, daß sie mit Teilen 32 ihres Kanalquerschnittes die Schieberaufnahmen 15 quer durchsetzen. Daraus resultiert eine optimale Durchströmung der beiden Hauptventile, weil das Druckmittel innerhalb einer jeweiligen Ventileinheit 2 nicht erst über einen Zweigkanal in die zugeordnete Schieberaufnahme hinein - bzw. aus dieser herausströmen muß. Die Schieberaufnahmen 15 werden im Bereich der erwähnten Abschnitte 32 der Kanalquerschnitte quer durchströmt, so daß sich ein optimaler Füllungsgrad einstellt. Da die Hauptventile in die Grundplatte 8 integriert sind, kann die Gestaltung der einzelnen Ventilkanäle problemlos dem Bedarf angepaßt werden.
Über die Stellung eines jeweiligen Ventilschiebers 16 wird die durch Pfeile 33 angedeutete Strömung des pneumatischen Druckmittels zu und von Verbrauchern gesteuert. Das Druckmittel strömt hierbei über nicht näher dargestellte Druckmittelleitungen, die an Arbeitskanäle eines jeweiligen Hauptventils 13, 14 angeschlossen werden.
Unter den in einer jeweiligen Grundplatte 8 verlaufenden Ventilkanälen 19 befinden sich beispielsgemäß zwei Sätze von Arbeitskanälen 34, 34', die jeweils zwei Arbeitskanäle umfassen. Der erste Satz von Arbeitskanälen 34 durchsetzt die oberhalb der oberen Schieberaufnahme 15 befindliche obere Plattenwand 35, wobei er einerseits umfangsseitig in die obere Schieberaufnahme 15 einmündet und andererseits an der außenliegenden oberen Seitenfläche 37 der Grundplatte 8 ausmündet. In entsprechender Weise ist die unter der unteren Schieberaufnahme 15 verlaufende untere Plattenwand 36 einer jeweiligen Grundplatte 8 von dem zweiten Satz von Arbeitskanälen 34' vertikal durchsetzt, die einerseits in die untere Schieberaufnahme 15 einmünden und andererseits zur unteren Seitenfläche 38 der Grundplatte 8 ausmünden.
Die Arbeitskanäle 34, 34' sind im Bereich ihrer äußeren Mündungen mit Befestigungsgewinden versehen, die den unmittelbaren Anschluß der erwähnten Druckmittelleitungen ermöglichen. Vorliegend ist ein hier ein sogenanntes BSP-Gewinde eingebracht. Es wird allerdings bei der gezeigten Ausführungsform nicht genutzt, da anwenderseitig ein anderes Gewinde erwünscht ist, beispielsweise ein sogenanntes NTP-Gewinde. Um diese Gewinde bereitzustellen, sind die einer jeweiligen Seitenfläche 37, 38 zugeordneten Mündungen der Arbeitskanäle 34, 34' von einer leistenförmigen Anschlußplatte 41, 41' überdeckt, die mit Anschlußöffnungen 42 versehen ist, deren Verteilung mit derjenigen der beiden Mündungsreihen übereinstimmt. Diese Anschlußöffnungen 42 weisen das betreffende Befestigungsgewinde 43 auf. Indem die Anschlußplatten 41, 41' lösbar befestigt sind, ist ein problemloser Austausch möglich, um nach Bedarf eine Umrüstung hinsichtlich des gewünschten Gewindetyps vorzunehmen.
Es versteht sich, daß im Übergangsbereich zwischen einer jeweiligen Anschlußplatte 41, 41' und der Grundplatte 8 nicht gezeigte Dichtungen vorhanden sind, desgleichen im übrigen auch zwischen jeweils benachbarten Ventileinheiten 2 im Umfangsbereich der einander zugewandten Mündungen der Speise- und Entlüftungskanäle 22, 23.
Je nach Stellung der Ventilschieber 16 kann das Druckmittel vom Speisekanal 22 in einen Arbeitskanal 34, 34' oder von einem Arbeitskanal 34, 34' in einen Entlüftungskanal 23 strömen, wobei die zugeordnete Schieberaufnahme 15 durchströmt wird.
Beim Ausführungsbeispiel sind jedem Hauptventil 13, 14 zwei Betätigungseinrichtungen 17; 17' zugeordnet. Dabei sind die an einer gemeinsamen Außenfläche 18 sitzenden Betätigungseinrichtungen 17, 17' zweckmäßigerweise in einer Betätigungseinheit 44 zusammengefaßt, so daß eine einheitliche Montage und Demontage an der Grundplatte 8 möglich ist. Jede Betätigungseinrichtung 17, 17' umfaßt eine an sich bekannte Elektromagneteinrichtung 46 mit einer Spule 47 und einem beweglichen Anker 48, die gemeinsam in einem Gehäuse 45 der Betätigungseinheit 44 untergebracht sind. Der Anker 48 verläuft parallel zur Längsachse 3 und ist durch Erregung der Spule 47 linear beweglich, wobei er ein Ventilglied bildet, das im Zusammenwirken mit einem gegenüberliegenden Ventilsitz 49 die Zufuhr und/oder Abfuhr des Betätigungsfluides in einen stirnseitigen Endbereich einer Schieberaufnahme 15 steuert. Eine jeweilige Betätigungseinrichtung 17, 17' ist vorliegend somit als Magnetventil ausgebildet, dessen Ventilsitz 49 allerdings nicht unmittelbarer Bestandteil der Betätigungseinheit 44 ist, sondern an einer Zwischenplatte 52 ausgebildet ist, die zwischen der Betätigungseinheit 44 und der zugeordneten stirnseitigen Seitenflächen 18 der Grundplatte 8 sitzt.
Das von den Betätigungseinrichtungen 17, 17' gesteuerte Betätigungsfluid kann von dem Speisekanal 22 abgezweigt oder über separate Vorsteuer-Speisekanäle zugeführt werden.
Die Ventilanordnung 1 läßt sich in vorteilhafter Weise seitlich an einer beliebigen Tragwand 53 festlegen, so daß sie von dieser wegragt und ihre Oberseite und Unterseite frei zugänglich ist. Dies erleichtert die erforderlichen fluidischen und elektrischen Anschlüsse. Als Hilfsmittel zur wandseitigen Befestigung ist vorliegend eine Befestigungsplatte 54 vorgesehen, die an einer seitlichen Stirnfläche der Reihe von Ventileinheiten 2 festgelegt ist und mit Hilfe von Befestigungsschrauben 56 oder sonstigen Befestigungsmitteln an der Tragwand 53 lösbar festlegbar ist. Ihre Befestigung an der Ventilanordnung erfolgt zweckmäßigerweise über die beiden endseitigen Anschlußplatten 6,6 ', mit der die Befestigungsplatte 54 auf nicht näher dargestellte Weise verschraubt sein kann.
Die beispielsgemäße Befestigungsplatte 54 ist so ausgebildet, daß auch im an die Tragwand 53 montierten Zustand ein in Höhenrichtung der Ventilanordnung 1 durchgehender Leitungskanal 57 vorliegt, der es ermöglicht, die von den oberen Arbeitskanälen 34 abgehenden Druckmittelleitungen geschützt nach unten zu führen.
Die Ventilanordnung 1 hat neben der vorteilhaften Ausgestaltung der Ventileinheiten 2 den weiteren Vorteil einer besonders günstigen Anordnung einer elektrischen Ansteuereinheit 58 für die Betätigungseinrichtungen 17, 17'. Diese sitzt komplett unterhalb der Reihe von Ventileinheiten 2 in der Nachbarschaft der unteren Seitenflächen 38 der Grundplatten 8.
Die elektrische Ansteuereinheit 58 ist in einem von unten her an die Reihe von Ventileinheiten 2 angesetzten Schutzgehäuse 59 untergebracht. Dessen Vorder- und Rückfläche sowie die beiden stirnseitigen Seitenflächen schließen mit den entsprechend orientierten Außenflächen der Ventileinheiten 2 bzw. Abschlußplatten 6, 6' im wesentlichen bündig ab, so daß eine übersichtliche kompakte klotzartige Baueinheit vorliegt.
Die beispielsgemäße elektrische Ansteuereinheit umfaßt eine parallel zu der Aufreihungsebene 5 ausgerichtete erste Leiterplatte 62, die mit einer Vielzahl nach oben gerichteter elektrischer Anschlußkontakte 63 ausgestattet ist. Die erste Leiterplatte 62 ist von unten her an die Ventileinheit 2 angesetzt, wobei ihre elektrischen Anschlußkontakte 63 gleichzeitig mit komplementären weiteren elektrischen Anschlußkontakten 64 kontaktiert werden, die an der Unterseite der Betätigungseinheiten 44 vorgesehen sind und mit den Betätigungseinrichtungen 17, 17' in Verbindung stehen. Die Betätigungseinheiten 44 können hierbei eine Bauform aufweisen, die der in der DE 43 09 659 A1 beschriebenen entspricht.
Auf der erste Leiterplatte 62 vorgesehene, vorliegend jedoch nicht dargestellte Leiterbahnen stellen eine Verbindung zwischen den plattenseitigen elektrischen Anschlußkontakten 63 und einer ebenfalls an der ersten Leiterplatte 62 vorgesehenen ersten Multipol-Verbindungseinrichtung 65 her. Diese wiederum steht in lösbarer elektrischer Verbindung mit einer komplementären zweiten Multipol-Verbindungseinrichtung 66 einer zweiten Leiterplatte 61, die parallel und mit Abstand unterhalb der ersten Leiterplatte 62 angeordnet ist. Diese ist mit einer lediglich schematisch angedeuteten elektronischen Steuereinrichtung 67 ausgestattet, die sich aus auf der Leiterplatte angeordneten elektronischen Bauteilen zusammensetzt. Sie ist als speicherprogrammierbare Steuereinrichtung (SPS) ausgebildet, die sich nach Bedarf über einen nach unten abgehenden Steckverbinder 68 programmieren läßt.
Im Betrieb fungiert die erste Leiterplatte 62 als Verteilerplatte für elektrische Betätigungssignale, die die von der elektronischen Steuereinrichtung 67 erhaltenen Steuersignale weisungsgemäß an die betreffenden elektronischen Anschlußkontakte 64 bzw. die zugeordneten Betätigungseinrichtungen 17, 17' weiterleitet.
Bei Bedarf kann über den Steckverbinder 68 auch eine übergeordnete externe Steuereinrichtung angeschlossen werden.
Es ist ferner möglich, über den Steckverbinder 68 oder einen sonstigen geeigneten Steckverbinder eine Anschlußmöglichkeit für einen Feldbus zu schaffen, der insbesondere als Zwei-Leiter-Bus ausgeführt ist und in serieller Übertragungstechnik Signale heranführt, die von einer auf der zweiten Leiterplatte 61 installierten Feldbus-Kommunikationseinheit 69 empfangen, entschlüsselt und an die Betätigungseinheiten 44 weitergeleitet werden.
Es ist möglich, sowohl eine elektronische Steuereinrichtung 67 als auch eine Feldbus-Kommunikationseinheit 70 auf der zweiten Leiterplatte 61 vorzusehen, wobei die Einrichtungen, wie abgebildet, auch in Baueinheit ausgeführt sein können.
Bei den anschließbaren Feldbussen handelt es sich beispielsweise um einen sogenannten ASI-Bus oder PROFI-Bus.
Beim Ausführungsbeispiel verfügt die zweite Leiterplatte 61 zusätzlich über elektrische Eingänge 69, über die Sensorsignale eingespeist werden können, die von der elektronischen Steuereinrichtung 67 verarbeitet werden.
Über die elektrische Ansteuereinheit kann auch eine Diagnosefunktion ausgeführt werden, die unter Vermittlung von Drucksensoren arbeitet. Die Drucksensoren können an die Arbeitskanäle 34, 34' angeschlossen sein, um beim Auftreten bestimmter Drücke ein weiterverwertbares Signal zu erzeugen.
Beim Ausführungsbeispiel ist eine seitliche Gehäusewand 72 des Schutzgehäuses 59, die von der Tragwand 53 wegweist, mit einer Mehrzahl optischer Anzeigeelemente 73 bestückt, die an die elektrische Ansteuereinheit 58 angeschlossen sind und beispielsweise den jeweiligen Schaltzustand der einzelnen Hauptventile und beispielsweise auch den jeweiligen Diagnosezustand anzeigen können.
Um den pneumatischen Anschluß an die unteren Arbeitskanäle 34' zu ermöglichen, sind die Grundplatten 8 mit nach unten ragenden Fortsätzen 74 versehen, in denen die betreffenden Arbeitskanäle 34' verlaufen und die die vorhandenen Leiterplatten 61, 62 durchsetzen.
Es versteht sich, daß die elektrische Ansteuereinheit 58 auch an der Oberseite der Reihe von Ventileinheiten 2 angeordnet werden kann. Die beispielsgemäße Ausgestaltung hat jedoch den Vorteil, daß sowohl die pneumatischen als auch die elektrischen Anschlüsse von unten her an die Ventilanordnung 1 herangeführt werden können.
Die vorteilhafte Anordnung der elektronischen Ansteuereinheit 58 oberhalb und vorzugsweise unterhalb der Reihe von Ventileinheiten läßt sich im übrigen auch dann verwirklichen, wenn eine jeweilige Grundplatte lediglich als Gehäuse für ein einziges Hauptventil ausgestattet ist, wobei auch eine entsprechend reduzierte Anzahl von Betätigungseinrichtungen (17, 17') zum Einsatz kommen kann.

Claims (8)

  1. Ventilanordnung, mit mehreren Ventileinheiten (2), die in einer Reihenrichtung (4) Seite an Seite derart aufeinanderfolgend in einer gemeinsamen Aufreihungsebene (5) aufgereiht sind, daß ihre Längsachsen (3) parallel zu der Aufreihungsebene (5) und gleichzeitig rechtwinklig zu der Reihenrichtung (4) verlaufen, wobei jede Ventileinheit (2) eine Grundplatte (8) mit internen Ventilkanälen (19), ein Hauptventil (13, 14) mit einer parallel zur Längsachse (3) verlaufenden Schieberaufnahme (15) und einem darin längsbeweglich angeordneten Ventilschieber (16) und wenigstens eine zur Ansteuerung des Hauptventils (13, 14), dienende, elektrisch betriebene Betätigungseinrichtung (17, 17') aufweist, wobei sich unter den Ventilkanälen (19) mindestens ein Speisekanal (22) und mindestens ein Entlüftungskanal (23) befindet, welche Kanäle (22, 23) mit der Schieberaufnahme (15) kommunizieren und die Grundplatte (8) parallel zu der Reihenrichtung (4) von der Vorderfläche zur Rückfläche derart durchsetzen, daß sie mit gleichartigen Ventilkanälen der Grundplatte (8) einer jeweils unmittelbar benachbarten Ventileinheit (2) kommunizieren können, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb und/oder unterhalb der Reihe von Ventileinheiten (2) im Bereich der oberen bzw. unteren Seitenflächen (37, 38) der Grundplatten (8) eine elektrische Ansteuereinheit (58) für die Betätigungseinrichtungen (17, 17') der Hauptventile (13, 14) angeordnet ist, die wenigstens eine parallel zu der Aufreihungsebene (5) verlaufende Leiterplatte (62) aufweist, die über elektrische Anschlußkontakte (63) gleichzeitig mit allen Betätigungseinrichtungen (17, 17') kontaktiert ist, wobei die elektrische Ansteuereinheit (58) eine den Anschluß eines Feldbusses ermöglichende Feldbus-Kommunikationseinheit (69) umfaßt und/oder eine elektronische Steuereinrichtung (67) enthält.
  2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Ansteuereinheit (58) so ausgebildet ist, daß sie den Anschluß eines sogenannten ASI-Busses oder PROFI-Busses ermöglicht.
  3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinrichtung (67) als speicherprogrammierbare Steuereinrichtung (SPS) ausgeführt ist.
  4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinrichtung (67) und/oder die Feldbus-Kommunikationseinheit (69) auf einer Leiterplatte (61) aufgebaut sind, die parallel zu der Aufreihungsebene (5) verläuft.
  5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuereinheit (58) in einem an die Reihe von Ventileinheiten (2) angebauten Schutzgehäuse (59) untergebracht ist.
  6. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorder- und Rückfläche sowie die beiden stirnseitigen Seitenflächen des Schutzgehäuses (59) mit den entsprechend orientierten Außenflächen der Ventileinheiten (2) und an diese eventuell angesetzten Abschlußplatten (6, 6') im wesentlichen bündig abschließen.
  7. Ventilanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine seitliche Gehäusewand (72) des Schutzgehäuses (59) mit optischen Anzeigeelementen (73) bestückt ist, die an die Ansteuereinheit (58) angeschlossen sind und beispielsweise den Schaltzustand der einzelnen Hauptventile (13, 14) anzeigen.
  8. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Grundplatte (8) als Gehäuse für ein oder zwei Hauptventile (13, 14) ausgebildet ist.
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