[0001] Die Erfindung betrifft ein Steuergerät, mit einer Basis, an der mindestens ein Bestückungsplatz
vorgesehen ist, der mit einer an einen in der Basis verlaufenden internen elektrischen
Bus angeschlossenen ersten elektrischen Zentralschnittstelle ausgestattet ist, und
mit mindestens einem elektrischen Anschlussmodul, das ein lösbares Anschließen vom
Steuergerät wegführender elektrischer Kabel ermöglichende elektrische Ein- und/oder
Ausgänge aufweist und das lösbar an dem mindestens einen Bestückungsplatz montierbar
ist, wobei es eine sich bei der Montage und Demontage des elektrischen Anschlussmoduls
selbsttätig bezüglich der ersten elektrischen Zentralschnittstelle kontaktierende
bzw. trennende zweite elektrische Zentralschnittstelle aufweist.
[0002] Ein aus der WO 01/42664 A2 bekanntes Steuergerät dieser Art verfügt längsseits über
mehrere an einer Basis vorgesehene identische Bestückungsplätze, die jeweils mit einer
gemeinsam an einen internen Bus angeschlossenen ersten elektrischen Zentralschnittstelle
ausgestattet sind. An jedem Bestückungsplatz kann ein mit elektrischen Ein- und/oder
Ausgängen ausgestattetes elektrisches Anschlussmodul montiert werden, das eine mit
der ersten elektrischen Zentralschnittstelle zusammenpassende zweite elektrische Zentralschnittstelle
aufweist. Indem Anschlussmodule zur Verfügung gestellt werden, deren Eingänge bzw.
Ausgänge mit unterschiedlichen Bauarten von Anschlussmitteln ausgestattet sind, lässt
sich das Steuergerät durch den wahlweisen Einsatz verschiedener Anschlussmodule sehr
flexibel an die beim Anwender vorhandene Anschlusstechnik anpassen. Zusätzlich besteht
bei dem bekannten Steuergerät die Möglichkeit, stirnseitig an der Basis einen Ventilteil
anzubringen, der aus mehreren batterieartig zusammengefassten Ventilen besteht, die
ebenfalls an den internen Bus der angeschlossen sind. Die den Anschluss der Ventile
ermöglichenden Maßnahmen führen allerdings zu einer nicht unerheblichen Verteuerung
des Aufbaus des Steuergerätes.
[0003] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuergerät der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei dem der für die Installation ventiltechnischer Maßnahmen erforderliche
Aufwand reduziert ist.
[0004] Gelöst wird diese Aufgabe bei einem die eingangs genannten Merkmale aufweisenden
Steuergerät durch mindestens ein zusätzliches, elektrisch ansteuerbares Fluidsteuermodul,
das wahlweise anstelle eines elektrischen Anschlussmoduls an dem mindestens einen
Bestückungsplatz montierbar ist und das eine sich bei der Montage und Demontage des
Fluidsteuermoduls ebenfalls selbsttätig bezüglich der ersten elektrischen Zentralschnittstelle
des betreffenden Bestückungsplatzes kontaktierende bzw. trennende zweite elektrische
Zentralschnittstelle aufweist, wobei das Fluidsteuermodul ferner über von außen her
zugängliche Fluidleitungsanschlüsse zum lösbaren Anschließen von einer Druckquelle
kommender sowie zu mindestens einem Verbraucher führender Fluidleitungen verfügt und
außerdem eine elektrisch betätigbare Ventileinrichtung aufweist, die auf Basis von
über den internen elektrischen Bus übermittelten Steuersignalen die Verbindung zwischen
verschiedenen der Fluidleitungsanschlüsse steuern kann.
[0005] Das Steuergerät ermöglicht es nunmehr, an ein und demselben Bestückungsplatz wahlweise
ein elektrisches Anschlussmodul oder ein mit einer elektrisch betätigbaren ventileinrichtung
ausgestattetes, elektrisch ansteuerbares Fluidsteuermodul in auswechselbarer Weise
zu montieren. Das Steuergerät kann über mehrere identische Bestückungsplätze verfügen,
die jeweils sowohl mit einem Anschlussmodul oder mit einem Fluidsteuermodul bestückbar
sind, sodass das Steuergerät sehr variabel hinsichtlich der im Einzelfall herrschenden
steuerungstechnischen Anforderungen ausgestattet werden kann. Da für das Fluidsteuermodul
kein eigenständiger Bestückungsplatz erforderlich ist, erweist sich die Herstellung
des Steuergerätes als sehr kostengünstig. Vorteilhaft ist ferner, dass das Fluidsteuermodul
nicht nur das Anschließen mindestens eines Verbrauchers ermöglichende Fluidleitungsanschlüsse
aufweist, sondern auch mindestens einen weiteren Fluidleitungsanschluss, an dem mittels
einer Fluidleitung von einer Druckquelle kommendes Fluid eingespeist werden kann,
sodass die Basis des Steuergerätes selbst keine internen Fluidkanäle benötigt. Man
hat zudem die Möglichkeit, bei gleichzeitiger Installation mehrerer Fluidsteuermodule
einen voneinander unabhängigen Betrieb dieser Fluidsteuermodule mit untereinander
abweichendem Betriebsdruck vorzunehmen.
[0006] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
[0007] An der Basis sind zweckmäßigerweise mehrere, vorzugsweise identische Bestückungsplätze
mit jeweils einer ersten elektrischen Zentralschnittstelle vorgesehen, die jeweils
wahlweise mit einem Anschlussmodul oder einem Fluidsteuermodul bestückbar sind. Die
Bestückungsplätze sind vorzugsweise in einer Aufreihungsrichtung aufeinanderfolgend
und in einer gemeinsamen Ausdehnungsebene liegend angeordnet. Letzteres ermöglicht
eine bequeme Montage und Demontage der einzelnen Module von der gleichen Seite her.
[0008] Als besonders zuverlässige Kontaktierungsmaßnahme hat sich die Ausgestaltung der
elektrischen Zentral schnittstellen als zueinander komplementäre Steckverbinder erwiesen.
[0009] Die Anschluss- und Fluidsteuermodule sind insbesondere so ausgebildet, dass sie jeweils
mit ihrer Unterseite voraus auf den betreffenden Bestückungsplatz montierbar sind,
wobei sich die zweite elektrische Zentralschnittstelle an der Unterseite befindet.
Sämtliche zum Anschließen eines oder mehrerer Verbraucher dienende Verbraucher-Fluidleitungsanschlüsse
befinden sich in diesem Fall vorzugsweise an der gut zugänglichen Oberseite des jeweiligen
Fluidsteuermoduls. Der vorhandene mindestens eine Einspeise-Fluidleitungsanschluss,
über den von einer Druckquelle kommendes Fluid eingespeist werden kann, ist zweckmäßigerweise
seitlich am Fluidsteuermodul platziert.
[0010] Die Ventileinrichtung verfügt zweckmäßigerweise über eine Mehrfachanordnung von Ventileinheiten,
die sich jeweils aus einem die Verbraucher-Fluidleitungsanschlüsse steuernden Hauptventil
und mindestens einem zur Betätigung des Hauptventils dienenden, elektrisch betätigbaren
Vorsteuerventil zusammensetzen. Die Steuersignale zur Betätigung der Vorsteuerventile
werden über die miteinander kontaktierten ersten und zweiten Zentralschnittstellen
vom elektrischen Bus des Steuergerätes geliefert. Es besteht die Möglichkeit, bei
entsprechender ventiltechnischer Ausstattung mehrere Verbraucher, beispielsweise Antriebe,
unabhängig voneinander über ein einziges Fluidsteuermodul zu betreiben.
[0011] Besonders kompakte Abmessungen sind möglich, wenn die Vorsteuerventile als Piezo-Ventile
ausgeführt sind.
[0012] Sämtliche Anschluss- und Fluidsteuermodule verfügen zweckmäßigerweise über identisch
gestaltete Modulgehäuse, die, je nach Modulart, mit entsprechend angepassten elektrischen
oder fluidischen Anschlussmitteln ausgestattet sind.
[0013] Der elektrische Bus der Basis ist zweckmäßigerweise an eine an Bord des Steuergerätes
befindliche elektronische Zentraleinheit angeschlossen. Mindestens eine elektrische
Schnittstelle des Steuergerätes ermöglicht ein Verbinden der elektronischen Zentraleinheit
mit einer externen elektronischen Steuereinrichtung, wobei die elektrische Schnittstelle
beispielsweise als Multipol-Schnittstelle zum Anschließen eines externen parallelen
Busses ausgeführt sein kann oder als das Anschließen eines seriellen Busses ermöglichende
Feldbus-Schnittstelle. Bei Bedarf kann die elektronische Zentraleinheit eine speicherprogrammierbare
Steuerung (SPS) beinhalten.
[0014] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine mögliche, bevorzugte Bauform des erfindungsgemäßen Steuergerätes
in perspektivischer Darstellung.
[0015] Das in der Zeichnung allgemein mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Steuergerät verfügt
über eine Basis 2, an der mehrere Bestükkungsplätze 3 vorgesehen sind, an denen jeweils
wahlweise ein elektrisches Anschlussmodul 4 oder ein elektrisch ansteuerbares Fluidsteuermodul
5 lösbar montierbar ist. Beim Ausführungsbeispiel ist die Basis 2 mit insgesamt drei
Bestückungsplätzen 3 ausgestattet, wobei einer mit einem elektrischen Anschlussmodul
4 und ein anderer mit einem Fluidsteuermodul 5 bestückt ist, während der dritte Bestückungsplatz
3 noch unbelegt ist und ein zweites Fluidsteuermodul 5 abgebildet ist, das momentan
im Begriff ist, an dem dritten Bestückungsplatz 3 installiert zu werden.
[0016] Die Basis 2 des Ausführungsbeispiels hat Längsgestalt mit einer in Längsrichtung
verlaufenden Hauptachse 6. Die Bestükkungsplätze 3 sind untereinander identisch ausgeführt
und in einer mit der Richtung der Hauptachse 6 verlaufenden Aufreihungsrichtung aufeinanderfolgend
an der Basis angeordnet. Die Bestückungsplätze 3 liegen zweckmäßigerweise in einer
gemeinsamen Ausdehnungsebene.
[0017] Die Basis 2 verfügt über ein als Basisgehäuse 7 bezeichnetes Gehäuse, das mit Ausnahme
an den Bestückungsplätze 3 geschlossen ist. Die Module 4, 5 übernehmen im montierten
Zustand jedoch eine Deckelfunktion und verschließen somit das Basisgehäuse 7 auch
im Bereich der Bestückungsplätze 3.
[0018] An jedem Bestückungsplatz 3 definiert das Basisgehäuse 7 eine Auflagefläche 8, auf
der das jeweils montierte Modul 4, 5 aufliegt. Miteinander kooperierende Befestigungsmittel
12 ermöglichen eine lösbare, gehäusefeste Fixierung des jeweiligen Moduls 4, 5. Diese
Befestigungsmittel 12 definieren beim Ausführungsbeispiel einzelne Schraubverbindungen.
Ohne weiteres sind jedoch auch Bauformen möglich, die beispielsweise eine lösbar verrastende
Fixierung zulassen.
[0019] Im Innern des Basisgehäuses 7 verläuft ein strichpunktiert angedeuteter elektrischer
Bus 13. Dieser erstreckt sich beim Ausführungsbeispiel in Richtung der Hauptachse
6, wobei er von einer im Basisgehäuse 7 untergebrachten elektronischen Zentraleinheit
14 ausgeht und entlang sämtlichen Bestückungsplätzen 3 verläuft.
[0020] Eine von außen her zugängliche elektrische Schnittstelle 15 der Basis 2 steht intern
mit der elektronischen Zentraleinheit 14 in elektrischer Verbindung und ermöglicht
mittels eines zwischengeschalteten Kabels 16 bei Bedarf den Anschluss einer externen
elektronischen Steuereinrichtung 17. Beim Ausführungsbeispiel ist die elektrische
Schnittstelle 15 als Feldbus-Schnittstelle ausgeführt, wobei die Basis 2 mit einer
Feldbus-Kommunikationseinheit 18 ausgestattet ist, die in serieller Übertragungstechnik
von der externen elektronischen Steuereinrichtung 17 gelieferte Steuersignale empfängt
und aufbereitet und an die elektronische Zentraleinheit 14 zur Aufschaltung auf den
internen elektrischen Bus 13 weiterleitet. Der interne elektrische Bus 13 kann ebenfalls
als serieller Bus ausgeführt sein.
[0021] Die Feldbus-Kommunikationseinheit 18 kann auch als Bestandteil der elektronischen
Zentraleinheit 14 ausgebildet sein.
[0022] Ohne weiteres besteht die Möglichkeit, die elektrische Schnittstelle 15 und die elektronische
Zentraleinheit 14 so auszuführen, dass in paralleler Übertragungstechnik gelieferte
Signale übermittelt und verarbeitet werden können. Die elektrische Schnittstelle 15
kann in diesem Fall insbesondere als Multipol-Steckverbinder ausgebildet sein.
[0023] An jedem Bestückungsplatz 3 ist eine erste elektrische Zentralschnittstelle 22 angeordnet,
die mit dem internen Bus 13 elektrisch kontaktiert ist. Sie ist ortsfest bezüglich
der Basis 2 fixiert. Bevorzugt erfolgt die Verbindung mit dem internen Bus 13 über
eine Elektronikeinheit 24, die insbesondere eine Konvertierungselektronik beinhaltet
und die beim Ausführungsbeispiel auf einer im Bereich des jeweiligen Bestükkungsplatzes
3 im Basisgehäuse 7 installierten Schaltungsplatine 25 aufgebaut ist.
[0024] Der interne Bus 13 verfügt in nicht näher dargestellter Weise über eine Mehrzahl
von im Innern des Basisgehäuses 7 in Richtung der Hauptachse 6 parallel zueinander
verlaufenden elektrischen Leitern, wobei jede Schaltungsplatine 25 an ihrer Unterseite
über ebenfalls nicht näher dargestellte Verbindungsmittel verfügt, die die gewünschte
elektrische Verbindung zwischen den elektrischen Leitern des internen Busses 13 und
der Elektronikeinheit 24 und somit der jeweiligen ersten elektrischen Zentralschnittstelle
22 bewirken. Die Anordnung ist insbesondere so getroffen, dass die Elektronikeinheit
24 im Rahmen eines Steckvorganges lösbar in das Basisgehäuse 7 einsetzbar ist, wobei
gleichzeitig die gewünschte elektrische Kontaktierung des internen Busses 13 stattfindet.
[0025] Die erste elektrische Zentralschnittstelle 22 befindet sich an der der Öffnung des
Basisgehäuses 7 zugewandten Oberseite der Schaltungsplatine 25 und ist somit bei entferntem
Modul 4, 5 durch die entsprechende Öffnung des Basisgehäuses 7 hindurch zugänglich.
[0026] Die einzelnen Bestückungsplätze 3 sind mit untereinander identischen ersten elektrischen
Zentralschnittstellen 22 ausgestattet, die auch an der gleichen Stelle sitzen und
untereinander gleich orientiert sind. In vergleichbarer Weise ist jedes Anschlussmodul
4 und jedes Fluidsteuermodul 5 mit einer zu der ersten elektrischen Zentralschnittstelle
22 komplementären zweiten elektrischen Zentralschnittstelle 23 ausgestattet, wobei
die Platzierung am jeweiligen Modul 4, 5 derart vorgenommen ist, dass jedes Anschlussmodul
4 und jedes Fluidsteuermodul 5 wahlweise an jedem der vorhandenen Bestükkungsplätze
3 unter gleichzeitiger elektrischer Verbindung der zugeordneten ersten und zweiten
elektrischen Zentralschnittstellen 22, 23 installierbar ist. Die Module 4, 5 sind
hinsichtlich des Montageortes also nicht auf bestimmte Bestückungsplätze 3 festgelegt.
[0027] Die ersten und zweiten elektrischen Zentralschnittstellen 22, 23 sind so ausgebildet,
dass beim Ansetzen des jeweiligen Moduls 4, 5 an den Bestückungsplatz 3 eine selbsttätige
elektrische Kontaktierung erfolgt. In entsprechender Weise wird die elektrische Verbindung
selbsttätig gelöst, wenn das betreffende Modul 4, 5, gegebenenfalls nach Betätigung
der Befestigungsmittel 12, von einem Bestückungsplatz 3 abgenommen wird. Es hat sich
als vorteilhaft erwiesen, die ersten und zweiten elektrischen Zentralschnittstellen
22, 23 als zueinander komplementäre Steckverbinder auszubilden. Alternativ wären beispielsweise
auch Kontaktmittel möglich, die lediglich gegeneinandergedrückt werden, ohne ineinander
einzugreifen.
[0028] Die Montage der Module 4, 5 an den Bestückungsplätzen 3 geschieht mit ihrer Unterseite
27 voraus. An dieser Unterseite 27 ist die betreffende zweite elektrische Zentralschnittstelle
23 vorgesehen.
[0029] Das jeweilige elektrische Anschlussmodul 4 verfügt über mehrere, insbesondere an
der der Unterseite 27 entgegengesetzten Oberseite 28 angeordnete elektrische Ein-
und/oder Ausgänge 26. Diese sind mit Anschlussmitteln 32 ausgestattet, die das lösbare
Anschließen von nur strichpunktiert angedeuteten elektrischen Kabeln 33 ermöglichen.
Es ist möglich, gleichzeitig mehrere elektrische Anschlussmodule 4 zur Verfügung zu
stellen, die sich in der Art der Ausgestaltung der Anschlussmittel 32 voneinander
unterscheiden, um anwenderspezifisch vorhandenen Anschlussgegebenheiten Rechnung zu
tragen. Werden somit von den Anwendern des Steuergerätes individuell unterschiedlich
ausgestaltete Anschlussmittel 32 benötigt - insbesondere bedingt durch bereits vorhandene
elektrische Installationen -, wird somit die Möglichkeit geboten, die Basis 2 an jedem
Bestückungsplatz 3 wahlweise mit unterschiedlichen elektrischen Anschlussmodulen 4
auszurüsten, die über voneinander abweichend gestaltete elektrische Anschlussmittel
32 verfügen. Man hat also die Möglichkeit, das Steuergerät 1 individuell nach Kundenwunsch
mit nur geringem Aufwand mit der benötigten Anschlusstechnik für die Ein- und/oder
Ausgänge 26 auszurüsten.
[0030] Die Fluidsteuermodule 5 sind jeweils mit einer vorzugsweise intern untergebrachten,
elektrisch betätigbaren Ventileinrichtung 34 ausgestattet, die in der Lage ist, in
Abhängigkeit von über den internen Bus 13 zugeführten Steuersignalen die Verbindung
zwischen mindestens einem Einspeise-Fluidleitungsanschluss 35 und mehreren Verbraucher-Fluidleitungsanschlüssen
36 zu steuern, die sämtliche am betreffenden Fluidsteuermodul 5 vorgesehen sind. Der
Einspeise-Fluidleitungsanschluss 35 ermöglicht das lösbare Anschließen einer von einer
Druckquelle P kommenden ersten Fluidleitung 37. Jeder Verbraucher-Fluidleitungsanschluss
36 ermöglicht das lösbare Anschließen einer zweiten Fluidleitung 38, die zu einem
exemplarisch angedeuteten Verbraucher 42 führt. Der Verbraucher 42 ist beispielsweise
ein durch Fluidkraft betätigbarer Antrieb.
[0031] Jedes Fluidsteuermodul 5 kann überdies mit mindestens einem nur strichpunktiert angedeuteten
Abführanschluss 43 ausgestattet sein, der das insbesondere zentrale Abführen des von
den angeschlossenen Verbrauchern zurückströmenden Fluides ermöglicht. Wird die Ventileinrichtung
34 mit Druckluft betrieben, bildet der Abführanschluss 43 einen Entlüftungsanschluss,
an den beispielsweise ein Schalldämpfer anschließbar ist oder eine die Abluft abführende
Fluidleitung.
[0032] Wie in der Zeichnung angedeutet ist, können an die Einund/oder Ausgänge 26 angeschlossene
Kabel 33 zu einer an einem Verbraucher 42 angeordneten Sensoreinrichtung 44 führen,
um Sensorsignale zu empfangen, die Aufschluss über den Betriebszustand des Verbrauchers
42 geben. Auf Basis dieser Rückmeldesignale kann die elektronische Zentraleinheit
14 dann entsprechende Steuersignale an die Ventileinrichtung 34 des betreffenden Fluidsteuermoduls
5 ausgeben.
[0033] Die elektronische Zentraleinheit 14 kann bei Bedarf mit einer speicherprogrammierbaren
Steuerung (SPS) ausgestattet sein, sodass das Steuergerät 1 über eine eigene Intelligenz
verfügt, die den Betriebsablauf vorgibt, eventuell unter Abstimmung mit der angeschlossenen
externen elektronischen Steuereinrichtung 17.
[0034] Abgesehen von den Maßnahmen zur Anbringung der unterschiedlich gestalteten und unterschiedlich
angeordneten Einund/oder Ausgänge 26 sowie Fluidleitungsanschlüsse 35, 36 verfügen
sämtliche Anschlussmodule 4 und Fluidsteuermodule 5 bevorzugt über identisch gestaltete
Modulgehäuse 45. Dieses Modulgehäuse 45 ist beim Ausführungsbeispiel kastenähnlich
gestaltet und verfügt über eine offene Unterseite 27, die im montierten Zustand dem
betreffenden Bestückungsplatz 3 zugewandt ist. Im Innern des Modulgehäuses 45 der
Anschlussmodule 4 befindet sich ein zweckmäßigerweise plattenartig ausgebildeter Anschlussmittelträger
46 - vorzugsweise in Gestalt einer Leiterplatte ausgeführt -, der die Anschlussmittel
32 für die Ein- und/oder Ausgänge 26 trägt und mit der zugehörigen zweiten elektrischen
Zentralschnittstelle 23 ausgerüstet ist, wobei die elektrischen Verbindungen über
auf dem Anschlussmittelträger 46 verlaufenden Leiterbahnen realisiert werden können.
Das Modulgehäuse 45 hat an seiner der Oberseite 28 zugeordneten oberen Gehäusewand
mehrere Durchbrechungen, durch die hindurch die elektrischen Anschlussmittel 32 zugänglich
sind und/oder nach außen hindurchragen können.
[0035] Bei den Fluidsteuermodulen 5 sitzen sämtliche Verbraucher-Fluidleitungsanschlüsse
36 vorzugsweise ebenfalls an der Oberseite 28 bzw. der dort vorgesehenen oberen Gehäusewand
des Modulgehäuses 45. Hier steht relativ viel Fläche zur Anordnung einer größeren
Anzahl von Verbraucher-Fluidleitungsanschlüssen 36 zur Verfügung. Mindestens ein Einspeise-Fluidleitungsanschluss
35 sowie vorzugsweise auch der gegebenenfalls vorhandene Abführanschluss 43 sind hingegen
seitlich platziert, an einer der rechtwinkelig zur Hauptachse 6 orientierten Seitenwände
47 des Modulgehäuses 45.
[0036] Die Ventileinrichtung 34 sitzt im Innern des Modulgehäuses 45 und ist durch das Modulgehäuse
45 zur Umgebung hin abgeschirmt. Die elektrische Kontaktierung geschieht vorzugsweise
mittels einer im Bereich der offenen Unterseite im Modulgehäuse 45 des Fluidsteuermoduls
5 installierten elektrischen Platine 48. Diese liegt bei montiertem Fluidsteuermodul
5 mit geringem Abstand oberhalb des zugeordneten Bestückungsplatzes 3, wobei sie zum
einen mit der Ventileinrichtung 34 elektrisch kontaktiert ist und zum anderen die
zweite elektrische Zentralschnittstelle 23 des betreffenden Fluidsteuermoduls 5 trägt.
Die Platine 48 kann beispielsweise durch Rastmittel 51 am Modulgehäuse 45 lösbar fixiert
sein.
[0037] Die Ventileinrichtung 34 sitzt über der elektrischen Platine 48, wobei sie direkt
an dieser fixiert sein kann. Sie verfügt über mehrere Ventileinheiten 52, die sich
jeweils aus einem fluidisch betätigbaren Hauptventil 53 und mindestens einem die Betätigung
des Hauptventils 53 steuernden, elektrisch betätigbaren Vorsteuerventil 54 zusammensetzen.
Besonders kompakte Abmessungen sind möglich, wenn die Vorsteuerventile 54 als Piezo-Ventile
ausgeführt sind.
[0038] Jeweils zwei Einspeise-Fluidleitungsanschlüsse 35 stehen mit einem Hauptventil 53
in Verbindung. Der Einspeise-Fluidleitungsanschluss 35 sowie der gegebenenfalls vorhandene
Abführanschluss 43 stehen jeweils gleichzeitig mit sämtlichen Hauptventilen 53 in
Verbindung. Intern in der Ventileinrichtung 34 wird Druckmittel auf nicht näher gezeigte
Weise von dem Einspeise-Fluidleitungsanschluss 35 abgezweigt und zu den einzelnen
Vorsteuerventilen 54 geleitet, damit diese, durch gesteuerte Fluidbeaufschlagung,
die Schaltstellung des jeweils zugeordneten Hauptventils 53 vorgeben können.
[0039] Die elektrische Platine 48 ist mit elektrischen Leitern 55 bestückt, die die elektrische
Verbindung mit der zugehörigen zweiten elektrischen Zentralschnittstelle 23 zu den
einzelnen elektrisch betätigbaren Vorsteuerventilen übernehmen.
[0040] Anstelle des geschilderten modularen Aufbaus der Ventileinrichtung 34 bestünde auch
die Möglichkeit, die einzelnen Hauptventile 53 gemeinsam in einer Ventilplatte vorzusehen
und diese mit den Vorsteuerventilen 54 zu bestücken.
[0041] Da jedes Fluidsteuermodul 5 mit einem eigenen, von außen her zugänglichen Einspeise-Fluidleitungsanschluss
35 ausgestattet ist, kann das Steuergerät 1 bei Bedarf mit mehreren Fluidsteuermodulen
5 bestückt werden, in die Fluid mit voneinander abweichendem Betriebsdruck eingespeist
wird. Dies ermöglicht sehr bequem einen Betrieb mit unterschiedlichem Druckpotential.
[0042] Es besteht im übrigen ohne weiteres die Möglichkeit, mehrere Fluidsteuermodule 5
zur Verfügung zu stellen, die sich in ihrer die Fluidsteuerung ermöglichenden Ausstattung
voneinander unterscheiden. Beispielsweise können die Fluidsteuermodule 5 mit unterschiedlichen
Ventileinrichtungen 34 ausgestattet sein. Die Basis 2 kann dann bei Bedarf gleichzeitig
mit unterschiedlich ausgestatteten Fluidsteuermodulen 5 bestückt werden, deren Montage
an jedem der Bestückungsplätze 3 möglich ist.
[0043] Sowohl bei den Anschlussmodulen 4 als auch bei den Fluidsteuermodulen 5 dient die
interne Verdrahtung vorzugsweise lediglich zur Weiterleitung der Signale von der zweiten
elektrischen Zentralschnittstelle 23 zu den Anschlussmitteln 32 bzw. zu den Vorsteuerventilen
54. Die Art und Weise der Ansteuerung kann bei Bedarf individuell in den Elektronikeinheiten
24 festgelegt werden, wobei es jedoch von Vorteil ist, wenn sämtliche vorhandenen
Elektronikeinheiten 24 über einen standardisierten Aufbau verfügen.
[0044] Seitens der Ventileinrichtung 34 besteht im Übrigen die Möglichkeit, Ventile mit
niedriger Funktionalität vorzusehen und diese dann, durch entsprechend individualisierte
Ansteuerung, mit höheren Funktionalitäten zu betreiben. So könnte man beispielsweise
in einem Fluidsteuermodul 5 acht Ventileinheiten mit 3/2-Funktionalität vorsehen,
die sich durch entsprechende Programmierung der Steuerung in ihrer Betriebsweise so
aufeinander abstimmen lassen, dass sie die Funktion von vier Ventilen mit jeweils
5/2- oder 5/3-Funktionalität ausüben.
[0045] Wenn ein Fluidsteuermodul 5 an einem Bestückungsplatz 3 installiert ist, wird die
enthaltene Ventileinrichtung 34 zur Umgebung hin abgedeckt, während gleichzeitig die
diversen Fluidleitungsanschlüsse 35, 36 von außen her gut zugänglich bleiben.
[0046] Jede Elektronikeinheit 24 kann mit optischen Anzeigemitteln 56 ausgestattet sein,
die visuell Aufschluss über den momentanen Betriebszustand des jeweiligen Moduls 4,
5 geben. Mit den optischen Anzeigemitteln 56 kooperierende Anzeigezonen 57 in der
Wandung des Modulgehäuses 45 - beispielsweise durchsichtige Wandbereiche - ermöglichen
eine gute Sichtbarkeit von außen her.
[0047] Die Fluidleitungsanschlüsse 35, 36, 43 sind zweckmäßigerweise als Steckanschlüsse
ausgebildet. Eine anzuschließende Fluidleitung, beispielsweise ein Druckmittelschlauch,
braucht dann lediglich eingesteckt zu werden. Zur neuerlichen Entnahme wird kurzzeitig
ein Löseelement des betreffenden Fluidleitungsanschlusses betätigt.
[0048] Das Basisgehäuse 7 kann prinzipiell aus einem Stück bestehen. Vorteilhaft ist jedoch
eine Unterteilung in einzelne Gehäusesegmente 57, die sich in Richtung der Hauptachse
6 modular aneinandersetzen lassen, um ein individuell ausgestattetes Steuergerät 1
nach Bedarf zusammenstellen zu können.
1. Steuergerät, mit einer Basis (2), an der mindestens ein Bestückungsplatz (3) vorgesehen
ist, der mit einer an einen in der Basis verlaufenden internen elektrischen Bus (13)
angeschlossenen ersten elektrischen Zentralschnittstelle (22) ausgestattet ist, und
mit mindestens einem elektrischen Anschlussmodul (4), das ein lösbares Anschließen
vom Steuergerät wegführender elektrischer Kabel (33) ermöglichende elektrische Ein-
und/oder Ausgänge (26) aufweist und das lösbar an dem mindestens einen Bestückungsplatz
(3) montierbar ist, wobei es eine sich bei der Montage und Demontage des elektrischen
Anschlussmoduls (4) selbsttätig bezüglich der ersten elektrischen Zentralschnittstelle
(22) kontaktierende bzw. trennende zweite elektrische Zentralschnittstelle (23) aufweist,
gekennzeichnet durch mindestens ein zusätzliches, elektrisch ansteuerbares Fluidsteuermodul (5), das wahlweise
anstelle eines elektrischen Anschlussmoduls (4) an dem mindestens einen Bestückungsplatz
(3) montierbar ist und das eine sich bei der Montage und Demontage des Fluidsteuermoduls
(5) ebenfalls selbsttätig bezüglich der ersten elektrischen Zentralschnittstelle (22)
des betreffenden Bestückungsplatzes (3) kontaktierende bzw. trennende zweite elektrische
Zentralschnittstelle (23) aufweist, wobei das Fluidsteuermodul (5) ferner über von
außen her zugängliche Fluidleitungsanschlüsse (35, 36) zum lösbaren Anschließen von
einer Druckquelle kommender sowie zu mindestens einem Verbraucher (42) führender Fluidleitungen
(37, 38) verfügt und außerdem eine elektrisch betätigbare Ventileinrichtung (34) aufweist,
die auf Basis von über den internen elektrischen Bus (13) übermittelten Steuersignalen
die Verbindung zwischen verschiedenen der Fluidleitungsanschlüsse (35, 36) steuern
kann.
2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Basis (2) mehrere Bestückungsplätze (3) mit jeweils einer ersten elektrischen
Zentralschnittstelle (22) vorgesehen sind, die jeweils wahlweise mit einem Anschlussmodul
(4) oder einem Fluidsteuermodul (5) bestückbar sind.
3. Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Bestückungsplätze (3) in einer Aufreihungsrichtung aufeinanderfolgend und
in einer gemeinsamen Ausdehnungsebene liegend angeordnet sind.
4. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten elektrischen Zentralschnittstellen (22, 23) als zueinander
komplementäre Steckverbinder ausgebildet sind.
5. Steuergerät nach einem der Anschlüsse 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussmodule (4) und Fluidsteuermodule (5) jeweils mit ihrer Unterseite (27)
voraus auf den betreffenden Bestückungsplatz (3) montierbar sind, wobei sich die zweite
elektrische Zentralschnittstelle (23) an der Unterseite befindet.
6. Steuergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich bei den Fluidsteuermodulen (5) sämtliche zum Anschließen mindestens eines Verbrauchers
(42) vorgesehenen Verbraucher-Fluidleitungsanschlüsse (36) an der im montierten Zustand
vom zugeordneten Bestückungsplatz (3) abgewandten Oberseite (28) befinden.
7. Steuergerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei den Fluidsteuermodulen (5) sämtliche zum Anschließen einer Druckquelle vorgesehenen
Einspeise-Fluidleitungsanschlüsse (3) seitlich platziert sind.
8. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (34) des mindestens einen Fluidsteuermoduls (5) mehrere Ventileinheiten
(52) aufweist, die sich jeweils aus einem die Verbraucher-Fluidleitungsanschlüsse
(36) steuernden Hauptventil (53) und mindestens einem zur Betätigung des Hauptventils
(53) dienenden, elektrisch betätigbaren Vorsteuerventil (54) zusammensetzen.
9. Steuerventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Vorsteuerventil (54) als Piezo-Ventil ausgeführt ist.
10. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Fluidsteuerventil (5) eine elektrische Platine (48) aufweist,
an der die zweite elektrische Schnittstelle (23) vorgesehen ist und an die die Ventileinrichtung
(34) angeschlossen ist.
11. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Anschlussmodule (4) und Fluidsteuermodule (5) über, abgesehen von den die
Fluidleitungsanschlüsse (35, 36) und die Ein- und/oder Ausgänge (26) betreffenden
Maßnahmen, identisch gestaltete Modulgehäuse (45) verfügen.
12. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidsteuermodule (5) über ein Modulgehäuse (45) verfügen, in dem die Ventileinrichtung
(34) so untergebracht ist, dass das Modulgehäuse (45) die Ventileinrichtung (34) im
an einem Bestückungsplatz (3) montierten Zustand abdeckt, wobei an dem Modulgehäuse
(45), von außen her zugänglich, die Fluidleitungsanschlüsse (35, 36) vorgesehen sind.
13. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der interne elektrische Bus (13) an eine an Bord des Steuergerätes befindliche elektronische
Zentraleinheit (14) angeschlossen ist, die über mindestens eine elektrische Schnittstelle
(15) zum Anschließen einer externen elektronischen Steuereinrichtung (17) verfügt.
14. Steuergerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Zentraleinheit (14) eine speicherprogrammierbare Steuerung beinhaltet.