(19)
(11) EP 0 686 239 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
15.01.1997  Patentblatt  1997/03

(21) Anmeldenummer: 94906131.1

(22) Anmeldetag:  03.02.1994
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6F15B 13/00
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/DE9400/102
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 9419/611 (01.09.1994 Gazette  1994/20)

(54)

VENTILBLOCK

VALVE BLOCK

BLOC DE DISTRIBUTION


(84) Benannte Vertragsstaaten:
CH DE ES FR GB IT LI SE

(30) Priorität: 24.02.1993 DE 4305608

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
13.12.1995  Patentblatt  1995/50

(73) Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH
70442 Stuttgart (DE)

(72) Erfinder:
  • WITOWSKI, Edgar
    D-71277 Rutesheim (DE)
  • MAYER, Guenter
    D-71711 Murr (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 554 713
DE-U- 9 214 301
US-A- 4 726 393
DE-B- 1 175 513
GB-A- 2 263 154
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung

    Stand der Technik



    [0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Ventilblock nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einem beispielsweise aus der US-PS 4 726 393 bekannten Ventilblock dieser Art sind die Vorsteuerventile zwischen den Wegeventilen und dem Installationsschacht von der Oberseite her in der Grundplatte eingeschraubt und auf ihnen in Höhe der Wegeventile die Elektromagnete aufgesetzt, wobei der am Gehäuse der Elektromagnete angeordnete Verbindungsstecker mit einer in der Grundplatte über dem Installationsschacht eingesetzten Steckdose gekuppelt ist. Die Montage der Wegeventile, der Vorsteuerventile und deren Elektromagnete auf der Grundplatte ist bei dem bekannten Ventilblock langwierig und sorgfältig durchzuführen.

    Vorteile der Erfindung



    [0002] Der erfindungsgemäße Ventilblock mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß die einzelnen Wegeventile und ihre Vorsteuerventile mitsamt den Elektromagneten als jeweils eine Einheit auf der Grundplatte montiert werden können, wobei die integrierte Steckerverbindung die Montage zusätzlich verkürzt und vereinfacht. Hinzu kommt, daß bezüglich der vom Gehäuse der Elektromagnet-Vorsteuerventile und dessen einstückigem Ansatz gebildeten Unterseite, an der der Stecker vorsteht, nur sehr kleine Toleranzen zwischen den pneumatischen Durchlässen und den elektrischen Anschlüssen zu berücksichtigen sind, da die Anschlüsse in einer einzigen Gieß-Form hergestellt werden. Der elektrische Anschluß kann somit sehr leicht gedichtet werden, so daß eine sehr hohe elektrische Schutzart gesichert ist. Damit ist sogar eine Montage durch den Kunden möglich, ohne daß die garantierte Schutzart eingeschränkt werden muß. Da die Elektromagnete der Vorsteuerventile vollständig vom Gehäuse umfaßt werden, führen keine spannungsführenden Teile nach außen, so daß ein Schutzkontaktstecker nicht erforderlich ist.

    [0003] Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Ausgestaltungen des im Anspruch 1 angegebenen Ventilblocks möglich.

    Zeichnung



    [0004] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 einen Ventilblock im Querschnitt und Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiels eines Ventilblocks teilweise im Querschnitt.

    Beschreibung der Ausführungsbeispiele



    [0005] Der Ventilblock hat eine Grundplatte 1 und mehrere parallel nebeneinander auf dieser montierte Wegeventile 2, die von daran angebauten, elektromagnetisch betätigten Vorsteuerventilen 3, 4 angesteuert werden. In der Grundplatte 1 verlaufen in Längsrichtung mehrere parallele Kanäle 11 bis 15 für Zu- und Abluft, sowie je zwei sich dazu quer erstreckende Kanäle 16, 17 für Arbeitsluft, an die Verbraucher angeschlossen werden. Mit den Kanälen 11 bis 17 sind Sackbohrungen 21 bis 27 verbunden, deren Öffnungen zum Versorgen der Wegeventile 2 nach einem bekannten Lochbild, beispielsweise nach DIN ISO 5599/1 in der obenliegenden Anschlußseite 18 der Grundplatte 1 münden. Ferner erstreckt sich in der Grundplatte 1 parallel zu den Kanälen 11 bis 15 ein Schacht 19 mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt zum Unterbringen einer elektrischen Installationseinrichtung, beispielsweise einer Leiterplatte 20.

    [0006] Das beispielhaft dargestellte Wegeventil 2 zum Steuern eines Verbrauchers ist ein 5/2-Wegeventil mit einem quaderförmigen Gehäuse 31, in dessen Unterseite 29 dem Lochbild der Grundplatte 1 angepaßte Zuluft-, Abluft- und Steuerbohrungen 32 bis 36 münden. In einer Durchgangsbohrung 37 im Gehäuse 31 ist ein Steuerschieber 38 angeordnet, der von zwei Stellkolben 39, 40 betätigt wird.

    [0007] Zum Ansteuern der Stellkolben 39, 40 bzw. des Steuerschiebers 38 dienen die beiden von je einem Elektromagnet 45, 46 betätigten, als 3/2-Wegeventile ausgebildeten Vorsteuerventile 3, 4, die in einem quaderförmigen Gehäuse 41 angeordnet sind, das mit einer ebenen Anbaufläche 42 an einer Stirnfläche 43 des Wegeventils 2 über dem Schacht 19 der Grundplatte 1 befestigt ist. Das Gehäuse 41 ist vorzugsweise aus einem Kunststoff formgegossen und nimmt die Elektromagnete 45, 46 mit ihren Ankern 47, 48 formschlüssig auf. Die Ventilsitze 51, 52 der Vorsteuerventile 3, 4, mit denen die Dichtflächen 53, 54 an den Ankern 47, 48 zusammenwirken, sind in einem Deckel 61 angeordnet, der auf der Oberseite des Gehäuses 41 der Vorsteuerventile 3, 4 befestigt ist. Zu den Ventilsitzen 51, 52 führt mittig ein Zuluftkanal, der sich aus Bohrungen 62 bis 65 im Deckel 61, einer Bohrung 66 im Gehäuse 41 und Bohrungen 67, 68 im Gehäuse 31 des Wegeventils 2 sowie einer die beiden Gehäuse 31 und 41 verbindenden Paßhülse 69 zusammensetzt, und der von einer Zuluftkammer im Gehäuse 31 ausgeht.

    [0008] Die Elektromagnete 45, 46 deren Anker 47, 48 und die Ventilsitze 51, 52 der beiden Vorsteuerventile 3, 4 sind vorzugsweise in Reihe hintereinander in Verlängerung der Achse des Ventilschiebers 38 des Wegeventils 2 im Gehäuse 41 angeordnet, wobei die beiden Gehäuse 31 und 41 vorzugsweise eine gleiche Dicke haben und zusammengebaut eine schlanke Einheit bilden.

    [0009] Von den Steuerkammern 71, 72 der Vorsteuerventile 3, 4 führt ein aus einer Bohrung 73 im Deckel 61 und einer Bohrung 74 im Gehäuse 41 bestehender Kanal zu dem Arbeitsraum 75 des einen Stellkolbens 39 und ein aus Bohrungen 76 bis 79 im Deckel 61, in den Gehäusen 41 und 31 sowie in einem Stirnseitendeckel 81 bestehender Kanal zum Arbeitsraum 82 des anderen Stellkolbens 40. Vorzugsweise sind die Arbeitsräume 75 und 82 für die beiden Stellkolben 39, 40 im Gehäuse 41 der Vorsteuerventile 3, 4 und im Stirnseitendeckel 81 angeordnet. Zum Entlüften der Vorsteuerventile 3, 4 führt ein aus Bohrungen 84 bis 87 bestehender Kanal zu der Sackbohrung 21 in der Grundplatte 1.

    [0010] Zum elektrischen Verbinden der Elektromagnete 45, 46 der Steuerventile 3, 4 mit der Leiterplatte 20 der elektrischen Installationseinrichtung steht an der Unterseite 91 des Gehäuses 41 der Vorsteuerventile 3, 4 ein Steckersockel 92 vor, in dem drei Kontaktfahnen 93, 94 angeordnet sind, die über nicht dargestellte Verbindungsleitungen im Gehäuse 41 mit den Elektromagneten 45, 46 elektrisch verbunden sind. Die in den Schacht 19 der Grundplatte 1 vorstehenden Kontaktfahnen 93, 94 greifen zum Herstellen einer elektrischen Verbindung in passend in der Leiterplatte 20 angeordnete Kontaktklemmen 95, 96. Zum Einführen und Aufnehmen des Steckersockels 92 ist in der Grundplatte 1 im Bereich des Schachtes 19 ein mit der Achse des Lochbildes der Sackbohrungen 21 bis 27 ausgerichteter Durchbruch 97 angeordnet. Ein Dichtring 98 in einer Umfangsnut 99 des Sockels 92 schützt vor Eindringen von Flüssigkeit in den Schacht 19.

    [0011] Um eine genaue Deckung der Sackbohrungen 21 bis 27 des Lochbildes in der Grundplatte 1 und den Bohrungen 32 bis 36 im Gehäuse 31 des Wegeventils 2 sowie des Durchbruchs 97 in der Grundplatte 1 mit dem Sockel 92 des Gehäuses 41 der Vorsteuerventile 3, 4 sicherzustellen, hat das Gehäuse 41 an seinem der Grundplatte 1 zugewandten Ende einen von seiner Anbaufläche 42 seitlich unter das Gehäuse 41 des Wegeventils 2 abstehenden, plattenförmigen Ansatz 101 mit zwei parallelen Seiten, von denen die obere Seite 108 in der gleichen Ebene liegt wie die Unterseite 29 des Gehäuses 31 des Wegeventils 2. Dieser Ansatz 101 ist deckungsgleich mit dem Gehäuse 31 des Wegeventils 2 und enthält mit dem Lochbild der Grundplatte 1 und des Wegeventils 2 sich deckende Durchgangsbohrungen 102 bis 107 sowie die Anschlußbohrung 87 des Entlüftungskanals der Vorsteuerventile 3, 4. In Nuten 111, 112 der Ober- und Unterseite 108, 109 des plattenförmigen Ansatzes 101 sind Formdichtungen 113, 114 eingelegt.

    [0012] Um den Betrieb der Elektromagnete 45, 46 zu kontrollieren, sind auf der Leiterplatte 20 außerdem Kontrolllampen oder -leuchtdioden 115 angeordnet, die durch Fenster 116 in der Grundplatte 1 sichtbar sind.

    [0013] Das in Figur 2 dargestellte alternative Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem nach Figur 1, so daß gleiche Teile gleiche Positionsziffern haben. Es unterscheidet sich im wesentlichen dadurch, daß der Steuerschieber 38 des Wegeventils 2 nur von einem einzigen Stellkolben 39 in der einen Richtung und in der anderen Richtung von einer Druckfeder 121 betätigt wird, die sich im Stirnseitendeckel 81 abstützt. Entsprechend der Anordnung nur des einen Stellkolbens 39 ist auch nur ein einziges Vorsteuerventil 4 im Gehäuse 41 angeordnet. Der Raum 122 des zweiten Vorsteuerventils 3 ist unbesetzt und der zugehörige Ventilsitz 51 im Deckel 61 mit einer Platte 123 abgedichtet. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, das Gehäuse 41 und dessen Deckel 61 um den Freiraum 112 zu verkürzen, so daß es parallel zum Elektromagneten 46 endet, wobei der Steckersockel 92 voll erhalten bleibt.

    [0014] Der in den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 und 2 beschriebene Ventilblock ist äußerst einfach und schnell zu montieren. Zunächst wird das Gehäuse 41 mit den Vorsteuerventilen 3, 4 an der Anbaustirnseite 43 des Wegeventils 2 mit nicht dargestellten Befestigungsmitteln wie Schrauben befestigt. Sodann werden so vorbereitete Ventil-Einheiten nacheinander mit den entsprechenden Abschnitten der Anschlußseite 18 der Grundplatte 1 in Deckung gebracht, wobei der Steckersockel 92 mit dem Druchbruch 97 und die Durchgangsbohrungen 102 bis 107 mit den Öffnungen der Sackbohrungen 21 bis 27 des Lochbildes in der Grundplatte 1 fluchten. Darauf wird jede Einheit auf die Anschlußseite 18 der Grundplatte 1 aufgedrückt, wobei der Steckersockel 92 in den Durchbruch 97 zum Schacht 19 gesteckt und die Kontaktfahnen 93, 94 von den Kontaktklemmen 95, 96 der Leiterplatte 20 aufgenommen werden. Sodann wird jede Einheit ebenfalls mit geeigneten Befestigungsmitteln wie Schrauben auf der Grundplatte 1 befestigt.


    Ansprüche

    1. Ventilblock mit einer Grundplatte (1), in der in einer Anschlußseite (29) Anschlußöffnungen in einem zum Anbau von Wegeventilen (2) geeigneten Lochbild münden und sich Kanäle für Zu- und Abluft (11-17) sowie ein dazu parallel verlaufender Schacht (19) für eine elektrische Installationseinrichtung erstrecken, mit mehreren nebeneinander auf der Anschlußseite der Grundplatte angeordneten Wegeventilen (2) mit einem angepaßten Anschluß-Lochbild und mit wenigstens je einem jedem Wegeventil (2) zugeordneten, von einem Elektromagnet betätigten Vorsteuerventil (3,4), der mit einem elektrischen Verbindungsstecker in eine Steckverbindung der elektrischen Installationseinrichtung im Schacht (19) greift, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil (3, 4) und der Elektromagnet (45, 46) in einem gemeinsamen Gehäuse (41) angeordnet sind, das mit einer seitlichen Anbaufläche (42) an der Stirnseite (43) des zugeordneten Wegeventils (2) anliegend angeordnet ist, daß von dieser Anbaufläche (42) des Gehäuses (41) nahe der dem Verbindungsstecker (92) zugeordneten Unterseite (91) des Gehäuses (41) ein plattenförmiger Ansatz (101) seitlich absteht, an dem einerseits das Wegeventil (2) mit seiner Anschlußseite (29) und andererseits die Grundplatte (1) mit ihrer Anschlußseite (18) anliegen, und der mit den Anschlußöffnungen der Grundplatte (1) und des Wegeventils (2) sich deckende Durchgangsbohrungen (102 bis 107) hat.
     
    2. Ventilblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Verbindungsstecker als von der Unterseite (91) des Gehäuses (41) der Vorsteuerventile (3, 4) vorstehender Steckersockel (92) mit vorstehenden Kontaktfahnen (93, 94) ausgebildet ist, die mit Kontaktaufnahmen (95, 96) der elektrischen Installationseinrichtung (20) im Schacht (19) der Grundplatte (1) kontaktiert sind und daß der Steckersockel (92) in einen Durchbruch (97) in der Grundplatte (1) zum Schacht (19) greift.
     
    3. Ventilblock nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steckersockel (92) in dem Durchbruch (97) der Grundplatte (1) mit einer Dichtung (98) abgedichtet ist.
     
    4. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem an einer Stirnseite (43) des Wegeventils (2) angebauten Gehäuse (41) zwei Vorsteuerventile (3, 4) und zwei diese betätigende Elektomagnete (45, 46) in Achsrichtung des Wegeventils hintereinander angeordnet sind.
     
    5. Ventilblock nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (41) mit den Vorsteuerventilen (3, 4) auf der Oberseite von einem Deckel (61) abgeschlossen ist.
     
    6. Ventilblock nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Deckel (61) des Gehäuses (41) wenigstens ein Ventilsitz (51, 52) angeordnet ist, mit dem die Dichtfläche (53, 54) des Ankers (47, 48) des Elektromagneten (45, 46) zusammenwirkt.
     
    7. Ventilblock nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Deckel (61) und in dem Gehäuse (41) der Vorsteuerventile (3, 4) Kanäle für Zu-, Ab- und Steuerluft gebildet sind.
     
    8. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem an einer Stirnseite (43) des Wegeventils (2) angebauten Gehäuse (41) zwei Vorsteuerventile und zwei diese betätigende Elektromagneten übereinander angeordnet sind.
     


    Claims

    1. Valve block with a baseplate (1), in which connection orifices in a hole pattern suitable for the attachment of directional valves (2) open out in a connection side (29) and ducts for incoming and outgoing air (11-17) and a well (19), extending parallel thereto, for an electrical installation device extend, with a plurality of directional valves (2) arranged next to one another on the connection side of the baseplate, having an adapted connection hole pattern and having at least one pilot valve (3, 4) which is assigned to each directional valve (2) and is actuated by an electromagnet and which engages by means of an electrical connecting plug into a plug connection of the electrical installation device in the well (19), characterized in that the pilot valve (3, 4) and the electromagnet (45, 46) are arranged in a common housing (41) which is arranged to bear with a lateral attachment face (42) against the end face (43) of the associated directional valve (2), and in that there projects laterally from this attachment face (42) of the housing (41), near the underside (91) of the housing (41) assigned to the connecting plug (92), a plate-shaped extension (101), against which, on the one hand, the directional valve (2) bears with its connection side (29) and, on the other hand, the baseplate (1) bears with its connection side (18), and which has passage bores (102 to 107) congruent with the connecting orifices of the baseplate (1) and of the directional valve (2).
     
    2. Valve block according to Claim 1, characterized in that the electrical connecting plug is designed as a plug base (92) projecting from the underside (91) of the housing (41) of the pilot valves (3, 4) and having projecting contact lugs (93, 94) which are contacted with contact receptacles (95, 96) of the electrical installation device (20) in the well (19) of the baseplate (1), and in that the plug base (92) engages into a perforation (97) in the baseplate (1) to the well (19).
     
    3. Valve block according to Claim 2, characterized in that the plug base (92) is sealed off in the perforation (97) of the baseplate (1) by means of a seal (98).
     
    4. Valve block according to one of Claims 1 to 3, characterized in that two pilot valves (3, 4) and two electromagnets (45, 46) actuating these are arranged one behind the other in the axial direction of the directional valve (2) in the housing (41) attached to an end face (43) of the directional valve (2).
     
    5. Valve block according to Claim 4, characterized in that the housing (41) together with the pilot valves (3, 4) is closed off on the topside by a cover (61).
     
    6. Valve block according to Claim 5, characterized in that there is arranged in the cover (61) of the housing (41) at least one valve seat (51, 52), with which the sealing face (53, 54) of the armature (47, 48) of the electromagnet (45, 46) cooperates.
     
    7. Valve block according to Claim 6, characterized in that ducts for incoming, outgoing and control air are formed in the cover (61) and in the housing (41) of the pilot valves (3, 4).
     
    8. Valve block according to one of Claims 1 to 3, characterized in that two pilot valves and two electromagnets actuating these are arranged one above the other in the housing (41) attached to an end face (43) of the directional valve (2).
     


    Revendications

    1. Bloc de distribution avec une plaque de base (1), dans laquelle débouchent sur une face de raccordement (29) des orifices de raccordement dans une configuration de perçages appropriés au montage de distributeurs (2), et s'étendent des canaux pour l'air d'amenée et de départ (11-17) ainsi qu'un puits s'étendant parallèlement à ceux-ci (19) pour un dispositif d'installation électrique, avec plusieurs distributeurs (2) disposés à côté les uns des autres sur la face de raccordement de la plaque de base avec une configuration de perçages de raccordement adaptée et avec au moins chacun une vanne de précommande (34) actionnée par un électro-aimant, associé à chaque distributeur (2), qui vient en prise avec une broche électrique de liaison dans une connexion du dispositif d'installation électrique dans le puits (19),
    caractérisé en ce que
    la vanne de précommande (3, 4) et l'électro-aimant (45, 46) sont disposés dans un boîtier commun (41), qui est disposé de façon à reposer par une face latérale de montage (42) sur la face frontale (43) du distributeur correspondant (2), en ce qu'à partir de cette face de montage (42) du boîtier (41) se dresse latéralement à proximité de la face inférieure (91) du boîtier (41) associé au connecteur (92) un appendice en forme de plaque (101), sur lequel reposent d'une part le distributeur (2) avec sa face de raccordement (29) et d'autre part la plaque de base (1) avec sa face de raccordement (18) et qui a des perçages de passage (102 à 107) qui se recouvrent avec les orifices de raccordement de la plaque de base (1) et du distributeur (2).
     
    2. Bloc de distribution selon la revendication 1,
    caractérisé en ce que
    le connecteur électrique est constitué sous la forme d'un socle de broches (92) avec des douilles de contact (93, 94) saillantes, socle qui fait saillie à partir de la face inférieure (91) du boîtier (41) des vannes de précommande (3, 4), les douilles de contact (93, 94) venant en contact avec des fiches de contact (95, 96) du dispositif d'installation électrique (20) dans le puits (19) de la plaque de base (1) et en ce que le socle de connexion (92) vient en prise dans un passage (97) dans la plaque de base (1) en direction du puits (19).
     
    3. Bloc de distribution selon la revendication 2,
    caractérisé en ce que
    le socle de connexion (92) est rendu étanche dans le passage (97) de la plaque de base (1) par un joint d'étanchéité (98).
     
    4. Bloc de distribution selon l'une des revendications 1 à 3,
    caractérisé en ce que
    dans le boîtier (41) monté sur une face frontale (43) du distributeur (2) sont disposés l'une derrière l'autre deux vannes de précommande (3, 4) et deux électro-aimants (45, 46) actionnant celles-ci dans le sens axial du distributeur.
     
    5. Bloc de distribution selon la revendication 4
    caractérisé ce que
    le boîtier (41) est fermé avec les vannes de précommande (3, 4) sur la face supérieure par un couvercle (61).
     
    6. Bloc de distribution selon la revendication 3,
    caractérisé en ce que
    dans le couvercle (61) du boîtier (41) est disposé au moins un siège de vanne (51, 52) avec lequel coopère la surface d'étanchéité (53, 54) de l'armature (47, 48) de l'électro-aimant (45 , 46).
     
    7. Bloc de distribution selon la revendication 6,
    caractérisé en ce que
    dans le couvercle (61) et dans le boîtier (41) des vannes de précommande (3, 4) sont constitués des canaux pour l'arrivée de l'air, le départ de l'air et l'air de commande.
     
    8. Bloc de distribution selon l'une des revendications 1 à 3,
    caractérisé en ce que
    dans le boîtier (41) monté sur une face latérale (43) du distributeur (2) sont disposées l'une au-dessus de l'autre deux vannes de précommande et dans électro-aimant qui actionnent celles-ci.
     




    Zeichnung