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(11) |
EP 0 686 239 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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15.01.1997 Patentblatt 1997/03 |
| (22) |
Anmeldetag: 03.02.1994 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)6: F15B 13/00 |
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE9400/102 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9419/611 (01.09.1994 Gazette 1994/20) |
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| (54) |
VENTILBLOCK
VALVE BLOCK
BLOC DE DISTRIBUTION
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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CH DE ES FR GB IT LI SE |
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Priorität: |
24.02.1993 DE 4305608
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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13.12.1995 Patentblatt 1995/50 |
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Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- WITOWSKI, Edgar
D-71277 Rutesheim (DE)
- MAYER, Guenter
D-71711 Murr (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 554 713 DE-U- 9 214 301 US-A- 4 726 393
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DE-B- 1 175 513 GB-A- 2 263 154
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| 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). |
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.
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.
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).
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.

