[0001] Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, mit einem einstückigen leistenförmigen
Ventilträgerkörper, an dem mehrere Ventileinheiten in der Längsrichtung des Ventilträgerkörpers
nebeneinanderliegend montiert sind, die jeweils ein Ventil und mindestens einen elektrisch
betätigbaren Ventilantrieb aufweisen, wobei die Ventile mit in dem Ventilträgerkörper
verlaufenden Fluidkanälen verbunden sind und die Ventilantriebe über ihnen zugeordnete
Steckkontaktmittel mit bezüglich dem Ventilträgerkörper fixierten elektrischen Anschlußmitteln
elektrisch kontaktiert sind, die mit weiterführenden, zur Übertragung von Steuersignalen
dienenden elektrischen Leitern in Verbindung stehen.
[0002] Ventilanordnungen dieser Art sind beispielsweise in dem Prospekt "Ventil- und Installationsinseln"
Nr. 119, Seite 8/9 der Firma Festo KG beschrieben. Sie enthalten dort einen einstückigen
leistenförmigen Ventilträgerkörper, der lösbar mit nebeneinanderliegend angeordneten
Ventileinheiten bestückt ist, welche jeweils ein Ventil und mindestens einen, beispielsweise
als Elektromagnet ausgebildeten Ventilantrieb enthalten. Längsseits am Ventilträgerkörper
ist ein Gehäuse montiert, das eine sich parallel zum Ventilträgerkörper erstreckende
Leiterplatte aufnimmt, die mit elektrischen Anschlußmitteln bestückt ist. Die Ventilantriebe
der einzelnen Ventileinheiten sind jeweils mit Steckkontaktmitteln ausgestattet, die
bei der Montage der Ventile mit den elektrischen Anschlußmitteln kontaktiert werden,
so daß unter Vermittlung der Leiterplatte eine elektrische Verbindung zu einer elektronischen
Steuereinrichtung hergestellt werden kann.
[0003] Zwar arbeitet die bekannte Ventilanordnung äußerst zuverlässig und ermöglicht eine
durchaus rationelle Fertigung und Montage. Dies setzt jedoch komplexe und daher teure
Fertigungsmaschinen voraus, was sich negativ auf die Preisgestaltung niederschlägt.
Daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilanordnung der eingangs
genannten Art zu schaffen, die über einen kostengünstigeren Aufbau verfügt.
[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß jedem Ventil ein eigenes, die zugehörigen
elektrischen Anschlußmittel aufweisendes Anschlußmodul zugeordnet ist, wobei die Anschlußmodule
sämtlicher Ventile ohne gegenseitige elektrische Verbindung in der Längsrichtung des
Ventilträgerkörpers aufeinanderfolgend aufgereiht und dabei einzeln am Ventilträgerkörper
fixiert sind, und wobei die weiterführenden elektrischen Leiter als flexible Drahtleiter
ausgeführt sind.
[0005] Auf diese Weise sind die den Ventilantrieben zugeordneten elektrischen Anschlußmittel
nicht mehr Bestandteil einer unter Berücksichtigung der Anzahl der Ventileinheiten
in ihren Abmessungen fest vorkonfektionierten Leiterplatte, sondern sind an Anschlußmodulen
vorgesehen, die den einzelnen Ventilen individuell zugeordnet sind. Man kann daher
bei der Fertigung und Montage der Ventilanordnung die notwendigen elektrischen Anschlußmaßnahmen
einfach durch Verwendung einer entsprechenden Anzahl von Anschlußmoduln realisieren,
wobei man sehr variabel ist, da die Anschlußmodule untereinander keine zur Übertragung
von Steuersignalen dienende Verbindungen aufweisen. Um Ventilanordnungen mit unterschiedlicher
Anzahl von Ventileinheiten zu realisieren, kann man somit seitens des Ventilträgerkörpers
auf Meterware zurückgreifen, die man nach Bedarf ablängt, wobei man den erhaltenen
Ventilträgerkörper anschließend mit der gewünschten Anzahl von Anschlußmodulen ausstattet.
Da insoweit die erforderlichen Fertigungs- und Montagemaßnahmen relativ einfach sind
und nicht notwendigerweise den Einsatz komplexer, hochentwickelter Fertigungs- und
Montagemaschinen erfordern, kann die Ventilanordnung insgesamt relativ kostengünstig
produziert werden. Da die Ventileinheiten zweckmäßigerweise unabhängig von den Anschlußmodulen
am Ventilträgerkörper fixiert sind, können sie sehr einfach montiert oder demontiert
werden, wobei die Montage bzw. Demontage das gleichzeitige Herstellen bzw. Trennen
der elektrischen Steckverbindung zwischen den Steckkontaktmitteln und den Anschlußmodulen
zur Folge hat, da diese am Ventilträgerkörper verbleiben.
[0006] Zwar geht aus der DE 42 22 637 C2 bereits eine Ventilanordnung hervor, bei der die
Ventilantriebe zur elektrischen Betätigung mit einzelnen Leiterplatten kontaktiert
sind. Diese Leiterplatten sind jedoch zur Bildung eines Signalverteilers untereinander
gekoppelt und auch in signaltechnischer Hinsicht elektrisch verkettet, was zur Folge
hat, daß sich die Anzahl der anzusteuernden Ventilantriebe nicht beliebig wählen läßt,
sondern durch die Bauform der Leiterplatten vorgegeben ist. Hinzukommt, daß der Ventilträgerkörper
in einzelne Segmente unterteilt ist, was zwar ein hohes Maß an Flexibilität bei der
Realisierung unterschiedlicher Baulängen gewährleistet, gleichzeitig aber einen relativ
hohen Montageaufwand zur Folge hat.
[0007] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
[0008] Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform verfügt jedes Anschlußmodul über
einen aus Kunststoffmaterial bestehenden Basiskörper, der beispielsweise durch Spritzgießen
sehr kostengünstig hergestellt werden kann und der als Träger für die Anschlußmittel
dient. Dabei können die Anschlußmittel einzeln fest integriert sein oder aber vorzugsweise
als Bestandteile eines am jeweiligen Basiskörper lösbar fixierten Anschlußsteckers
ausgebildet sein, der sich alternativ auch als einfacher Ventilstecker verwenden läßt.
Man kann somit bei der Realisierung der Ventilanordnung auf Bauteile zurückgreifen,
die man alternativ auch für andere Zwecke einsetzen kann, um insofern durch Verwendung
von Gleichteilen eine weitere Kostenersparnis herbeizuführen.
[0009] Sämtliche Anschlußmodule sind zweckmäßigerweise als individuelle Einzelkomponenten
ausgeführt, die man der gewünschten Anzahl entsprechend installiert. Alternativ wäre
es allerdings auch möglich, die Basiskörper als leicht voneinander trennbare Bestandteile
eines Basiskörperstranges auszuführen, also beispielsweise einer strangartigen Anordnung
aufgereihter und durch Solltrennstellen miteinander verbundener Basiskörper, die man
dann lediglich noch dem Bedarf entsprechend abzutrennen hat.
[0010] Wenn die Ventileinheiten der Ventilanordnung bei einem entsprechenden Anwendungsfall
einzeln elektrisch angesteuert werden sollen, kann sich eine Bauform empfehlen, bei
der die als weiterführende elektrische Leiter fungierenden flexiblen Drahtleiter jeweils
individuell von den einzelnen Anschlußmodulen und von der Ventilanordnung weggeführt
sind. Bei einer hierzu alternativen Bauform sind die flexiblen Drahtleiter an Bord
der Ventilanordnung zu einer zentralen Schnittstelleneinrichtung geführt, von wo aus
eine zentrale elektrische Verbindung zu einer externen elektronischen Steuereinrichtung
möglich ist, beispielsweise durch einen Feldbusanschluß oder einen Multipolanschluß.
Die zentrale Schnittstelleneinrichtung kann jedoch auch selbst mit einer elektronischen
Steuereinheit ausgestattet sein.
[0011] Um die Anschlußmodule am Ventilträgerkörper zu fixieren, kann letzterer mit einer
Halteschiene ausgestattet sein, an oder in der die Anschlußmodule aufgereiht sind.
Die Halteschiene ist bevorzugt integraler Bestandteil des Ventilträgerkörpers, so
daß sich beim Zuschneiden des Ventilträgerkörpers auf das gewünschte Längenmaß automatisch
auch das richtige Längenmaß für die Halteschiene einstellt.
[0012] An der Halteschiene können eine oder mehrere Verankerungsnuten vorgesehen sein, in
die die Anschlußmodule eingreifen. Ferner kann die Halteschiene über eine sich in
Längsrichtung des Ventilträgerkörpers erstreckende Aussparung verfügen, in die die
Anschlußmodule zumindest partiell eingesetzt sind, so daß sich eine sichere Fixierung
in Verbindung mit einem Schutz vor Beschädigungen ergibt und gleichzeitig kompakte
Abmessungen der Gesamtanordnung möglich sind.
[0013] Bei einem im wesentlichen einen Rechteckquerschnitt aufweisenden Ventilträgerkörper
kann die Aussparung im Eckenbereich als über Eck gehende Aussparung vorgesehen sein.
Eingesetzte Anschlußmodule sind daher weiterhin gut zugänglich. Außerdem können die
flexiblen Drahtleiter sehr bequem von jedem einzelnen Anschlußmodul ohne Behinderung
durch den Ventilträgerkörper abgeführt werden.
[0014] Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Aussparung nutartig ausgebildet, wobei
die Orientierung zweckmäßigerweise so getroffen ist, daß die längsseitige Nutöffnung
in die gleiche Richtung orientiert ist wie die Bestückungsfläche des Ventilträgerkörpers,
auf der die Ventileinheiten mit ihren Ventilen sitzen. Die Nutöffnung ist somit den
Ventilantrieben zugewandt, was das automatische Herstellen und Unterbrechen der elektrischen
Steckverbindung zwischen den Ventilantrieben und den Anschlußmodulen bei der Montage
und Demontage der Ventileinheiten begünstigt.
[0015] Die flexiblen Drahtleiter können bei Bedarf in der Aussparung verlegt sein, wobei
sie durch die Anschlußmodule abgedeckt sind. Diese Bauform ist besonders dann empfehlenswert,
wenn an der Halteschiene auch eine zentrale Schnittstelleneinrichtung angeordnet ist.
Es können dann, von außen her unsichtbar, flexible elektrische Verbindungen zwischen
den Anschlußmodulen und der zentralen Schnittstelleneinrichtung vorgenommen werden.
[0016] Durch in die Aussparung der Halteschiene eingesetzte Endstükke, die die Reihe von
Anschlußmodulen axialseitig flankieren, können die Anschlußmodule besonders einfach
derart fixiert werden, daß ihre Längsposition bezüglich des Ventilträgerkörpers festgelegt
ist.
[0017] Vorzugsweise können die Anschlußmodule derart am Ventilträgerkörper montiert werden,
daß sie von einer Stirnseite des Ventilträgerkörpers her in mindestens eine in Längsrichtung
verlaufende Verankerungsnut und/oder eine einen entsprechenden Verlauf aufweisende
Aussparung eingeschoben werden.
[0018] Der Ventilträgerkörper könnte als Spritzgußkörper ausgebildet und aus Kunststoffmaterial
bestehen. Bei einer alternativen Bauform besteht der Ventilträgerkörper aus Aluminiummaterial
und ist als Strangpreßteil ausgeführt, bei dem sich über die gesamte Länge des Ventilträgerkörpers
hinweg erstreckenden Befestigungsmaßnahmen für die Anschlußmodule besonders einfach
verwirklichen lassen.
[0019] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen im einzelnen:
- Figur 1
- eine erste bevorzugte Bauform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in perspektivischer
Darstellung in Draufsicht,
- Figur 2
- die Ventilanordnung aus Figur 1 in Explosionsdarstellung, wobei nur eine der Ventileinheiten
strichpunktiert angedeutet ist,
- Figur 3
- in Einzeldarstellung die bei der Ventilanordnung gemäß Figuren 1 und 2 vorgesehene
Anordnung von Anschlußmodulen und zentraler Schnittstelleneinrichtung,
- Figur 4
- eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilanordnung in perspektivischer
Darstellung, und
- Figur 5
- die Ventilanordnung aus Figur 4, wiederum perspektivisch dargestellt, allerdings unter
einem anderen Blickwinkel.
[0020] Die in der Zeichnung allgemein mit Bezugsziffer 1 bezeichneten Ventilanordnungen
verfügen jeweils über einen länglichen Ventilträger 2 mit einem plattenartig flach
ausgebildeten leistenförmigen Ventilträgerkörper 3, der die Baulänge der Ventilanordnungen
1 vorgibt. Der Ventilträgerkörper 3 ist ein einstückiges Bauteil und kann insbesondere
ein aus Aluminiummaterial bestehender Strangpreßkörper sein. Verglichen mit einer
beispielsweise in Spritzgießtechnik ausgeführten Kunststoffbauweise hat die Strangpreßherstellung
den Vorteil, sehr variabel unterschiedlichste Baulängen zur Verfügung stellen zu können.
Es ist insbesondere möglich, den Ventilträgerkörper auf der Basis von Meterware herzustellen,
die der gewünschten Baulänge des Ventilträgerkörpers entsprechend abgelängt wird.
Unter Verzicht auf umständliche Montage von Einzelkomponenten können somit sehr variabel
unterschiedliche Baulängen erzeugt werden.
[0021] Der Ventilträgerkörper 3 enthält eine sich in seiner Längsrichtung 4 erstreckende
Halteschiene 5 und einen längsseits neben dieser angeordneten Bestückungsabschnitt
6 mit gleicher Längsorientierung. Halteschiene 5 und Bestückungsabschnitt 6 sind einstückig
miteinander verbunden und somit integraler Bestandteil des Ventilträgerkörpers 3.
[0022] An einer nachfolgend als Bestückungsseite bezeichneten Längsseite des Ventilträgerkörpers
3 sind mehrere Ventileinheiten 8 derart montiert, daß sie in der Längsrichtung 4 des
Ventilträgerkörpers 3 nebeneinanderliegen. Es liegt also eine Aufreihung von Ventileinheiten
8 vor, deren durch Doppelpfeil angedeutete Aufreihungsrichtung 9 parallel zur Längsachse
4 des Ventilträgerkörpers 3 verläuft.
[0023] Jede Ventileinheit 8 ist eine Baueinheit bestehend aus einem Ventil 12 und mindestens
einem zur Aktivierung des Ventils 12 dienenden, elektrisch betätigbaren Ventilantrieb
13. Die Bauarten der Ventile 12 sind an sich beliebig, wobei es sich beim Ausführungsbeispiel
um 2/2-Wegeventile handelt, die jeweils mit einem einzigen Ventilantrieb 13 ausgestattet
sind.
[0024] Als Ventilantriebe kommen beispielsweise Elektromagneten oder vorzugsweise Piezoaktoren
zur Anwendung. Diese können das Ventil 12 je nach Bauart direkt betätigen oder auf
ein zur Vorsteuerung des Ventils 12 dienendes Vorsteuerventil einwirken.
[0025] Die Ventileinheiten 8 sind mit ihren Ventilen 12 unter Zwischenschaltung nicht näher
gezeigter Dichtungen an der Bestückungsseite an eine Bestückungsfläche 7 des Ventilträgerkörpers
3 angesetzt. Zur lösbaren Befestigung sind Befestigungsschrauben 14 vorgesehen, die
das Ventilgehäuse des jeweiligen Ventils 12 durchsetzen und in Gewindebohrungen des
Bestückungsabschnittes 6 eingeschraubt sind. Andere Befestigungsmaßnahmen wären ebenfalls
denkbar, beispielsweise Verriegelungen und/oder Verrastungen.
[0026] Jedes montierte Ventil 12 kommuniziert mit im Innern des Ventilträgerkörpers 3 verlaufenden
Fluidkanälen 16. Dabei handelt es sich beim Ausführungsbeispiel um einen Speisekanal
16a, einen Entlüftungskanal 16b und einen Arbeitskanal 16c. Entsprechend der durch
den Ventilantrieb 13 verursachten Schaltstellung eines jeweiligen Ventils 12, ist
dieses beim Ausführungsbeispiel in der Lage, den individuell zugeordneten Arbeitskanal
16c wahlweise mit dem Speisekanal 16a oder dem Entlüftungskanal 16b zu verbinden,
wobei der jeweils andere Kanal abgetrennt ist. Ein an den Arbeitskanal 16c angeschlossener
Verbraucher, beispielsweise ein fluidbetätigter Antrieb, kann auf diese Weise mit
Druckmedium, insbesondere Druckluft, gespeist oder entlüftet werden.
[0027] Sämtliche Ventile 12 werden zentral gespeist und entlüftet. Zu diesem Zweck ist der
Bestückungsabschnitt 6 vom Speisekanal 16a und vom Entlüftungskanal 16b in der Längsrichtung
4 durchsetzt, wobei von diesen Kanälen im Innern des Bestükkungsabschnittes 6 Zweigkanäle
abgehen, die über erste Kanalmündungen 17 zu den einzelnen mit Ventilen 12 bestückten
Bereichen der Bestückungsfläche 7 ausmünden. Das Einspeisen und Abführen der Druckluft
geschieht dabei zentral über eine Stirnseite des Ventilträgerkörpers 3.
[0028] An den einzelnen Bestückungsbereichen vorgesehene weitere, zweite Kanalmündungen
18 kommunizieren mit jeweils einem Arbeitskanal 16c, der insbesondere zu einer Längsseite
des Ventilträgerkörpers 3 geführt ist und dort den Anschluß einer zu einem Verbraucher
führenden Fluidleitung gestattet.
[0029] Durch die Ventile 12 können die ersten und zweiten Kanalmündungen 17, 18 eines jeweiligen
Bestückungsbereiches derart miteinander schaltungstechnisch verknüpft werden, daß
sich die oben erläuterten Zustände einstellen.
[0030] Die Ventilantriebe 13 sind derart seitlich an das jeweils zugehörige Ventil 12 angesetzt,
daß sie quer zur Aufreihungsrichtung 9 in den Bereich der Halteschiene 5 insbesondere
oberhalb dieser ragen. Dabei stehen an den Ventilantrieben 13 vorgesehene Steckkontaktmittel
19 mit am Ventilträgerkörper 3 fixierten elektrischen Anschlußmitteln 22 in elektrischer
Verbindung. Vom Begriff "Steckkontaktmittel" sollen auch reine Berührkontaktmittel
erfaßt werden.
[0031] Die mit einem jeweiligen Ventilantrieb 13 kontaktierten elektrischen Anschlußmittel
22 sind jeweils gemeinsam Bestandteil eines eigenständigen Anschlußmodules 23, so
daß also pro Ventileinheit 8 ein solches Anschlußmodul 23 vorhanden ist, das die betreffenden
elektrischen Anschlußmittel 22 aufweist. Von jedem dieser Anschlußmittel 23 führen
als flexible Drahtleiter 24 ausgebildete, zur Übertragung von Steuersignalen dienende
elektrische Leiter weg, die einerseits mit den elektrischen Anschlußmitteln 22 des
betreffenden Anschlußmodules 23 verbunden sind und andererseits mit einer beliebigen
elektrischen Einrichtung verbindbar sind, die anwendungsfallspezifisch ausgebildet
ist.
[0032] Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 sind die flexiblen Drahtleiter 24 von
den einzelnen Anschlußmodulen 23 jeweils individuell weggeführt, wobei sie auch gleichzeitig
von der Ventilanordnung 1 wegführen, beispielsweise hin zu einer externen elektronischen
Steuereinrichtung, die die Steuersignale zur bedarfsgemäßen Betätigung der Ventilantriebe
13 liefert. Im Gegensatz dazu verlaufen die flexiblen Drahtleiter 24 beim Ausführungsbeispiel
der Figuren 1 bis 3 an Bord der Ventilanordnung 1 zu einer als Bestandteil derselben
ausgeführten zentralen Schnittstelleneinrichtung 25, von wo aus zentral eine Weiterverknüpfung
mit einer externen Einrichtung möglich ist. Auch hier kann die externe Einrichtung
von einer elektronischen Steuereinrichtung gebildet sein, die elektrische Steuersignale
zur Ansteuerung bzw. Betätigung der Ventilantriebe 13 liefert.
[0033] Die zentrale Schnittstelleneinrichtung 25 verfügt beim Ausführungsbeispiel über eine
Multipol-Steckvorrichtung 26 zum Anschluß eines weiterführenden Zentralkabels. Alternativ
wäre auch eine Feldbus-Anschlußeinrichtung möglich, in welchem Falle die zentrale
Schnittstelleneinrichtung 25 zweckmäßigerweise mit einer geeigneten Feldbuseinheit
ausgestattet ist, die die ankommenden Steuersignale zuordnungsrichtig an die einzelnen
Anschlußmodule 23 und den diesen zugeordneten Ventilantrieben 13 weiterleitet.
[0034] Es ist auch ohne weiteres möglich, die zentrale Schnittstelleneinrichtung 25 selbst
mit einer zur Ansteuerung der Ventilantriebe 13 dienenden elektronischen Steuereinheit
auszustatten, insbesondere mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung, die sich
entsprechend dem Anwendungsfall individuell programmieren läßt.
[0035] Die einzelnen Anschlußmodule 23 sind in der Längsrichtung 4 des Ventilträgerkörpers
3 an oder in der Halteschiene 5 aufeinanderfolgend aufgereiht, wobei sie unmittelbar
aneinander anliegen, jedoch keine gegenseitige steuerungstechnische elektrische Verbindung
haben, also untereinander nicht steuerungstechnisch verkettet sind. Die die Ventilbetätigung
steuernden elektrischen Steuersignale werden individuell über die flexiblen Drahtleiter
24 zugeführt, wobei auch ein erforderlicher Nulleiter und/oder die erforderliche elektrische
Energieversorgung über diese flexiblen Drahtleiter individuell erfolgen kann. Zu Zwecken
eines gemeinsamen Nulleiters und/oder einer gemeinsamen Energieversorgung könnten
jedoch bei Bedarf auch direkte elektrische Verbindungen zwischen den Anschlußmodulen
23 vorgesehen sein, vorzugsweise ebenfalls unter Verwendung flexibler Drahtleiter.
[0036] Die Anschlußmodule 23 sind einzeln am Ventilträgerkörper 3 fixiert, so daß sie nicht
notwendigerweise auch noch untereinander mechanisch verbunden sein müssen, wenngleich
dies möglich wäre. Die bevorzugt im wesentlichen platten- oder klotzähnlich ausgeführten
Anschlußmodule 23 - beim Ausführungsbeispiel der Figuren 4 und 5 haben sie eine würfelähnliche
Gestalt - verfügen zweckmäßigerweise über einen insbesondere aus Kunststoffmaterial
bestehenden Basiskörper 27, der mit den elektrischen Anschlußmitten 22 bestückt ist.
Dabei sind die Anschlußmodule 23 derart aufeinanderfolgend angeordnet, daß sie mit
ihren Basiskörpern 27 unmittelbar aneinander anliegen, ohne allerdings in irgendeiner
Weise formschlüssig ineinander einzugreifen.
[0037] Die elektrischen Anschlußmittel 22 können unmittelbar am zugehörigen Basiskörper
27 festgelegt sein. Beim Ausführungsbeispiel sind die einem jeweiligen Anschlußmodul
23 zugeordneten elektrischen Anschlußmittel 22 jedoch als Bestandteil eines Anschlußsteckers
28 ausgebildet, der insbesondere lösbar am zugehörigen Basiskörper 27 fixiert ist,
beispielsweise durch eine Rastverbindung. Diese Bauform hat den Vorteil, daß sich
der Anschlußstecker 28 auch unabhängig von einem Basiskörper 27 als einfacher Ventilstecker
zur Kontaktierung eines Ventilantriebes verwenden läßt und man somit die Möglichkeit
hat, Ventilanordnungen der erfindungsgemäßen Art und andere Bauformen auf der Basis
identischer Anschlußstecker 28 zu kontaktieren. Dadurch werden Herstellungskosten
eingespart.
[0038] Beim Ausführungsbeispiel sind sämtliche Anschlußmodule 23 als individuelle Einzelkomponenten
ausgeführt. Allerdings wäre auch eine Bauform denkbar, bei der die Basiskörper als
leicht voneinander trennbare Bestandteile eines zunächst noch zusammenhängenden Basiskörperstranges
ausgeführt sind. Dabei könnte ein Stranggebilde vorliegen, das durch Solltrennstellen
miteinander verbundene Basiskörper beinhaltet, wobei eine Spritzgießherstellung zugrunde
liegen kann und die Solltrennstellen durch Bereiche geringerer Materialstärke definiert
sind. Von dem Basiskörperstrang können dann die Basiskörper in beliebiger Anzahl einzeln
oder zusammenhängend abgetrennt und in einzelner oder zusammenhängender Form am Ventilträger
2 installiert werden.
[0039] Um eine Ventilanordnung mit einer vorbestimmten Anzahl von Ventileinheiten 8 zu erhalten,
kann einfach ein Ventilträgerkörper 3 entsprechender Länge verwendet werden, der mit
einer entsprechenden Anzahl von Anschlußmodulen 23 bestückt wird. Da letztere nicht
untereinander elektrisch kontaktiert sind, ist praktisch eine beliebige Anzahl von
Anschlußmodulen 23 verwendbar, was einen sehr flexiblen Aufbau von Ventilanordnungen
gestattet.
[0040] Den Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß der Ventilträgerkörper 3 in seinem die
Halteschiene 5 bildenden Abschnitt mit einer sich über die gesamte Länge des Ventilträgerkörpers
3 erstreckenden und in dessen Längsrichtung 4 verlaufenden Aussparung 29 versehen
ist, in denen die Anschlußmodule 23 ganz oder teilweise einsitzen. Beim Ausführungsbeispiel
ist die Anordnung so getroffen, daß die Anschlußmodule 23 vollständig versenkt in
der Aussparung 29 untergebracht sind, so daß sie sich bei kompakten Gesamtabmessungen
sicher fixieren lassen.
[0041] Bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen hat der Ventilträgerkörper 3 im Querschnitt
gesehen eine im wesentlichen rechteckförmige Grundstruktur. Diese kann allerdings
in gewisser Weise mit Vertiefungen oder Erhebungen versehen sein, wenn dies die Gegebenheiten
erfordern. Jedenfalls befindet sich die Aussparung 29 beim Ausführungsbeispiel der
Figuren 4 und 5 in einem Eckenbereich des Ventilträgerkörpers 3, so daß man von einer
über Eck gehenden Aussparung sprechen könnte. Im Gegensatz dazu ist die Aussparung
29 beim Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 nutartig ausgebildet, wobei die sich
über die gesamte Länge des Ventilträgerkörpers 3 hin ziehende längsseitige Öffnung
32 die gleiche Orientierung aufweist, wie die Bestückungsfläche 7. Mit anderen Worten
ist also die längsseitige Öffnung 32 der Aussparung 29 den über sie hinwegragenden
Ventilantrieben 13 zugewandt, was im übrigen auch für die Bauformen der Figuren 4
und 5 gilt.
[0042] Bei beiden Ausführungsbeispielen ist die längsseitige Öffnung 32 der Aussparung 29
so plaziert, daß sie mit der Bestükkungsfläche 7 in einer Ebene verläuft. Unterschiede
zwischen den beiden Bauformen ergeben sich dadurch, daß die Aussparung 29 gemäß Figuren
4 und 5 an der dem Bestückungsabschnitt 6 gegenüberliegenden Längsseite ebenfalls
offen ist, während sich dort gemäß Figuren 1 bis 3 ein Schenkel 33 der Halteschiene
5 befindet, der zusammen mit dem Bestückungsabschnitt 6 die beiden längsseitigen Begrenzungen
der nutartigen Aussparung 29 bildet.
[0043] Da die Aussparung 29 bei der Bauform der Figuren 4 und 5 an der dem Bestückungsabschnitt
6 gegenüberliegenden Rückseite offen ist, lassen sich über diese Rückseite hinweg
sehr bequem die flexiblen Drahtleiter 24 von der Ventilanordnung 1 wegführen. Diese
können hier quer zur Längsrichtung 4 vom Ventilträgerkörper 3 abgehen.
[0044] Im Gegensatz dazu bietet sich die Bauform der Figuren 1 bis 3 dazu an, die flexiblen
Drahtleiter 24 im Innern der Aussparung 29 von außen unsichtbar zu verlegen und beispielsweise
eine flexible elektrische Leiterverbindung zwischen den einzelnen elektrischen Anschlußmitteln
22 und der zentralen Schnittstelleneinrichtung 25 vorzunehmen. Während bei der Bauform
der Figuren 4 und 5 der Querschnitt der Aussparung 29 vom jeweiligen Anschlußmodul
23 komplett ausgefüllt wird, kommt dabei gemäß Figuren 1 bis 3 eine Bauform der Anschlußmodule
23 zum Einsatz, bei der diese lediglich den der längsseitigen Öffnung 32 zugeordneten
oberen Bereich der Aussparung 29 belegen, so daß zwischen ihnen und der der längsseitigen
Öffnung 32 gegenüberliegenden Grundfläche 34 der Aussparung 29 ein Freiraum verbleibt,
in dem die flexiblen Drahtleiter 24 bequem verlegt werden können. Die Drahtleiter
24 werden dabei durch die Anschlußmodule abgedeckt, die die Aussparung 29 im Bereich
der längsseitigen Öffnung 32 praktisch deckelartig verschließen.
[0045] Die flexiblen Drahtleiter 24 können in allen Fällen Bestandteile von handelsüblichen
isolierten Drähten oder Kabeln sein, um bei gegenseitigen Berührungen das Entstehen
von Kurzschlüssen zu vermeiden.
[0046] Um die Anschlußmodule 23 in der zugeordneten Aussparung 29 sicher einzeln zu fixieren,
ist die Halteschiene 5 im Bereich der Aussparung 29 im Falle der Ausführungsform gemäß
Figuren 4 bis 5 mit einer und im Falle der Ausführungsform der Figuren 1 bis 3 mit
zwei Verankerungsnuten 35 ausgestattet. Diese erstrecken sich über die gesamte Länge
des Ventilträgerkörpers 3 in dessen Längsrichtung 4. Jedes Anschlußmodul 23 ist mit
einer der betreffenden Verankerungsnut 35 zugeordneten Verankerungspartie 36 ausgestattet,
mit der es in die betreffende Verankerungsnut 35 formschlüssig eingreift.
[0047] Bei der Verankerungsnut 35 kann es sich vergleichbar der Ausführungsform der Figuren
4 und 5 um eine hinterschnittene Längsnut handeln, beispielsweise eine Schwalbenschwanznut
oder eine T-Nut. Gemäß Figuren 4 und 5 greift ein jeweiliges Anschlußmodul 23 mit
seiner Verankerungspartie 36 so in die Verankerungsnut 35 ein, daß es in der Querrichtung
der Verankerungsnut 35 fest fixiert ist und lediglich über die den Stirnseiten des
Ventilträgerkörpers 3 zugeordneten stirnseitigen Nutöffnungen 37 in die Verankerungsnut
35 eingeführt bzw. aus dieser entnommen werden können. Die Anschlußmodule 23 sind
also im Rahmen einer von der Stirnseite des Ventilträgerkörpers 3 her erfolgenden
Einschubmontage am Ventilträgerkörper 3 festgelegt.
[0048] Vergleichbare Gegebenheiten liegen bei der Ausführungsform der Figuren 1 bis 3 vor,
wobei dort allerdings keine hinterschnittenen Verankerungsnuten 35 vorgesehen sind,
weil die Anschlußmodule 23 gleichzeitig in zwei Verankerungsnuten 35 eingreifen. Diese
beiden Verankerungsnuten 35 befinden sich an den die Aussparung 29 begrenzenden Seitenflächen
zum einen des Schenkels 33 und zum anderen des Bestückungsabschnittes 6. Bevorzugt
liegen sie im Bereich der längsseitigen Öffnung 32, wobei sie sich in der Querrichtung
der Aussparung 29 gegenüberliegen können. Die Basiskörper 27 der Anschlußmodule 23
sind an einander entgegengesetzten Seiten mit von Vorsprüngen gebildeten und beispielsweise
rippen- oder schienenartigen Verankerungspartien 36 ausgestattet, mit denen sie in
die beiden Verankerungsnuten 35 eingreifen, wobei sie zur Montage auch hier von einer
Stirnseite des Ventilträgerkörpers 3 her in die stirnseitigen Öffnungen der Verankerungsnuten
35 eingeschoben werden.
[0049] Durch die somit erzielte Verankerung der Anschlußmodule 23 sind diese quer zur Längsrichtung
4 des Ventilträgerkörpers 3 unbeweglich fixiert. Durch Verschieben entlang der Verankerungsnuten
35 bzw. der Aussparung 29 können sie jedoch an der gewünschten Stelle im Bereich des
zugeordneten Ventilantriebes 13 positioniert werden. Dabei kann durch entsprechende
maßliche Abstimmungen eine gewisse Schwergängigkeit erzielt werden, die auch dafür
sorgt, daß die Anschlußmodule 23 an der gewünschten Stelle durch Reibschluß axial
unbeweglich gehalten werden. Ist erst einmal die Steckverbindung zwischen den beim
Ausführungsbeispiel stiftartigen Steckkontaktmitteln 19 und den komplementären elektrischen
Anschlußmitteln 22 hergestellt, ergibt sich auch hierdurch eine automatische Lagefixierung
der Anschlußmodule 23.
[0050] Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 sind in die Aussparung 29 an deren beiden
axialen Endbereichen ergänzend Endstücke 41 eingesetzt und fixiert, die die Reihe
von Anschlußmodulen 23 jeweils stirnseitig flankieren und in Position halten. Durch
die Entstücke 41 können auch Befestigungsmittel 42 hindurchgeführt sein, die zur Befestigung
der Endstücke 41 am Ventilträgerkörper 3 dienen und über die zweckmäßigerweise auch
der gesamte Ventilträger 2 an einer nicht näher dargestellten Haltestruktur festgelegt
werden kann.
[0051] Um innerhalb der Aussparung 29 ausreichend Platz für die Verlegung flexibler Drahtleiter
24 zur Verfügung zu haben, kann die Aussparung 29 im Bereich der Grundfläche 34 über
eine längsseitige Erweiterung 38 verfügen, die sich in den Bestükkungsabschnitt 6
hineinerstreckt und dabei den Speisekanal 16a und/oder den Entlüftungskanal 16b praktisch
unterwandern kann. In diesem Fall haben die Endstücke 41 zweckmäßigerweise eine entsprechende
Querschnittsgestalt.
[0052] Die zentrale Schnittstelleneinrichtung 25 kann in gleicher Weise wie die Anschlußmodule
23 an der Halteschiene 5 fixiert sein. Wie aus Figuren 2 und 3 hervorgeht, verfügt
die zentrale Schnittstelleneinrichtung 25 zu diesem Zweck über ein Gehäuse 43, das
an der Unterseite mit längsseitigen Verankerungspartien 44 ausgestattet ist, deren
Abstand und Querschnittsform den Verankerungspartien der Anschlußmodule 23 entspricht.
Dadurch kann das Gehäuse 43 vergleichbar den Anschlußmodulen 23 bei gleichzeitigem
Ineinandergreifen der Verankerungspartien 44 und der Verankerungsnuten 35 in die Aussparung
29 eingeschoben werden. Das Gehäuse 43 kommt dabei oberhalb des Ventilträgerkörpers
3 zu liegen, und zwar in Verlängerung der aufgereihten Ventileinheiten 8. Dabei ist
die zentrale Schnittstelleneinrichtung 25 zweckmäßigerweise einem der axialen Endbereiche
des Ventilträgers 2 zugeordnet.
1. Ventilanordnung, mit einem einstückigen leistenförmigen Ventilträgerkörper (3), an
dem mehrere Ventileinheiten (8) in der Längsrichtung (4) des Ventilträgerkörpers (3)
nebeneinanderliegend montiert sind, die jeweils ein Ventil (12) und mindestens einen
elektrisch betätigbaren Ventilantrieb (13) aufweisen, wobei die Ventile (12) mit in
dem Ventilträgerkörpers (3) verlaufenden Fluidkanälen (16) verbunden sind und die
Ventilantriebe (13) über ihnen zugeordnete Steckkontaktmittel (19) mit bezüglich dem
Ventilträgerkörper (3) fixierten elektrischen Anschlußmitteln (22) elektrisch kontaktiert
sind, die mit weiterführenden, zur Übertragung von Steuersignalen dienenden, elektrischen
Leitern in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Ventil (12) ein eigenes, die zugehörigen elektrischen Anschlußmittel (22) aufweisendes
Anschlußmodul (23) zugeordnet ist, wobei die Anschlußmodule (23) sämtlicher Ventile
(12) ohne gegenseitige signaltechnische elektrische Verbindung in der Längsrichtung
(4) des Ventilträgerkörpers (3) aufeinanderfolgend aufgereiht und dabei einzeln am
Ventilträgerkörper (3) fixiert sind, und wobei die weiterführenden elektrischen Leiter
als flexible Drahtleiter (24) ausgeführt sind.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschlußmodul (23) einen aus Kunststoffmaterial bestehenden Basiskörper (27)
aufweist, der mit den elektrischen Anschlußmitteln (22) bestückt ist.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschlußmittel (22) als Bestandteile eines am Basiskörper (27) lösbar
fixierten Anschlußstekkers (28) ausgebildet sind.
4. Ventilanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basiskörper (27) als leicht voneinander trennbare Bestandteile eines Basiskörperstranges
ausgeführt sind.
5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Anschlußmodule (23) als individuelle Einzelkomponenten ausgeführt sind.
6. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Drahtleiter (24) ausgehend von den einzelnen Anschlußmodulen (23) individuell
von der Ventilanordnung (1) weggeführt sind.
7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Drahtleiter (24) an Bord der Ventilanordnung (1) zu einer zentralen
Schnittstelleneinrichtung (25) geführt sind, von der aus eine elektrische Verbindung
insbesondere zu einer externen elektronischen Steuereinrichtung möglich ist.
8. Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Schnittstelleneinrichtung (25) eine elektronische Steuereinheit und/oder
eine Feldbuseinheit beinhaltet.
9. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußmodule (23) an oder in einer sich in Längsrichtung (4) des Ventilträgerkörpers
(3) erstreckenden Halteschiene (5) aufgereiht sind, die zweckmäßigerweise als integraler
Bestandteil des Ventilträgerkörpers (3) ausgeführt ist.
10. Ventilanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschiene (5) mindestens eine sich in Längsrichtung (4) des Ventilträgerkörpers
(3) erstreckende Verankerungsnut (35) aufweist, in die die Anschlußmodule (23) mit
einer Verankerungspartie (36) eingreifen können.
11. Ventilanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschiene (5) eine sich in Längsrichtung (4) des Ventilträgerkörpers (3) erstreckende
Aussparung (29) enthält, in die die Anschlußmodule (23) zumindest partiell eingesetzt
sind.
12. Ventilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (29) in einem Eckenbereich des Ventilträgerkörpers (3) vorgesehen
ist.
13. Ventilanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (29) nutartig ausgebildet ist, wobei ihre längsseitige Öffnung (32)
den Ventilantrieben (13) zugewandt ist.
14. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Drahtleiter (24) in der Aussparung (29) verlegt und durch die Anschlußmodule
(23) abgedeckt sind.
15. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußmodule (23) die Aussparung (29) längsseits deckelartig verschließen.
16. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe von Anschlußmodulen (23) zwischen in die Aussparung (29) eingesetzten Endstücken
(41) fixiert ist.
17. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußmodule (23) durch von einer Stirnseite des Ventilträgerkörpers (3) her
erfolgende Einschubmontage am Ventilträgerkörper (3) festlegbar sind.
18. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Schnittstelleneinrichtung (25) in gleicher Weise wie die Anschlußmodule
(23) an der Halteschiene (5) fixiert ist.
19. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilträgerkörper (3) ein Strangpreßkörper oder ein Spritzgußkörper ist.