Konfigurationseinheit

Abstract

 Ventileinheit mit mehreren Mehrwegeventilen (1), die mit einem gemeinsamen Druckmittelverteiler (2) in Verbindung stehen, wobei an einer Montagefläche (3) zumindest eine Öffnung für innere Kanäle (5, 6a, 6b, 8a, 8b, 9a, 9b) angeordnet sind, die mit den Mehrwegeventilen (1) korresponieren, um eine Druckmittelverbindung zwischen dem Druckmittelverteiler (2) und den Mehrwegeventilen (1) zu schaffen, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Konfigurationseinheit (4) mit internen Bypasskanälen vorgesehen ist, die an der Montagefläche (3) des Druckmittelverteilers (2) angeordnet ist, um eine veränderbare Querverbindung zwischen den Druckmittelkanälen (5, 6a, 6b, 8a, 8b, 9a, 9b) des Druckmittelverteiles (2) zu schaffen.

Beschreibung

Fachgebiet der Erfindung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventileinheit, bestehend aus mehreren Mehrwegeventilen, die an einem gemeinsamen Druckmittelverteiler angeschlossen sind, wobei zumindest eine Öffnung für innenliegende Kanäle an einer Montagefläche des Druckmittelverteilers mit einer Öffnung an eine Montagefläche des Mehrwegeventils korrespondiert, um eine Druckmittelverbindung zwischen dem Druckmittelverteiler und jedem Mehrwegeventil zu schaffen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Konfigurationslösung für derartige Druckmittelverteiler.

Beschreibung des Standes der Technik

[0002] Eine Ventileinheit gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus dem Katalog "Know-how in Pneumatics" (Nr. 0001000601, vom 01. 09. 1998, Seite 5 Punkt 42ff) bekannt. Die gezeigte Ventileinheit umfasst einen Druckmittelverteiler mit einer Montagefläche. Die Montagefläche korrespondiert mit entsprechenden Montageflächen von benachbarten Mehrwegeventilen, um miteinander in Wirkverbindung stehende Öffnungen beider Bauteile zur Speisedruckversorgung und Entlüftung miteinander in Verbindung zu bringen. Aus diesem Grunde umfasst der Druckmittelverteiler einen zentralen Speisekanal und zwei benachbart zum zentralen Speisekanal angeordnete Entlüftungskanäle, die dem Hauptventilteil des Mehrwegeventils zugeordnet sind. Zusätzlich verlaufen zwei kleinere Kanäle neben den beiden Entlüftungskanälen, um eine Speisedruckversorgung und Entlüftung der Pilotventile eines jeden Mehrwegeventils zu gewährleisten. Innerhalb des Druckmittelverteilers angeordnete querverlaufende Verbindungskanäle zwischen den vorstehend beschriebenen Kanälen und der Montagefläche dienen der Verbindung zum Mehrwegeventil.

[0003] Die längs des Druckmittelverteilers verlaufenden Kanäle haben zu jeder Stirnflächenseite des Druckmittelverteilers angeordnete Anschlüsse, um außenliegende Druckmittelleitungen am Druckmittelverteiler anschließen zu können. Gewöhnlich befinden sich an einer solchen Ventileinheit mit maximaler Anschlussflexibilität bis zu sieben Speise- und Entlüftungsanschlüsse. So sind beispielsweise vorhanden: zwei Speiseanschlüsse für zwei innerhalb des Hauptventilteils integrierte Ventilfunktionen, zwei Speiseanschlüsse für zwei Pilotventile zur Hin- und Herbewegung eines innerhalb des Hauptventils integrierten Ventilschiebers, zwei Entlüftungsanschlüsse für die besagten Pilotventile und ein gemeinsamer Entlüftungsanschluss für das Hauptventil. Diese hohe Anzahl von Anschlüssen erfordert eine hohe Anzahl von äußeren Druckmittelleitungen, die mit dem Druckmittelverteiler zu verbinden sind.

[0004] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Ventileinheit der vorstehend genannten Art dahingehend weiterzuverbessern, dass die Anzahl der äußeren Druckmittelleitungen minimiert wird und gleichzeitig ein Maximum an Flexibilität in der Konfiguration des Druckmittelverteilers möglich ist.

Zusammenfassung der Erfindung

[0005] Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Ventileinheit der vorstehend beschriebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Somit schafft die Erfindung eine Konfigurationseinheit mit internen Bypasskanälen. Die Konfigurationseineit ist auf der Montagefläche des Druckmittelverteilers angeordnet, um eine veränderbare Querverbindung zwischen den Druckmittelkanälen des Drukmittelverteilers herzustellen.

[0006] In vorteilhafter Weise sind damit nur wenige Druckmittelleitungen erforderlich, da die Bypasskanäle innerhalb der Konfigurationseinheit zu einer Reduzierung der Anzahl der äußeren freiliegenden Druckmittelleitungen beitragen. Weiterhin ermöglicht die Konfigurationseinheit eine hohe Flexibilität, so das entsprechend der Wünsche des Anwenders unterschiedliche Drücke oder auch Vakuum innerhalb der Ventileinheit genutzt werden kann. Die Ventileinheit ist dabei einfach zu konfigurieren. Die Konfiguration kann durch den Anwender auch nach einer Installation der Ventileinheit vorgenommen werden.

[0007] Die Verbindung zwischen den Druckmittelkanälen des Druckmittelverteilers kann durch Dichtungsmittel zum definierten Verschließen von internen Bypasskanälen in der Konfigurationseinheit geändert werden. Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung können die Dichtungsmittel nach Art einer Unterlegscheibe ausgebildet sein, die auf den kreisförmigen Öffnungen zwischen dem Druckmittelverteiler und der Konfigurationseinheit plaziert wird. Es ist ebenso möglich zu diesem Zweck Stopfen oder andere geeignete Mittel zum Verschließen der internen Bypasskanäle der Konfigurationseinheit zu verwenden.

[0008] Gewöhnlich sind die Druckmittelkanäle des Druckmittelverteilers als Speisekanäle und Entlüftungskanäle für das Hauptventil oder das Pilotventil des Mehrwegeventils vorgesehen. Es ist möglich, die Konfigurationseinheit derart zu konfigurieren, dass zumindest zwei verschiedene Drücke innerhalb des Druckmittelverteilers zum Anschluss des Mehrwegeventils zur Verfügung stehen. Mit unterschiedlichen Drücken innerhalb der Ventileinheit ist es möglich, dass ein hieran angeschlossener Druckmittelzylinder in seiner Arbeitsrichtung eine höhere mechanische Kraft erzeugt, wogegen in der meist lastfreien Gegenrichtung eine geringere Kraft erbracht wird, was zur Einsparung von Druckluft beiträgt.

[0009] Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zumindest ein Speiseanschluss direkt an der Konfigurationseinheit angeordnet, um von hier aus eine Druckmittelversorgung zu ermöglichen. Alternativ hierzu ist es auch möglich, einen Speiseanschluss in herkömmlicher Weise am Druckmittelverteiler vorzusehen.

[0010] Vorzugsweie ist eine elastische Dichtung zwischen der Montagefläche des Druckmittelverteilers und der Montagefläche der Mehrwegeventile sowie der Konfigurationseinheit angeordnet. Die Konfigurationseinheit kann aus extrudiertem Aluminium, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material hergestellt werden.

[0011] Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung meherer bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung näher dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1

eine perspektivische Ansicht einer Ventileinheit mit Konfigurationseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2

einen Querschnitt durch die Ventileinheit gemäß Figur 1,

Fig. 3

eine perspektivische Ansicht der Ventileinheit gemäß Figur 1 von unten,

Fig. 4

eine perspektivische Ansicht einer Ventileinheit mit einer speziellen Konfiguration gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig. 5

eine perspektivische Ansicht einer Ventileinheit mit einer spezifischen Konfiguration gemäß einer zweiten Ausführungsform und

Fig. 6

eine perspektivische Ansicht einer Ventileinheit mit einer spezifischen Konfiguration gemäß einer weiteren Ausführungsform.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

[0012] Die Ventileinheit gemäß Figur 1 umfasst mehrere Mehrwegeventile 1, die an einen gemeinsamen Druckmittelverteiler 2 angeschlossen sind. An einer Montagefläche 3 des Druckmittelverteilers 2 sind mehrere (nicht gezeigte) kreisförmige Öffnungen angeordnet, die gegenüber zu korrespondierenden Öffnungen auf Seiten des Mehrwegeventils 1 angeordnet sind, um eine Druckmittelverbindung zwischen dem Druckmittelverteiler 2 und dem Mehrwegeventil 1 zu ermöglichen. Weiterhin umfasst die Ventileinheit eine Konfigurationseinheit 4 mit internen Bypasskanälen. Die Konfigurationseinheit 4 ist ebenfalls auf der Montagefläche 3 des Druckmittelverteilers 2, benachbart zu den Mehrwegeventilen 1 angeordnet, um eine veränderbare Querverbindung zwischen den innerhalb des Druckmittelverteilers 2 angeordneten Druckmittelkanälen zu schaffen.

[0013] Gemäß Figur 2 verlaufen insgesamt sieben Druckmittelkanäle 5 bis 9 längs des Druckmittelverteilers 2. Ein gemeinsamer Entlüftungskanal 5 ist in der Mitte des Druckmittelverteilers 2 angeordnet. Zwei separate Speisekanäle 6a und 6b sind zu beiden Seiten des Entlüftungskanals 5 angeordnet. Zwei Arbeitsanschlüsse 7a und 7b schaffen eine Verbindung des Mehrwegeventils 1 zu einer hier nicht weiter gezeigten Druckmittel-Antriebseinheit, beispielsweise einem Druckmittelzylinder. Zu jeder Seite des Druckmittelverteilers 2 ist ein Pilotventilspeisekanal 8a bzw. 8b angeordnet. Korrespondierend hierzu verläuft je ein Pilotventilentlüftungskanal 9a und 9b parallel zu den Pilotventilspeisekanälen 8a und 8b. All diese Kanäle 5 bis 9 stehen mit dem Mehrwegeventil 1 über entsprechende querverlaufende Kanäle in Verbindung. Das Mehrwegeventil 1 besitzt in diesem Ausführungsbeispiel eine 5/2-Ventilfunktion. Hierzu sind zwei elektrisch ansteuerbare Pilotventile 10a und 10b auf dem Hauptventilteil des Mehrwegeventils 1 montiert, um den innenliegenden Ventilschieber 11 in die gewünschte Richtung zu bewegen. Die Pilotventile 10a und 10b stehen mit zugeordneten Pilotventilspeisekanälen 8a und 8b sowie Pilotventilentlüftungskanälen 9a und 9b in Verbindung. Abhängig von der Position des Ventilschiebers 11 kann Druckluft ausgehend vom Speisekanal 6a oder 6b zu den Arbeitsanschlüssen 7a bzw. 7b oder in der anderen Richtung von den Arbeitsanschlüssen 7a oder 7b zu dem gemeinsamen Entlüftungskanal 5 durch das Hauptventilteil des Mehrwegeventils 1 fließen.

[0014] Gemäß Figur 3 sind an der Unterseite des Druckmittelverteilers 2 die Arbeitsanschlüsse 7a und 7b für die zugeordneten Mehrwegeventile 1 in zwei Reihen angeordnet. Weiterhin sind zwei Speiseanschlüsse 12a und 12b für die Speisekanäle 6a und 6b und ein Entlüftungsanschluss 13 für den gemeinsamen Entlüftungskanal 5 an der Unterseite des Druckmittelverteilers 2 vorgesehen. Daneben sind zwei weitere Pilotventilspeise-/entlüftungsanschlüsse 14a und 14b für die Pilotventilspeisekanäle 8a und 8b sowie die Pilotventilentlüftungskanäle 9a und 9b vorgesehen.

[0015] Mittels der Konfigurationseinheit 4 ist eine Konfiguration des Druckmittelverteilers 2 wie in Figur 4 gezeigt möglich. Die mit dem Speisekanal 6a in Verbindung stehende Öffnung 15 ist hier verschlossen. Somit sind die Speisekanäle 6a und 6b voneinander abgegtrennt. Damit ist es möglich, einen unterschiedlichen Druck in beiden Speisekanälen 6a und 6b bereitzustellen. Der Speisekanal 6b wird vom Speiseanschluss 16 an der Konfigurationseinheit 4 über die Öffnung 19a versorgt. Der Speisekanal 6a wird vom Speiseanschluss 12b an der Unterseite des Druckmittelverteilers 2 versorgt. Alle Entlüftungskanäle 9a, 9b des Druckmittelverteilers 2 sind über korrespondierende Öffnungen 17a bis 17c durch die Konfigurationseinheit 4 kurzgeschlossen. Die übrigen Pilotventilspeisekanäle 8a und 8b sind ebenfalls kurzgeschlossen und werden über die Öffnungen 18a und 18b mit Druckmittel versorgt, die mit dem Speisekanal 6b neben der Öffnung 19 in Verbindung stehen.

[0016] Gemäß der Konfiguration nach Figur 5 ist der Druck in beiden Speisekanälen 6a und 6b derselbe, weil die Öffnungen 15 und 19a durch die Konfigurationseinheit 4 kurzgeschlossen sind. Zur Erreichung einer maximalen Druchflussrate werden beide Speisekanäle 6a und 6b über die Anschlüsse 12a und 12b am Druckmittelverteiler 2 mit Druckmittel versorgt. Um einen Druckabfall an den Pilotventilen 10a und 10b zu vermeiden erfolgt deren Versorgung separat über die Pilotventilspeisekanäle 8a und 8b mit einem normalen Druck, der über den Pilotventilspeiseanschluss 20a in die Konfigurationseinheit 4 oder dem Pilotventilspeiseanschluss 14a am Druckmittelverteiler.2 eingeleitet wird. Hierfür sind die Öffnungen 17b und 19b geschlossen. Die Abluft der Pilotventile 10a und 10b kann über den Pilotventilentlüftungsanshluss 14b des Druckmittelverteilers 2 oder dem Pilotventilentlüftungsanschluss 20 der Konfigurationseinheit 4 abgeführt werden.

[0017] Bei der in Figur 6 gezeigten Konfiguration ist die Öffnung 15 des Speisekanals 5a verschlossen. Damit sind die beiden Speisekanle 6a und 6b durch die Konfigurationseinheit 4 voneinander abgetrennt. Somit kann in beiden Speisekanälen 6a und 6b ein unterschiedlicher Druck bereitgestellt werden, beispielsweise unter 3,5 bar und über 7,5 bar. Der Speisekanal 6a wird über den Speiseanschluss 12b des Druckmittelverteilers 2 oder über den Speiseanschluss 16 der Konfigurationseinheit 4 versorgt. Die Öffnungen 17b und 19b sind ebenfalls geschlossen, so dass die Versorgung der Pilotventile 10a und 10b über den Pilotventilspeiseanschluss 14a am Druckmittelverteiler 2 erfolgen kann.

[0018] Die Erfindung ist nicht begrenzt auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Konfigurationen, die lediglich als Beispiel weiterer Varianten dienen sollen.

Bezugszeichenliste

[0019] 

1

Mehrwegeventil (Hauptventil und Pilotventil)

2

Druckmittelverteiler

3

Montagefläche

4

Konfigurationseinheit

5

Entlüftungskanal

6

Speisekanal

7

Arbeitsanschluss

8

Pilotventilspeisekanal

9

Pilotventilentlüftungskanal

10

Pilotventil

11

Ventilschieber

12

Speiseanschluss

13

Entlüftungsanschluss

14

Pilotventilspeise-/entlüftungsanschluss

15

Öffnung

16

Speiseanschluss

17

Öffnung (Pilotventil)

18

Öffnung (Pilotventil)

19

Öffnung

20

Pilotventilspeise-/entlüftungsanschluss

Ansprüche

1. Ventileinheit mit mehreren Mehrwegeventilen (1), die mit einem gemeinsamen Druckmittelverteiler (2) in Verbindung stehen, wobei an einer Montagefläche (3) zumindest eine Öffnung für innere Kanäle (5, 6a, 6b, 8a, 8b, 9a, 9b) angeordnet sind, die mit den Mehrwegeventilen (1) korresponieren, um eine Druckmittelverbindung zwischen dem Druckmittelverteiler (2) und den Mehrwegeventilen (1) zu schaffen,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Konfigurationseinheit (4) mit internen Bypasskanälen vorgesehen ist, die an der Montagefläche (3) des Druckmittelverteilers (2) angeordnet ist, um eine veränderbare Querverbindung zwischen den Druckmittelkanälen (5, 6a, 6b, 8a, 8b, 9a, 9b) des Druckmittelverteiles (2) zu schaffen.

2. Ventileinheit gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verbindung zwischen den Druckmittelkanälen (5, 6a, 6b, 8a, 8b, 9a, 9b) des Druckmittelverteilers (2) durch separate Dichtungsmittel zum Verschließen bestimmter interner Bypasskanäle der Konfigurationseinheit (4) veränderbar ist.

3. Ventileinheit gemäß Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dichtungsmittel nach Art einer Unterlegscheibe oder eines Stopfens ausgebildet sind und im Bereich der Öffnungen (15, 17a, 17b, 17c, 18a, 18b, 19a, 19b) zwischen dem Druckmittelverteiler (2) und der Konfigurationseinheit (4) angeordnet sind.

4. Ventileinheit gemäß Anspruch 1,
dadruch gekennzeichnet,
dass die Druckmittelkanäle (5, 6a, 6b, 8a, 8b, 9a, 9b) des Druckmittelverteilers (2) als Speisekanäle (6a, 6b; 8a, 8b) und als Entlüftungskanäle (5; 9a, 9b) für das Hauptventilteil und das Pilotventil (10) des Mehrwegeventils (1) vorgesehen sind.

5. Ventileinheit gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch die Konfigurationseinheit (4) ein unterschiedlicher Druck in den Speisekanälen (6a, 6b) des Druckmittelverteilers (2) für die angeschlossenen Mehrwegeventile (1) bereitstellbar ist.

6. Ventileinheit gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Speiseanschluss (16, 20) an der Konfigurationseinheit (4) angeordnet ist, um eine Versorgung der Mehrwegeventile (1) mit Druckluft zu gewährleisten.

7. Ventileinheit gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Speiseanschluss (12, 14) am Druckmittelverteiler (2) angeordnet ist, um die Mehrwegeventile (1) mit Druckluft zu versorgen.

8. Ventileinheit gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Konfigurationseinheit (4) aus Aluminium oder Kunststoff besteht.

9. Ventileinheit gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichent,
dass zwischen den korrespondierenden Montageflächen des Druckmittelverteilers (2) einerseits und der Mehrwegeventile (1) und der Konfigurationseinheit (4) andererseits eine elastische Dichtung angeordnet ist.

Zeichnung