(19)
(11) EP 1 284 371 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
19.02.2003  Patentblatt  2003/08

(21) Anmeldenummer: 01119084.0

(22) Anmeldetag:  08.08.2001
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7F15B 13/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK RO SI

(71) Anmelder: Festo AG & Co
73734 Esslingen (DE)

(72) Erfinder:
  • Göbes, Jürgen
    76297 Stutensee (DE)
  • Bogdanowicz, Grzegorz
    73760 Ostfildern (DE)

(74) Vertreter: Abel, Martin, Dipl.-Ing. 
Patentanwälte Magenbauer, Reimold, Vetter & Abel Plochinger Strasse 109
73730 Esslingen
73730 Esslingen (DE)

   


(54) Matrixartige Ventilanordnung


(57) Es wird eine fluidtechnische Steuervorrichtung (1) vorgeschlagen, die einen Haupt-Fluidverteiler (4) mit einer Bestückungsebene (3) aufweist. An der Bestückungsebene (3) sind mehrere Steuergeräte (2) in Verlaufsrichtung einer ersten Aufreihungsachse (8) aufeinanderfolgend angeordnet. Jedes Steuergerät (2) enthält mehrere elektrische und/oder elektrofluidische Steuergerätemodule (25), die in Verlaufsrichtung einer zweiten Aufreihungsachse (24) aufeinanderfolgend angeordnet sind. Die Steuergeräte (2) sind so ausgerichtet, dass ihre zweiten Aufreihungsachsen (24) parallel zueinander und zugleich rechtwinkelig zur Bestückungsebene (3) des Haupt-Fluidverteilers (4) verlaufen.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft eine fluidtechnische Steuervorrichtung, die zur gesteuerten Betätigung von zumindest teilweise fluidisch betätigten Verbrauchern, insbesondere Aktoren, eingesetzt wird.

[0002] Bei einer aus der DE 4230414 C2 bekannten fluidtechnischen Steuervorrichtung ist ein fluidtechnisches Steuergerät vorgesehen, das mehrere als elektrisch betätigbare Fluidsteuermodule ausgebildete elektro-fluidische Steuergerätemodule enthält, die auf einem Fluidverteiler angeordnet sind, über den sie mit zu steuerndem Arbeitsfluid versorgt werden. Um eine Maschine oder sonstige Gerätschaften anzusteuern, können mehrere solcher fluidtechnischer Steuergeräte gleichzeitig eingesetzt werden, die elektrisch vernetzt sind.

[0003] Das deutsche Gebrauchsmuster 29909529.0 zeigt eine weitere Bauform eines fluidtechnischen Steuergerätes. Hier sind mehrere elektrische und/oder elektro-fluidische Steuergerätemodule unmittelbar aneinander angesetzt und untereinander fluidisch verkettet. Das für den Betrieb erforderliche Arbeitsfluid wird über eine stirnseitig angesetzte Abschlussplatte zugeführt. Auch hier besteht die Möglichkeit, zur Bewältigung von Ansteuerungsaufgaben gleichzeitig mehrere derartige Steuergeräte einzusetzen, die dann zweckmäßigerweise steuerungstechnisch miteinander vernetzt sind.

[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Maßnahmen zu treffen, die eine kompakte Anordnung mehrerer für Steuerungsaufgaben erforderlicher fluidtechnischer Steuergeräte ermöglichen.

[0005] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine fluidtechnische Steuervorrichtung, mit einem Haupt-Fluidverteiler, der eine Bestückungsebene definiert, die mit einer Mehrzahl von in Verlaufsrichtung einer ersten Aufreihungsachse aufeinanderfolgend angeordneten und mit dem Haupt-Fluidverteiler in Fluidverbindung stehenden fluidtechnischen Steuergeräten bestückt ist, die jeweils mehrere in Verlaufsrichtung einer zweiten Aufreihungsachse aufeinanderfolgend angeordnete und zumindest teilweise als elektrisch betätigbare Fluidsteuermodule ausgebildete, elektrische und/oder elektro-fluidische Steuergerätemodule enthalten, und die so ausgerichtet sind, dass die zweiten Aufreihungsachsen parallel zueinander und zugleich rechtwinkelig zur Bestückungsebene des Haupt-Fluidverteilers verlaufen.

[0006] Auf diese Weise liegt eine fluidtechnische Steuervorrichtung vor, in der gleichzeitig mehrere fluidtechnische Steuergeräte unter Bildung einer fest zusammenhängenden Baugruppe kompakt zusammengefasst sind. Die mit zueinander parallelem Verlauf ihrer zweiten Aufreihungsachsen nebeneinander angeordneten fluidtechnischen Steuergeräte sitzen gemeinsam an einem Haupt-Fluidverteiler, der die Aufgabe der Versorgung der fluidtechnischen Steuergeräte mit Arbeitsfluid übernimmt. Durch Verwendung einer entsprechenden Anzahl von fluidtechnischen Steuergeräten und in diesen enthaltenen elektrischen und/oder elektro-fluidischen Steuergerätemodulen kann eine dreidimensionale Steuergerätemodul-Matrix flexiblen Aufbaus zur Verfügung gestellt werden, in der eine große Anzahl von Steuergerätemodulen auf engstem Raum und einheitlich handhabbar untergebracht ist.

[0007] Die Ausstattung der einzelnen Steuergeräte mit Steuergerätemodulen ist flexibel und erfolgt zweckmäßigerweise unter spezifischer Berücksichtigung des Einsatzgebietes der Steuervorrichtung. Möglich sind beispielsweise elektro-fluidische Steuergerätemodule, insbesondere in Gestalt elektrisch betätigbarer Fluidsteuermodule, die einen als Mehrwegeventil ausgebildeten Fluidteil und einen zur Betätigung des Mehrwegeventils dienenden elektrischen Betätigungsteil enthalten können. Zusätzlich oder alternativ können auch rein elektrische Steuergerätemodule innerhalb der Steuergeräte enthalten sein, beispielsweise Eingangs- und/oder Ausgangsmodule, in die Sensorsignale externer Sensoren eingespeist werden und/oder die elektrische Steuersignale für elektrische Verbraucher ausgeben können. An dieser Stelle sei festgehalten, dass mit dem Begriff "elektrisch" auch elektronische Bauformen gemeint sind.

[0008] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

[0009] Die einzelnen fluidtechnischen Steuergeräte besitzen jeweils zweckmäßigerweise eine Hauptausdehnungsebene, die sich in der Verlaufsrichtung der zugehörigen zweiten Aufreihungsachse erstreckt, wobei sämtliche Steuergeräte mit zueinander parallelen Hauptausdehnungsebenen angeordnet sind. Auf diese Weise lässt sich eine Art Sandwich-Bauweise realisieren, bei der die Steuergeräte in unmittelbarer Nachbarschaft platziert sind. Die Hauptausdehnungsebenen sind vorzugsweise rechtwinkelig zur ersten Aufreihungsachse ausgerichtet.

[0010] Innerhalb der einzelnen fluidtechnischen Steuergeräte haben die Steuergerätemodule vorzugsweise eine längliche Gestalt und sind so ausgerichtet, dass ihre Modul-Längsachsen parallel zueinander und zugleich rechtwinkelig zur zugehörigen zweiten Aufreihungsachse verlaufen. Die Hauptausdehnungsebene eines jeweiligen Steuergerätes enthält dabei zweckmäßigerweise sowohl die zweite Aufreihungsachse als auch die Modul-Längsachsen der zugehörigen Steuergerätemodule.

[0011] Sofern die Steuergerätemodule ein oder mehrere Fluidsteuermodule beinhalten, sind deren elektrische Betätigungsteile vorzugsweise in der Modul-Längsrichtung in Verlängerung des Fluidteils angeordnet. Dadurch können sehr kompakte Querabmessungen realisiert werden, die eine hohe Moduldichte sowohl in Verlaufsrichtung der ersten Aufreihungsachse als auch in Verlaufsrichtung der zweiten Aufreihungsachse zulassen.

[0012] Zur elektrischen Ansteuerung und/oder Betätigung der einzelnen Steuergerätemodule ist jedes Steuergerät zweckmäßigerweise mit einem sich in Verlaufsrichtung der zweiten Aufreihungsachse erstreckenden elektrischen Steuergeräte-Signalverteiler ausgestattet, der mit den Steuergerätemodulen elektrisch kontaktiert ist. Hierbei ist es von Vorteil, wenn sämtliche Steuergeräte-Signalverteiler mit einem gemeinsamen elektrischen Haupt-Signalverteiler elektrisch verbunden sind, der sich in Verlaufsrichtung der ersten Aufreihungsachse parallel zum Haupt-Fluidverteiler erstreckt. Der Haupt-Signalverteiler kann längsseits neben dem Fluidverteiler angeordnet sein, wobei sich eine gegenseitige Fixierung empfiehlt. Möglich ist es auch, den Haupt-Fluidverteiler und den Haupt-Signalverteiler als fest zusammenhängende Baueinheit auszuführen.

[0013] Sowohl der Haupt-Fluidverteiler als auch der Haupt-Signalverteiler können in Richtung der ersten Aufreihungsachse ununterbrochen durchgängig ausgebildet sein. Eine weitere Erhöhung in der Flexibilität des Aufbaus der Steuervorrichtung kann erzielt werden, wenn der Haupt-Fluidverteiler und/oder der eventuell vorhandene Haupt-Signalverteiler in Verlaufsrichtung der ersten Aufreihungsachse segmentiert ausgebildet ist, also aus einzelnen, fest aneinandergesetzten Verteilersegmenten besteht. Bei segmentierter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Steuergeräte einzeln oder in Gruppen zusammengefasst an einzelnen Verteilersegmenten sitzen, so dass sich ein modularer Aufbau ergibt, der sehr einfach eine Erweiterung der Baugröße gestattet.

[0014] Es ist ferner von Vorteil, wenn die Steuergeräte jeweils plattenartige Flachgestalt haben und mit ihren die Plattenebene definierenden Hauptausdehnungsebenen parallel zueinander angeordnet sind. Hier können die einzelnen Steuergeräte quasi in Schichtbauweise unmittelbar benachbart zueinander platziert werden. Ein Berührkontakt ist möglich, doch wird zweckmäßigerweise ein geringer Zwischenraum eingehalten. Dadurch wird ein Austausch einzelner Steuergeräte unabhängig von anderen Steuergeräten begünstigt, falls dies für Umrüstoder Wartungszwecke erforderlich sein sollte.

[0015] Innerhalb eines jeweiligen Steuergerätes sind die Steuergerätemodule vorzugsweise aufeinanderfolgend längsseits aneinander angesetzt und unmittelbar fluidisch miteinander verkettet. Auf diese Weise erübrigt sich innerhalb eines jeweiligen Steuergerätes ein separater, die Steuergerätemodule tragender Fluidverteiler.

[0016] Bei als Fluidsteuermodule ausgeführten Steuergerätemodulen kann als Fluidteil auch ein Vakuumerzeuger vorgesehen sein, der zweckmäßigerweise mit einer Ejektoreinrichtung ausgestattet ist, um für den Betrieb von angeschlossenen Geräten erforderliches Vakuum zu erzeugen.

[0017] Jedes Steuergerät verfügt zweckmäßigerweise an der dem Haupt-Fluidverteiler entgegengesetzten Stirnseite über ein Abschlussmodul.

[0018] Sämtliche Steuergeräte sind zweckmäßigerweise einzeln als Einheit lösbar am Fluidverteiler angeordnet, so dass jedes Steuergerät montiert und demontiert werden kann, ohne zugleich auch andere der Steuergeräte vom Haupt-Fluidverteiler entfernen zu müssen. Gleichwohl wäre auch eine Ausführungsform denkbar, bei der sämtliche Steuergeräte fest zu einem Paket zusammengefasst sind, das dann seinerseits einheitlich lösbar am Haupt-Fluidverteiler sitzt.

[0019] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1
eine erste Bauform der fluidtechnischen Steuervorrichtung in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2
die fluidtechnische Steuervorrichtung aus Fig. 1 in einer Rückansicht mit Blickrichtung gemäß Pfeil II aus Fig. 1,
Fig. 3
die fluidtechnische Steuervorrichtung in einer weiteren perspektivischen Ansicht und
Fig. 4
ein einzelnes fluidtechnisches Steuergerät in einer Stirnansicht mit Blick auf die am Haupt-Fluidverteiler und an einem Haupt-Signalverteiler angesetzte Montagefläche entsprechend Schnittlinie IV-IV aus Fig. 3.


[0020] Die in ihrer Gesamtheit mit Bezugsziffer 1 bezeichnete fluidtechnische Steuervorrichtung enthält eine Mehrzahl von fluidtechnischen Steuergeräten 2, die gemeinsam an einer Bestückungsebene 3 eines allen Steuergeräten 2 gemeinsam zugeordneten Haupt-Fluidverteilers 4 sitzen.

[0021] Die einzelnen Steuergeräte 2 haben bevorzugt eine aus der Zeichnung gut ersichtliche plattenartige Flachgestalt, so dass sich jeweils eine Hauptausdehnungsebene 5 ergibt, die der Ausdehnungsebene der plattenartigen Struktur entspricht.

[0022] Der Haupt-Fluidverteiler 4 ist beim Ausführungsbeispiel als länglicher, leistenartiger Körper ausgebildet, der in der Längsrichtung von mehreren Verteilerkanälen 6 durchzogen ist, die über Verteilerzweigkanäle 7 zu der Bestückungsebene 3 ausmünden.

[0023] Die Steuergeräte 2 sind an der Bestückungsebene 3 in der Verlaufsrichtung einer ersten Aufreihungsachse 8 aufeinanderfolgend angeordnet. Dadurch ergibt sich an der an der Außenfläche des Haupt-Fluidverteilers 4 angeordneten Bestückungsebene 3 eine der Anzahl der Steuergeräte 2 entsprechende Anzahl von Bestückungsflächen 13, an die die Steuergeräte 2 jeweils mit einer Montagefläche 12 angesetzt sind. Die erste Aufreihungsachse 8 verläuft zweckmäßigerweise parallel zur Längsachse des Haupt-Fluidverteilers 4.

[0024] In der Zeichnung ist das zuoberst liegende Steuergerät 2 nicht abgebildet, so dass die zugeordnete Bestückungsfläche 13 mit den dort ausmündenden Verteilerzweigkanälen 7 sichtbar ist.

[0025] Abweichend zur abgebildeten Bauform, könnte der Haupt-Fluidverteiler 4 in Verlaufsrichtung der ersten Aufreihungsachse 8 auch in einzelne Fluidverteilersegmente 14 unterteilt sein, wie dies in der Zeichnung strichpunktiert angedeutet ist. Es könnten dann die Steuergeräte 2 einzeln oder zu Gruppen zusammengefasst an den einzelnen Fluidverteilersegmenten 14 sitzen. Es wäre dann besonders einfach möglich, die Baulänge des Haupt-Fluidverteilers 4 entsprechend der verwendeten Anzahl von Steuergeräten 2 variabel zu gestalten. Die beim Ausführungsbeispiel gezeigte, in Längsrichtung durchgehende Bauform hat den Vorteil einer sehr einfachen Herstellung, beispielsweise als Strangpressteil.

[0026] Längsseits neben dem Haupt-Fluidverteiler 4 ist ein sich parallel zu diesem erstreckender Haupt-Signalverteiler 15 angeordnet. Dieser ist lösbar fest mit dem Haupt-Fluidverteiler 4 verbunden. Er könnte, wie der Haupt-Fluidverteiler 4 beim Ausführungsbeispiel, in Verlaufsrichtung der ersten Aufreihungsachse 8 durchgehend ungeteilt ausgebildet sein, ist jedoch vorliegend segmentiert und setzt sich aus einer Mehrzahl von in Richtung der ersten Aufreihungsachse 8 aufeinanderfolgend angeordneten Signalverteilersegmenten 16 zusammen.

[0027] Bei einer nicht näher dargestellten Bauform sind der Haupt-Fluidverteiler 4 und der Haupt-Signalverteiler 15 als Bestandteile einer gemeinsamen Baueinheit ausgeführt. Dabei können die Gehäuse einstückig miteinander verbunden sein. Möglich ist es auch, die Fluidverteilersegmente 14 und die Signalverteilersegmente 16 paarweise zu Verteilersegment-Baueinheiten zusammenzufassen.

[0028] Der Haupt-Signalverteiler 15 verfügt über eine sich in Verlaufsrichtung der ersten Aufreihungsachse 8 erstreckende Kontaktierungsebene 17, die parallel zur Bestückungsebene 3 verläuft und mit letzterer insbesondere zusammenfällt. Diese Kontaktierungsebene 17 ist in Richtung der ersten Aufreihungsachse 8 in eine der Anzahl der Steuergeräte 2 entsprechende Anzahl von Kontaktierungsflächen 18 unterteilt, die wie die Bestückungsflächen 13 den Steuergeräten 2 zugewandt sind. Bezogen auf die Verlaufsrichtung der ersten Aufreihungsachse 8 liegen die Kontaktierungsflächen 18 und die Bestückungsflächen 13 für die einzelnen Steuergeräte 2 vorzugsweise paarweise auf gleicher Höhe. Unter Umständen ist aber auch ein gewisser Versatz möglich.

[0029] Der Haupt-Signalverteiler 15 enthält elektrische Hauptsignalverteilermittel 21, die sich aus elektrischen Leitern und bei Bedarf auch elektronischen Komponenten zusammensetzen und die zweckmäßigerweise im Innern des Gehäuses des Haupt-Signalverteilers 15 verlaufen. Sie führen einerseits zu einer an der Außenfläche des Haupt-Signalverteilers 15 angeordneten zentralen elektrischen Schnittstelle 22 und andererseits zu jeder Kontaktierungsfläche 18, wo sie jeweils mit einer am Haupt-Signalverteiler 15 fixierten ersten elektrischen Steuergeräteschnittstelle 23a verbunden sind.

[0030] Die zentrale elektrische Schnittstelle 22 ermöglicht eine elektrische Verbindung zu externen elektrischen Komponenten, beispielsweise zu einer elektronischen Steuereinheit, die die für die Betätigung der Steuergeräte 2 erforderlichen Steuersignale übermittelt. In diesem Zusammenhang kann der Haupt-Signalverteiler 15 bei Bedarf mit einer Feldbusstation ausgestattet sein. Es ist ferner möglich, den Haupt-Signalverteiler 15 mit einer elektronischen Steuereinrichtung auszustatten, die ein den Betätigungsablauf der Steuergeräte 2 steuerndes Steuerprogramm enthält.

[0031] Die einzelnen fluidtechnischen Steuergeräte 2 enthalten jeweils mehrere in Verlaufsrichtung einer zweiten Aufreihungsachse 24 aufeinanderfolgend angeordnete elektrische und/oder elektro-fluidische Steuergerätemodule 25. Diese sind beim Ausführungsbeispiel durchweg von elektrisch betätigbaren Fluidsteuermodulen gebildet und enthalten jeweils einen Fluidteil 26 und einen daran befestigten elektrischen Betätigungsteil 27. Bevorzugt haben die Steuergerätemodule 25 eine längliche Bauform, wobei das elektrische Betätigungsteil 27 in der Modul-Längsrichtung in Verlängerung des Fluidteils 26 angeordnet ist. Die Modul-Längsachse eines jeweiligen Steuergerätemoduls 25 ist in der Zeichnung bei 28 ersichtlich.

[0032] Innerhalb eines jeweiligen Steuergerätes 2 sind die Steuergerätemodule 25 mit ihren Fluidteilen 26 längsseits aneinander angesetzt. Die Fluidteile 26 besitzen jeweils mehrere, in Richtung der zweiten Aufreihungsachse 24 durchgehende Querkanäle 32, die sich im aneinander angesetzten Zustand der Fluidteile 26 zu Steuergeräte-Verteilerkanälen 33 ergänzen, die die gesamte Steuergerätemodul-Anordnung des betreffenden Steuergerätes 2 durchsetzen. Zwischen benachbarten Steuergerätemodulen 25 sind dabei zweckmäßigerweise geeignete Dichtmittel vorgesehen, um einen Fluidaustritt zu verhindern. Es liegt somit eine fluidische Verkettung der Steuergerätemodule 25 innerhalb der einzelnen Steuergeräte 2 vor, ohne dass hierfür ein gesonderter Fluidverteiler erforderlich wäre. Gleichwohl wäre es möglich, jedes Steuergerät 2 zusätzlich mit einem eigenen Steuergeräte-Fluidverteiler auszustatten.

[0033] Jedes Fluidteil 26 ist mit mindestens einer, beim Ausführungsbeispiel mit zwei fluidischen Schnittstellen 34 ausgestattet, die eine externe Fluidverbindung, also eine Fluidverbindung zu extern angeordneten Komponenten, ermöglichen. Die fluidischen Schnittstellen 34 können beispielsweise Steckverbindungsmittel enthalten, die das Anschließen von Druckmittelschläuchen gestatten, welche zu anzusteuernden Verbrauchern, insbesondere Aktoren wie Arbeitszylinder oder dergleichen, führen.

[0034] Die fluidischen Schnittstellen 34 befinden sich beim Ausführungsbeispiel an der den elektrischen Betätigungsteilen 27 entgegengesetzten vorderen Stirnfläche der Fluidteile 26. Sie kommunizieren mit innerhalb des Fluidteils 26 verlaufenden, in Fig. 4 angedeuteten Arbeitskanälen 36, die mit einem Aufnahmeraum 37 im Innern des Fluidteils 26 verbunden sind, der ein bewegliches Ventilglied 38 enthält. Der Aufnahmeraum 37 wird gleichzeitig von den Querkanälen 32 durchsetzt.

[0035] Das Ventilglied 38 ist in Modul-Längsrichtung bewegbar und kann in unterschiedlichen Stellungen positioniert werden. Auf diese Weise lässt sich die Verbindung zwischen den Querkanälen 32 beziehungsweise den Steuergeräte-Verteilerkanälen 33 und den Arbeitskanälen 36 hinsichtlich des Fluiddurchganges steuern.

[0036] Es ist auf diese Weise möglich, die Fluidversorgung von an die fluidischen Schnittstellen 34 angeschlossenen Verbrauchern individuell zu steuern.

[0037] Das Arbeitsfluid gelangt über einen oder mehrere der Steuergeräte-Verteilerkanäle 33 zu den einzelnen Steuergerätemodulen 25. Die Einspeisung in die Steuergeräte-Verteilerkanäle 33 erfolgt durch den Haupt-Fluidverteiler 4, dessen Verteilerzweigkanäle 7 im Kontaktbereich zwischen der Bestückungsebene 3 und der Montagefläche 12 mit den Steuergeräte-Verteilerkanälen 33 verbunden sind. Mindestens einer der Verteilerkanäle 6 ist ein Speisekanal, in den das zu den Verbrauchern zu leitende Arbeitsfluid eingespeist wird. Mindestens ein weiterer Verteilerkanal 6 ist ein Abführkanal, über den von den Verbraucher zurückströmendes Arbeitsfluid wieder abgeführt wird.

[0038] Weitere Verteilerkanäle 6 können vorgesehen sein, um Druckmedium einzuspeisen und abzuführen, das zur vorgesteuerten Betätigung der Fluidteile 26 verwendet wird, die beim Ausführungsbeispiel von Mehrwegeventilen gebildet sind.

[0039] Am Haupt-Fluidverteiler 4 sind den Verteilerkanälen nicht näher dargestellte Anschlussmittel zugeordnet, die den Anschluss von zu einer Druckquelle führenden Fluidleitungen ermöglichen. Auch können bei Verwendung von Druckluft über diese Anschlussmittel Schalldämpfer für die abzuführende Druckluft angeschlossen werden.

[0040] Die Aktivierung der Fluidteile 26 erfolgt durch die elektrischen Betätigungsteile 27. Diese sind beim Ausführungsbeispiel als elektromagnetische Betätigungsteile ausgebildet, wobei es sich insbesondere um Magnetventile handelt, durch die eine vorgesteuerte Betätigung der Fluidteile 26 möglich ist. Die Betätigungsteile könnten beispielsweise auch piezoelektrisch aufgebaut sein.

[0041] Die elektrischen Betätigungsteile 27 erhalten die für ihren Betrieb erforderlichen elektrischen Steuersignale vom Haupt-Signalverteiler 15. Jedes Steuergerät 2 enthält einen sich in Verlaufsrichtung der zweiten Aufreihungsachse 24 erstreckenden elektrischen Steuergeräte-Signalverteiler 42, der insbesondere im Bereich der den Fluidteilen 26 entgegengesetzten Rückseite der elektrischen Betätigungsteile 27 platziert ist.

[0042] Es ist zweckmäßig, die Steuergeräte 2 mit Zustandsanzeigemitteln 41 für die Steuergerätemodule 25 auszustatten. Solche Zustandsanzeigemittel 41 finden sich beim Ausführungsbeispiel an der den Betätigungsteilen 27 entgegengesetzten äußeren Längsseite des jeweiligen Steuergeräte-Signalverteilers 42 und sind somit in der Ausdehnungsrichtung der Hauptausdehnungsebene 5 orientiert.

[0043] Ein jeweiliger Steuergeräte-Signalverteiler 42 enthält an der dem Haupt-Signalverteiler 15 zugewandten Stirnseite eine zweite elektrische Steuergeräteschnittstelle 23b, die mit der zugeordneten ersten elektrischen Steuergeräteschnittstelle 23a elektrisch kontaktiert ist. Ferner enthält ein jeweiliger Steuergeräte-Signalverteiler 42 von der zweiten elektrischen Steuergeräteschnittstelle 23b ausgehende Signalleiter 43, die zu ersten elektrischen Modulschnittstellen 44a führen, die im Rahmen von Steckverbindungen mit an den einzelnen elektrischen Betätigungsteilen 27 vorgesehenen zweiten elektrischen Modulschnittstellen 44b verbunden sind.

[0044] Somit sind innerhalb eines jeweiligen Steuergerätes 2 sämtliche Steuergerätemodule 25 elektrisch mit einem Steuergeräte-Signalverteiler 42 gekoppelt, und es sind sämtliche Steuergeräte-Signalverteiler 42 der einzelnen Steuergeräte 2 elektrisch mit dem gemeinsam zugeordneten Haupt-Signalverteiler 15 verbunden. Auf diese Weise ist die Übertragung elektrischer Signale zu und von den Steuergerätemodulen 25 gewährleistet.

[0045] Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die Steuergeräte 2 insbesondere so ausgerichtet, dass sämtliche zweiten Aufreihungsachsen 24 parallel zueinander und zugleich rechtwinkelig zur Bestückungsebene 3 des Haupt-Fluidverteilers 4 verlaufen.

[0046] Die oben erwähnte Hauptausdehnungsebene 5 der Steuergeräte 2 erstreckt sich in der Verlaufsrichtung der zugehörigen zweiten Aufreihungsachse 24 und enthält außerdem die Modul-Längsachsen 28 der einzelnen Steuergerätemodule 25. Innerhalb der Steuergeräte 2 verlaufen die Modul-Längsachsen 28 parallel zueinander und zugleich rechtwinkelig zur zugehörigen zweiten Aufreihungsachse 24.

[0047] Es ist ferner von Vorteil, wenn die Hauptausdehnungsebenen 5 der einzelnen Steuergeräte 2 rechtwinkelig zur ersten Aufreihungsachse 8 ausgerichtet sind. Es besteht somit die Möglichkeit, die Steuergeräte 2 mit zueinander parallelen Hauptausdehnungsebenen 5 schichtweise benachbart zueinander anzuordnen, so dass kein oder ein nur geringer Abstand vorliegt und sich eine hohe Packungsdichte an Steuergerätemodulen 25 realisieren lässt.

[0048] Abweichend von der dargestellten Ausführungsform, kann die Anzahl der pro Steuergerät 2 verwendeten Steuergerätemodule 25 bei den einzelnen Steuergeräten 2 auch unterschiedlich sein. Man kann ohne weiteres Steuergeräte 2 mit unterschiedlicher Anzahl von Steuergerätemodulen 25 kombinieren.

[0049] Es besteht ferner die Möglichkeit, anstelle kombiniert e-lektro-fluidischer Steuergerätemodule 25 rein elektrische Steuergerätemodule vorzusehen, womit auch elektronische Steuergerätemodule gemeint sind. Solche elektrischen Steuergerätemodule können beispielsweise elektrische Eingänge und/oder Ausgänge beinhalten, um Sensorsignale externer Komponenten zu empfangen und/oder um externe Komponenten durch Übermittlung elektrischer Signale anzusteuern.

[0050] Bei elektro-fluidischen Steuergerätemodulen kann als Fluidteil 26 auch ein Vakuumerzeuger vorgesehen sein, beispielsweise um an die fluidischen Schnittstellen 34 angeschlossene Sauggreifer betätigen zu können.

[0051] Innerhalb der Steuergerätemodul-Anordnung finden sich zwei an entgegengesetzten Enden angeordnete endseitige Steuergerätemodule 25a, 25b. Mit dem einen endseitigen Steuergerätemodul 25a ist das betreffende Steuergerät 2 am Haupt-Fluidverteiler 4 angesetzt. An dem anderen endseitigen Steuergerätemodul 25b sitzt, an der dem Haupt-Fluidverteiler 4 abgewandten Seite, ein Abschlussmodul 45. Dieses sorgt für einen abgedichteten längsseitigen Abschluss des benachbarten Steuergerätemoduls 25b und erstreckt sich zweckmäßigerweise parallel zur Modul-Längsachse 28 bis hin zu den elektrischen Betätigungsteilen 27. Die Steuergeräte-Signalverteiler 42 sind in ihrer Länge zweckmäßigerweise so ausgeführt, dass sie bis zu den Abschlussmodulen 45 ragen und an diesen befestigt werden können.

[0052] Der Zusammenhalt der in Verlaufsrichtung der zweiten Aufreihungsachse 24 aufeinanderfolgend angeordneten Komponenten eines jeweiligen Steuergerätes 2 wird durch geeignete Befestigungsmittel 46 gewährleistet, die beim Ausführungsbeispiel stabförmige Zuganker enthalten, welche sich durch die Steuergerätemodule 25 hindurch zwischen dem Haupt-Fluidverteiler 4 und dem jeweils zugeordneten Abschlussmodul 45 erstrecken.

[0053] Es ist von Vorteil, wenn die einzelnen Steuergeräte jeweils für sich als Einheit in lösbarer Weise am Haupt-Fluidverteiler 4 angeordnet sind. Dadurch können die einzelnen Steuergeräte 2 unabhängig voneinander montiert und demontiert werden. Nichtsdestotrotz besteht die Möglichkeit, die einzelnen Steuergeräte 2 zusätzlich zu der über den Haupt-Fluidverteiler 4 und den Haupt-Signalverteiler 25 bewirkten mechanischen Verbindung an mindestens einer weiteren Stelle mechanisch miteinander zu verbinden, beispielsweise an den Abschlussmodulen 45.

[0054] Mit der beschriebenen Steuervorrichtung lässt sich eine aus Steuergerätemodulen aufgebaute Modul-Matrix realisieren, bei der auf engstem Raum eine große Anzahl von Steuergerätemodulen 25 untergebracht werden kann.


Ansprüche

1. Fluidtechnische Steuervorrichtung, mit einem Haupt-Fluidverteiler (4), der eine Bestückungsebene (3) definiert, die mit einer Mehrzahl von in Verlaufsrichtung einer ersten Aufreihungsachse (8) aufeinanderfolgend angeordneten und mit dem Haupt-Fluidverteiler (4)in Fluidverbindung stehenden fluidtechnischen Steuergeräten (2) bestückt ist, die jeweils mehrere in Verlaufsrichtung einer zweiten Aufreihungsachse (24) aufeinanderfolgend angeordnete und zumindest teilweise als elektrisch betätigbare Fluidsteuermodule ausgebildete, elektrische und/oder elektro-fluidische Steuergerätemodule (25) enthalten, und die so ausgerichtet sind, dass die zweiten Aufreihungsachsen (24) parallel zueinander und zugleich rechtwinkelig zur Bestückungsebene (3) des Haupt-Fluidverteilers (4) verlaufen.
 
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergeräte (2) jeweils eine Hauptausdehnungsebene (5) besitzen, die sich in der Verlaufsrichtung der zugehörigen zweiten Aufreihungsachse (24) erstreckt, wobei sämtliche Steuergeräte (2) mit zueinander parallelen Hauptausdehnungsebenen (5) angeordnet sind.
 
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptausdehnungsebenen (5) rechtwinkelig zur ersten Aufreihungsachse (8) ausgerichtet sind.
 
4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergerätemodule (25) längliche Gestalt haben und innerhalb eines jeweiligen Steuergerätes (2) so ausgerichtet sind, dass ihre Modul-Längsachsen (28) parallel zueinander und zugleich rechtwinkelig zur zugehörigen zweiten Aufreihungsachse (24) verlaufen.
 
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4 in Verbindung mit Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptausdehnungsebenen (5) eines jeweiligen Steuergerätes (2) die zweite Aufreihungsachse (24) und die Modul-Längsachsen (28) enthält.
 
6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die als elektrisch betätigbare Fluidsteuermodule ausgeführten Steuergerätemodule (25) jeweils einen mit mindestens einer fluidischen Schnittstelle (34) für eine externe Fluidverbindung ausgestatteten Fluidteil (26) und einen elektrischen Betätigungsteil (27) aufweist.
 
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Betätigungsteil (27) in der Modul-Längsrichtung in Verlängerung des Fluidteils (26) angeordnet ist.
 
8. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Steuergerät (2) einen sich in Verlaufsrichtung der zweiten Aufreihungsachse (24) erstreckenden elektrischen Steuergeräte-Signalverteiler (42) enthält, der mit den Steuergerätemodulen (25) elektrisch kontaktiert ist, wobei zweckmäßigerweise sämtliche Steuergeräte-Signalverteiler (42) mit einem gemeinsamen elektrischen Haupt-Signalverteiler (15) elektrisch verbunden sind, der sich in Verlaufsrichtung der ersten Aufreihungsachse (8) erstreckt.
 
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Haupt-Signalverteiler (15) längsseits neben dem Haupt-Fluidverteiler (4) angeordnet ist.
 
10. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Haupt-Fluidverteiler (4) und/oder der eventuell vorhandene gemeinsame elektrische Haupt-Signalverteiler (15) in Verlaufsrichtung der ersten Aufreihungsachse (8) ununterbrochen oder segmentiert ausgebildet ist.
 
11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergeräte (2) bei segmentierter Ausgestaltung des Haupt-Fluidverteilers (4) und/des Haupt-Signalverteilers (15) einzeln oder in Gruppen zusammengefasst an einzelnen Fluidverteilersegmenten (14, 16) angeordnet sind.
 
12. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergeräte (2) jeweils plattenartige Flachgestalt haben und mit ihren Hauptausdehnungsebenen (5) parallel zueinander angeordnet sind, zweckmäßigerweise unmittelbar benachbart unter Bildung einer paketartigen Anordnung.
 
13. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines jeweiligen Steuergerätes (2) die Steuergerätemodule (25) aufeinanderfolgend längsseits aneinander angesetzt und untereinander fluidisch verkettet sind.
 
14. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuergerätemodule (25) ein als Mehrwegeventil oder als Vakuumerzeuger ausgebildetes Fluidteil (26) aufweisen.
 
15. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Steuergerät (2) an der dem Haupt-Fluidverteiler (4) entgegengesetzten Stirnseite ein Abschlussmodul (45) aufweist.
 
16. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Steuergeräte (2) jeweils als Einheit lösbar am Haupt-Fluidverteiler (4) angeordnet sind.
 




Zeichnung
















Recherchenbericht