Ventileinheit mit mehreren Ventilen

Abstract

 Ventileinheit mit mehreren durch Aneinanderreihung örtlich zusammengefassten elektropneumatischen Ventilen (3a-3d) zum Schalten eines Druckmittelflusses, deren Versorgung oder Entsorgung mit/von Druckmittel über mindestens einen zugeordneten Ventilträger (2) mit gemeinsamen Speisedruckkanälen (10a, 10b) bzw. Entlüftungskanälen (11) erfolgt, wobei der Ventilträger (2) im Wesentlichen V-förmige Ventilaufnahmeplätze (5a-5d) zum Anschluss korrespondierend hierzu geformter Ventile (3a-3d) aufweist, um über einander zugewandte Flankenseiten (6a, 6b) benachbarter Ventile (3a-3d) insgesamt eine im wesentlichen zylindersegmentartige bis hin zu einer im wesentlichen zylindrische Gestalt auszubilden

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventileinheit mit mehreren durch Aneinanderreihung örtlich zusammengefassten elektropneumatischen Ventilen zum Schalten eines Druckmittelflusses, deren Versorgung oder Entsorgung mit/von Druckmittel über mindestens einen zugeordneten Ventilträger mit gemeinsamen Speisedruckkanälen beziehungsweise Entlüftungskanälen erfolgt.

[0002] Das Einsatzgebiet derartiger Ventileinheiten erstreckt sind vornehmlich auf solche pneumatischen Anlagen, bei welchen mehrere Druckmittelaggregate - wie Druckmittelzylinder oder Drehantriebe - über Ventile zu beaufschlagen sind. Hierbei hat sich eine örtliche Zusammenfassung der mehreren erforderlichen Ventile zu einer kompakten Baueinheit in Form einer Ventileinheit bewährt. Die Ventileinheit bietet insbesondere den Vorteil einer einfachen Montage am Einsatzort sowie einer einfachen Aus tauschbarkeit defekter Ventile im Reparaturfall.

[0003] Aus dem Produktkatalog "Knowhow in Pneumatics" (Rexroth Mecman GmbH, Drucknummer 00010 006 01, Seite 6.263 ff.) geht eine gattungsgemäße Ventileinheit hervor. Die Ventileinheit ist durch eine Aneinanderreihung mehrerer Ventile gebildet. Die Ventile werden auf einem gemeinsamen Ventilträger befestigt. Längs durch den Ventilträger verläuft ein zentraler Speisedruckkanal sowie zwei hierzu benachbarte Entlüftungskanäle. Durch diverse Querbohrungen in Richtung der Ventile stehen der Speisedruckkanäle sowie die beiden Entlüftungskanäle mit korrespondierenden Ver-/Entsorgungsanschlüssen seitens der Ventile in Verbindung. Die elektrische Anbindung der einzelnen elektropneumatischen Ventile erfolgt hier über eine außenliegende elektrische Verkabelung, die von Ventil zu Ventil durchgeschleift ist.

[0004] Ein Nachteil dieser bekannten Bauform einer Ventileinheit besteht jedoch darin, dass wegen des Aneinanderreihungsprinzips eines Ventils hinter dem anderen Ventil die Baulänge der Ventileinheit direkt abhängt von der Anzahl der hierin vereinten einzelnen Ventile. Es ist bereits versucht worden, durch extremen Schmalbau der einzelnen Ventile die Baulänge großer Ventileinheiten zu minimieren. Allerdings geht der Schmalbau der einzelnen Ventile zu Lasten eines möglichst großen Durchflusswerts des Druckmittels durch die Ventile. Zudem sind die einzelnen außen am Ventil angeordneten Anschlüsse für von dort abgehende Arbeitsleitungen mit zunehmendem Schmalbau nur schwer zugänglich.

[0005] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Ventileinheit zu schaffen, die zum Einen kompakt baut und bei der zum Anderen alle äußeren Anschlüsse gut zugänglich sind.

[0006] Die Aufgabe wird ausgehend von einer Ventileinheit gemäß des Oberbegriffs von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.

[0007] Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Ventilträger im Wesentlichen V-förmige Ventilaufnahmeplätze zum Anschluss korrespondierend hierzu geformter Ventile aufweist, um über einander zugewandte Flankenseiten benachbarter Ventile insgesamt eine im Wesentlichen zylindersegmentartige bis hin zu einer im Wesentlichen zylindrischen Gestalt auszubilden.

[0008] Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass über das neuartige Aneinanderreihungsprinzip eine örtlich kompakte Aneinanderreihbarkeit von einzelnen Ventilen in zwei Richtungen des Raumes möglich ist. Durch die in der Grundgestalt V-förmigen Ventile ergibt sich bei Aneinanderreihung mehrerer Ventile über die einander zugewandten Flankenseiten ein Zylindersegment, das sich bis hin zu einer vollständigen Zylinderform schließen kann. Diese zylindersegmentartige beziehungsweise zylindrische Gestalt ist im Rahmen der Erfindung dahingehend zu verstehen, dass hiermit nicht die strenge geometrische Form eines Zylindersegments oder eines Zylinders gemeint ist. Es braucht die außenradiale Stirnseite der Ventile nicht entsprechend gewölbt ausgebildet sein, sondern kann auch eine gerade Fläche bilden, so dass sich durch die Aneinanderreihung der V-förmigen Ventile insgesamt eine polygonartige Gestalt ergibt, welche sich der Gestalt eines Zylindersegments beziehungsweise Zylinders im Sinne eines Hüllkörpers annähert.

[0009] Zusätzliche nach außen ragende Anschlüsse oder Befestigungsmittel sind bei der Beschreibung der Formgebung der erfindungsgemäßen Ventileinheit natürlich vernachlässigt.

[0010] Ein besonderer Vorteil ergibt sich dadurch, dass an jedem V-förmigen Ventilaufnahmeplatz mehrere Ventile über benachbarte großflächige Anlageseiten aneinandergeschichtet sind. Somit entsteht die erfindungsgemäße Ventileinheit durch eine primäre Aneinanderreihung über die Flankenseiten der V- förmigen Ventile bis das durch den Ventilträger vorgegebene Zylindersegment erreicht ist. Anschließend wächst die axiale Länge der erfindungsgemäßen Ventileinheit durch Aneinanderschichtung weiterer solcher Ventilreihen über die an den Flankenseiten benachbarten Anlageseiten der einzelnen Ventile. Insgesamt können somit platzsparend eine beliebige Anzahl einzelner Ventile kompakt zu einer Ventileinheit zusammengefügt werden.

[0011] Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme ist an der außenradialen Stirnseite des Ventils mindestens ein Arbeitsanschluss für hiervon abgehende Arbeitsleitungen zur Beaufschlagung nachgeordneter Druckmittelaggregate vorgesehen. Durch die zylindersegmentartige bis zylindrische Grundgestalt der Ventileinheit können die Arbeitsanschlüsse durch ihre außenradiale Platzierung an der Ventileinheit mit maximalem Abstand zueinander und damit gut zugänglich platziert werden. Neben den Arbeitsanschlüssen können an dieser Stelle auch auswechselbare Pilotventile zur Beaufschlagung der Vorsteuerung des Ventils angeordnet werden.

[0012] Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme erfolgt die Versorgung oder Entsorgung mit/von Druckmittel über mindestens einen mit dem innenradialen Bereich der Ventile korrespondierenden und längs durch den Ventilträger verlaufenden Speisedruckkanal und/oder Entlüftungskanal. Durch diese koaxial, zentrale Anordnung des Speisedruckkanals beziehungsweise Entlüftungskanals kann der vorzugsweise im Querschnitt gesehen sternförmige Ventilträger mit seine m Ventilaufnahmeplätzen in einfacher Weise als Strangpressprofil aus Metall oder als Spritzgussteil aus Kunststoff hergestellt werden, wobei der längsverlaufende Speisedruckkanal beziehungsweise Entlüftungskanal hierin in einfacher Weise zentral ausbildbar ist. Es ist in diesem Zusammenhang auch denkbar auf einen separaten Ventilträger gänzlich zu verzichten und die einzelnen Ventile aneinander zu befestigen, um die Ventileinheit zu bilden.

[0013] In einem stirnseitigen Mündungsbereich des mindestens einen Speisedruckkanals an der Ventileinheit kann ein Zentralanschluss zur Speisedruckversorgung platziert werden. Des Weiteren kann in einem stirnseitigen Mündungsbereich des mindestens einen Entlüftungskanals - oder beidseitig - eine Entlüftungsöffnung vorgesehen werden, die gegebenenfalls mit einem Schalldämpfer ausgestattet ist.

[0014] Die elektrische Anbindung der einzelnen elektropneumatischen Ventile kann über mit dem innenradialen Bereich der Ventile korrespondierende elektrische Kontaktmittel erfolgen. Ebenfalls ist es auch denkbar, dass entsprechende elektrische Kontaktmittel mit den Flankenseiten der Ventile korrespondieren. In diesem Falle eignet sich als elektrisches Kontaktmittel seitens des Ventilträgers eine Art Leiterplatte, die wegen der geringen Dicke besonders zur Anordnung zwischen zwei über zugewandte Flankenseiten benachbarte Ventile geeignet ist.

[0015] Vorzugsweise erfolgt die Verbindung der einzelnen Ventile am Ventilträger über eine im Bereich der Ventilaufnahmeplätze vorgesehene Rastverbindung, die eine einfache Montage oder Demontage der einzelnen Ventile unabhängig voneinander aus dem Verbund der Ventileinheit gestattet. Daneben ist es auch denkbar, die einzelnen Ventile über eine herkömmliche Schraubverbindung oder dergleichen am Ventilträger zu befestigen.

[0016] Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Fig.1

eine perspektivische Ansicht einer Ventileinheit mit zylindersegmentartiger Gestalt,

Fig.2

eine perspektivische Ansicht einer Ventileinheit mit zylindrischer Gestalt.

[0017] Gemäß Fig.1 weist die Ventileinheit 1 eine zylindersegmentartige Gestalt mit einem Erstreckungswinkel von 180° auf. Diese zylindersegmentartige Gestalt wird über einen Ventilträger 2 erzeugt, der mehrere V-förmige Ventilaufnahmeplätze 2 zum Anschluss korrespondierend hierzu geformter Ventile 3a-3d bereitstellt. Der Ventilträger 2 ist über hakenförmige Anformungen 4a und 4b an eine - hier nicht weiter dargestellten - Trägerkonstruktion befestigbar. Der Ventilträger 2 besitzt in einer Ebene je insgesamt vier V-förmige Ventilaufnahmeplätze 5a-5d, die zum Anschluss zu korrespondierend geformter Ventile 3a bis 3d in einer Ebene vorgesehen sind. An jedem V-förmigen Ventilaufnahmeplatz 5a-5d sind bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils vier Ventile 3a, 3a', 3a", 3a"', über benachbarte Anlageseiten aneinander geschichtet. Somit umfasst die Ventileinheit 1 hier insgesamt 16 einzelne elektropneumatische Ventile.

[0018] Jedes Ventil 3a-3d belegt in diesem Ausführungsbeispiel einen Winkel von 45°, wobei sich das Zylindersegment von 180° über die Aneinanderreihung der Ventile 3a-3d übereinander zugewandten Flankenseiten 6a und 6b benachbarter Ventile 3a-3d ergibt. An den außenradialen Stirnseiten 8 eines jeden Ventils 3a-3d ist ein Arbeitsanschluss 9 für hiervon abgehende - nicht weiter dargestellte - Arbeitsleitungen zur Beaufschlagung nachgeordneter Druckmittelaggregate vorgesehen. Die Versorgung und Entsorgung mit bzw. von Druckmitteln erfolgt über den innenradialen Bereich der Ventile 3a-3d über längs durch den Ventilträger 2 verlaufende Speisedruckkanäle 10a und 10b sowie einen zentralen Entlüftungskanal 11. Zur elektrischen Ansteuerung der Ventile 3a-3d sind - nicht weiter dargestellte - korrespondierende elektrische Kontaktmittel vorgesehen, welche ebenfalls im innenradialen Anschlussbereich der Ventile 3a-3d angeordnet sind.

[0019] Gemäß Fig.2 kann die Ventileinheit 1' auch mit einer zylindrischen Gestalt ausgebildet werden. Insgesamt finden hier pro Ebene acht Ventile 3a-3h Platz, welche jeweils einen Winkel von 45° einnehmen. Über die acht aufeinandergeschichteten Ventilebenen finden insgesamt 64 einzelne Ventile in dieser zylinderförmigen Ventileinheit 1' Platz. Im stirnseitigen Mündungsbereich des - hier nicht erkennbaren - zentralen Speisedruckkanals ist ein Zentralanschluss 12 zur Versorgung der gesamten Ventileinheit 1' mit dem Speisedruck vorgesehen. Der Zentralanschluss 12 ist umgeben von einer ringförmig ausgebildeten zentralen Entlüftungsöffnung 13, welche mit einem integrierten Geräuschdämpfer versehen ist, und die mit dem hier ebenfalls nicht sichtbaren zentralen Entlüftungskanal 11 in Verbindung steht.

[0020] Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorstehend beschriebenen beiden bevorzugten Ausführungsbeispiele. Es sind vielmehr auch Abwandlungen im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche denkbar, die von deren Schutzbereich mit umfasst sind. So ist es beispielsweise nicht zwingend, dass die erfindungs gemäße Ventileinheit im Querschnitt gesehen, ein kreisrundes Profil besitzen muss. Die einzelnen Stirnseiten der Ventile können auch in Form einer geraden oder schrägen Ebene ausgeführt sein, so dass sich geometrisch streng genommen auch ein polygonaler Querschnitt ergeben kann.

Bezugszeichenliste

[0021] 

1

Ventileinheit

2

Ventilträger

3

Ventil

4

hakenartige Anformung

5

Ventilaufnahmeplatz

6

Flankenseite

7

Anlageseite

8

Stirnseite

9

Anschluss

10

Speisedruckkanal

11

Entlüftungskanal

12

Zentralanschluss

13

Entlüftungsöffnung

Ansprüche

1. Ventileinheit mit mehreren durch Aneinanderreihung örtlich zusammengefassten elektropneumatischen Ventilen (3a-3d) zum Schalten eines Druckmittelflusses, deren Versorgung oder Entsorgung mit/von Druckmittel über mindestens einen zugeordneten Ventilträger (2) mit gemeinsamen Speisedruckkanälen (10a, 10b) bzw. Entlüftungskanälen (11) erfolgt,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilträger (2) im wesentlichen V-förmige Ventilaufnahmeplätze (5a-5d) zum Anschluss korrespondierend hierzu geformter Ventile (3a-3d) aufweist, um über einander zugewandte Flankenseiten (6a, 6b) benachbarter Ventile (3a-3d) insgesamt eine im Wesentlichen zylindersegmentartige bis hin zu einer im wesentlichen zylindrische Gestalt auszubilden.

2. Ventileinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass an jedem V-förmigen Ventilaufnahmeplatz (5a-5d) mehrere Ventile (3a-3d) über benachbarte Anlageseiten (7a, 7b) aneinandergeschichtet sind.

3. Ventileinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass an einer außenradialen Stirnseite (8) des Ventils (3a-3d) mindestens ein Arbeitsanschluss (9) für hiervon abgehende Arbeitsleitungen zur Beaufschlagung nachgeordneter Druckmittelaggregate vorgesehen ist.

4. Ventileinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgung oder Entsorgung mit/von Druckmittel über mindestens einen mit dem innenradialen Bereich der Ventile (3a-3d) korrespondierenden und längs durch den Ventilträger (2) verlaufenden Speisedruckkanal (10a, 10b) und/oder der Entlüftungskanal (11) erfolgt.

5. Ventileinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass in einem stirnseitigen Mündungsbereich des mindestens einen Speisedruckkanals (10a, 10b) ein Zentralanschluss (12) zur Speisedruckversorgung vorgesehen ist, und dass in einem stirnseitigen Mündungsbereich des mindestens einen Entlüftungskanals (11) eine zentrale Entlüftungsöffnung (13) vorgesehen ist.

6. Ventileinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Anbindung der einzelnen elektropneumatischen Ventile (3a-3d) über mit dem innenradialen Bereich der Ventile (3a-3d) korrespondierende elektrische Kontaktmittel erfolgt.

7. Ventileinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilträger (2) als Strangpressprofil aus Metall oder als Spritzgussteil aus Kunststoff gefertigt ist, wobei der längs verlaufende Speisedruckkanal (10a, 10b) und/oder der Entlüftungskanal (11) hierin zentral ausgebildet sind.

8. Ventileinheit nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Ventile (3a-3d) über eine im Bereich der Ventilaufnahmeplätze (5a-5d) vorgesehene Rastverbindung mit dem Ventilträger (2) lösbar verbunden sind.

Zeichnung