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Die Erfindung betrifft einen Ventilträger einer Ventilanordnung, mit einer sich in einer Längsrichtung erstreckenden Ventilträgerleiste, in der wenigstens zwei Hauptfluidkanalsysteme ausgebildet sind, die jeweils einen die Ventilträgerleiste in der Längsrichtung durchsetzenden Hauptfluidkanal und mehrere beabstandet zueinander von dem Hauptfluidkanal abzweigende Zweigfluidkanäle umfassen, wobei die Ventilträgerleiste längsseits außen eine Bestückungsfläche aufweist, die in mehrere in der Längsrichtung aufeinanderfolgende, zur Bestückung mit Ventileinheiten vorgesehene Bestückungsplätze eingeteilt ist, zu denen jeweils ein Zweigfluidkanal jedes Hauptfluidkanalsystems ausmündet.
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Die Erfindung betrifft ferner eine mit einem solchen Ventilträger ausgestattete Ventilanordnung und ein Verfahren zur Herstellung des Ventilträgers.
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Aus der
EP 2 047 111 B1 ist es bekannt, eine Ventilanordnung mit einem Ventilträger der eingangs genannten Art auszustatten, der über eine plattenförmige Ventilträgerleiste verfügt, die mit mehreren in einer Längsrichtung des Ventilträgers aufeinanderfolgend angeordneten Ventileinheiten bestückt ist. In der Ventilträgerleiste sind mehrere Hauptfluidkanalsysteme ausgebildet, die der Zufuhr und Abfuhr eines durch die Ventileinheiten steuerbaren fluidischen Druckmediums dienen. Jedes Hauptfluidkanalsystem verfügt über einen die Ventilträgerleiste in Längsrichtung durchsetzenden Hauptfluidkanal und über mehrere von dem Hauptfluidkanal abzweigende Zweigfluidkanäle, die zu einzelnen Bereichen einer Bestückungsfläche der Ventilträgerleiste ausmünden, die als Bestückungsplätze fungieren, an denen die Ventileinheiten montiert sind. Die Ventilträgerleiste ist ein einstückiger Körper, der abhängig vom Anwendungsfall in der gewünschten Länge und Breite hergestellt wird. Um eine einfache Variation der Länge des Ventilträgers zu ermöglichen, kann der Ventilträger alternativ auch einen modularen Aufbau haben und sich aus in der Längsrichtung aneinander angesetzten Ventilträgermodulen zusammensetzen.
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Eine Ventilanordnung mit einem in seiner Längsrichtung modular aufgebauten Ventilträger ist auch aus der
WO 2009/127223 A1 bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, die die Variabilität des Aufbaus eines Ventilträgers auf eine einfache Weise begünstigen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Ventilträger der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Ventilträgerleiste aus mehreren längsseits aneinander angesetzten einstückigen Profilstäben besteht, in denen jeweils eines der Hauptfluidkanalsysteme ausgebildet ist und die gemeinsam die Bestückungsfläche definieren, indem jeder Profilstab längsseits außen einen sich in der Längsrichtung erstreckenden streifenförmigen Bestückungsflächenabschnitt der Bestückungsfläche aufweist, zu dem die Zweigfluidkanäle des in dem Profilstab ausgebildeten Hauptfluidkanalsystems ausmünden.
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Die Aufgabe wird ferner durch eine Ventilanordnung gelöst, die über einen in dem vorgenannten Sinne ausgebildeten Ventilträger verfügt und die eine Mehrzahl von Ventileinheiten aufweist, die jeweils an einem der Bestückungsplätze der Ventilträgerleiste des Ventilträgers montiert sind und die über interne Ventilkanäle verfügen, die im Bereich der Bestückungsplätze mit den dort ausmündenden Zweigfluidkanälen der Hauptfluidkanalsysteme des Ventilträgers fluidisch verbunden sind.
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Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren gelöst, durch das ein Ventilträger und/oder eine Ventilanordnung des vorstehend definierten Aufbaus hergestellt wird und das sich dadurch auszeichnet, dass die Profilstäbe in der für die Ventilträgerleiste passenden Länge von einem stangenförmigen Ausgangsmaterial abgelängt werden, das eine interne Ausgangs-Kanalstruktur aufweist, die ihrer Art nach einem Hauptfluidkanalsystem entspricht, worauf die Profilstäbe zur Bildung der Ventilträgerleiste längsseits aneinander angesetzt werden.
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Der erfindungsgemäß ausgebildete und hergestellte Ventilträger verfügt über eine modular aufgebaute Ventilträgerleiste, wobei die Modularität in einer zur Längsrichtung des Ventilträgers rechtwinkeligen Querrichtung vorliegt. Die Ventilträgerleiste setzt sich aus mehreren einstückigen Profilstäben zusammen, die längsseits aneinander angesetzt sind und gemeinsam die zur Bestückung mit Ventileinheiten vorgesehene Bestückungsfläche definieren. Die Bestückungsfläche setzt sich dabei aus mehreren quer zu der Längsrichtung nebeneinander angeordneten Bestückungsflächenabschnitten zusammen, die eine streifenförmige Gestalt haben und jeweils von einem streifenförmigen Außenflächenabschnitt des betreffenden Profilstabes gebildet sind. Jeder Profilstab ist im Innern mit einem der mehreren Hauptfluidkanalsysteme ausgebildet, dessen Zweigfluidkanäle zu dem an dem betreffenden Profilstab ausgebildeten streifenförmigen Bestückungsflächenabschnitt ausmünden. Im aneinander angesetzten Zustand der Profilstäbe liegen die Zentren der Hauptfluidkanäle der einzelnen Hauptfluidkanalsysteme zweckmäßigerweise in einer gemeinsamen Ebene. Die Profilstäbe sind einfach herstellbar und können mit einfachen fertigungstechnischen Verfahren auf die für die Ventilträgerleiste gewünschte Länge aus einem stangenförmigen Ausgangsmaterial zugeschnitten werden. Die modulare Struktur begünstigt eine dezentrale Fertigung von Ventilträgern, da sich stangenförmiges Ausgangsmaterial sehr einfach zu unterschiedlichen Produktionsstätten transportieren lässt, wo die individuell gewünschten Zuschnitte ohne spezielle Fertigungskenntnisse vorgenommen werden können. Entsprechend der gewählten Anzahl von Profilstäben können Ventilträgerleisten für Ventilanordnungen unterschiedlichen Typs hergestellt werden, die sich insbesondere in der Funktionalität der Ventileinheiten voneinander unterscheiden. Beispielsweise kann sich eine Ventilträgerleiste aus zwei aneinander angesetzten Profilstäben zusammensetzen, wenn eine mit zwei Hauptfluidkanalsystemen ausgestattete Ventilträgerleiste benötigt wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die zugeordneten Ventileinheiten über eine 3/2-Ventilfunktionalität verfügen. Es können aber beispielsweise auch drei Profilstäbe aneinander angesetzt werden, um eine Ventilträgerleiste mit drei Hauptfluidkanalsystemen zu erhalten, was im Zusammenhang mit Ventilanordnungen von Vorteil ist, deren Ventileinheiten über eine 5/2-Funktionalität oder eine 5/3-Funktionalität verfügen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Besonders kostengünstig lässt sich der Ventilträger aus einzelnen Profilstäben realisieren, wenn in jedem Profilstab genau eines der Hauptfluidkanalsysteme ausgebildet ist. Grundsätzlich wäre es jedoch möglich, in mindestens einem der Profilstäbe mehrere sich längsseits nebeneinander erstreckende Hauptfluidkanalsysteme auszubilden.
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Wie schon erwähnt, kann sich die Ventilträgerleiste aus genau zwei oder aus mehr als zwei mit ihren Längsseiten aneinander angesetzten einstückigen Profilstäben zusammensetzen. Man hat daher bei der Herstellung die Möglichkeit zur individuellen Anpassung der Ventilträgerleiste an die gegebenen Anforderungen.
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Vorzugsweise ist das Verteilungsmuster der an den streifenförmigen Bestückungsflächenabschnitten vorhandenen Kanalmündungen der Zweigfluidkanäle bei allen Profilstäben identisch. Auf diese Weise besteht die vorteilhafte Möglichkeit, alle Profilstäbe aus ein und demselben stangenförmigen Ausgangsmaterial herzustellen.
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Ungeachtet des identischen Verteilungsmusters der Kanalmündungen der Zweigfluidkanäle kann zwischen den einzelnen Profilstäben ein axialer Versatz der Kanalmündungsreihen vorliegen, sodass ausgehend von einer Stirnseite der Profilstäbe der Abstand von dieser Stirnseite zur ersten Kanalmündung der Reihe von Kanalmündungen bei den mehreren Profilstäben unterschiedlich ist. Dies hat zur Folge, dass zum jeweils gleichen Bestückungsplatz gehörende Kanalmündungen auf einer bezüglich der Längsrichtung des Ventilträgers schrägen Mündungsverteillinie liegen. Diese Ausrichtung ist in Verbindung mit manchen Typen von Ventileinheiten vorteilhaft. Außerdem lassen sich auf diese Weise besonders kompakte Querabmessungen der Ventilträgerleiste verwirklichen.
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Der geschilderte Versatz der Verteilungsmuster der Kanalmündungen der einzelnen Profilstäbe lässt sich beispielsweise dadurch sehr einfach realisieren, dass wenigstens zwei identische Profilstäbe verwendet werden, die das gleiche Verteilungsmuster an Kanalmündungen der Zweigfluidkanäle haben, wobei die Verteilungsmuster der Kanalmündungen jedoch näher bei der einen der beiden Stirnflächen des jeweiligen Profilstabes beginnen und die Profilstäbe mit umgekehrter Längsausrichtung aneinander angesetzt sind oder werden
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Mindestens ein Profilstab der mehreren Profilstäbe der Ventilträgerleiste ist zweckmäßigerweise mit zu seinem Bestückungsflächenabschnitt ausmündenden Ventilbefestigungslöchern versehen, die nutzbar sind, um an den Bestückungsplätzen angesetzte Ventileinheiten zu fixieren. Bei diesen Ventilbefestigungslöchern handelt es sich zweckmäßigerweise um sacklochartige Gewindelöcher mit je einem Innengewinde, in das eine auf die zugeordnete Ventileinheit einwirkende Befestigungsschraube einschraubbar ist. Die Lochmündungen der Ventilbefestigungslöcher sind in der Längsrichtung der Ventilträgerleiste bevorzugt derart regelmäßig verteilt, dass jedem Bestückungsplatz mindestens ein oder auch mehrere Ventilbefestigungslöcher zugeordnet ist bzw. sind.
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Prinzipiell können mehrere Profilstäbe oder sämtliche Profilstäbe der Ventilträgerleiste mit Ventilbefestigungslöchern versehen sein. Bevorzugt wird allerdings eine Ausführungsform, bei der nur einer der mehreren einstückigen Profilstäbe der Ventilträgerleiste über die Ventilbefestigungslöcher verfügt. Wie sich erwiesen hat, ist dies ausreichend, um die Ventileinheiten trotzdem ausreichend fest und fluiddicht an der Bestückungsfläche zu fixieren.
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Die Profilstäbe haben untereinander, in der Längsrichtung betrachtet, zweckmäßigerweise die gleiche Außenkontur. Dies begünstigt die Herstellung aller Profilstäbe aus ein und demselben stangenförmigen Ausgangsmaterial. Außerdem bietet dies die Möglichkeit, die Profilstäbe in beliebiger Reihenfolge längsseits aneinander anzusetzen, um eine Ventilträgerleiste herzustellen.
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Prinzipiell könnten die Profilstäbe zumindest partiell eine runde Außenkontur haben. Als besonders vorteilhaft wird jedoch eine insgesamt prismatische Gestaltung der Profilstäbe angesehen, sodass sich die längsseitige Außenumfangsfläche des betreffenden Profilstabes aus mehreren in sich ebenen streifenförmigen Außenflächenabschnitten zusammensetzt. Die zwischen in der Umfangsrichtung des Profilstabes benachbarten Außenflächenabschnitten vorhandenen Eck- bzw. Kantenbereiche können selbstverständlich abgerundet sein. Benachbarte Profilstäbe sind mit einander zugewandten streifenförmigen Außenflächenabschnitten aneinander angesetzt, wobei ein diesbezüglich rechtwinkelig ausgerichteter weiterer streifenförmiger Außenflächenabschnitt jedes Profilstabes bevorzugt einen der zur Bildung der Bestückungsfläche beitragenden streifenförmigen Bestückungsflächenabschnitte bildet.
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Als besonders vorteilhaft wird eine rechteckige Außenkontur der Profilstäbe angesehen. Jeder Profilstab ist dadurch als ein Vierkantstab mit eventuell abgerundeten Längskanten ausgebildet. Die Herstellung einer solchen Gestaltung ist besonders einfach und begünstigt die modulare Kombination der Profilstäbe untereinander.
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Der Ventilträger weist zweckmäßigerweise zwei Abschlussdeckel auf, die an den einander entgegengesetzten Stirnseiten der Ventilträgerleiste angebracht sind. Bevorzugt sind die Profilstäbe durch die beiden Abschlussdeckel quer zur Längsrichtung des Ventilträgers zusammengehalten. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Profilstäbe abgesehen von den Abschlussdeckeln keine gegenseitige Befestigung aufweisen. Man erspart sich somit zusätzliche Befestigungsmittel an den Profilstäben. Beispielsweise ist keine direkte Schraubverbindung zwischen den zueinander benachbarten Profilstäben erforderlich.
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Die Abschlussdeckel können beispielsweise rein reibschlüssig an mindestens einem und bevorzugt an jedem Profilstab fixiert sein. Beispielsweise können die Abschlussdeckel in diesem Zusammenhang auf die Anordnung von Profilstäben stirnseitig aufgesteckt oder in die Anordnung von Profilstäben stirnseitig eingesteckt sein. Es besteht die alternative Möglichkeit, die Abschlussdeckel in der Längsrichtung formschlüssig, beispielsweise allein durch eine Schraubverbindung oder bevorzugt durch eine Rastverbindung, an mindestens einem der Profilstäbe zu fixieren. Diese formschlüssige Befestigungsart kann auch mit einer reibschlüssigen Verbindung kombiniert sein.
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Um die aneinander angesetzten Profilstäbe besonders einfach zur Bildung des Ventilträgers mechanisch zusammenzuhalten, ist es vorteilhaft, wenn jeder Abschlussdeckel pro Profilstab einen Befestigungsstutzen aufweist, der stirnseitig in einen Hauptfluidkanal des Profilstabes eintaucht und innerhalb des Hauptfluidkanals an dem Profilstab radial abgestützt ist. Dadurch sind die aneinander angesetzten Profilstäbe unter Vermittlung der Abschlussdeckel quer zur Längsrichtung des Ventilträgers relativ zueinander unbeweglich fixiert.
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Die Befestigungsstutzen sind bevorzugt hülsenförmig ausgebildet, was zu einer Materialersparnis beiträgt und was außerdem die Möglichkeit bietet, die Befestigungsstutzen für die Begrenzung jeweils eines den Abschlussdeckel durchsetzenden Deckelfluidkanals zu nutzen, der zur Fluiddurchführung durch den Abschlussdeckel hindurch nutzbar oder genutzt ist..
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Der Befestigungsstutzen trägt an seinem Außenumfang zweckmäßigerweise einen abdichtend an die Innenumfangsfläche des zugeordneten Hauptfluidkanals angedrückten Dichtungsring. Dadurch ergibt sich eine fluiddichte Abdichtung der Hauptfluidkanalsysteme zur umgebenden Atmosphäre im Übergangsbereich zwischen den Profilstäben und den Abschlussdeckeln.
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Bevorzugt ist mindestens einer und bevorzugt jeder der beiden Abschlussdeckel von mindestens einem als Deckelfluidkanal bezeichneten Fluidkanal durchsetzt. Jeder Deckelfluidkanal hat eine der Ventilträgerleiste zugewandte axiale Mündung, die als axiale Innenmündung bezeichnet sei und die mit einem der Hauptfluidkanäle kommuniziert. Durchsetzt der Deckelfluidkanal einen hülsenförmigen Befestigungsstutzen, befindet sich die axiale Innenmündung zweckmäßigerweise an der Stirnseite dieses Befestigungsstutzens. Jeder Deckelfluidkanal hat außerdem eine von der Ventilträgerleiste abgewandte, insbesondere in der Längsrichtung orientierte Außenmündung, durch die hindurch eine Zufuhr und/oder Abfuhr eines fluidischen Druckmediums in ein Hauptfluidkanalsystem oder aus einem Hauptfluidkanalsystem vorgenommen werden kann. Die Abschlussdeckel können auf diese Weise zur zentralen Fluidversorgung und/oder Fluidentsorgung bezüglich der an der Ventilträgerleiste montierten Ventileinheiten genutzt werden.
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Mindestens ein Deckelfluidkanal verfügt an seiner Außenmündung zweckmäßigerweise über eine Fluidleitungs-Anschlusseinrichtung oder über einen Schalldämpfer. Die Installation eines Schalldämpfers erlaubt im Zusammenhang mit der Verwendung von Druckluft eine geräuscharme Abgabe des Druckmediums an die Atmosphäre. Eine Fluidleitungs-Anschlusseinrichtung erlaubt ein einfaches Anschließen einer mit einer externen Druckquelle verbundenen Fluidleitung, beispielsweise eines Fluidschlauches. Die Fluidleitungs-Anschlusseinrichtung ist zweckmäßigerweise ein Steckanschlussstück, in das sich eine anzuschließende Fluidleitung unter Abdichtung und bevorzugt lösbar einstecken lässt. Alternativ kann eine Fluidleitungs-Anschlusseinrichtung beispielsweise auch von einem Befestigungsgewinde gebildet sein.
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Es ist vorteilhaft, wenn der Ventilträger über Befestigungsmittel verfügt, die zur besseren Unterscheidung als Ventilträger-Befestigungsmittel bezeichnet seien und die bewirken, dass die Abschlussdeckel und die Profilstäbe fest zusammengehalten werden. Solche Ventilträger-Befestigungsmittel können prinzipiell so ausgebildet sein, dass sie direkt zwischen einem Abschlussdeckel und mindestens einem Profilstab wirksam sind. Als vorteilhafter wird allerdings eine Ausführungsform angesehen, bei der die Ventilträger-Befestigungsmittel ausgebildet sind, um den Ventilträger an einer separaten Tragstruktur zu fixieren, beispielsweise an einer wandartigen Tragstruktur, beispielsweise an einer Nutenplatte. Die Ventilträger-Befestigungsmittel befinden sich dabei vorzugsweise ausschließlich an den beiden Abschlussdeckeln und enthalten beispielsweise mindestens ein Befestigungsloch, durch das eine Befestigungsschraube hindurchführbar ist, mit der der jeweilige Abschlussdeckel unabhängig von den Profilstäben an einer Tragstruktur fixierbar ist.
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Es ist vorteilhaft, wenn die Ventilträger-Befestigungsmittel ausschließlich an den Abschlussdeckeln angeordnet sind oder angreifen, sodass die Profilstäbe keine direkte Befestigung an einer Tragstruktur erfahren, sondern ausschließlich unter Vermittlung der Abschlussdeckel an einer Tragstruktur fixierbar oder fixiert sind.
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Eine mit dem erfindungsgemäßen Ventilträger ausgestattete Ventilanordnung verfügt über eine Mehrzahl von Ventileinheiten, die jeweils zur Steuerung der Strömung eines Fluides ausgebildet sind und die jeweils, insbesondere lösbar, an einem der Bestückungsplätze der Ventilträgerleiste montiert sind. Jede Ventileinheit ist mit internen Ventilkanälen ausgestattet, die im Bereich des zugeordneten Bestückungsplatzes mit den dort ausmündenden Zweigfluidkanälen kommunizieren. Dadurch ist ein Fluidaustausch zwischen den Ventileinheiten und jedem Hauptfluidkanalsystem möglich.
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Jede Ventileinheit weist zweckmäßigerweise mindestens einen Ventilkanal auf, der einen Arbeitskanal repräsentiert, der mit einem durch die Ventileinheit anzusteuernden fluidischen Verbraucher verbindbar ist, insbesondere mit einem durch Fluidkraft betätigbaren Antrieb. Diese Arbeitskanäle sind vorzugsweise so in den Ventileinheiten ausgebildet, dass sie nicht zu der Bestückungsfläche, sondern zu einer gut zugänglichen Außenfläche der Ventileinheit ausmünden, sodass sich direkt an der jeweiligen Ventileinheit eine zu einem Verbraucher führende Fluidleitung anschließen lässt. Dies bietet die vorteilhafte und bevorzugt auch genutzte Möglichkeit, in den Profilstäben der Ventilträgerleiste auf zur Verbindung mit Verbrauchern vorgesehene Arbeitskanäle verzichten zu können.
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Bei der Herstellung eines Ventilträgers oder einer mit einem Ventilträger ausgestatteten Ventilanordnung wird zweckmäßigerweise auf ein stangenförmiges Ausgangsmaterial zurückgegriffen, das die Außenkontur der Profilstäbe aufweist und in dem axial durchgehend eine als Ausgangs-Kanalstruktur bezeichnete Kanalstruktur ausgebildet ist, die ihrer Art nach einem Hauptfluidkanalsystem entspricht. Das stangenförmige Ausgangsmaterial hat eine größere axiale Länge als jeder zur Herstellung einer Ventilträgerleiste verwendete Profilstab, wobei dieses Ausgangsmaterial bevorzugt ein Mehrfaches der axialen Länge eines Profilstabes aufweist. Von diesem stangenförmigen Ausgangsmaterial können dann Längenabschnitte abgeschnitten werden, die die Profilstäbe bilden. Selbige werden anschließend nur noch zur Bildung einer Ventilträgerleiste längsseits aneinander angesetzt..
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
- 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung, die mit einer bevorzugten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Ventilträgers ausgestattet ist und die erfindungsgemäß hergestellt ist, wobei der Ventilträger auf einer Tragstruktur fixiert ist,
- 2 die Anordnung aus 1 ohne Illustration der Tragstruktur in einer Explosionsdarstellung,
- 3 eine Draufsicht der Anordnung aus 1 mit Blickrichtung gemäß Pfeil III aus 1,
- 4 einen Längsschnitt durch die Anordnung aus 1 gemäß Schnittlinie IV-IV aus 1,
- 5 einen weiteren Längsschnitt der Anordnung aus 1 gemäß Schnittlinie V-V aus 1,
- 6 einen Querschnitt der Anordnung aus 1 gemäß Schnittlinie VI-VI aus 1,
- 7 eine Einzeldarstellung des bei der Anordnung der 1 bis 6 zum Einsatz kommenden Ventilträgers in einer Explosionsdarstellung, wobei in einem strichpunktiert umrahmten Ausschnitt ein einzelner Abschlussdeckel nochmals gesondert abgebildet ist, und
- 8 in einer der 1 entsprechenden Darstellungsweise, allerdings ohne Illustration einer Tragstruktur, eine weitere Ausführungsform einer Ventilanordnung und eines Ventilträgers, wobei die Ventilträgerleiste abweichend von der über drei Profilstäbe verfügenden Bauform der 1 bis 6 nur zwei Profilstäbe aufweist, die in dem in der 8 illustrierten Querschnitt gemäß Schnittlinie VIII-VIII nochmals gesondert dargestellt sind.
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Die 1 bis 7 einerseits und die 8 andererseits illustrieren jeweils ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Ventilanordnung 1, die mit einem Ventilträger 2 ausgestattet ist, der, bevorzugt in lösbarer Weise, mit einer Mehrzahl von Ventileinheiten 3 bestückt ist.
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Jede Ventileinheit 3 ist in der Lage, die Strömung eines fluidischen Druckmediums zu steuern, bei dem es sich exemplarisch um Druckluft handelt. Die Ventileinheiten 3 können allerdings auch zur Steuerung eines hydraulischen Druckmediums verwendet werden.
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Jede Ventileinheit 3 hat ein Ventilgehäuse 4 und mindestens ein beweglich darin angeordnetes Ventilglied 5. Außerdem enthält jede Ventileinheit 3 mindestens einen bevorzugt elektrisch betätigbaren Ventilantrieb 6, der aufgrund ihm zugeführter elektrischer Steuersignale in der Lage ist, das Ventilglied 5 zu bewegen und in unterschiedlichen Schaltstellungen relativ zum Ventilgehäuse 4 zu positionieren. Dem Ventilantrieb 6 zugeordnete elektromechanische Schnittstellenmittel 7 dienen der elektrischen Ansteuerung.
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Die Ventileinheit 3 ist vorzugsweise von einer elektrofluidisch vorgesteuerten Bauart, wobei der Ventilantrieb 6 in der Lage ist, ein fluidisches Antriebssignal zu erzeugen, das die Betätigung des Ventilgliedes 5 hervorruft. Bei dem Ventilantrieb 6 handelt es sich dabei insbesondere um eine beispielsweise elektromagnetische Vorsteuerventileinrichtung. Alternativ können die Ventileinheiten 3 auch direkt elektrisch betätigbar ausgeführt sein.
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Das Ventilgehäuse 4 ist von mehreren Ventilkanälen 8 durchsetzt, von denen beim Ausführungsbeispiel der 8 nur einer und beim Ausführungsbeispiel der 1 bis 7 zwei Stück jeweils als ein Arbeitskanal 8a fungieren, der an einer Anschlussfläche 12 des Ventilgehäuses 4 ausmündet. An die Ausmündung jedes Arbeitskanals 8a ist eine nicht abgebildete Fluidleitung anschließbar, die zu einem ebenfalls nicht illustrierten, mittels Fluidkraft betätigbaren Verbraucher führt, insbesondere zu einem fluidbetätigten Antrieb, beispielsweise einem Linearantrieb oder einem Drehantrieb.
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Ein weiterer Ventilkanal 8 bildet einen Speisekanal 8b, über den das zu steuernde Druckmedium in die Ventileinheit 3 einspeisbar ist. Mindestens ein anderer weiterer Ventilkanal 8 ist ein Entlastungskanal 8c, bei dem es sich in Verbindung mit Druckluft um einen Entlüftungskanal handelt und der wie der Speisekanal 8b zu einer Montagefläche 13 des Ventilgehäuses 4 ausmündet. Die Ventileinheiten 3 enthalten beim Ausführungsbeispiel der 1 bis 7 jeweils zwei Entlastungskanäle 8c und beim Ausführungsbeispiel der 8 jeweils nur einen einzigen Entlastungskanal 8c. Jeder Entlastungskanal 8c ist im Betrieb der Ventilanordnung 1 mit einer insbesondere von der Atmosphäre gebildeten Drucksenke verbunden.
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Abhängig von der Schaltstellung des Ventilgliedes 5 kann an jedem Arbeitskanal 8a fluidisches Druckmedium wahlweise zum angeschlossenen Verbraucher ausgegeben oder vom angeschlossenen Verbraucher zurückgeführt werden. Zum Verbraucher auszugebendes Druckmedium wird der Ventileinheit 3 über den Speisekanal 8b zugeführt. Vom Verbraucher zurückströmendes Druckmedium wird jeweils durch einen der Entlastungskanäle 8c zur zugeordneten Drucksenke abgeführt.
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Alle Ventilkanäle 8 münden in eine im Innern des Ventilgehäuses 4 ausgebildete Ventilkammer 14, in der sich das Ventilglied 5 erstreckt.
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Der Ventilträger 2 hat eine Längserstreckung mit einer Längsachse 15, deren Achsrichtung als Längsrichtung 15a bezeichnet sei und die in der Zeichnung durch die gleiche strichpunktierte Linie wie die Längsachse 15 kenntlich gemacht ist.
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Der Ventilträger 2 verfügt über eine starre Ventilträgerleiste 16. Sie hat die gleiche Längsachse 15 und Längsrichtung 15a wie der Ventilträger 2 insgesamt.
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An ihrer rechtwinkelig zu der Längsachse 15 orientierten Außenseite weist die Ventilträgerleiste 16 eine sich bevorzugt in einer zu der Längsachse 15 parallelen Ebene erstreckende Bestückungsfläche 17 auf. Die Bestückungsfläche 17 ist in mehrere in der Längsrichtung 15a aufeinanderfolgend angeordnete Bestückungsplätze 17a eingeteilt, die exemplarisch ohne eine gegenseitige Abgrenzung ineinander übergehen und in 7 nur der besseren Übersichtlichkeit wegen durch strichpunktierte Linien voneinander abgegrenzt sind.
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Die Ventilträgerleiste 16 ist mit den Ventileinheiten 3 bestückt. Hierzu ist an jedem Bestückungsplatz 17a eine der Ventileinheiten 3 mit ihrer Montagefläche 13 voraus angesetzt.
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Die Ventilträgerleiste 16 hat eine zu der Längsachse 15 rechtwinkelige Hochachse 18, deren Achsrichtung eine Höhenrichtung 18a definiert, die wie die Hochachse 18 selbst durch eine strichpunktierte Linie kenntlich gemacht ist. bevorzugt definiert die Höhenrichtung 18a die Normalenrichtung der Bestückungsfläche 17.
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Eine zu der Längsachse 15 und zu der Hochachse 18 rechtwinkelige Querachse 22 der Ventilträgerleiste 16 definiert eine durch die gleiche strichpunktierte Linie kenntlich gemachte Breitenrichtung 22a der Ventilträgerleiste 16.
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Die Ventilträgerleiste 16 ist von mehreren Fluidkanalsystemen durchsetzt, die zur besseren Unterscheidung jeweils als ein Hauptfluidkanalsystem 23 bezeichnet seien. Der Ventilträger 2 der 1 bis 7 ist mit drei internen Hauptfluidkanalsystemen 23 ausgestattet, während der Ventilträger 2 gemäß 8 über nur zwei interne Hauptfluidkanalsysteme 23 verfügt. Die diversen Hauptfluidkanalsysteme 23 weisen innerhalb der Ventilträgerleiste 16 keine fluidische Verbindung untereinander auf.
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Jedes Hauptfluidkanalsystem 23 hat einen Hauptfluidkanal 24, der sich in der Längsrichtung 15a linear durch die Ventilträgerleiste 16 hindurch erstreckt. Die Ventilträgerleiste 16 hat zwei einander entgegengesetzt in der Längsrichtung 15a orientierte axiale Stirnflächen 25, zu denen jeder Hauptfluidkanal 24 mit einander entgegengesetzten Kanalendabschnitten 24a ausmündet.
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Die Hauptfluidkanäle 24 erstrecken sich parallel zueinander. Ihre Kanalzentren liegen bevorzugt in einer gemeinsamen Kanalzentrumsebene 26, die von der Längsachse 15 und von der Querachse 22 aufgespannt ist.
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Von jedem Hauptfluidkanal 24 zweigen, an in der Längsrichtung 15a zueinander beabstandeten Stellen, mehrere Fluidkanäle ab, die zur besseren Unterscheidung als Zweigfluidkanäle 27 bezeichnet seien. Jeder Hauptfluidkanal 24 bildet zusammen mit den von ihm abzweigenden Zweigfluidkanälen 27 eines der Hauptfluidkanalsysteme 23.
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Die Zweigfluidkanäle 27 sind so angeordnet, dass zu jedem Bestückungsplatz 17a ein Zweigfluidkanal 27 jedes Hauptfluidkanalsystems 23 mit einer Kanalmündung 27a ausmündet. Die zum gleichen Hauptfluidkanalsystem 23 gehörenden Kanalmündungen 27a der Zweigfluidkanäle 27 sind in der Längsrichtung 15a in einer linearen Reihe ausgerichtet. Die in der Längsrichtung 15a gemessenen Abstände zwischen in der Längsrichtung 15a aufeinanderfolgenden Kanalmündungen 27a der Zweigfluidkanäle 27 sind vorzugsweise durchweg identisch.
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Somit mündet zu jedem Bestückungsplatz 17a ein Zweigfluidkanal 27 jedes Hauptfluidkanalsystems 23 aus. Die jeweils zum gleichen Bestückungsplatz 17a gehörenden Kanalmündungen 27a sind in der Breitenrichtung 22a beabstandet zueinander angeordnet und liegen zweckmäßigerweise auf einer gemeinsamen imaginären Mündungsverteillinie 28.
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Die Kanalmündungen 27a der Zweigfluidkanäle 27 haben innerhalb des jeweils zugeordneten Bestückungsplatzes 17a eine derartige Verteilung, dass jeder Zweigfluidkanal 27 mit einem der an der Montagefläche 13 ausmündenden Ventilkanäle 8 der auf dem betreffenden Bestückungsplatz 17a montierten Ventileinheit 3 fluchtet. Dadurch ergibt sich eine paarweise Fluidverbindung zwischen den an jedem Bestückungsplatz 17a ausmündenden Zweigfluidkanälen 17 und den zur gegenüberliegenden Montagefläche 13 ausmündenden Ventilkanälen 8.
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Dementsprechend ist jede Ventileinheit 3 im Bereich der Bestückungsfläche 17 mit jedem Hauptfluidkanalsystem 23 fluidisch verbunden.
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Eines der Hauptfluidkanalsysteme 23 definiert ein Speisekanalsystem 23a und wird im Betrieb der Ventilanordnung 1 zur gemeinsamen Fluidversorgung sämtlicher an dem Ventilträger 2 montierter Ventileinheiten 3 genutzt. Jedes weitere Hauptfluidkanalsystem 23 bildet ein Entlastungskanalsystem 23b, über das sämtliche am Ventilträger 2 montierte Ventileinheiten 3 gemeinsam druckmäßig entlastbar beziehungsweise entlüftbar sind. Bei einer Ausstattung mit drei Hauptfluidkanalsystemen 23 wird zweckmäßigerweise das mittlere Hauptfluidkanalsystem 23 als ein Speisekanalsystem 23a genutzt, was auf das Ausführungsbeispiel der 1 bis 7 zutrifft.
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In der Ventilträgerleiste 16 sind mehrere Ventilbefestigungslöcher 32 ausgebildet, die zur Bestückungsfläche 17 ausmünden und dazu verwendet werden, die an die Bestückungsfläche 17 angesetzten Ventileinheiten 3 unabhängig voneinander an der Ventilträgerleiste 16 zu befestigen. Zu jedem Bestückungsplatz 17a mündet mindestens ein solches Ventilbefestigungsloch 32 aus, wobei exemplarisch an jedem Bestückungsplatz 17a zwei Ventilbefestigungslöcher 32 vorgesehen sind.
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Jede Ventileinheit 3 ist in der Höhenrichtung 18a von mindestens einer Befestigungsschraube 33 durchsetzt, die nach unten über die Montagefläche 13 vorsteht und in einem der Ventilbefestigungslöcher 32 fixiert ist. Die Ventilbefestigungslöcher 32 sind zweckmäßigerweise als jeweils ein Innengewinde aufweisende sacklochartige Gewindelöcher ausgebildet, in die die zugeordnete Befestigungsschraube 33 direkt einschraubbar ist. Jede Befestigungsschraube 33 hat einen Schraubenkopf 33a, mit dem sie sich von oben her am Ventilgehäuse 4 abstützt, sodass die zugeordnete Ventileinheit 3 bei festgezogener Befestigungsschraube 33 im Bereich der Montagefläche 13 mit der Bestückungsfläche 17 verspannt ist.
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Die an der Bestückungsfläche 17 vorhandenen Lochmündungen 32a der Ventilbefestigungslöcher 32 sind also derart regelmäßig in der Längsrichtung 15a entlang der Ventilträgerleiste 16 verteilt, dass jedem Bestückungsplatz 17a ein oder mehrere Ventilbefestigungslöcher 32 zugeordnet sind.
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Zwischen jede Ventileinheit 3 und die Bestückungsfläche 17 ist eine zumindest partiell gummielastische Dichtungseinrichtung 34 eingegliedert. Sie bewirkt eine zur Umgebung hin abgedichtete Fluidverbindung zwischen zur Montagefläche 13 ausmündenden Ventilkanälen 8 und den Zweigfluidkanälen 27. Die einem jeweiligen Bestückungsplatz 17a zugeordnete Dichtungseinrichtung 34 kann eine zusammenhängende Dichtungseinheit sein oder sich gemäß den Ausführungsbeispielen aus mehreren individuellen Dichtungselementen 34a zusammensetzen, die jeweils zwischen einen der Ventilkanäle 8 und einen der Zweigfluidkanäle 27 eingesetzt sind.
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Vorzugsweise ist die Dichtungseinrichtung 34 am Ventilgehäuse 4 montiert, sodass sie mit diesem zusammen eine einheitlich handhabbare Baueinheit bildet. Die Dichtungseinrichtung 34 wirkt an der Bestückungsfläche 17 bevorzugt mit ebenen Flächenabschnitten zusammen, die jeweils eine der Kanalmündungen 27a der Zweigfluidkanäle 27 umrahmen.
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Eine wesentliche Besonderheit des Ventilträgers 2 besteht darin, dass die Ventilträgerleiste 16 aus mehreren längsseits aneinander angesetzten einstückigen Profilstäben 35 besteht. Daraus resultiert ein modularer Aufbau der Ventilträgerleiste 16 in einer zu der Längsrichtung 15a rechtwinkeligen Richtung. Die Profilstäbe 35 sind insbesondere in der Breitenrichtung 22a nebeneinander angeordnet, sodass sie in einer gemeinsamen Profilstabebene 36 liegen, die von der Längsrichtung 15a und von der Breitenrichtung 22a aufgespannt ist.
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In jedem der Profilstäbe 35 ist eines der Hauptfluidkanalsysteme 23 ausgebildet. Dementsprechend ist jeder Profilstab 35 in seiner Längsrichtung von einem Hauptfluidkanal 24 durchsetzt und, in einer Querrichtung dazu, von den mit dem Hauptfluidkanal 24 kommunizierenden Zweigfluidkanälen 27.
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Jeder Profilstab 35 hat eine Längsachse 37, wobei die Längsachsen 37 der Profilstäbe 35 parallel zueinander und zu der Längsrichtung 15a ausgerichtet sind. Jeder Profilstab 35 hat eine sich rings um die Längsachse 37 herum erstreckende Außenumfangsfläche 38 und liegt mit einem sich in der Längsrichtung 15a über die gesamte Länge des Profilstabes 35 erstreckenden streifenförmigen Außenumfangsflächenabschnitt 38a seiner Außenumfangsfläche 38 an einem ihm zugewandten Außenumfangsflächenabschnitt 38a jedes ihm unmittelbar benachbarten Profilstabes 35 an.
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Die Bestückungsfläche 17 der Ventilträgerleiste 16 setzt sich aus in der Breitenrichtung 22a längsseits aneinandergereihten Bestückungsflächenabschnitten 42 zusammen, die jeweils von einem Außenumfangsflächenabschnitt 38b jedes Profilstabes 35 gebildet sind. Diese streifenförmigen Bestückungsflächenabschnitte 42 erstrecken sich durchgehend zwischen den beiden axialen Stirnflächen 25 und liegen in einer gemeinsamen Ebene, die bevorzugt rechtwinkelig zu der Hochachse 18 verläuft.
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Jeder Bestückungsplatz 17a setzt sich demzufolge aus einem Längenabschnitt des Bestückungsflächenabschnittes 42 jedes Profilstabes 35 zusammen.
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Bevorzugt entspricht die Anzahl der Profilstäbe 35 der Anzahl der Hauptfluidkanalsysteme 23. Es ist dann in jedem Profilstab 35 genau eines der Hauptfluidkanalsysteme 23 ausgebildet.
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Dementsprechend verfügt die Ventilträgerleiste 16 bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 7 über drei Profilstäbe 35 und beim Ausführungsbeispiel der 8 über nur zwei Profilstäbe 35.
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Prinzipiell kann jeder Profilstab 35 mit zu seinem streifenförmigen Bestückungsflächenabschnitt 42 ausmündenden Ventilbefestigungslöchern 32 versehen sein. Bei beiden Ausführungsbeispielen ist die Anzahl der mit Ventilbefestigungslöchern 32 ausgestatteten Profilstäbe 35 jedoch geringer als die Gesamtanzahl an Profilstäben 35, was zu einer Reduzierung der Herstellungskosten beiträgt. Konkret ist bei beiden Ausführungsbeispielen jeweils nur ein einziger Profilstab 35 im Bereich seines Bestückungsflächenabschnittes 42 mit den Ventilbefestigungslöchern 32 ausgestattet, wobei es sich bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 7 um den mittleren Profilstab 35 handelt.
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Vorzugsweise ist derjenige Profilstab 35 mit den Ventilbefestigungslöchern 32 ausgestattet, dessen Hauptfluidkanalsystem 23 als Speisekanalsystem 23a genutzt wird.
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Untereinander haben die Profilstäbe 35 zweckmäßigerweise die gleiche Außenkontur, was wiederum eine kostengünstige Herstellung ermöglicht, weil auf das gleiche Ausgangsmaterial zurückgegriffen werden kann.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Profilstäbe 35 entsprechend den illustrierten Ausführungsbeispielen in einem zu der Längsrichtung 15a beziehungsweise zur Achsrichtung der Längsachse 37 rechtwinkeligen Querschnitt betrachtet eine rechteckige Außenkontur haben. Mit einer derartigen prismatischen Profilierung der Profilstäbe 35 lässt sich eine Ventilträgerleiste 16 realisieren, die über eine plattenartige, bevorzugt flache Struktur verfügt. In einem solchen Fall sind nicht nur die Bestückungsflächenabschnitte 42 eben ausgebildet, sondern auch die aneinander anliegenden Außenumfangsflächenabschnitte 38a der in der Breitenrichtung 22a jeweils unmittelbar nebeneinander angeordneten Profilstäbe 35. Die aneinander anliegenden Außenflächenabschnitte 38a erstrecken sich vorzugsweise in einer zu den Bestückungsflächenabschnitten 42 rechtwinkeligen Ebene.
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Abweichend von den illustrierten Ausführungsbeispielen können die Profilstäbe 35 beispielsweise auch eine andere prismatische Formgebung haben, wobei sie zum Beispiel über eine sechseckige Außenkontur verfügen. Die Ausgestaltung der Profilstäbe 35 als im Querschnitt rechteckige Vierkantstäbe wird allerdings als besonders vorteilhaft angesehen.
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Bei allen Profilstäben 35 ist zweckmäßigerweise das Verteilungsmuster der an den streifenförmigen Bestückungsflächenabschnitten 42 ausmündenden Kanalmündungen 27a der Zweigfluidkanäle 27 identisch. Dadurch ist eine besonders rationelle Herstellung möglich.
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Bei einem bevorzugten Herstellungsverfahren werden die zur gleichen Ventilträgerleiste 16 gehörenden Profilstäbe 35 aus ein und demselben Typ eines stangenförmigen Ausgangsmaterials gewonnen. Dieses stangenförmige Ausgangsmaterial hat eine Länge, die die Länge jedes Profilstabes 35 überschreitet und insbesondere ein Mehrfaches der Länge jedes Profilstabes 35 aufweist. Dieses stangenförmige Ausgangsmaterial ist so bearbeitet, dass es von einer Ausgangs-Kanalstruktur durchsetzt ist, die ihrer Art nach einem Hauptfluidkanalsystem 23 entspricht. Dies bedeutet, dass das stangenförmige Ausgangsmaterial über seine gesamte Länge von einem Stangenlängskanal durchsetzt ist, von dem in regelmäßigen Abständen eine Vielzahl von Querkanälen abzweigt. Zur Herstellung eines Profilstabes wird dieses stangenförmige Ausgangsmaterial auf die gewünschte Länge abgelängt, wobei der in dem jeweils abgelängten Profilstab 35 vorhandene Längenabschnitt des Stangenlängskanals einen Hauptfluidkanal 24 und die in dem abgelängten Profilstab 35 vorhandenen Querkanäle die Zweigfluidkanäle 27 bilden.
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Nach dem Ablängen von dem stangenförmigen Ausgangsmaterial werden die Profilstäbe mit den einander zugewandten Außenumfangsflächenabschnitten 38a zur Ausbildung der Ventilträgerleiste 16 aneinander angesetzt.
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Ersichtlich lassen sich auf diese Weise Ventilträgerleisten 16 mit auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnittener individueller Länge und Breite realisieren.
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Die zur gleichen Ventilträgerleiste 16 gehörenden Profilstäbe 35 haben untereinander die gleiche Länge. Sie sind derart längsseits nebeneinander angeordnet, dass sie in der Längsrichtung 15a auf gleicher Höhe liegen und die in die gleiche Richtung weisenden Stirnflächen 25a der Profilstäbe 35 in ein und derselben, zu der Längsachse 15 rechtwinkeligen Ebene verlaufen. Die an der gleichen Axialseite liegenden Stirnflächen 25a der Profilstäbe 35 bilden gemeinsam eine der beiden axialen Stirnflächen 25 der Ventilträgerleiste 16.
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Wie insbesondere aus 7 gut ersichtlich ist, besteht die vorteilhafte Möglichkeit, das Verteilungsmuster der an den streifenförmigen Bestückungsflächenabschnitten 42 vorhandenen Kanalmündungen 27a der Zweigfluidkanäle 27 bei benachbarten Profilstäben 35 in der Längsrichtung 15a versetzt zueinander auszubilden. Dadurch kann erreicht werden, dass die Mündungsverteillinie 28 der zum jeweils gleichen Bestückungsplatz 17a gehörenden Kanalmündungen 27a bezogen auf die Längsrichtung 15a schräg verläuft beziehungsweise geneigt ist. Dies lässt sich am einfachsten dadurch realisieren, dass man die Profilstäbe 35 bei ihrer Herstellung so von dem stangenförmigen Ausgangsmaterial abschneidet, dass unterschiedliche Abstände der jeweils ersten Kanalmündung 27a der Kanalmündungsreihe zu jeweils zugeordneten Stirnfläche 25a des Profilstabes 35 vorliegen. Setzt sich die Ventilträgerleiste 16 aus drei Profilstäben 35 zusammen, kann die geneigte Mündungsverteillinie 28 sehr einfach dadurch realisiert werden, dass die beiden äußeren Profilstäbe 35 mit um 180° verdrehter Längsausrichtung angeordnet werden.
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Der Ventilträger 2 enthält außer den die Ventilträgerleiste 16 ausbildenden Profilstäben 35 zweckmäßigerweise auch noch zwei Abschlussdeckel 43, die jeweils an einer der beiden axialen Stirnseiten der Ventilträgerleiste 16 beziehungsweise der die Ventilträgerleiste 16 bildenden Profilstäbe 35 angebracht sind. Diese Abschlussdeckel 43 fungieren zweckmäßigerweise als Fixiermittel, die die längsseits aneinander angesetzten Profilstäbe 35 in allen Richtungen quer zur Längsrichtung 15a zusammenhalten. Wenn die Abschlussdeckel 43 stirnseitig an den Profilstäben 35 angebracht sind, liegt eine Profilstab-Abschlussdeckel-Baueinheit vor, die sich sowohl mit montierten Ventileinheiten 3 als auch ohne montierte Ventileinheiten 3 einheitlich handhaben lässt, um sie beispielsweise an einer beliebigen Tragstruktur 44 zu montieren.
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Exemplarisch ist eine solche Tragstruktur 44 in Form einer Tragplatte gezeigt, wobei die Gestaltung der Tragstruktur 44 jedoch grundsätzlich beliebig ist. Mit Hilfe von Ventilträger-Befestigungsmitteln 45 kann der Ventilträger 2 an der Tragstruktur 44 so befestigt werden, dass nicht nur der Ventilträger 2 als solches am Einsatzort montiert ist, sondern gleichzeitig auch die Profilstäbe 35 und die Abschlussdeckel 43 zur Wahrung der Profilstab-Abschlussdeckel-Baueinheit fest zusammengehalten werden.
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Exemplarisch sind die Ventilträger-Befestigungsmittel 45 an den beiden Abschlussdeckeln 43 angeordnet. Sie umfassen beispielsweise eine oder mehrere gelochte Befestigungslaschen 45a und außerdem diesbezüglich gesonderte Befestigungsschrauben 45b, die durch die Befestigungslaschen 45a hindurchgreifen und, beispielsweise unter Mitwirkung von Nutensteinen, mit der Tragstruktur 44 verschraubt sind, um die Abschlussdeckel 43 einschließlich der von den Abschlussdeckeln 43 gehaltenen Profilstäbe 35 mit der Tragstruktur 44 zu verspannen.
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Um die Profilstäbe 35 einfach und wirksam in ihrer Relativlage zu fixieren, weist jeder Abschlussdeckel 43 an seiner den Profilstäben 35 axial zugewandten Innenseite 46 eine der Anzahl der Profilstäbe 35 entsprechende Anzahl von in der Längsrichtung 15a abstehenden Befestigungsstutzen 47 auf. Jeder Befestigungsstutzen 47 ist koaxial zu einem Hauptfluidkanal 24 des axial gegenüberliegenden Profilstabes 35 ausgerichtet und taucht ausgehend von der axialen Stirnfläche 25, 25a in den zugeordneten Hauptfluidkanal 24 ein. Die Befestigungsstutzen 47 sind mit ihrer Außenkontur an die Innenkontur der Kanalendabschnitte 24a angepasst, sodass sich eine allseitige radiale Abstützung zwischen dem Befestigungsstutzen 47 und der von den Profilstäben 35 gebildeten Wandung des jeweils zugeordneten Hauptfluidkanals 24 einstellt.
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Jeder Hauptfluidkanal 24 hat zweckmäßigerweise einen kreisrunden Querschnitt. In Anpassung daran haben auch die Befestigungsstutzen 47 eine kreisrunde Außenkontur. Prinzipiell wäre es allerdings denkbar, die Querschnittskonturen der Hauptfluidkanäle 24 und der Befestigungsstutzen 47 mit einer anderen Form zu versehen, beispielsweise oval oder mehreckig.
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Jeder Befestigungsstutzen 47 trägt im Bereich seines Außenumfanges zweckmäßigerweise einen Dichtungsring 48, der bevorzugt als eigenständiges Bauteil auf den Befestigungsstutzen 47 aufgesteckt und in einer Haltenut am Außenumfang des Befestigungsstutzens 47 fixiert ist. Jeder Dichtungsring 48 liegt einerseits dichtend am Außenumfang des Befestigungsstutzens 47 und andererseits am Innenumfang des zugeordneten Hauptfluidkanals 24 an, sodass ein Fluidaustritt im Übergangsbereich zwischen dem Abschlussdeckel 43 und den Profilstäben 35 ausgeschlossen ist.
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Die Abschlussdeckel 43 werden zur Montage an der Ventilträgerleiste 16 mit ihrer Innenseite 46 voraus axial an die Stirnfläche 25 angesetzt, wobei die Befestigungsstutzen 47 in die Kanalendabschnitte 24a eingesteckt werden. Die Abschlussdeckel 43 sind also im Rahmen einer einfachen Steckmontage an der Ventilträgerleiste 16 fixierbar. Zuvor wurden die die Ventilträgerleiste 16 bildenden Profilstäbe 35 in der gewünschten Parallelanordnung mit ihren Außenumfangsflächenabschnitten 38a aneinander angesetzt.
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Die gegenseitigen Abstände zwischen den einzelnen Befestigungsstutzen 47 sind insbesondere so gewählt, dass nach ihrem Einstecken in die Hauptfluidkanäle 24 die Profilstäbe 35 aneinander anliegen. Die dabei auftretende gegenseitige Abstützung zwischen den Profilstäben 35 bewirkt automatisch eine verdrehgesicherte Ausrichtung der Profilstäbe 35 bezüglich ihrer Längsachsen 37. Toleranzbedingt kann der Fall eintreten, dass zwischen den jeweils benachbarten Profilstäben 35 ein minimaler Spalt vorliegt, was im Hinblick auf die gegenseitige Abstützung jedoch unbedenklich ist, zumal die Profilstäbe 35 durch die Abschlussdeckel 43 quer zu der Längsrichtung 15a zusammengehalten werden.
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Für den endgültigen Zusammenhalt der Profilstab-Abschlussdeckel-Baueinheit sorgen die Ventilträger-Befestigungsmittel 45, nachdem die Fixierung an einer externen Tragstruktur 44 erfolgt ist. Nebenbei sei erwähnt, dass diese Tragstruktur 44 auch ein Bestandteil des Ventilträgers 2 sein kann.
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Vorzugsweise sind Fixiermaßnahmen getroffen, durch die jeder Abschlussdeckel 43 unabhängig von der Befestigung an einer Tragstruktur 44 in der Längsrichtung 15a unbeweglich an der aus den einstückigen Profilstäben 35 zusammengesetzten Ventilträgerleiste 16 fixiert ist. Diese axiale Fixierung ist bevorzugt reibschlüssig und/oder formschlüssig. Eine formschlüssige Fixierung erfolgt insbesondere durch Verrastung. Jeder Abschlussdeckel 43 könnte prinzipiell mit mindestens einem der Profilstäbe 35 auch verschraubt sein, um eine Formschlussfixierung in der Längsrichtung 15a zu erhalten, was beim Ausführungsbeispiel jedoch nicht der Fall ist.
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Beim Ausführungsbeispiel ergibt sich eine reibschlüssige Fixierung durch die in die Kanalendabschnitte 24a der Hauptfluidkanäle 24 unter radialer Vorspannung eingesteckten Befestigungsstutzen 47. Die radiale Vorspannung resultiert insbesondere aus den Dichtungsringen 48, die zwischen dem Außenumfang des jeweils zugeordneten Befestigungsstutzens 47 und der Innenfläche des zugeordneten Hauptfluidkanals 24 elastisch zusammengedrückt sind.
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Im Prinzip würde es ausreichen, die Abschlussdeckel 43 ausschließlich durch diesen Reibschluss an der Ventilträgerleiste 16 axial zu fixieren. Diese Fixierung kann dann als Vorfixierung genutzt werden, bis die gesamte Profilstab-Abschlussdeckel-Baueinheit über die Abschlussdeckel 43 an einer Tragstruktur 44 endfixiert ist.
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Beim Ausführungsbeispiel wird die reibschlüssige Vorfixierung durch eine in der Längsrichtung 15a einen Formschluss bewirkende Rastfixierung unterstützt.
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Eine besonders vorteilhafte Art der Verrastung ist beim Ausführungsbeispiel verwirklicht und am besten aus den 2, 5 und 7 ersichtlich. Hierbei ist an mindestens einem und bevorzugt an genau einem Befestigungsstutzen 47 ein axial vorstehender Rastarm 52 ausgebildet, der - insbesondere im Bereich seines freien Endes - einen radial abstehenden Rastvorsprung 53 aufweist und unter elastischer Verformung radial auslenkbar ist. In den Innenumfang des Hauptfluidkanals 24 ist eine Rastvertiefung 54 eingebracht, in die der Rastvorsprung 53 einrastet, wenn der zugeordnete Befestigungsstutzen 47 in den Kanalendabschnitt 24a eingesteckt ist und der zugeordnete Abschlussdeckel 43 an den Stirnflächen 25a anliegt.
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Die Einstecktiefe der Abschlussdeckel 43 bezüglich der Hauptfluidkanäle 24 ist zweckmäßigerweise durch eine an der Innenseite 46 der Abschlussdeckel 43 ausgebildete Anschlagfläche 55 begrenzt, die im an der Ventilträgerleiste 16 montierten Zustand des Abschlussdeckels 43 an den ihr zugewandten Stirnflächen 25a der Profilstäbe 35 anliegt. Bevorzugt ist die Anschlagfläche 55 an einem bevorzugt plattenförmigen Bestandteil eines Grundkörpers 56 des Abschlussdeckels 43 ausgebildet, an dem auch die Befestigungsstutzen 47 einstückig angeformt sind.
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Der axiale Abstand des Rastvorsprunges 53 von der Anschlagfläche 55 und der axiale Abstand der Rastvertiefung 54 von der Stirnfläche 25, 25a sind bevorzugt so aufeinander abgestimmt, dass die Abschlussdeckel 43 im mit der Ventilträgerleiste 16 verrasteten Zustand mit der Stirnfläche 25 der Ventilträgerleiste 16 axial verspannt sind.
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Insbesondere wenn durch die Verrastung nur eine Vorfixierung der Abschlussdeckel 43 erfolgen soll, ist es ausreichend, wenn die zugehörigen Rastmittel 52, 53, 54 nur an einem Befestigungsstutzen 47 und in einem Hauptfluidkanal 24 ausgebildet sind. Beim Ausführungsbeispiel ist dies der Fall.
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Die Rastvertiefungen können sehr einfach in einem Arbeitsgang bei der Einbringung der Zweigfluidkanäle 27 ausgebildet werden. Beispielsweise können die Zweigfluidkanäle 27 durch Bohren eingebracht werden, wobei zur Erzeugung der Rastvertiefungen 54 die Bohrungstiefe so gewählt wird, dass das Bohrwerkzeug durch den Querschnitt des Hauptfluidkanals 24 hindurchtritt und diametral gegenüberliegend des jeweiligen Zweigfluidkanals 27 eine sacklochartige Vertiefung in die Kanalwand einbringt, die als Rastvertiefung 54 nutzbar ist.
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Vorzugsweise ist der Hauptfluidkanal 24 zumindest desjenigen Profilstabes 35, der für eine Rastfixierung eines Abschlussdeckels 43 genutzt wird, im gleichen Verteilungsraster wie die Zweigfluidkanäle 27 mit Rastvertiefungen 54 versehen. Besonders gut wird dies aus 5 deutlich. Dadurch erübrigt sich eine individuelle Herstellung der Rastvertiefungen nach dem Ablängen eines stangenförmigen Ausgangsmaterials auf die für einen Profilstab 35 gewünschte Länge.
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Die weiter oben erwähnten Befestigungslaschen 45a der Ventilträger-Befestigungsmittel 45 sind zweckmäßigerweise als einstückige Bestandteile des Grundkörpers 56 ausgebildet.
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An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Abschlussdeckel 43 bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial bestehen, während die Profilstäbe 35 zweckmäßigerweise aus Metall und insbesondere aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind.
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Vorzugsweise dient mindestens ein Abschlussdeckel 43 der Zufuhr und/oder Abfuhr des von den Ventileinheiten 3 zu steuernden Druckmediums in den Ventilträger 2 und aus dem Ventilträger 2. Dies trifft auf die illustrierten Ausführungsbeispiele zu, bei denen in vorteilhafter Weise sogar beide Abschlussdeckel 43 über die Funktionalität eines Zuführens und Abführens des fluidischen Druckmediums verfügen. Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich auf beide Abschlussdeckel 43, können aber auch nur bei einem einzigen Abschlussdeckel 43 verwirklicht sein.
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Jeder Abschlussdeckel 43 ist, bevorzugt in der Längsrichtung 15a, von mindestens einem Fluidkanal durchsetzt, der zur besseren Unterscheidung als Deckelfluidkanal 57 bezeichnet sei. Dieser Deckelfluidkanal 57 verläuft bevorzugt koaxial durch einen der Befestigungsstutzen 47 hindurch, der insbesondere in diesem Zusammenhang hülsenförmig ausgebildet ist. Der Deckelfluidkanal 57 verfügt an dem Abschlussdeckel 43 im Bereich der Innenseite 46 über eine Innenmündung 58 und im Bereich der entgegengesetzten Außenseite 62 über eine Außenmündung 59. Die Innenmündung 58 ist von einer stirnseitigen Öffnung des Befestigungsstutzens 47 gebildet.
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Im an der Ventilträgerleiste 16 montierten Zustand des Abschlussdeckels 43 kommuniziert der Deckelfluidkanal 57 über die Innenmündung 58 mit einem der Hauptfluidkanäle 24.
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Bevorzugt hat der Abschlussdeckel 43 eine der Anzahl von Hauptfluidkanälen 24 entsprechende Anzahl von Deckelfluidkanälen 57, die sich gegebenenfalls jeweils durch einen der hülsenförmigen Befestigungsstutzen 47 hindurch erstrecken. Dadurch kann über ein und denselben Abschlussdeckel 43 die Fluidzufuhr und Fluidabfuhr bezüglich sämtlicher Hauptfluidkanäle 24 erfolgen.
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Sind beide Abschlussdeckel 43 mit einer entsprechenden Anzahl von Deckelfluidkanälen 57 ausgestattet, kann eine Fluidversorgung und Fluidentsorgung von beiden Stirnseiten der Ventilträgerleiste 16 her erfolgen.
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Es besteht ferner die Möglichkeit, beide Abschlussdeckel 43 jeweils mit einer im Vergleich zur Anzahl der Hauptfluidkanäle 24 geringeren Anzahl von Deckelfluidkanälen 57 auszustatten, sodass mindestens ein Hauptfluidkanal 24 von nur der einen Stirnseite und mindestens ein weiterer Hauptfluidkanal 24 von nur der anderen Stirnseite fluidisch versorgt beziehungsweise entsorgt werden kann.
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Die Außenmündungen 59 derjenigen Deckelfluidkanäle 57, die mit dem Hauptfluidkanal 24 eines Entlastungskanalsystems 23b kommunizieren, erlauben einen Fluiddurchtritt zur Atmosphäre. Bevorzugt sind die entsprechenden Außenmündungen 59 mit Schalldämpfern 63 bestückt.
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Diejenigen Deckelfluidkanäle 57, die mit dem Hauptfluidkanal 24 des Speisekanalsystems 23a kommunizieren, weisen an der Außenmündung 59 zweckmäßigerweise eine Fluidleitungs-Anschlusseinrichtung 64 auf. Sie ermöglicht das insbesondere lösbare Anschließen einer Fluidleitung, die mit einer externen Druckquelle verbunden ist, aus der der Ventilträger 2 mit dem zu steuernden fluidischen Druckmedium versorgt wird. Bei der Fluidleitungs-Anschlusseinrichtung 64 handelt es sich insbesondere um eine Steckverbindungseinrichtung. Alternativ kann aber auch ein Anschlussgewinde vorgesehen sein.
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Es versteht sich, dass die Schalldämpfer 63 auch entfallen können. Ferner besteht die Möglichkeit, die mit einem Entlastungskanal 23b kommunizierenden Deckelfluidkanäle 57 ebenfalls mit einer Fluidleitungs-Anschlusseinrichtung 64 auszustatten, um eine gefasste Fluidabfuhr aus dem Ventilträger 2 zu ermöglichen.
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Sowohl die Innenmündungen 58 als auch die Außenmündungen 59 sind zweckmäßigerweise an dem weiter oben erwähnten Grundkörper 56 angeordnet.
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Jeder Abschlussdeckel 43 ist bevorzugt so ausgebildet, dass abgesehen von den Befestigungsstutzen 47 keine axiale Überlappung mit den Profilstäben 35 der Ventilträgerleiste 16 vorliegt. Gemäß einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel besteht jedoch die Möglichkeit, den Grundkörper 56 im Bereich der Innenseite 46 mit einem axial abstehenden Rahmenabschnitt zu versehen, dessen radiale Innenkontur der Außenkontur der Ventilträgerleiste 16 entspricht und die einen axial offenen Innenraum definiert, in den die Ventilträgerleiste 16 axial eintaucht. Die Ventilträgerleiste 16 ist dann an ihrem axialen Endabschnitt peripher von dem Rahmenabschnitt umschlossen, was eine Querabstützung des Abschlussdeckels 43 bezüglich der Ventilträgerleiste 16 bewirkt. Die axiale Länge der Befestigungsstutzen 47 ist dabei zweckmäßigerweise geringer als diejenige des Rahmenabschnittes.
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Wird ein Befestigungsstutzen 47 nicht zur Fluidführung genutzt, ist er nicht zwingend hülsenförmig auszubilden. Er kann stirnseitig geschlossen und beispielsweise aus Vollmaterial bestehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2047111 B1 [0003]
- WO 2009/127223 A1 [0004]