DE3834816C2 - Steuervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Um mehrere Verbraucher wahlweise mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium anzusteuern, werden bekanntlich Ventile verwendet, die den Durchfluß des Mediums sperren, freigeben oder regeln.

Aus der DE 26 05 155 A1 ist ein Geräteträger zur Bildung eines Verkettungssystems für Hydraulikventile bekannt, wobei medienführende Kanäle vorgesehen sind, die inner­ halb des Geräteträgers in einer Ebene liegen. Dazu sind in Querbohrungen einsetzbare Wegeventile vorgesehen, deren Zu- oder Ablaufanschluß in Achsrichtung der Quer­ bohrung liegt und deren Ab- und Zulauf mit einem der radial zur Querbohrung liegenden Kanäle verbunden ist.

Die DE 33 06 521 A1 offenbart ein elektrisch gesteuertes Schaltsystem für pneumatische Steuersignale mit einem Doppelsitzventil. Dabei soll die von den Elektromag­ netventilen verbrauchte Leistung so gering sein, daß die Erregung direkt durch die leistungsschwachen Abgänge der Steuergeräte vorgenommen werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steuer­ vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß mit ein­ fachen Mitteln eine Vielzahl von Ventilen und Ver­ teilerkanälen klein- und- flachbauend zusammengefaßt sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie weitere Vorteile und wesentliche Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung als Beispiel angegeben. Es stellen dar:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung in Seitenansicht, teilweise geschnitten, und

Fig. 2 die Steuervorrichtung gemäß Fig. 1 in Drauf­ sicht.

Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 besitzt einen scheibenförmigen Verteiler 2, der eine nur geringe Gesamtdicke hat und vorzugsweise eine flachrechteckförmige Konfiguration aufweist. Der Verteiler 2 kann aus einer oberen Platte 3 und einer unteren Platte 4 sowie einer zwischen den beiden Platten angeordneten Dichtung 5 bestehen, die aus einem Elastomer hergestellt sein kann, während die Platten 3, 4 aus vorzugsweise korrosions- und/oder säurebeständigem Metall, wie Chromnickelstahl, oder Kunststoff hergestellt sein können.

In dem Verteiler 2 ist eine Vielzahl von medienführenden Kanälen 6 vorgesehen, die zweckmäßig in der Dichtung 5 ausgebildet sein können und in deren Ebene verlaufen.

Den Kanälen 6 sind Anschlüsse 7 zugeordnet, die als pneu­ matische oder hydraulische Anschlußstecker ausgebildet sein können, die ein schnelles An- und Abkuppeln von Schlauchleitungen und dergleichen ermöglichen. Die An­ schlüsse 7 können zweckmäßig sämtlich an einer einzigen Seite des Verteilers 2 vorgesehen und an einer Schmal­ seite 8 der Platten 3, 4 angeordnet sein. Dadurch befinden sich die etwa in einer gemeinsamen Ebene liegenden Anschlüsse 7 nicht verstreut an verschiedenen Stellen des Verteilers 2, sondern sie sind vielmehr an einer einzigen Verteilerseite zentral zusammengefaßt und dadurch leicht zugänglich und direkt auf ein Kup­ plungsteil steckbar.

In dem scheibenförmigen Verteiler 2 kann eine Vielzahl von Doppelsitzventilen 9 integriert sein, die zweck­ mäßig in einer Reihe dicht nebeneinander angeordnet sind. Vorzugsweise können im Verteiler 2 etwa vier bis zwölf, im Bedarfsfalle aber auch zwanzig oder mehr Doppelsitzventile 9 je nach Erfordernis wahlweise vor­ gesehen sein.

Der Fig. 1 ist zu entnehmen, daß für die Integration der Doppelsitzventile 9 im Verteiler 2 für jedes Doppel­ sitzventil 9 je eine Ausnehmung 10 ausgebildet sein kann, die axial vorzugsweise senkrecht zur Verteilerebene verläuft. In die Ausnehmung 10 kann eine Buchse 11 ein­ gesetzt sein, die bevorzugt symmetrisch ausgebildet ist und mit einem Teil in die obere Platte 3 und mit einem anderen Teil in die untere Platte 4 hineinragt, so daß die beiden Platten 3, 4 zueinander zentriert sind.

Am oberen und unteren Teil der Buchse 11 kann je ein bevorzugt als O-Ring ausgebildeter Dichtring 12 in einer Nut gelagert sein, so daß eine Abdichtung zu den Platten 3, 4 gegeben ist. Zwischen den beiden Dichtringen 12 kann die Buchse 11 einen an ihrem Umfang ausgebildeten Ringkanal 13 aufweisen, der in der Ebene der die medienführenden Kanäle 6 aufweisenden Dichtung 5 vorgesehen ist. An den einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Buchse 11 können Ventilsitze 14, 15 ausgebildet sein, wobei der eine obere Ventilsitz 14 in der Ebene der oberen Platte 3 und der andere untere Ventilsitz 15 in der Ebene der unteren Platte 4 sich befinden.

In der Buchse 11 ist eine durch eine hier nicht darge­ stellte Querbohrung mit dem Ringkanal 13 verbundene Bohrung 16 ausgebildet, in der sich ein axial bewegbarer Ventilstößel 17 befindet, der die Buchse 11 an beiden Ventilsitzen 14, 15 überragt und der zwei Sitzdichtungen 18, 19 aufweist, die mit den Ventilsitzen 14, 15 korres­ pondieren. Dazu kann in der Ausnehmung 10 eine Feder 20 gelagert sein, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel die untere Sitzdichtung 19 gegen den Ventilsitz 15 drückt, während die obere Sitzdichtung 18 zur Freigabe des Ventilsitzes 14 von diesem abgehoben ist. Außerdem kann an dem Ventilstößel 17 des Doppelsitzventils 9 über der oberen Sitzdichtung 18 ein Steuerkolben 21 angeordnet sein, der in einem Zylinder 22 der Ausnehmung 10 gelagert ist und eine gegen die Zylinderwandung anschmiegbare Ringlippe 23 aufweisen kann.

Der Zylinder 22 kann zu einem Teil in einem Anschluß­ teil 24 ausgebildet sein, der an der oberen Seite der Platte 3 vorsteht. An den Anschlußteil 24 kann ein Betätiger 25 für das Doppelsitzventil 9 angeflanscht werden. Der Betätiger 25 kann wie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel bevorzugt als Vorsteuerventil aus­ gebildet sein, das mittels Schrauben 26 am Anschlußteil 24 angeschraubt werden kann.

Um das Doppelsitzventil 9 über das Vorsteuerventil 25 betätigen zu können, weist der Anschlußteil 24 eine Druckleitung 27, eine Arbeitsleitung 28 und eine Ent­ lüftungsleitung 29 auf. Das Vorsteuerventil 25 kann über einen Elektromagneten 30 geschaltet werden, der an einer Leiterplatte 31 kontaktiert ist. Die Leiter­ platte 31 mit den in Reihe nebeneinander angeordneten Elektromagneten 30 und Vorsteuerventilen 25 sowie der Verteiler 2 mit den integrierten Doppelsitzventilen 9 können vorteilhaft als kleinbauend kompakte Bauein­ heit ausgebildet sein, wobei die Leiterplatte 31 zweckmäßig im Eurokartenformat (160 × 100 mm) ausge­ führt sein kann, so daß die gesamte Baueinheit in einen 19-Zoll-Einschubrahmen einsetzbar ist.

Dabei kann es günstig sein, die Elektroanschlüsse 32 an dem einen Seitenrand 33 der Leiterplatte 31 anzuordnen, der parallel zur Schmalseite 8 des Verteilers 2 ver­ läuft, so daß die Elektroanschlüsse 32 und die An­ schlüsse 7 für das Medium an ein und derselben Seite und etwa in einer gemeinsamen Ebene der Kompaktbauein­ heit sich befinden. Somit können die Anschlüsse 32 und 7 gleichzeitig in elektrische und medienführende Kupp­ lungsteile eingesteckt werden.

Die Kanäle 6 und Anschlüsse 7 des Verteilers 2 können zweckmäßig so ausgebildet und angeordnet sein, daß für jedes einzelne Doppelsitzventil 9 ein separater Ar­ beitskanal 6 mit je einem Anschluß 7A gegeben ist, wie dies insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist. Darüber hinaus kann es günstig sein, alle im Verteiler 2 integrierten Doppelsitzventile 9 gemeinsam über einen einzigen Druckkanal 6 und Druckanschluß 7P zu versorgen und zudem für alle Doppelsitzventile 9 einen gemeinsamen Entlüftungskanal 6 mit einem Ent­ lüftungsanschluß 7R im Verteiler 2 vorzusehen.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Steuer­ vorrichtung 1 besteht darin, daß unter Einsparung komplizierter Teile eine kompakte, flache Steuervor­ richtung mit integrierten Doppelsitzventilen 9 gegeben ist, wobei nur wenige Bauteile notwendig sind und eine hohe Dauerfunktionstüchtigkeit gewährleistet ist. Außerdem ist die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 1 ausgesprochen servicefreundlich und kann problemlos ausgetauscht werden, so daß Wartungs- und Umrüstarbeiten mit einfachsten Mitteln schnell und zuverlässig durch­ geführt werden können.

Claims (12)

1. Steuervorrichtung für gasförmige oder flüssige Medien, dadurch gekennzeichnet, daß in einem aus zwei Platten (3, 4) und einer zwischen diesen vorgesehenen Dichtung (5) gebildeten, medienführende Kanäle (6) aufweisenden scheibenförmigen Verteiler (2) in mindestens einer Ausnehmung (10) mindestens ein aus zwei Ventilsitzen (14, 15), einem axial quer zur Verteilerebene bewegbaren Ventilstößel (17) und zwei an diesem angeordneten, mit den Ventilsitzen (14, 15) korrespondierenden Sitzdichtungen (18, 19) gebildetes Doppelsitzventil (9) vorgesehen ist.

2. Steuervorrichtung nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (6) in der Dichtung (5) zwischen den beiden Platten (3, 4) des Verteilers (2) vorgesehen sind.

3. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (6) in der Dichtungsebene verlaufend ausgebildet und zu Anschlüssen (7) geführt sind.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anschlüsse (7) an einer Schmalseite (8) der Platten (3, 4) bevorzugt in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind.

5. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Verteiler (2) wahlweise zwanzig oder mehr, vorzugsweise etwa vier bis zwölf Doppelsitzventile (9) vorgesehen sind und daß im Verteiler (2) für jedes der Doppelsitzventile (9) ein separater Arbeitskanal (6) und für alle Doppel­ sitzventile (9) ein gemeinsamer Druckkanal (6) und ein gemeinsamer Entlüftungskanal (6) ausgebildet ist.

6. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsitze (14, 15) an gegenüberliegenden Seiten einer die Platten (3, 4) in der Ausnehmung (10) zentrierenden Buchse (11) angeordnet sind.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Buchse (11) einen bevorzugt in der Ebene der Dichtung (5) ausgebildeten Ringkanal (13) aufweist.

8. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (11) an gegen­ überliegenden Seiten des Ringkanals (13) über mindestens je einen Dichtring (12) in der Ausnehmung (10) des Ver­ teilers (2) abgedichtet ist.

9. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (17) die Buchse (11) mit den Ventilsitzen (14, 15) in einer Bohrung (16) durchsetzt und einen gegen die Kraft einer Feder (20) bewegbaren Steuerkolben (21) aufweist, der in einem im Verteiler (2) vorgesehenem Zylinder (22) gelagert ist, in den eine Druckleitung (27), eine Arbeitsleitung (28) und eine Entlüftungsleitung (29) einmünden.

10. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die eine Sitzdichtung (19) und die Feder (20) in der Ebene der einen (unteren) Platte (4) und die andere Sitzdichtung (18) und der Steuerkolben (21) am gegenüberliegenden Ende des Ventilstößels (17) in der Ebene der anderen (oberen) Platte (3) des Verteilers (2) vorgesehen sind und daß die Druckleitung (27), die Arbeitsleitung (28) und die Entlüftungsleitung (29) in einem Anschlußteil (24) für einen bevorzugt als Vor­ steuerventil ausgebildeten Betätiger (25) ausgebildet sind.

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Anschlußteil (24) an einer Seite der einen (oberen) Platte (3) des Verteilers (2) vorsteht, der bevorzugt an einer Leiterplatte (31) angeordnet ist, die für eine elektrische Kontaktierung des Betätigers (25) vorgesehen und im Eurokartenformat mit dem Ver­ teiler (2) und den Doppelsitzventilen (9) als kompakt kleinbauende, in einen 19-Zoll-Einschubrahmen einsetz­ bare Baueinheit ausgebildet ist.

12. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Leiterplatte (31) an einem Seitenrand (33) angeordnete Elektroanschlüsse (32) aufweist, die bevorzugt etwa in der Ebene der die Anschlüsse (7) für das Medium aufweisenden Schmalseite (8) des Verteilers (2) vorgesehen sind.