-
Diese
Erfindung bezieht sich auf einen Magnetventilverteiler, bei dem
ein Magnetventil zum Steuern einer Fluiddruckvorrichtung und eine
Relaisvorrichtung zum Steuern einer elektrischen Vorrichtung auf
einem Verteilerblock installiert sind.
-
Bei
verschiedenen Typen von Automatisierungsvorrichtungen wird oft ein
durch hydrostatischen Druck gesteuertes Betätigungselement, wie z.B. ein
Luftzylinder, zusammen mit einer elektrischen Vorrichtung, z.B.
ein Elektromotor, verwendet. Im Allgemeinen werden ein solches Betätigungselement
und eine solche elektrische Vorrichtung jeweils einzeln durch einen
Magnetventilverteiler und eine Relaisvorrichtung gesteuert. In vielen
Fällen,
wo das Magnetventil und die Relaisvorrichtung normalerweise an unterschiedlichen
Orten installiert sind, muss für
jede Einheit ein Einbaustandort geschaffen werden, wodurch die Gesamtgröße der Automatisierungsvorrichtung
zunimmt.
-
Außerdem,
wenn die Einbaustandorte für das
Magnetventil und die Relaisvorrichtung voneinander getrennt sind,
ist nicht nur die Verdrahtung für die
Stromversorgung oder das Betriebssignal getrennt und kompliziert,
sondern auch das Magnetventil und die Relaisvorrichtung müssen getrennt
voneinander gehandhabt werden, was zum Ergebnis hat, dass Installation
und Wartung, z.B. Funktionskontrollen, äußerst schwierig werden.
-
Ziel
dieser Erfindung ist es, einen Magnetventilverteiler mit einer Relaisvorrichtung
zu schaffen, bei dem der Magnetventilverteiler und die Relaisvorrichtung
an einem Ort integriert sind, so dass die Anzahl der Einbauorte
verringert, die Steuerung und die Verdrahtung vereinfacht und das
Magnetventil und die Relaisvorrichtung gleichzeitig gehandhabt werden
können.
-
Gemäß dieser
Erfindung wird ein Magnetventilverteiler geschaffen, der eine Vielzahl
von Magnetventilen zum Steuern einer Fluiddruckvorrichtung über Schaltkanäle, zumindest
eine Relaisvorrichtung zum Steuern einer elektrischen Vorrichtung
durch ein Relais, das öffnet
und schließt,
und eine Vielzahl von Verteilerblöcken umfasst, die miteinander
verbunden sind und jeder im Wesentlichen denselben Aufbau hat, und
wobei eines der Magnetventile oder die Relaisvorrichtung auf einer
Montagefläche
desselben angebracht ist.
-
Die
Vielzahl der Verteilerblöcke
weist jeweils eine Montagefläche
auf, nach der eine Vielzahl von Kanallöchern zum Versorgen eines Magnetventils
mit Druckfluid öffnen,
und einen Stromversorgungsstecker zum Verbinden mit einem Stromaufnahmestecker,
der für
das Magnetventil vorgesehen ist. Die Relaisvorrichtung hat ein Gehäuse, das
so ausgebildet ist, um auf der Montagefläche des Verteilerblocks innerhalb
der Blockbreite befestigt werden zu können, ein Relais, das im Gehäuse eingebaut
ist und elektrisch öffnet
und schließt,
einen Stromaufnahmestecker, der mit dem Stromversorgungsstecker des
Verteilerblocks verbunden werden kann, und einen Dichtungsabschnitt
zum Abdichten jedes Kanallochs auf der Montagefläche.
-
Ein
Magnetventilverteiler mit oben genanntem Aufbau ist so angeordnet,
dass eine Relaisvorrichtung auf einem Verteilerblock zum Anbringen
eines Magnetventils befestigt werden kann, wodurch ein Magnetventil
zum Steuern einer Fluiddruckvorrichtung und eine Relaisvorrichtung
zum Steuern eines elektrischen Geräts in einer Vorrichtung integriert werden
können.
Somit wird nicht nur der separate Einbauort für die Relaisvorrichtung unnötig, sondern kann
auch das Stromversorgungssystem vereinheitlicht werden, so dass
Steuersystem und Verdrahtung vereinfacht werden. Weiterhin können durch
Integrierung von Relaisvorrichtung und Magnetventil in Bezug auf
den Einbauort und die Stromversorgung die Relaisvorrichtung und
das Magnetventil oder die Magnetventile gleichzeitig gehandhabt
werden und die Montage und die Wartung, z.B. Funktionskontrolle, können leicht
ausgeführt
werden.
-
Das
Gehäuse
der Relaisvorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, um im Wesentlichen
dieselbe äußere Form
wie das Magnetventil zu haben.
-
Nach
einem Ausführungsbeispiel
hat das Gehäuse
der Relaisvorrichtung einen hohlförmigen Abschnitt, der durch
eine Abdeckung luftdicht abgeschlossen ist, und ist das Relais im
hohlförmigen
Abschnitt eingeschlossen. Eine Endfläche in Längsrichtung des Gehäuses dient
als Ausgangsfläche
zum Anschließen
des Relais an die elektrische Vorrichtung und eine Zuleitungsschnur
oder ein Stecker zum Anschließen
des Relais wird von der Ausgangsfläche luftdicht versiegelt nach
außen
geführt.
-
Nach
einem anderen Ausführungsbeispiel haben
die Verteilerblöcke
jeweils eine Vielzahl von Fluidkanälen, die mit jedem Kanalloch
auf der Montagefläche
in Verbindung stehen und durch Zusammenfügen der Verteilerblöcke miteinander
verbunden werden, sowie Messer- und
Federleisten, die zum Übertragen
von Netzstrom und einem seriellen Signal zum Steuern des Magnetventils
elektrisch verbunden sind, wobei sich die Messerleiste auf der einen
Seitenfläche
des Verteilerblocks und die Federleiste auf der gegenüberliegenden
Seitenflä che
desselben befinden. Beim Zusammenfügen der Verteilerblöcke werden
die Messerleiste und die Federleiste des angrenzenden Verteilerblocks
miteinander verbunden.
-
Es
erfolgt nun eine ausführliche
Beschreibung anhand der beigefügten
Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine
auseinander gezogene perspektivische Ansicht mit der Ausführung eines
Magnetventilverteilers mit einer Relaisvorrichtung gemäß dieser Erfindung.
-
2 eine
Schnittdarstellung der Relaisvorrichtung gemäß der Ausführung.
-
3 eine
auseinander gezogene perspektivische Ansicht der Relaisvorrichtung
in 2.
-
4 einen
Stromlaufplan der Relaisvorrichtung.
-
5 eine
Schnittdarstellung eines wesentlichen Teils mit einer Ausführung, die
sich von der Relaisvorrichtung in 2 unterscheidet.
-
1 zeigt
eine Ausführung
des Magnetventilverteilers mit einer Relaisvorrichtung. Der Magnetventilverteiler
nach dieser Ausführung
hat eine Vielzahl von Magnetventilen 1 zum Steuern einer
Fluiddruckvorrichtung durch Umschalten von Kanälen mit Druckfluid, wie z.B.
Druckluft, eine Relaisvorrichtung 5 zum Steuern einer elektrischen
Vorrichtung durch eine Relaisvorrichtung, die öffnet und schließt, und
eine Vielzahl von modularen Verteilerblöcken 2, die miteinander
verbunden sind und auf denen jeweils das Magnetventil 1 und
die Relaisvorrichtung 5 angebracht sind. Eine solche Reihe
von Verteilerblöcken
hat einen Zuführungs-/Abführungsblock 3,
der mit dem einen Ende derselben verbunden ist, um von dort jedes
Magnetventil 1 mit dem Druckfluid über die gemeinsamen Kanäle 22 und 23 in
jedem Verteilerblock 2 zu versorgen. Außerdem hat der Zuführungs-/Abführungsblock 3 hat
einen daran angebrachten Zwischenblock 4, um von diesem
die Stromversorgung zum Ansteuern über jeden Verteilerblock 2 zu
entnehmen, während
ein serielles Signal an ein Stromkreiselement übertragen wird, das für jeden
Verteilerblock 2 vorgesehen ist, um einen Magnetventil-Ansteuerungskreis
umzuschalten, wodurch das Magnetventil 1 selektiv EIN/AUS
gesteuert wird.
-
Ein
Teil der Vielzahl von Verteilerblöcken 2, die im Wesentlichen
dieselbe Form und denselben Aufbau haben, wird zum Installieren
der Relaisvorrichtung verwendet, wobei der Vertei lerblock 2a der Relaisvorrichtung
die darauf installiert Relaisvorrichtung 5 aufweist, wie
in 2 dargestellt, welche mit einem Relais 51 zum
Steuern der elektrischen Vorrichtung, z.B. eines Elektromotor in
einem Gehäuse, versehen
ist. Der Verteilerblock 2a wird mit dem gemeinsamen Symbol „2" gekennzeichnet,
außer
wenn von anderen Verteilerblöcken
zum Installieren von Magnetventilen unterschieden werden soll.
-
Außerdem hat
die Relaisvorrichtung 52 vorzugsweise dieselbe oder ähnliche äußere Form
wie das Magnetventil 1, wenn die Gesamtkonstruktion des
Magnetventilverteilers berücksichtigt
wird. Weiterhin ist bei der Ausführung
in 1 der Relaisvorrichtungs-Verteilerblock 2a am
Ende der Reihe angeordnet, damit er Kontakt mit dem Zuführungs-/Abführungsblock 3 hat.
-
Das
Magnetventil 1 besteht aus Dreikanal- oder Fünfkanal-Hauptventilen 12 und
einem oder mehreren Magnetventilen zum Ansteuern der Hauptventile 12 über Pilotventile 11,
die elektromagnetisch vom Magnetventil oder direkt vom Magnetventil
angesteuert werden, um die Fluidkanäle umzuschalten, und ist auf
der Montagefläche 28 auf
dem Verteilerblock 2 mit Schrauben befestigt.
-
Außerdem ist
eine Montagefläche
der mit Verteilerblock 2 übereinstimmenden Unterseite
des Magnetventils 1 mit einem Stromaufnahmestecker versehen,
der mit dem Stromversorgungsstecker 34 auf der Montagefläche 28 elektrisch
verbunden ist. Der Stromaufnahmestecker hat im Wesentlichen denselben
Aufbau wie der Stromaufnahmestecker 56 der Relaisvorrichtung 5,
was unten beschrieben wird.
-
Weiterhin
ist das Magnetventil 1 vorzugsweise in einer Weise konstruiert,
dass jedes der Dreikanal- und Fünfkanal-Magnetventile
dieselbe äußere Form
hat, bei welcher sich nur der innere Aufbau unterscheidet, um den
gemeinsamen Verteilerblock 2 zu verwenden.
-
Der
Verteilerblock 2 umfasst einen Fluidkanalabschnitt 21 und
einen etektrischen Stromkreisabschnitt 31. Der Fluidkanalabschnitt 21 umfasst
den gemeinsamen Zuführungskanal 22 und
die zwei gemeinsamen Abführungskanäle 23 und 23,
die durch den Verteilerblock 2 in Anschlussrichtung verlaufen und
die mit den Kanälen
im Zuführungs-/Abführungsblock 3 (nicht
dargestellt) verbunden sind, zwei Ausgangskanäle 24 und 24,
die an einer Endfläche
in Längsrichtung
des Verteilerblocks 2 offen sind, und Ausgangskanäle, damit
das Ausgangsfluid vom Magnetventil 1 in die Ausgangskanäle 24 und 24 strömen kann.
Zusätzlich hat
die Montagefläche 28 auf dem
Verteilerblock 2 ein Zuführungskanalloch 25,
ein Abführungskanalloch 26 und
ein Ausgangskanalloch 27, das zum Anschließen der
gemeinsamen Kanäle bzw.
der Ausgangskanäle
an die Zuführungs-/Abführungsöffnungen
auf einer Montagefläche
an der Unterseite von Magnetventil 1 offen ist.
-
Zusätzlich umfasst
der elektrische Stromkreisabschnitt 31 eine gedruckte Leiterplatte 35,
auf der ein Schaltungsglied und ähnliches
zum Schalten eines Ansteuerkreises des Magnetventils durch das serielle
Signal vom Zwischenblock 4 installiert sind, eine Messerleiste 33 und
eine Federleiste (nicht dargestellt) zum Aufnehmen des Netzstroms
und zum Übertragen
des seriellen Signals und den Stromversorgungsstecker 34 zum
Zuführen
von Netzstrom zum Magnetventil 1. Diese Stecker sind auf
der Leiterplatte 35 angebracht und durch gedruckte Verdrahtung
auf der Leiterplatte 35 elektrisch miteinander verbunden.
Die Messerleiste 33 ist auf einer Seite des Verteilerblocks 2 und
die Federleiste auf der gegenüberliegenden
Seite der Messerleiste 33 angeordnet. Wenn die Verteilerblöcke miteinander
verbunden werden, werden die Messerleiste 33 und die Federleiste
der angrenzenden Verteilerblöcke 2 und
2 miteinander verbunden.
-
Der
Zuführungs-/Abführungsblock 3 umfasst an
einer Endfläche
desselben einen Zuführungskanal
und einen Abführungskanal
(nicht dargestellt), an welche ein Zuführungsverbindungsstück und ein
Abführungsverbindungsstück angebracht
sind. Diese Kanäle
stehen jeweils in Verbindung mit dem gemeinsamen Zuführungskanal 22 und
den gemeinsamen Abführungskanälen 23 und 23,
die durch den Verteilerblock 2 verlaufen, so dass ein Zuführungsfluid
von außen
in den gemeinsamen Zuführungskanal 22 strömt, und
ein Abführungsfluid
von jedem Magnetventil 1 durch die gemeinsamen Abführungskanäle 23 und 23 abgeführt wird.
-
Der
am Zuführungs-/Abführungsblock 3 angebrachte
Zwischenblock 4 empfängt
und überträgt das vom
Steuersystem übertragene
serielle Signal und empfängt
von einem Netzteil den Netzstrom zum Ansteuern und überträgt und führt ihn
dann jedem Verteilerblock 2 über die Anschlussklemmen 41 und 42 zu,
während
das serielle Signal übertragen
und der Steuerstrom einer Steuervorrichtung zugeführt wird,
wie beispielsweise anderen Magnetventilverteilern.
-
Die Übertragung
des seriellen Signals und die Stromversorgung zu jedem Verteilerblock 2 durch den
Zwischenblock 4 erfolgen über den Zuführungs-/Abführungsblock 3. Das
heißt, der
Zuführungs-/Ableitungsblock 3 hat
auf der Anschlussfläche desselben
eine Federleiste (nicht dargestellt), die dem Verteilerblock 2a entspricht,
wo die Federleiste mit der Messerleiste 33 des Verteilerblocks 2a,
und mit dem Zwischenblock 4 verbunden ist.
-
Der
Endblock 6, der am anderen Ende der Reihe der Verteilerblöcke 2 angebracht
ist, ist verbunden mit dem Zuführungs-/Abführungsblock 3,
wobei Spannschrauben verwendet werden, um die Endteile der gemeinsamen
Kanäle 22 und 23 und ähnliches
zu schließen,
die durch Bohrungen durch die Verteilerblöcke 2 geschaffen werden.
Beim Verbinden werden die Dichtungen 7 zwischen die Verteilerblöcke 2,
zwischen den Verteilerblock 2 und den Zuführungs-/Abführungsblock 3 und
zwischen den Verteilerblock 2 und den Endblock 6 gelegt,
um den Fluidkanalabschnitt 21 und den elektrischen Stromkreisabschnitt 31 im
Verteilerblock 2 einzeln abzudichten.
-
Der
Endblock 6 umfasst eine Messerleiste, die in die Federleiste
des angrenzenden Verteilerblocks 2 gesteckt ist. Ein über die
Messerleiste übertragenes
serielles Signal wird über
eine im Endblock 6 eingebaute Kurzschlussleitung in ein
Rücksignal umgewandelt
und dann über
die Messerleiste zum Zwischenblock 4 übertragen.
-
Die
auf dem Relaisvorrichtungs-Verteilerblock 2a installierte
Relaisvorrichtung 5 wird auf der Montagefläche 28 des
Verteilerblocks mit den Schrauben 62 befestigt und umfasst
das Gehäuse 52,
das so gestaltet ist, um im Wesentlichen dieselbe Form wie das Magnetventil 1 zu
haben, damit es nicht in Breiterichtung von der Montagefläche 28 herausragt,
in welcher das elektrische Schaltkreiselement 50, das ausführlich in 2 und 4 dargestellt
wird, in einem hohlförmigen
Abschnitt desselben eingebaut ist. Das elektrische Schaltkreiselement 50 umfasst
auf dem Träger 53 das
Folgende: das Relais 51, das elektromagnetisch oder elektronisch öffnet und
schließt
(4 zeigt ein elektromagnetisches Relais); eine
Zwischenklemme 55, die mit Relais 51 über die
Verdrahtung auf dem Träger 53 verbunden
ist; eine Schnur 54 mit den Leitern 54c von der
Zwischenklemme 55; einen Stromaufnahmestecker 56 mit
Stromaufnahmeklemmen 57, die mit dem Relais 51 elektrisch
verbunden sind, und elektronische Teile 59, wie z.B. die
Anzeigelampe 58, eine Diode und einen Widerstand. Zusätzlich wird das
elektrische Stromkreiselement 50 durch die Trägerabschnitte 52d von
der Abdeckung 52c in einer Weise stabil gehalten, dass
es sich zum luftdichten Abdichten eines oberen Flächenabschnitts
des Gehäuses 52 in
dem Gehäuse 52 nicht
bewegen kann.
-
Die
Montagefläche
am Unterteil des Gehäuses 52,
die mit Verteilerblock 2a übereinstimmt, ist versehen
mit dem Stromaufnahmestecker 56, der elektrisch mit dem
Stromversorgungsstecker 34 des Verteilerblocks 2a verbunden
ist, und mit dem Kanalloch-Abdichtungsabschnitt 60 zum
luftdichten Abdichten des Zuführungskanallochs 25,
des Abführungskanallochs 26 und
des Ausgangskanalloch 27, die zur Montagefläche 28 des
Verteilerblocks 2a öffnen.
-
Der
Kanallochabdichtungsabschnitt 60 wird derart gebildet,
dass das Teil, welches jedem Kanalloch der Montagefläche des
Gehäuses 52 entspricht, flach
ist, um jede Dichtung, die am Umfang der Öffnungen der Kanallöcher angebracht
ist, in ihrer Gesamtheit anzupressen, wodurch jedes Kanalloch zur Erhaltung
eines luftdichten Verschlusses der gemeinsamen Kanäle 22 und 23 luftdicht
verschlossen wird.
-
Zusätzlich ist
das Gehäuse 52 zur
Erhaltung eines luftdichten Verschlusses derart konstruiert, dass
der Stromaufnahmestecker 56 über das Dichtungsteil 8 mit
dem Stromversorgungsstecker 34 des Relaisvorrichtungs-Verteilerblocks 2a verbunden
ist und die Schnur 54 durch einen am ausführenden
Abschnitt 52a des Gehäuses 52 angebrachten
Runddichtring 9 luftdicht verschlossen wird. Genauer ausgedrückt, wie
in 2 dargestellt, wird der an der Schnur 54 angebrachte
Runddichtring 9 durch die Endplatte 52b auf der
ausführenden
Seite der Schnur 54 des Gehäuses 52 gedrückt und
verformt, um den Spalt zwischen dem ausführenden Abschnitt 52a und der
Schnur zu verschließen.
-
Die
Relaisvorrichtung 5 arbeitet, wenn das innere Relais 51 von
dem Stromzuführungsstecker 34 des
Verteilerblocks 2a über
den Stromaufnahmestecker 56 Netzstrom empfängt, um
die mit dem Stecker 54a verbundene elektrische Vorrichtung ein-/auszuschalten.
Die Stromversorgung für
das Relais 51 über
den Stromzuführungsstecker 34 wird
am Verteilerblock 2a durch das serielle Signal vom Zwischenblock 4 in
einer Weise ähnlich
wie beim Magnetventil 1 gesteuert.
-
Nach
dieser Ausführung
ist die Relaisvorrichtung 5 so konstruiert, dass die Schnur 54 von
Relais 51 aus dem Gehäuse 52 herausgeführt und
vom Ausgangsstecker 54a an der Spitze derselben ein Steuersignal
und ähnliches
ausgegeben werden kann; wie jedoch in 5 dargestellt,
kann sie auch so konstruiert sein, dass sie an der Endplatte 52b zum
Verdrahten anstelle des Ausgangssteckers 54a einen Ausgangsstecker 54b aufweist,
während
die Leiter 54c der Schnur 54 damit verbunden werden.
-
Auch
in diesem Fall ist es notwendig, dass die Dichtungen 10 zwischen
der Endplatte 52b, an welcher der Ausgangsstecker 54b befestigt
wird, und dem Gehäuse 52 eingesetzt
werden, um einen luftdichten Verschluss im Gehäuse zu erhalten.
-
Bei
dem Magnetventilverteiler mit oben genanntem Aufbau werden das serielle
Signal vom Steuersystem und der Netzstrom zum Ansteuern vom Netzteil
zusammen an den Zwischenblock 4 übertragen und zugeführt und
dann von dort über
einen stromführenden
Mechanismus zum Verteilerblock 2 übertragen bzw. diesem zugeführt, wodurch das
Magnetventil 1 und die Relaisvorrichtung 5 auf der
Basis des seriellen Signals angesteuert werden.
-
Da
die Relaisvorrichtung 5 einen Teil der Vielfalt der Verteilerblöcke 2 als
daran zu installierenden Relaisvorrichtungs-Verteilerblock 2a verwendet und
in einem Stück
als Teil des Magnetventilverteilers zusammengesetzt wird, besteht
nicht die Notwendigkeit, die Relaisvorrichtung 5 an anderer
Stelle zu installieren. Mehr noch, da die Teile gemeinsam verwendet
werden können,
können
die Herstellungskosten gesenkt werden.
-
Weiterhin,
da die Relaisvorrichtung 5 und der Magnetventilverteiler
erfasst werden, um den Stromversorgungsmechanismus zu vereinheitlichen,
können
nicht nur das Steuersystem und die Verdrahtung vereinfacht, sondern
auch die Relaisvorrichtung 5 und der Magnetventilverteiler
gleichzeitig gehandhabt werden, wodurch Montage und Wartung, wie z.B. Überprüfung des
Betriebs, leicht auszuführen sind.
-
Bei
der obigen Ausführung
wird nur eine Relaisvorrichtung 5 verwendet, es ist Jedoch
auch möglich,
durch Erhöhen
der Anzahl der Relaisvorrichtungs-Verteilerblöcke 2a eine Vielzahl
von Relaisvorrichtungen zu verwenden.
-
Zusätzlich ist
bei dieser Ausführung
der Relaisvorrichtungs-Verteilerblock 2a in einer Position angeordnet,
die mit dem Zuführungs-/Abführungsblock 3 an
einem Endabschnitt der Reihe Kontakt hat, wobei jedoch die Position,
in welcher der Verteilerblock 2a installiert ist, im Prinzip
beliebig sein kann.
-
Weiterhin
ist es bei dieser Ausführung,
obwohl das Ansteuern der Relaisvorrichtung 5 und des Magnetventils 1 von
einem seriellen Signal gesteuert wird, auch möglich, eine beliebige Steuervorrichtung zu
verwenden, die die Stromzufuhr zur Relaisvorrichtung 5 und
zum Magnetventil 1 über
den Erregermechanismus der Antriebsleistung steuern kann.
-
Wie
oben ausführlich
beschrieben, können die
Relaisvorrichtung und der Magnetventilverteiler in eine Vorrichtung
integriert werden, da der Magnetventilverteiler eine Vielzahl von
Verteilerblöcken
als Relaisvorrichtungs-Verteilerblock verwendet, um die Relaisvorrichtung
darauf zu installieren, so dass es möglich ist, nicht nur einen
separaten Installationsplatz für
die Relaisvorrichtung wegzulassen, sondern auch den Erregermechanismus
zu vereinheitlichen, wodurch Steuersystem und Verdrahtung vereinfacht werden.
Zusätzlich
können
durch Integrieren der Relaisvorrichtung und des Magnetventilverteilers
in Bezug auf den Installationsplatz und die Elektrik die Relaisvorrichtung
und das Magnetventil gleichzeitig gehandhabt werden, so dass Installation
und Wartung, z.B. Überprüfen der
Funktion, leicht auszuführen sind.