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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.
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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.
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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.
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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.
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Die vorliegende Erfindung ist definiert durch Anspruch 1. 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.
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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.
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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.
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Das Gehäuse der Relaisvorrichtung ist vorzugsweise ausgebildet, um im Wesentlichen dieselbe äußere Form wie das Magnetventil zu haben.
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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.
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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 Seitenfläche desselben befinden. Beim Zusammenfügen der Verteilerblöcke werden die Messerleiste und die Federleiste des angrenzenden Verteilerblocks miteinander verbunden.
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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.
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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.
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Ein Teil der Vielzahl von Verteilerblöcken 2, die im Wesentlichen dieselbe Form und denselben Aufbau haben, wird zum Installieren der Relaisvorrichtung verwendet, wobei der Verteilerblock 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der Verteilerblock 2 umfasst einen Fluidkanalabschnitt 21 und einen elektrischen 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.