DE60119638T2

DE60119638T2 - Ventilmodul mit Positionssensor

Info

Publication number: DE60119638T2
Application number: DE60119638T
Authority: DE
Inventors: SMC Corp. Tsukuba Techn. Center Shinji Tsukuba-gun Miyazoe; SMC Corp. Tsukuba Techn. Center Makoto Tsukuba-gun Ishikawa
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2000-09-05
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2021-08-31
Also published as: KR20020019393A; CN1342858A; KR100415783B1; US20020026959A1; EP1184611A3; EP1184611B1; CN1166884C; JP3590762B2; EP1184611A2; JP2002081568A; US6520202B2; TW501693U; DE60119638D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventilmodul mit einem Magnetventil und einer Positionsermittlungsfunktion zum Ermitteln einer Betriebsstellung des Magnetventils unter Verwendung eines Magneten und eines magnetometrischen Sensors.
Ein bekanntes Magnetventil, bei dem die Betriebsstellung einer Spule unter Verwendung eines Magneten und eines magnetometrischen Sensors ermittelt werden kann, wird in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 2-66784 offenbart. Dieses Magnetventil wird gebildet, indem man den Magneten außenumfangsseitig an die Spule montiert und den magnetometrischen Sensor an ein Gehäuse montiert. Wenn sich die Spule in eine der Schaltstellungen bewegt, tastet der magnetometrische Sensor den Magneten ab und schaltet sich ein. Wenn sich die Spule in die andere Schaltstellung bewegt, wird der magnetometrische Sensor von dem Magneten getrennt und schaltet sich aus. Der magnetometrische Sensor ist mittels eines Anschlussdrahts, der aus dem Gehäuse des Magnetventils herausführt, mit einem Regler verbunden.
Zu Magnetventilen dieser Art gehört auch ein als Ventilmodul verwendetes Ventil, wenn es auf einer Mehrfachgrundplatte angebracht ist. Dieses Ventilmodul wird normalerweise gebildet, indem man ein oder mehrere Magnetventile so auf der Mehrfachgrundplatte anbringt, dass Druckfluid und Strom zusammen durch die Mehrfachgrundplatte in die jeweiligen Magnetventile eingespeist werden.
In solch einem Ventilmodul ist es möglich, in ähnlicher Weise wie oben beschrieben, unter Verwendung eines Magneten und eines magnetometrischen Sensors die Betriebsstellungen der Magnetventile zu ermitteln. Wenn der magnetometrische Sensor jedoch wie in der bekannten Anordnung an das Gehäuse des Magnetventils montiert ist, ist es notwendig, eine Leitung aus dem Gehäuse herauszuführen und diese Leitung in ein elektrisches Anschlussstück der Mehrfachgrundplatte einzuführen und dort anzuschließen. Dadurch entstehen leicht Probleme wie beispielsweise mühsame und unübersichtliche Verkabelung und gegenseitige Behinderung von Leitung und anderen Bauteilen. Da der Sensor durch die Leitung an die Mehrfachgrundplatte angeschlossen ist, muss er von dem Gehäuse gelöst werden oder die Leitung muss von der Mehrfachgrundplatte abgetrennt werden, um bei Wartungsarbeiten die Mehrfachgrundplatte und das Magnetventil voneinander zu trennen, was die Handhabung erschwert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventilmodul bereitzustellen, bei dem sowohl die Montage eines magnetometrischen Sensors als auch die Verkabelung einfach ist, das bei Wartungsarbeiten einfach zu handhaben ist, und das eine Funktion zur Positionsermittlung hat.
Gemäß der Erfindung ist ein Ventilmodul vorgesehen, das ein Magnetventil zum Regeln des Druckfluids und eine Mehrfachgrundplatte zum Einspeisen von Druckfluid und Strom in das Magnetventil enthält.
Das Magnetventil enthält ein Gehäuse mit einer Montagefläche, um das Magnetventil auf die Mehrfachgrundplatte zu montieren, ein Ventilteil, ein elektromagnetisches Ansteuermittel zum Ansteuern des Ventilteils, einen Magneten, der sich synchron mit dem Ventilteil bewegt, und eine Aussparung, die an einer Stelle in der Montagefläche vorgesehen ist, die mit jener des Magneten übereinstimmt. Die Mehrfachgrundplatte enthält eine Platzierfläche, auf die das Magnetventil aufgesetzt wird, einen ersten Stecker, der mit einem Regler zum Regeln des Magnetventils verbunden werden kann, wenigstens einen magnetometrischen Sensor, der von der Platzierfläche in Richtung des Magnetventils ragt und von der Aussparung aufgenommen wird, wenn das Magnetventil auf die Platzierfläche aufgesetzt wird, und ein Stromdurchgangsmittel, um zwischen dem magnetometrischen Sensor und dem ersten Stecker Stromdurchgang herzustellen.
In dem Ventilmodul mit dem oben beschriebenen Aufbau ragt der magnetometrische Sensor aus der Mehrfachgrundplatte heraus, die Aussparung oder Vertiefung ist in dem Gehäuse des Magnetventils ausgebildet, und der magnetometrische Sensor ist durch Aufsetzen des Magnetventils auf die Mehrfachgrundplatte an einer vorherbestimmten Stelle in der Vertiefung montiert. Die Montage des magnetometrischen Sensors ist daher einfach, und auch die Verkabelung ist einfach, da die Leitung nicht nach außen geführt werden muss. Darüber hinaus ist die Handhabung einfach, das es nicht notwendig ist, den magnetometrischen Sensor von der Mehrfachgrundplatte zu lösen oder die Leitung von der Mehrfachgrundplatte abzutrennen, wenn man die Mehrfachgrundplatte und das Magnetventil für Wartungsarbeiten voneinander trennt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein überstehendes Teil auf der Platzierfläche der Mehrfachgrundplatte vorgesehen, das in die Vertiefung einpasst wird, und das überstehende Teil dient als Positioniermittel beim Zusammenfügen der Mehrfachgrundplatte und des Magnetventils sowie als Haltevorrichtung für den magnetometrischen Sensor, indem es den magnetometrischen Sensor aufnimmt. In einer vorteilhaften Anordnung ist das Magnetventil ein Schiebermagnetventil, das Ansteuermittel ist ein bzw. sind zwei magnetbetätigte Vorsteuerventil(e), und das Magnetventil hat an einander gegenüberliegenden Seiten des Ventilteils Kolben, die durch die Wirkung von Steuerfluid betätigt werden. Der Magnet ist an das Ventilteil oder an einen der Kolben montiert.
Vorzugsweise ist der Magnet so montiert, dass er von dem Druckfluid oder dem Steuerfluid getrennt ist.
In einer Arbeitsanordnung hat jeder Kolben eine Druckkammer, die auf der einen Endflächenseite ausgebildet ist, eine Entlüftungskammer, die auf der anderen Endflächenseite ausgebildet ist, und eine Kolbendichtung, um die beiden Kammern voneinander zu trennen, und der Magnet ist an einer Stelle an einen der Kolben montiert, die näher an der Entlüftungskammer als an der Kolbendichtung liegt, so dass durch die Kolbendichtung verhindert wird, dass der Magnet mit dem Steuerfluid in Kontakt kommt.
Es folgt eine Beschreibung der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird, in denen:
1 eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Ventilmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
2 eine perspektivische Ansicht ist, die das Ventilmodul von 1 in Explosionsdarstellung mit einem Teil in Schnittzeichnung zeigt.
3 eine vergrößerte Ansicht des Teils von 2 ist.
4 eine Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Ventilmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
5 eine perspektivische Ansicht ist, die das Ventilmodul von 4 in Explosionsdarstellung und ein Teil in Schnittzeichnung zeigt.
6 eine Querschnittsansicht des Teils ist, die ein anderes Beispiel für ein Verfahren zum Montieren eines magnetometrischen Sensors zeigt.
7 eine Querschnittsansicht des Teils ist, die ein weiteres Beispiel für ein Verfahren zum Montieren des magnetometrischen Sensors zeigt.
8 eine perspektivische Ansicht des Teils ist, die ein Beispiel für ein Verfahren zum Anschließen des magnetometrischen Sensors zeigt.
Die 1 bis 3 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ventilmoduls 100 mit einem Magnetventil 1 zum Regeln des Druckfluids wie beispielsweise Druckluft und einer Mehrfachgrundplatte 2 zum Einspeisen des Druckfluids und des Stroms in das Magnetventil 1, wobei das Magnetventil 1 auf die Mehrfachgrundplatte 2 montiert ist.
Das Magnetventil 1 gehört zum Typ der Doppelvorsteuermagnetventile und enthält ein Hauptventil 4 und zwei magnetbetätigte Vorsteuerventile 5a und 5b, die nebeneinander endseitig an das Hauptventil 4 montiert sind, und das Hauptventil 4 wird unter Verwendung dieser Vorsteuerventile 5a und 5b geschaltet. Das Hauptventil 4 ist als Fünf-Wege-Ventil ausgebildet und hat ein aus nicht magnetischem Material gefertigtes Gehäuse 6. Das Gehäuse 6 wird von einem ersten Teil 6a mit rechteckigem Querschnitt gebildet, einem zweiten Teil 6b, das mit einem Ende des ersten Teils 6a verbunden ist und auch als Adapter zum Montieren der Vorsteuerventile 5a und 5b dient, und einem dritten Teil 6c, das mit dem anderen Ende des ersten Teils 6a verbunden ist und als Abschlussabdeckung zum Verschließen eines Endstücks des Gehäuses dient, und eine Unterseite des Gehäuses 6 ist als eine im Wesentlichen flache Montagefläche 1a ausgebildet, um das Gehäuse 6 an einer Platzierfläche 2a auf einer Oberseite der Mehrfachgrundplatte 2 zu befestigen.
An der Montagefläche 1a sind an einer Stelle, die eine Bodenfläche des ersten Teils 6a ist, eine durchgehende Zufuhrbohrung P1, zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten der durchgehenden Zufuhrbohrung P₁ angeordnete durchgehende Ausgangsbohrungen A₁ und B₁, und zwei auf einander gegenüberliegenden Seiten der durchgehenden Ausgangsbohrungen A₁ und B₁ angeordnete durchgehende Ablassbohrungen EA₁ und EB₁ vorgesehen. Im Inneren des ersten Teils 6a ist eine Ventilöffnung 7 vorgesehen, in die die jeweiligen durchgehenden Bohrungen nebeneinander in axialer Richtung münden, und eine Spule 8, die ein Ventilteil zum Schalten der Durchflusswege ist, ist in der Ventilöffnung 7 verschiebbar untergebracht.
An der Spule 8 ist außenumfangsseitig eine Vielzahl von Dichtelementen 9 zum Untergliedern eines Durchflusswegs vorgesehen, der die jeweiligen Anschlüsse miteinander verbindet, und an jedem der einander gegenüberliegenden Endstücke der Spule 8 ist außenumfangsseitig ein endstückseitiges Dichtelement 9a vorgesehen, um eine Entlüftungskammer 10, die an jeder endseitigen Planfläche der Spule 8 angeordnet ist, und den Durchflussweg des Arbeitsfluids in der Ventilöffnung 7 voneinander zu trennen.
In dem zweiten Teil 6b und dem dritten Teil 6c hingegen sind jeweils an den einander gegenüberliegenden endseitigen Planflächen der Spule 8 Kolbenkammern 11a und 11b ausgebildet. Die erste, in dem zweiten Teil 6b ausgebildete Kolbenkammer 11a hat einen großen Durchmesser, und ein erster Kolben 12a mit einem großen Durchmesser ist verschiebbar in der ersten Kolbenkammer 11a untergebracht. Die zweite, in dem dritten Teil 6c ausgebildete Kolbenkammer 11b hat einen kleineren Durchmesser als die erste Kolbenkammer 11a, und ein zweiter Kolben 12b mit einem kleinen Durchmesser ist verschiebbar in der zweiten Kolbenkammer 11b untergebracht. Die Kolben 12a und 12b sind lösbar in Kontakt mit Endflächen der Spule 8 oder einstückig mit der Spule 8 verbunden und bewegen sich synchron mit der Spule 8.
An den rückwärtigen Stirnseiten der jeweiligen Kolben 12a und 12b, d. h. an Teilen, die den Flächen gegenüberliegen, die mit der Spule 8 in Kontakt sind, sind eine erste beziehungsweise zweite Druckkammer 13a und 13b ausgebildet. Die Entlüftungskammern 10, 10, die jeweils durch Öffnungen (nicht gezeigt) nach draußen münden, sind zwischen den entsprechenden Kolben 12a und 12b und der Spule 8 ausgebildet. Diese Druckkammern 13a, 13b und die Entlüftungskammern 10, 10 sind durch Kolbendichtungsstücke 15, 15, die außenumfänglich an den Kolben 12a und 12b befestigt sind, luftdicht voneinander getrennt.
Die erste Druckkammer 13a, die auf einer Seite des ersten Kolbens 12a mit dem großen Durchmesser angeordnet ist, steht in Verbindung mit einem Zufuhranschluss P durch einen Pilotzufuhrflussweg 16, einem manuellen Betätigungsmechanismus 17a (siehe 2), der in einem zusätzlichen Block 14 vorgesehen ist, dem einen Pilotventil 5a, und einem Pilotausgangsflussweg 18a wie aus 3 ersichtlich ist. Die zweite Druckkammer 13b, die auf einer Seite des zweiten Kolbens 12b mit dem kleinen Durchmesser angeordnet ist, steht in Verbindung mit dem Zufuhranschluss P durch den Pilotzufuhrflussweg 16, dem anderen Pilotventil 5b, einem Pilotausgangsflussweg 18b, einem manuellen Betätigungsmechanismus 17b und einem Pilotausgangsflussweg 18c.
Wenn das eine Pilotventil 5a ausgeschaltet ist, ist die erste Druckkammer 13a zur Atmosphäre offen, das andere Pilotventil 5b ist eingeschaltet, und der zweiten Druckkammer 13b wird durch die Pilotausgangsflusswege 18b und 18c Steuerfluid von dem Pilotzufuhrflussweg 16 zugeführt, wobei die Spule 8 von dem zweiten Kolben 12b in eine erste Schaltposition auf der linken Seite geschoben wird, wie in 1 zu sehen ist. Wenn aus diesem Zustand heraus so zwischen den Pilotventilen 5a und 5b geschaltet wird, dass das Pilotventil 5a eingeschaltet und das Pilotventil 5b ausgeschaltet ist, öffnet sich die zweite Druckkammer 13b zur Atmosphäre, und das Steuerfluid wird in die erste Druckkammer 13a geleitet. Dadurch wird die Spule 8 von dem Kolben 12a nach rechts geschoben und in eine zweite Schaltposition gebracht.
Die manuellen Betätigungsmechanismen 17a und 17b dienen jeweils dazu, manuell Schaltzustände zu erhalten, die den Fällen ähneln, in denen die Pilotventile 5a und 5b eingeschaltet sind, und werden bei einem Stromausfall oder einem Defekt der Pilotventile verwendet. Mit anderen Worten, der manuelle Betätigungsmechanismus 17a entspricht dem Pilotventil 5a. Wenn ein Betätigungsteil 17c heruntergedrückt wird, wird eine direkte Verbindung zwischen dem Pilotzufuhrflussweg 16 und dem Pilotausgangsflussweg 18a hergestellt, und es wird Steuerfluid von dem Zufuhranschluss P in die erste Druckkammer 13a geleitet. Der andere manuelle Betätigungsmechanismus 17b entspricht dem Pilotventil 5b. Wenn ein Betätigungsteil 17c heruntergedrückt wird, wird eine direkte Verbindung zwischen dem Pilotzufuhrflussweg 16 und dem Pilotausgangsflussweg 18c hergestellt, und es wird Steuerfluid von dem Zufuhranschluss P in die zweite Druckkammer 13b geleitet.
Die Pilotventile 5a und 5b sind magnetbetriebene Pilotventile zum Öffnen und Schließen der Pilotflusswege durch Erregen eines Magnets. Da der Aufbau und die Funktionsweise der Pilotventile 5a und 5b ähnlich sind wie bei bekannten Pilotventilen, werden diese hier nicht im Detail beschrieben.
An den ersten Kolben 12a des Magnetventils 1 ist ein Magnet 20 montiert, der als detektierter Körper beim Ermitteln einer Betriebsstellung der Spule 8 dient. Dieser Magnet 20 wird hergestellt, indem man Metallpulver mit magnetischen Eigenschaften mit einem weichen, elastischen Basismaterial, beispielsweise Kunstharz und Kunstgummi, vermischt und in eine Ringform bringt, die auf einem Stück ihres Umfangs eine Aussparung hat. Der Magnet 20 ist durch Einsetzen des Magneten in eine Montagenut montiert, die an einer Stelle auf einem Außenumfang des Kolbens 12a ausgebildet ist, die näher an der Entlüftungskammer 10 liegt als an der Kolbendichtung 15, und gleichzeitig einen Durchmesser des Magneten 20 elastisch vergrößert. Indem man mit Hilfe eines an der Mehrfachgrundplatte 2 montierten magnetometrischen Sensors 21 feststellt, wenn sich der Magnet 20 mit dem ersten Kolben 12a (und folglich mit der Spule 8) bewegt, kann man die Betriebsstellung der Spule 8 ermitteln.
In diesem Fall ist der Magnet 20 vorzugsweise so ausgebildet, dass seine Dicke etwas kleiner ist als eine Tiefe der Montagenut, so dass eine Außenumfangsfläche des Magneten 20 in einer niedrigeren Position ist als die Außenumfangsfläche des Kolbens 12a und beim Verschieben nicht mit einer Innenumfangsfläche der Kolbenkammer 11b in Kontakt kommt. Die Folge ist nicht nur ein größerer Widerstand des Kolbens 12a beim Verschieben aufgrund des Kontakts des Magneten 20 mit dem Kolben 12a beim Verschieben, sondern es kann auch ein nachteiliger Adsorptionseffekt winziger magnetischer Partikel in der Atmosphäre durch den Magneten 20 beim Verschieben des Kolbens 12a verhindert werden, selbst wenn der Magnet 20 eine kleine Menge an winzigen magnetischen Partikeln in der Atmosphäre adsorbiert.
Indem man vorsieht, dass sich der Magnet 20 an der oben beschriebenen Stelle auf dem Außenumfang des Kolbens 12a auf der Seite der Entlüftungskammer 10 befindet, ist es möglich zu verhindern, dass der Magnet 20 direkt mit dem Steuerfluid und dem Druckfluid in dem Hauptventil 4 in Kontakt kommt. Wenn das Fluid daher Feuchtigkeit, chemischen Nebel, Partikel aus magnetischem Material wie beispielsweise Metallpulver und Ähnliches enthält, rostet oder korrodiert der Magnet 20 nicht, wenn er mit der Feuchtigkeit und dem chemischen Nebel in Kontakt kommt, und er adsorbiert keine Partikel aus magnetischem Material. Dadurch kommt es nicht zu einer verminderten Genauigkeit bei der Positionsermittlung aufgrund von verringerter Magnetkraft und zur Betriebsunfähigkeit des Kolbens 12a aufgrund der adsorbierten winzigen Partikel.
In der Montagefläche 1a, die in dem Gehäuse 6 des Magnetventils 1 vorgesehen ist, ist eine Vertiefung 22 ausgebildet mit einem im Wesentlichen rechtwinkligen Durchmesser, in die der magnetometrische Sensor 21 eingepasst ist, an einer Stelle, die eine Bodenfläche des zweiten Teils 6d ist, und mit solch einer Tiefe, dass sie in der Nähe des ersten Kolbens 12a ist.
Die Mehrfachgrundplatte 2, auf die das Magnetventil 1 montiert ist, ist schichtartig aufgebaut durch Aneinanderschweißen einer Vielzahl von Mehrfachgrundplatten in einer Dickenrichtung und besteht aus nicht magnetischem Material. Die Mehrfachgrundplatte 2 hat ein Teil 2A, das den Durchflussweg bildet und auf einer Seite einer Hälfte der Mehrfachgrundplatte 2 ausgebildet ist, und ein elektrisches Anschlussteil 2B, das auf einer Seite der anderen Hälfte ausgebildet ist. Auf einer Oberseite der Mehrfachgrundplatte 2 ist eine Platzierfläche 2a so ausgebildet, dass sie das den Durchflussweg bildende Teil 2A und das elektrische Anschlussteil 2B überspannt. Das den Durchflussweg bildende Teil 2A und das elektrische Anschlussteil 2B können einstückig ausgebildet sein oder separat und miteinander verbunden ausgebildet sein.
In dem den Durchflussweg bildenden Teil 2A sind der Zufuhrflussweg P und ein Ablassflussweg E, die in Dickenrichtung durch die Mehrfachgrundplatte 2 führen, sowie zwei in einer Endfläche der Mehrfachgrundplatte 2 ausgeformte Ausgangsanschlüsse A und B ausgebildet. Der Zufuhrflussweg P und der Ablassflussweg E und die entsprechenden Ausgangsanschlüsse A und B stehen jeweils durch Verbindungsbohrungen, die in dem den Durchflussweg bildenden Teil 2A ausgebildet sind, mit einer durchgehenden Zufuhrbohrung P₂, zwei durchgehenden Ablassbohrungen EA₂ und EB₂, und zwei durchgehenden Ausgangsbohrungen A₂ und B₂ auf der Montagefläche 2a des Magnetventils in Verbindung. Wenn das Magnetventil auf die Platzierfläche 2a montiert ist, stehen diese entsprechenden durchgehenden Bohrungen jeweils mit der durchgehenden Zufuhrbohrung P₁, den beiden durchgehenden Ablassbohrungen EA₁ und EB₁, und den beiden durchgehenden Ausgangsbohrungen A₁ und B₁ in Verbindung, die in der Montagefläche 1a des Magnetventils ausgeformt sind.
In der Zeichnung bezeichnet die Bezugsnummer 24 eine Befestigungsbohrung, durch die ein Bolzen eingeführt wird, um die Vielzahl von Mehrfachgrundplatten 2 zusammenzufügen und aneinander zu befestigen, und die Bezugsnummern 25 und 26 bezeichnen eine Positioniernase und eine Einsetzbohrung, die an einander gegenüberliegenden Positionen auf einander gegenüberliegenden Seiten der Mehrfachgrundplatte vorgesehen sind, und die Nase 25 wird in die Einsetzbohrung 26 einer benachbarten Mehrfachgrundplatte 2 eingesetzt.
Das elektrische Anschlussteil 2B enthält eine Aufnahmekammer 27, in der verschiedene anschließbare elektrische Anschlussbauteile untergebracht sind. In dieser Aufnahmekammer 27 sind vorgesehen ein erster Stecker 28, an den eine erste Buchse (nicht dargestellt) an einem Kopfende einer Leitung, die von einem Regler zum Regeln des Magnetventils kommt, angeschlossen ist, eine erste Leiterplatte 29, die elektrisch an den ersten Stecker 28 angeschlossen ist, eine zweite Buchse 30a, die an die erste Leiterplatte 29 angeschlossen ist, und Kontinuitätsmittel 31, um zwischen dem magnetometrischen Sensor 21 und der ersten Leiterplatte 29 Stromdurchgang herzustellen.
Die zweite Buchse 30a ist lösbar mit einem zweiten Stecker 30b verbunden, der an den Pilotventilen 5a und 5b des Magnetventils 1 montiert ist. Das Kontinuitätsmittel 31 hingegen besteht aus einer zweiten Leiterplatte 38, an der der magnetometrische Sensor 21 und ein Anschlussstück 34 zum lösbaren Anschließen der zweiten Leiterplatte 38 und der ersten Leiterplatte 29 montiert ist. Das Anschlussstück 34 besteht aus einer dritten Buchse 34a, die an die zweite Leiterplatte 38 montiert ist, und einem dritten Stecker 34b, der an eine Leitung 35 montiert ist, die von der ersten Leiterplatte 29 wegführt und lösbar mit der dritten Buchse 34a verbunden ist.
Ein hutförmiges überstehendes Teil 37 mit einem rechteckigen Querschnitt und solch einer Größe, dass es im Wesentlichen in die Vertiefung 22 des Magnetventils 1 passt, ist auf einer Oberseite des elektrischen Anschlussteils 2B ausgebildet und ragt von einer Platzierfläche 2a nach oben. Der magnetometrische Sensor 21 wird von einer Seite der Aufnahmekammer 27 in das überstehende Teil 37 eingesetzt, und der magnetometrische Sensor 21 wird von dem überstehenden Teil 37 so gehalten, dass er von der Platzierfläche 2a in Richtung des Magnetventils 1 ragt. Wenn man das Magnetventil 1 auf der Platzierfläche 2a der Mehrfachgrundplatte 2 montiert, wird das überstehende Teil 37 in die Vertiefung 22 eingepasst, um die Mehrfachgrundplatte 2 und das Magnetventil 1 zueinander zu positionieren, und der magnetometrische Sensor 21 wird durch Einpassen des überstehenden Teils 37 in die Vertiefung 22 montiert. Das überstehende Teil 37 dient somit als Positioniermittel, das zum Zusammenfügen der Mehrfachgrundplatte 2 mit dem Magnetventil 1 verwendet wird, und als Haltemittel zum Halten des magnetometrischen Sensors 21, der über die Platzierfläche hinausragt. Das überstehende Teil 37 ist zwar einstückig mit der Mehrfachgrundplatte 2 ausgebildet, aber es kann auch separat ausgebildet und an der Mehrfachgrundplatte 2 befestigt sein.
Der Magnet 20 und der magnetometrische Sensor 21 können in solchen Positionen zueinander angeordnet sein, dass der magnetometrische Sensor 21 Magnetismus des Magneten 20 feststellt, wenn sich der Kolben 12a (folglich die Spule 8) an dem einen Hubende befindet und somit die Position der Spule 8 an dem einen Hubende ermittelt, oder der Magnet 20 und der magnetometrische Sensor 21 können in solchen Positionen zueinander angeordnet sein, dass der magnetometrische Sensor 21 kann in einer ähnlichen Weise Magnetismus des Magneten 20 während des ganzen Hubs der Spule 8 feststellen und somit eine beliebige Position der Spule 8 während des Hubs ermitteln kann.
Bei dem Ventilmodul 100 mit dem oben beschriebenen Aufbau ist die Montage des magnetometrischen Sensors 21 einfach, da der magnetometrische Sensor 21 automatisch an einer im Voraus festgelegten Position in der Vertiefung 22 montiert werden kann, indem man lediglich das Magnetventil 1 auf der Mehrfachgrundplatte 2 montiert. Da die Leitung von dem magnetometrischen Sensor 21 nicht nach außen geführt werden muss, ist die Verkabelung einfach. Außerdem ist die Handhabung einfach, da es nicht nötig ist, den magnetometrischen Sensor 21 von der Mehrfachgrundplatte 2 zu lösen und die Leitung von der Mehrfachgrundplatte 2 abzutrennen, wenn man die Mehrfachgrundplatte 2 und das Magnetventil 1 für Wartungsarbeiten voneinander trennt.
Die 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Ventilmoduls 200. Das Ventilmodul 200 des zweiten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich dadurch von dem Ventilmodul 100 des ersten Ausführungsbeispiels, dass der Magnet 20 an den zweiten Kolben 12b mit dem kleinen Durchmesser auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Kolbens 12a montiert ist, und dass der magnetometrische Sensor 21 an einer Stelle der Mehrfachgrundplatte 2 auf einer Seite des zweiten Kolbens 12b in dem zweiten Ausführungsbeispiel montiert ist, während der Magnet 20 an den ersten Kolben 12 mit dem großen Durchmesser montiert ist, und der magnetometrische Sensor 21 an der Stelle der Mehrfachgrundplatte 2 montiert ist, die dem ersten Kolben 12a in dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht.
Mit anderen Worten, die Vertiefung 22 ist in der Unterseite des dritten Teils 6c des Gehäuses 6 des Magnetventils 1 ausgebildet, das überstehende Teil 37 ist auf der Oberseite des den Durchflussweg bildenden Teils 2A in der Mehrfachgrundplatte 2 ausgebildet, und der magnetometrische Sensor 21 wird in dem überstehenden Teil gehalten. In einer Seitenfläche des den Durchflussweg bildenden Teils 2A in der Mehrfachgrundplatte 2 ist eine Einsetznut 39 für die Verkabelung ausgebildet, und die zweite Leiterplatte 38, an die der magnetometrische Sensor 21 angeschlossen ist, und die erste Leiterplatte 29 sind mit Hilfe einer Leitung 40, die durch die Einsetznut 39 eingeführt wird, direkt miteinander verbunden.
Da die Merkmale des zweiten Ausführungsbeispiels, die nicht vorstehend beschrieben sind, im Wesentlichen ähnlich sind wie jene des ersten Ausführungsbeispiels, sind die Hauptbauteile mit den gleichen Bezugsnummern bezeichnet wie im ersten Ausführungsbeispiel und werden nicht weiter beschrieben.
In den jeweiligen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das hohle hutförmige überstehende Teil 37 zwar in der Mehrfachgrundplatte 2 ausgebildet und der magnetometrische Sensor 21 wird von dem überstehenden Teil 37 aufgenommen, so dass der über die Mehrfachgrundplatte 2 hinausragende magnetometrische Sensor 21 gehalten wird, aber das Verfahren zum Montieren des magnetometrischen Sensors 21 beschränkt sich nicht auf dieses Verfahren. In einem in 6 gezeigten Verfahren ist das überstehende Teil 37 in Form eines Hohlrohrs ausgebildet, das an seinem Kopfende offen ist, und der magnetometrische Sensor 21 wird von dem überstehenden Teil 37 aufgenommen. In diesem Fall kann der magnetometrische Sensor 21 so aufgenommen sein, dass er nicht aus dem überstehenden Teil 37 hinausragt, oder er kann so aufgenommen sein, dass ein Teil des magnetometrischen Sensors 21 aus dem überstehenden Teil 37 hinausragt. In einem in 7 dargestellten Verfahren ist der magnetometrische Sensor 21 nach außen ungeschützt und ohne das obige überstehende Teil 37 an der Mehrfachgrundplatte 2 montiert.
8 zeigt ferner ein anderes Beispiel des Kontinuitätsmittels 31 zum Verbinden des magnetometrischen Sensors 21 und der ersten Leiterplatte 29. In diesem Beispiel sind der magnetometrische Sensor 21 und die erste Leiterplatte 29 durch eine elastische Leitung 41 direkt miteinander verbunden, während in den obigen Ausführungsbeispielen die zweite Leiterplatte 38 und die erste Leiterplatte 29 lösbar durch das dritte Anschlussstück 34 miteinander verbunden sind.
In den obigen Ausführungsbeispielen ist der Magnet 20 zwar an dem Kolben montiert, aber der Magnet 20 kann auch an der Spule 8 montiert sein. In diesem Fall ist der Magnet 20 vorzugsweise an einer endseitigen Stelle der Spule 8 montiert, die näher an der Entlüftungskammer 10 ist als an dem endseitigen Dichtelement 9a, um zu verhindern, dass der Magnet 20 mit dem Druckfluid in Kontakt kommt.

Claims

Ventilmodul, enthaltend ein Magnetventil (1) zum Regeln des Druckfluids und eine Mehrfachgrundplatte (2) zum Einspeisen des Druckfluids und des Stroms in das Magnetventil, wobei das Magnetventil ein Gehäuse (6) mit einer Montagefläche (1a) zum Montieren des Magnetventils auf die Mehrfachgrundplatte (2) enthält, ein in dem Gehäuse vorgesehenes Ventilteil (8), ein elektromagnetisches Ansteuermittel zum Ansteuern des Ventilteils, einen Magneten (20), der die Position des Ventilteils (8) ermittelt und sich synchron mit dem Ventilteil (8) bewegt, und eine Aussparung (22), die in der Montagefläche (1a) des Gehäuses (6) an einer mit dem Magneten (20) übereinstimmenden Stelle vorgesehen ist, und wobei die Mehrfachgrundplatte (2) eine Platzierfläche (2a) enthält, auf der das Magnetventil (1) platziert ist, einen ersten Stecker (28), der mit einem Regler zum Regeln des Magnetventils verbunden werden kann, wenigstens einen magnetometrischen Sensor (21), der so auf der Platzierfläche (2a) angeordnet ist, dass er von der Platzierfläche in Richtung des Magnetventils (1) ragt und von der Aussparung (22) aufgenommen wird, wenn das Magnetventil auf die Platzierfläche aufgesetzt wird, und ein Stromdurchgangsmittel (31), um zwischen dem magnetometrischen Sensor (21) und dem ersten Stecker (28) Stromdurchgang herzustellen.
Ventilmodul nach Anspruch 1, wobei auf der Platzierfläche der Mehrfachgrundplatte eine hohle Nase vorgesehen ist, die von der Aussparung aufgenommen werden kann, und wobei die Nase als Positioniermittel beim Zusammenfügen der Mehrfachgrundplatte und des Magnetventils sowie als Haltevorrichtung zur festen Anbringung des magnetometrischen Sensors dient.
Ventilmodul nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Magnetventil ein Schiebermagnetventil ist, das Ansteuermittel ein oder zwei magnetbetätigte Vorsteuerventil(e) ist bzw. sind, das Magnetventil an einander gegenüberliegenden Seiten des Ventilteils Kolben hat, die durch Steuerfluid betätigt werden, und der Magnet an das Ventilteil oder an einen der Kolben montiert ist.
Ventilmodul nach Anspruch 3, wobei der Magnet so montiert ist, dass er von dem Druckfluid und/oder dem Steuerfluid getrennt ist.
Ventilmodul nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei jeder Kolben eine Druckkammer hat, die auf der einen Seite ausgebildet ist, eine Entlüftungskammer, die auf der anderen Seite ausgebildet ist, und eine Kolbendichtung, um die beiden Kammern voneinander zu trennen, und wobei der Magnet an einer Stelle an einen der Kolben montiert ist, die näher an der Entlüftungskammer als an der Kolbendichtung liegt, so dass durch die Kolbendichtung verhindert wird, dass der Magnet mit dem Steuerfluid in Kontakt kommt.