Ventilmodulsystem

Die Erfindung betrifft ein Ventilmodulsystem zur Druckluftversorgung eines Druckluftverbrauchers. Ein solches Ventilmodulsystem wird von der Anmelderin beispielsweise unter der Produktbezeichnung Ventilinsel CPV vertrieben und ist zum Einsatz in der Automatisierungstechnik vorgesehen, um einen oder mehrere Druckluftverbraucher, bei denen es sich beispielsweise um Pneumatikzylinder oder andere pneumatische Aktoren handeln kann, gezielt mit Druckluft zu versorgen bzw. zu entlüften.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ventilmodulsystem bereitzustellen, das in flexibler Weise an unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich des zu versorgenden Druckluft - verbrauchens angepasst werden kann.

Diese Aufgabe wird für ein Ventilmodulsystem dadurch gelöst, dass das Ventilmodulsystem eine Trägerplatte umfasst, die an einer Schnittstellenfläche mit mehreren Schnittstellen versehen ist, wobei jede Schnittstelle zur Anbringung eines Ventilmoduls ausgebildet ist und einen Anschlussbereich aufweist, der mit mehreren Kanalöffnungen versehen ist, wobei jede Kanalöffnung mit einem in der Trägerplatte ausgebildeten Fluidkanal verbunden ist .

Ferner umfasst das Ventilmodulsystem eines oder mehrere Ventilmodule, wobei jedes der Ventilmodule ein Ventilgehäuse

P 34352/PCT 6. März 2023 aufweist , in dem eine oder mehrere Ventilbaugruppen auf enommen sind und das mit einer Schmalseite bereichsweise auf der j eweiligen Schnittstelle auf liegt , und mit einer Kanalplatte , die mit einer ersten Koppelf läche abdichtend mit dem Ventil gehäuse verbunden ist und die mit einer , insbesondere paral lel zur Schmalseite ausgerichteten, zweiten Koppelf läche abdichtend an dem Anschlussbereich anliegt , wobei in der Kanal platte mehrere Verbindungskanäle ausgebildet sind, die j eweils für eine Verbindung zwischen einer der Ventilbaugruppen und einer der Kanalöf fnungen ausgebildet sind .

Insbesondere ist vorgesehen, dass das Ventilmodulsystem eines oder mehrere Ventilmodule umfasst , wobei j edes der Ventilmodule ein Ventilgehäuse aufweist , das mit einer Schmalseite bereichsweise auf der j eweiligen Schnittstelle auf liegt und in dem einer oder mehrere parallel zueinander ausgerichtete Schächte ausgebildet sind, deren Schachtöf f nungen an einer Ventilgehäusestirnf läche in einer gemeinsamen, quer zur Schmalseite ausgerichteten Schachtöf fnungsebene angeordnet sind . Ferner umfasst das Ventilmodulsystem wenigstens eine Ventilbaugruppe , die in einem der Schächte des Ventilgehäuse des auf genommen ist , wobei an einer Stirnf läche der Ventil baugruppe , die im Bereich der Schachtöf fnung angeordnet ist , ein erster Ventilanschluss und ein zweiter Ventilanschluss ausgebildet sind . In einem dem ersten Ventilanschluss zugeordneten ersten Steuerkanal und/oder in einem dem zweiten Ventilanschluss zugeordneten zweiten Steuerkanal sind ein Ventilsitz sowie ein elektrisch ansteuerbares und zwischen einer Schließstellung für den Ventilsitz und einer Öf fnungs stellung für den Ventilsitz bewegliches Ventilglied angeordnet . Dabei ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse mit einer Kanalplatte versehen ist , die mit einer ersten Koppelf läche abdichtend mit der Ventilgehäusestirnf läche oder der Ventil baugruppe verbunden ist , insbesondere abdichtend an der

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6 . März 2 023 Stirnf läche der Ventilbaugruppe anliegt , und die mit einer , insbesondere parallel zur Schmalseite ausgerichteten, zweiten Koppelf läche abdichtend an dem Anschlussbereich anliegt , wobei in der Kanalplatte mehrere Verbindungskanäle ausgebildet sind, die für eine Verbindung des ersten Ventilanschlusses und des zweiten Ventilanschlusses mit j eweils einer Kanalöf f nung ausgebildet sind .

Die Aufgabe der Trägerplatte besteht zunächst in einer mechanischen Fixierung des wenigstens einen Ventilmoduls , insbesondere einer Mehrzahl von Ventilmodulen, wobei die Mehrzahl von Ventilmodulen vorzugsweise längs einer Auf reihungsrichtung mit einander gegenüberliegenden Seitenf lächen aneinandergrenzend auf gereiht sind . Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Ventilgehäuse der Ventilmodule zwei parallel zueinander ausgerichtete Seitenf lächen aufweisen, wobei diese Seitenf lächen durch Schmalseiten miteinander verbunden werden, wobei wenigstens eine dieser Schmalseiten zur Anlage auf der Schnittstelle der Trägerplatte ausgebildet ist . Bevorzugt ist vorgesehen, dass diese Schmalseite eben ausgebildet ist und dass die korrespondierende Schnittstelle auf der Trägerplatte auch eben ausgebildet ist .

In der Trägerplatte verlaufen mehrere Fluidkanäle , die für eine Zufuhr von Fluid oder eine Abfuhr von Fluid an die im Anschlussbereich der Schnittstelle vorgesehenen Kanalöf fnungen ausgebildet sind . Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Ventilgehäuse derart dimensioniert ist , dass es den Anschlussbereich mit den dort verwirklichten Kanalöf fnungen nicht überdeckt , so dass bei einer Anbringung des Ventilgehäuses auf der Trägerplatte ein f reier Zugang zu den Kanalöf fnungen gewährleistet ist .

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6 . März 2 023 Das Ventilgehäuse kann beispielsweise quaderförmig ausgebil det sein und weist an einer Stirnseite , die rechtwinklig zu derj enigen Schmalseite ausgerichtet ist , die für die Auf lage auf der Trägerplatte vorgesehen ist , mehrere , insbesondere in konstanter Teilung voneinander beabstandete und parallel zueinander ausgerichtete Schächte auf . Die parallele Ausrichtung der Schächte ergibt sich dadurch, dass j eder der Schächte in der Art einer Ausnehmung entlang einer Erstreckungsachse in das Ventilgehäuse erstreckt ist und die Erstreckungs achsen der Schächte parallel zueinander ausgerichtet sind . Ferner ist vorgesehen, dass Mündungsöf f nungen der Schächte , die auch als Schachtöf f nungen bezeichnet werden, in einer gemeinsamen, quer zur Schmalseite ausgerichteten Schachtöf f - nungsebene angeordnet sind . Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Schächte längs der j eweiligen Erstreckungsachse zumindest abschnittsweise mit einer konstanten Prof ilierung ausgebildet sind, die derart gewählt ist , dass in j eden der Schächte eine Ventilbaugruppe eingeschoben werden kann .

Die Ventilbaugruppe beinhaltet einem ersten Ventilanschluss und einen zweiten Ventilanschluss , die j eweils eine Mündungs öf fnung eines zugeordneten Steuerkanals begrenzen . Hierbei ist vorgesehen, dass dem ersten Ventilanschluss ein erster Steuerkanal zugeordnet ist und dass dem zweiten Ventilanschluss ein zweiter Steuerkanal zugeordnet ist . Ferner ist vorgesehen, dass in wenigstens einem Steuerkanal ein Ventil sitz sowie ein elektrisch ansteuerbares und zwischen einer Schließstellung für den Ventilsitz und einer Öf f nungsstellung für den Ventilsitz bewegliches Ventilglied angeordnet sind, so dass ein Querschnitt des j eweiligen Steuerkanals verändert werden kann . Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Ventilglied in der Öf f nungsstellung einen maximalen Querschnitt des Steuerkanals f reigibt und in der Schließstellung den Steuerkanal vollständig verschließt .

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6 . März 2 023 Ferner ist vorgesehen, dass das Ventilmodulsystem eine aus tauschbar ausgebildete Kanalplatte umfasst , deren Aufgabe darin besteht , eine f luidisch kommunizierende Verbindung zwi schen der j eweiligen Ventilbaugruppe und dem zugeordneten Anschlussbereich mit den darin vorgesehenen Kanalöf fnungen herzustellen . Hierzu weist die Kanalplatte eine erste Koppelf läche auf , die abdichtend an einer Mündungsöf f nung des Schachts oder abdichtend an der Stirnf läche der im j eweiligen Schacht auf genommenen Ventilbaugruppe anliegt und insbesondere eine abdichtende Kopplung zwischen dem ersten Ventilanschluss und einem in der Kanalplatte ausgebildeten Verbindungskanal , ins besondere einem ersten Verbindungskanal , sowie dem zweiten Ventilanschluss und einem weiteren, in der Kanalplatte ausgebildeten Verbindungskanal oder dem ersten Verbindungskanal , gewährleistet . Hierbei ist vorgesehen, dass die Verbindungs kanäle an einer parallel zur Schmalseite des Ventilgehäuses ausgerichteten, zweiten Koppelf läche f luidisch kommunizierender Verbindung mit einer j eweiligen Kanalöf fnung des Anschlussbereichs stehen und dass die zweite Koppelf läche abdichtend an dem Anschlussbereich anliegt . Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kanalplatte quaderförmig ausgebildet ist und die erste Koppelf läche sowie die zweite Koppelf läche j eweils eben ausgebildet sind und in einem rechten Winkel zuei nander ausgerichtet sind .

In Abhängigkeit von einer Zuordnung zwischen dem ersten Ventilanschluss und einer oder mehrerer der Kanalöf fnungen sowie dem zweiten Ventilanschluss und einer oder mehreren anderen Kanalöf fnungen des Anschlussbereichs , die über die j eweiligen Verbindungskanäle geschaf fen wird, können unterschiedliche Funktionen für die j eweilige Ventilbaugruppe oder mehrere dem j eweiligen Ventilmodul zugehörigen Ventilbaugruppen konf iguriert werden . Hierzu ist es insbesondere vorgesehen, eine mit einem entsprechenden Verlauf der Verbindungskanäle ausgestat -

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6 . März 2 023 tete Kanalplatte aus einer Mehrzahl unterschiedlich konfigurierter Kanalplatten auszuwählen und diese Kanalplatte dem jeweiligen Ventilmodul und dem zugeordneten Anschlussbereich zuzuordnen .

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Zweckmäßig ist es, wenn die Kanalplatte abdichtend an der von den Schachtöf f nungen durchsetzen Ventilgehäusestirnfläche anliegt und mit den Schächten einen Druckraum begrenzt, in dem die wenigstens eine Ventilbaugruppe aufgenommen ist. Beispielhaft ist vorgesehen, dass zwischen der Kanalplatte und der Ventilgehäusestirnfläche, die von den Schächten durchsetzt ist und an der die Schachtöf f nungen ausgebildet sind, eine plattenförmige gummielastische Dichtung angeordnet ist, wobei die Dichtung entweder so beschaffen ist, dass alle von der Kanalplatte abgedeckten Schächte einem gemeinsamen Druckraum bilden oder dass jeder von der Kanalplatte abgedeckte Schacht einen eigenen Druckraum bildet oder dass Gruppen von Schächten einem gemeinsamen Druckraum bilden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine im Montagezustand der Ventilgehäusestirnfläche gegenüberliegende Stirnfläche der Kanalplatte jeweils mit ringförmigen Dichtungen aus gummielastischem Material versehen ist, die für eine individuelle Abdichtung jeder Schachtöf fnung ausgebildet ist, so dass für jede Ventilbaugruppe ein eigener Druckraum geschaffen wird. In einer weiteren Alternative kann vorgesehen sein, dass jede der Schachtöf f nungen von einer ringförmigen Dichtung aus gummi- elastischem Material umgeben ist, an die die Stirnfläche der Kanalplatte im Montagezustand abdichtend angepresst wird, womit ebenfalls für jede Ventilbaugruppe ein eigener Druckraum geschaffen wird. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine gemeinsame Druckbeaufschlagung bzw. Unterdruckbeaufschlagung

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6. März 2023 für j eden der Druckräume über einen entsprechenden Verbindungkanal in der Kanalplatte vorgenommen wird .

Bei einer alternativen Aus führungs form ist vorgesehen, dass die Ventilbaugruppe mit einer umlaufenden Dichtung abdichtend an einer Innenoberf läche des Schachts anliegt und mit dem Schacht einen Druckraum begrenzt und wenn am Ventilgehäuse oder an der Stirnf läche der Ventilbaugruppe ein mit dem Druckraum verbundener Versorgungsanschluss ausgebildet ist , der f luidisch kommunizierend mit einem Verbindungkanal in der Kanalplatte verbunden ist . vorzugsweise ist die Ventilbaugruppe in der Art einer Patrone oder Kartusche ausgebildet , die für sich gesehen in Alleinstellung nicht funktionsfähig ist , sondern erst durch Montage in den Schacht des Ventilgehäuses in einem Funktionszustand versetzt wird . Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Ventilbaugruppe kein eigenständiges , druckdicht ausgeführtes Gehäuse auf weist , sondern vielmehr auf die abdichtende Aufnahme im Schacht angewiesen ist . Hierzu ist vorgesehen, dass die Ventilbaugruppe mit ei ner umlaufenden Dichtung abdichtend an der Innenoberf läche des Schachts anliegt und dadurch mit dem Schacht einen Druckraum begrenzt . Ausgehend von diesem Druckraum erstrecken sich der erste Steuerkanal , der dem ersten Ventilanschluss zugeordnet ist , und der zweite Steuerkanal , der dem zweiten Ventilanschluss zugeordnet ist . Ferner ist vorgesehen, dass sowohl im ersten Steuerkanal als auch im zweiten Steuerkanal j eweils ein Ventilsitz sowie ein elektrisch ansteuerbares Ventilglied angeordnet sind . Für eine Versorgung des Druckraums mit Druckluf t oder einem Prozessgas oder einem Prozess gasgemisch oder Unterdrück ist ein Versorgungsanschluss vorgesehen, über den eine Fluidversorgung des Druckraums mit Überdruck oder Unterdrück vorgenommen werden kann . Bei einer Abdichtung zwischen Kanalplatte und Ventilgehäuse kann vorgesehen sein, dass der Versorgungsanschluss an der Kanalplatte

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6 . März 2 023 ausgebildet ist und über einen zugeordneten Verbindungskanal in der Kanalplatte f luidisch kommunizierend mit einer zugeordneten Kanalöf fnung im Anschlussbereich in Verbindung steht . Sofern die Ventilbaugruppe mit einer umlaufenden Dichtung abdichtend im j eweiligen Schacht auf genommenen ist und dadurch erst der Druckraum begrenzt wird, kann der Versorgungsanschluss wahlweise am Ventilgehäuse oder an der Stirnf läche der Ventilbaugruppe ausgebildet sein und steht in diesem Fall über einen zugeordneten Verbindungkanal in der Kanalplatte f luidisch kommunizierend mit einer zugeordneten Kanalöf fnung im Anschlussbereich in Verbindung .

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Trägerplatte eine Kopplungsf läche aufweist , an der zumindest ein Teil der Fluidkanäle ausmündet , wobei den an der Kopplungsf läche ausmündenden Fluidkanälen j eweils eine Fluidkupplung zugeordnet ist . Die an der Kopplungsf läche ausmündenden und mit j eweils einer Fluidkupplung versehenen Fluidkanäle ermöglichen somit ein Anschließen von Fluidleitungen, insbesondere von f lexiblen Fluidschläuchen, die ihrerseits beispielsweise mit einer Druckluf tquelle oder einer Unterdruckquelle oder einem Arbeitsanschluss eines Druckluf tverbrauchers verbunden werden können . Somit bilden die Fluidkupplungen die f luidtechnischen Schnittstellen zwischen dem Ventilmodulsystem und zugeordneten Versorgungseinrichtungen und Druckluf tverbrauchern . Vorzugsweise ist vorgesehen, dass j eder in der Trägerplatte aus gebildeten Fluidkanal an der Kopplungsf läche ausmündet und mit einer zugeordneten Fluidkupplung versehen ist .

In weiterer Ausgestaltung der Erf indung ist vorgesehen, dass der Anschlussbereich eine erste Mündungsöf f nung aufweist und ein zugehöriger erster Fluidkanal mit einem an der Kopplungs - f läche angeordneten ersten Arbeitsanschluss verbunden ist und dass der Anschlussbereich eine zweite Mündungsöf f nung auf -

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6 . März 2 023 weist und ein zugehöriger zweiter Fluidkanal mit einem an der Kopplungsfläche angeordneten zweiten Arbeitsanschluss verbunden ist und dass der Anschlussbereich eine dritte Mündungsöffnung aufweist und ein zugehöriger dritter Fluidkanal mit einem an der Kopplungsfläche angeordneten ersten Fluidanschluss, insbesondere einem Druckluftanschluss, verbunden ist und dass der Anschlussbereich eine vierte Mündungsöffnung aufweist und ein zugehöriger vierter Fluidkanal mit einem an der Kopplungsfläche angeordneten zweiten Fluidanschluss, insbesondere einem Abluftanschluss verbunden ist.

Mit dieser Konfiguration der am Anschlussbereich vorgesehenen Mündungsöffnungen und an der Kopplungsfläche angeordneten Anschlüssen kann eine typische Betriebsweise für ein Ventilmodulsystem verwirklicht werden. Beispielsweise ist vorgesehen, dass am ersten Fluidanschluss an der Kopplungsfläche eine Druckluftquelle angeschlossen ist, die über den zugeordneten dritten Fluidkanal mit mehreren dritten Mündungsöffnungen in mehreren Anschlussbereichen verbunden ist . In gleicher Weise gilt dies für den an der Kopplungsfläche ausgebildeten zweiten Fluidanschluss, der über den vierten Fluidkanal mit mehreren vierten Mündungsöffnungen von mehreren Anschlussbereichen verbunden ist und beispielsweise als Entlüftungskanal genutzt werden kann. Hingegen sind der erste Fluidkanal und der zweite Fluidkanal jeweils als direkte Verbindung zwischen der einem einzigen Anschlussbereich zugeordneten ersten bzw. zweiten Mündungsöffnung und einem der Kopplungsfläche zugeordneten ersten bzw. zweiten Arbeitsanschluss vorgesehen.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass zwischen der zweiten Koppelfläche der Kanalplatte und dem Anschlussbereich eine, vorzugsweise plattenförmig ausgebildete, Dichtung angeordnet ist, die zur individuellen Abdichtung zwischen den Mündungsöffnungen und den jeweils zugeordneten

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6. März 2023 Verbindungskanälen ausgebildet ist . Hierzu ist die Dichtung, die vorzugsweise aus einem gummielastischen Material hergestellt ist oder zumindest gummielastisch ausgebildete Dichtungsbereiche aufweist , von mehreren Kanälen durchsetzt , die j eweils die Aufgabe haben, die f luidische Kopplung zwischen einem Verbindungkanal und einer zugeordneten Mündungsöf fnung zu gewährleisten, während der j eweils umlaufend um den j ewei ligen Kanal ausgebildete Dichtungsabschnitt die Abdichtung für diese f luidisch kommunizierende Verbindung gewährleistet .

In weiterer Ausgestaltung der Erf indung ist vorgesehen, dass die Kanalplatte für j ede im Ventilgehäuse auf genommene Ventilbaugruppe eine individuelle f luidische Verbindung des ers ten Ventilanschlusses , des zweiten Ventilanschlusses und des Versorgungsanschlusses mit einem j eweils zugeordneten Verbindungskanal auf weist . Hierdurch wird für j ede Ventilbaugruppe sichergestellt , dass eine f luidische Trennung zwischen dem ersten Ventilanschluss , dem zweiten Ventilanschluss und dem Versorgungsanschluss sowohl in der Kanalplatte als auch in der Trägerplatte vorliegt . Hingegen kann vorgesehen sein, dass benachbart in einem gemeinsamen Ventilgehäuse angeordnete Ventilbaugruppen mit ihrem j eweiligen ersten Ventilanschluss bzw . zweiten Ventilanschluss bzw . Versorgungsanschluss ebenfalls auf einen oder mehrere der in der Kanal platte ausgebildeten Verbindungskanäle zugreifen .

Vorteilhaf t ist es , wenn im ersten Steuerkanal ein Ventilsitz sowie ein elektrisch ansteuerbares und zwischen einer Schließstellung für den Ventilsitz und einer Öf f nungsstellung für den Ventilsitz bewegliches Ventilglied angeordnet ist und wenn im zweiten Steuerkanal ein Ventilsitz sowie ein elektrisch ansteuerbares und zwischen einer Schließstellung für den Ventilsitz und einer Öf f nungsstellung für den Ventil sitz bewegliches Ventilglied angeordnet ist . Hierdurch kann

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6 . März 2 023 eine f luidisch kommunizierende Verbindung zwischen dem Druckraum und dem ersten Ventilanschluss und zwischen dem Druckraum und dem zweiten Ventilanschluss in Abhängigkeit von der Stellung des j eweiligen Ventilglieds eingestellt oder voll ständig unterbrochen werden . Hierbei können das erste Ventilglied, das dem ersten Steuerkanal zugeordnet ist und das zweite Ventilglied, das dem zweiten Steuerkanal zugeordnet ist , unabhängig voneinander durch entsprechende elektrische Signale angesteuert werden, um eine individuelle Einstellung eines Querschnitts sowohl für den ersten Steuerkanal als auch für den zweiten Steuerkanal zu ermöglichen .

Bei einer vorteilhaf ten Weiterbildung der Erf indung ist vorgesehen, dass die Kanalplatte einen ersten Verbindungskanal aufweist , der mit einem ersten Ventilanschluss einer ersten Ventilbaugruppe und mit einem ersten Ventilanschluss einer zweiten Ventilbaugruppe verbunden ist , einen zweiten Verbindungskanal aufweist , der mit einem zweiten Ventilanschluss der ersten Ventilbaugruppe und mit einem zweiten Ventilanschluss der zweiten Ventilbaugruppe verbunden ist , einen dritten Verbindungskanal auf weist , der mit dem Versorgungsanschluss der ersten Ventilbaugruppe verbunden ist und einen vierten Verbindungskanal auf weist , der mit dem Versorgungsanschluss der zweiten Ventilbaugruppe verbunden ist . Beispiel haf t ist vorgesehen, dass der erste Verbindungkanal mit einem in der Trägerplatte ausgebildeten und an der Kopplungsf läche ausmündenden Verbindungkanal verbunden ist , der auch als ers ter Arbeitskanal bezeichnet wird . Ferner kann vorgesehen sein, dass der zweite Verbindungkanal mit einem in der Trägerplatte ausgebildeten und an der Kopplungsf läche ausmündenden Fluidkanal verbunden ist , der als zweiter Arbeitskanal bezeichnet ist . In diesem Fall bilden die erste Ventilbaugruppe , die j eweils zwei 2/2 -Wegeventile umfasst und die zweite Ventilbaugruppe , die ebenfalls zwei 2/2 -Wegeventile

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6 . März 2 023 umfasst , in der Kombination ein 4/3 -Wegeventil , dass in der Art einer Vollbrückenstruktur betrieben werden kann . Hierdurch kann für den ersten Verbindungskanal und für den zwei ten Verbindungskanal j eweils individuell eine Belüf tung oder Entlüf tung gewährleistet werden, sofern der dritte Verbindungkanal mit einer Druckluf tquelle verbunden ist und der vierte Verbindungskanal als Abluf tanschluss ausgebildet ist .

Bei einer alternativen Weiterbildung der Erf indung ist vorgesehen, dass die Kanalplatte einen ersten Verbindungskanal aufweist , der mit einem ersten Ventilanschluss und einem zweiten Ventilanschluss einer ersten Ventilbaugruppe und mit einem ersten Ventilanschluss und einem zweiten Ventilanschluss einer zweiten Ventilbaugruppe verbunden ist , einen zweiten Verbindungskanal auf weist , der mit dem Versorgungsanschluss der ersten Ventilbaugruppe verbunden ist und einen dritten Verbindungskanal auf weist , der mit dem Versorgungsanschluss der zweiten Ventilbaugruppe verbunden ist . In diesem Fall wird über den zweiten Verbindungskanal eine Versorgung mit Druckluf t gewährleistet und über den dritten Verbindungs kanal eine Abfuhr von Abluf t vorgesehen, so dass der am ers ten Verbindungskanal mit seinem Arbeitsanschluss angeschlos sene Druckluf tverbraucher wahlweise durch Ansteuerung der ersten Ventilbaugruppe belüf tet und durch Ansteuerung der zweiten Ventilbaugruppe entlüf tet werden kann und in beiden Fällen der j eweils doppelte Durchf luss zur Verfügung gestellt werden kann, da beide Ventilglieder der j eweiligen Ventilbaugruppe angesteuert werden . Ferner kann hierdurch eine redundante Betriebsweise verwirklicht werden, da sowohl die Belüf tung als auch die Entlüf tung über j eweils zwei unabhängig voneinander ansteuerbare Ventilglieder der j eweiligen Ventil baugruppe vorgenommen werden kann .

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6 . März 2 023 Bei einer weiteren alternativen Aus führungs form ist vorgesehen, dass die Kanalplatte einen ersten Verbindungskanal auf - weist , der mit einem ersten Ventilanschluss einer ersten Ventilbaugruppe und mit einem ersten Ventilanschluss einer zwei ten Ventilbaugruppe verbunden ist , einen zweiten Verbindungs kanal aufweist , der mit einem zweiten Ventilanschluss der ersten Ventilbaugruppe und mit einem zweiten Ventilanschluss der zweiten Ventilraumbaugruppe verbunden ist , und einen dritten Verbindungskanal auf weist , der mit dem Versorgungsanschluss der ersten Ventilbaugruppe und mit dem Versorgungsanschluss der zweiten Ventilbaugruppe verbunden ist . Bei dieser Ausgestaltung der Kanalplatte können sowohl von der ersten Ventilbaugruppe als auch der zweiten Ventilbaugruppe j eweils ein Druckluf tverbraucher über den ersten bzw . zweiten Verbindungskanal versorgt werden, wobei beide dieser Druckluf tverbraucher ausschließlich mit Druckluf t versorgt werden und keine Entlüf tung vorgesehen ist . Derartige Druckluf tverbraucher können beispielsweise als Druckluf tmotoren ausgebildet sein .

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erf indung ist vorgesehen, dass die Kanalplatte einen ersten Verbindungskanal auf - weist , der mit einem ersten Ventilanschluss und einem zweiten Ventilanschluss einer ersten Ventilbaugruppe und mit einem ersten Ventilanschluss und einem zweiten Ventilanschluss ei ner zweiten Ventilbaugruppe verbunden ist , und einen zweiten Verbindungskanal auf weist , der mit dem Versorgungsanschluss der ersten Ventilbaugruppe und mit dem Versorgungsanschluss der zweiten Ventilbaugruppe verbunden ist . Bei dieser Ausgestaltung der Kanalplatte kann beispielsweise eine Druckversorgung eines Druckluf tverbrauchers vorgenommen werden, bei der beide Ventilbaugruppen eine f luidisch kommunizierende Verbindung zwischen dem insbesondere mit einer Druckluf tquel le verbundenen zweiten Verbindungskanal und dem als Arbeits -

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6 . März 2 023 anschluss dienenden ersten Verbindungskanal wahlweise blockieren oder f reigeben . Hierbei können die erste Ventilbaugruppe und die zweite Ventilbaugruppe für eine Durchf lussregelung eingesetzt werden .

In weiterer Ausgestaltung der Erf indung ist vorgesehen, dass das Ventilglied mit einem Piezoantrieb , insbesondere mit ei nem Piezobieger , verbunden ist und dass der Piezoantrieb mit einer Spannungsversorgung gekoppelt ist , die elektrisch mit einer Steuereinrichtung verbunden ist , die zur Bereitstellung von Ansteuersignalen für die Ansteuerung des Piezoantriebs ausgebildet ist . Mit einem Piezoantrieb , insbesondere mit ei nem streifenförmig ausgebildete Piezobieger (monomorph, bimorph, trimorph, mit oder ohne elektrische leitende Zwi schenschicht ) , lassen sich hochpräzise Proportionalventil funktionen verwirklichen . Hierbei ist vorgesehen, das als Dichtelement ausgebildete Ventilglied an einem Endbereich des Piezoantriebs anzubringen, der beispielsweise über eine federnd ausgebildete Dreipunktlagerung ortsfest in der Ventil baugruppe aufgenommen ist . Um eine Deformation des Piezoantriebs , insbesondere des Piezobiegers , hervorzurufen ist eine elektrische Spannung erforderlich, die von einer Spannungs versorgung bereitgestellt werden muss . Diese Spannungsversorgung ist elektrisch mit einer Steuereinrichtung verbunden, die die von der Spannungsversorgung an den Piezoantrieb bereitzustellende elektrische Energiemenge beeinf lusst . Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Hochspannungsversorgung und die Steuereinrichtung als Komponenten einer elektronischen Schal tung ausgebildet sind, wobei die Steuereinrichtung insbesondere als Mikroprozessor ausgebildet ist . Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Spannungsversorgung und die Steuereinrichtung auf einer gemeinsamen gedruckten Schaltung (Lei terplatte) angeordnet und ausgebildet sind .

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6 . März 2 023 Zweckmäßig ist es , wenn einem in der Trägerplatte ausgebildeten Fluidkanal ein Sensor aus der Gruppe : Drucksensor , Temperatursensor , Durchf lussensor , Feuchtigkeitssensor , zugeordnet ist , der elektrisch mit der Steuereinrichtung verbunden ist und der für eine Bereitstellung eines elektrischen Sensorsignals ausgebildet ist . Mit Hilfe des Sensors kann beispiels weise ein Versorgungsdruck einer Druckluf tquelle oder ein Arbeitsdruck für einen Druckluf tverbraucher oder eine Temperatur oder ein Volumenstrom oder ein Feuchtigkeitsgehalt eines im Fluidkanal strömenden Gasstroms ermittelt werden . Das vom Sensor bereitgestellte elektrische Sensorsignal wird über ei ne Sensorleitung der Steuereinrichtung zugeführt und kann dort verarbeitet werden . Beispielsweise kann die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, eine Druckregelung für einen im Fluidkanal vor herrschenden Fluiddruck durchzuführen .

Hierzu wird eine entsprechende Ansteuerung derj enigen Ventil baugruppe vorgenommen, die f luidisch mit diesem Fluidkanal gekoppelt ist .

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Drucksensor mit einem Sensorkanal verbunden ist , der vom Fluidkanal abzweigt . Ein sol cher Sensorkanal , der auch als Stichleitung bezeichnet werden kann, ermöglicht einerseits eine zuverlässige Druckermittlung für den im Fluidkanal herrschenden Druck , vermeidet aber eine unerwünschte Einbeziehung von dynamischen Druckanteilen, da im Sensorkanal kein wesentlicher Fluidstrom vorliegt , womit im Vergleich zu einem direkt im Fluidkanal platzierten Sensor ein präziseres Messergebnis zu erwarten ist .

Bei einer alternativen Ausgestaltung des Ventilmodulsystems ist vorgesehen, dass ein in der Trägerplatte ausgebildeter Fluidkanal einen Drosselabschnitt auf weist , wobei ein erster Drucksensor , der für eine Bereitstellung eines ersten druckabhängigen elektrischen Sensorsignals ausgebildet ist , einem

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6 . März 2 023 ersten Endbereich des Drosselabschnitts zugeordnet ist und wobei ein zweiter Drucksensor , der für eine Bereitstellung eines zweiten druckabhängigen elektrischen Sensorsignals aus gebildet ist , einem zweiten Endbereich des Drosselabschnitts zugeordnet ist , und wobei der erste Drucksensor und der zwei te Drucksensor elektrisch mit der Steuereinrichtung verbunden sind, die zur Verarbeitung des ersten Sensorsignals und des zweiten Sensorsignals ausgebildet ist . Bei dieser Ausführungsform bilden der Drosselabschnitt , der erste Drucksensor und der zweite Drucksensor eine Vorrichtung zur Durchf luss messung im Fluidkanal . Hierbei ist es nicht erforderlich, dass der Drosselabschnitt einen gegenüber dem übrigen Fluidkanal reduzierten Querschnitt aufweist . Vielmehr ist es aus reichend, wenn der Strömungswiderstand für den Drosselabschnitt bekannt ist , um auf Basis der Sensorsignale der Sensoren, die j eweils endseitig am Drosselabschnitt angeordnet sind, eine Druckdif ferenz ermitteln zu können und daraus die gewünschte Durchf lussmessung berechnen zu können . Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass ein einziger Drucksensor pneumatisch sowohl mit dem ersten Endbereich des Drosselabschnitts und mit dem zweiten Endbereich des Drosselabschnitts verbunden ist und zur Ermittlung eines Dif ferenzdrucks über dem Drosselabschnitt ausgebildet ist .

Eine vorteilhaf te Aus führungs form der Erf indung ist in der Zeichnung dargestellt . Hierbei zeigt :

Figur 1 eine schematische und perspektivische Darstellung eines Ventilmodulsystems ,

Figur 2 eine schematische und perspektivische Darstellung einer Ventilbaugruppe ,

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6 . März 2 023 Figur 3 eine schematische und perspektivische Darstellung einer Kanalplatte ,

Figur 4 eine schematische Darstellung der f luidischen und elektrischen Verschaltung im Ventilmodulsystem gemäß der Figur 1 ,

Figur 5 eine erste Aus führungs form einer Kanalplatte , die zur Ankopplung an 2 benachbart angeordnete Ventil baugruppe den vorgesehen ist ,

Figur 6 eine zweite Aus führungs form einer derartigen Kanal platte ,

Figur 7 eine dritte Aus führungs form einer derartigen Kanal platte ,

Figur 8 eine vierte Aus führungs form einer derartigen Kanal platte ,

Figur 9 eine zweite Bestückungsvariante für die Sensoren in der Trägerplatte , und

Figur 10 eine dritte Bestückungsvariante für die Sensoren in der Trägerplatte .

Ein in der Figur 1 gezeigtes Ventilmodulsystem 1 ist zur f luidischen Versorgung mehrerer , nicht dargestellter Druckluf t verbraucher vorgesehen und ist zur Verdeutlichung seines Auf - baus nicht vollständig montiert dargestellt . Rein exemplarisch umfasst das Ventilmodulsystem 1 eine Trägerplatte 2 , an der neben einer Kommunikationseinheit 3 mehrere längs einer Auf reihungsachse 15 angeordnete Ventilmodule 4 sowie zugeordnete Kanalplatten 5 angebracht werden können . Rein exempla-

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6 . März 2 023 risch ist gemäß der Darstellung der Figur 1 lediglich eine einzige Kanalplatte 5 einem der Ventilmodule 4 zugeordnet , während die übrigen Ventilmodule 4 aus darstellerischen Gründen nicht mit einer Kanalplatte 5 versehen sind . Die Kommuni kationseinheit 3 ermöglicht die Ankopplung des Ventilmodul systems 1 an ein nicht dargestelltes Kommunikationssystem, insbesondere aus der Gruppe : OPC UA (Open Platform Communication Unif ied Architecture) , Buskommunikationssystem, 10 Link über das ein Datenaustausch, beispielsweise mit einer übergeordneten Steuerung, insbesondere einer speicherprogrammierbaren Steuerung ( SPS) , oder mit einer Leitebene oder einer Cloud, vorgenommen werden kann .

Jedes der Ventilmodule 4 umfasst ein Ventilgehäuse 6 , in dem rein exemplarisch vier Schächte 7 ausgebildet sind, die zur Aufnahme von patronenartig oder kartuschenartig ausgebildeten Ventilbaugruppen 18 vorgesehen sind . Hierbei ist eine Prof i lierung der j eweiligen Ventilbaugruppe 18 an eine Prof ilierung des in der Figur 1 gezeigten, nicht mit einer Ventilbaugruppe 18 bestückten Schachts 7 angepasst , so dass die Ventilbaugruppe 18 in den j eweiligen Schacht 7 eingeschoben werden kann . Hierbei ist die Ventilbaugruppe 18 derart ausgebil det , dass sie nur in einem in den Schacht 7 eingebauten Zustand zur Steuerung von Fluidströmen eingesetzt werden kann . Dementsprechend umfasst die Ventilbaugruppe 18 eine umlaufende Dichtung 28 , die zur abdichtenden Anlage an einer Innenoberf läche 29 des Schachts 7 ausgebildet ist . Hiermit begrenzen die Ventilbaugruppe 18 und der Schacht 7 einen in der Fi gur 4 näher dargestellten Druckraum 30 .

An einer Stirnf läche 19 der Ventilbaugruppe 18 sind ein ers ter Ventilanschluss 20 , ein zweiter Ventilanschluss 21 sowie ein Versorgungsanschluss 31 ausgebildet , die in der Detaildarstellung der Figur 2 näher dargestellt sind . Rein

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6 . März 2 023 exemplarisch ist vorgesehen, dass der erste Ventilanschluss 20 und der zweite Ventilanschluss 21 j eweils einen gummielas tischen Dichtring 32 aufweisen, während der Versorgungsanschluss 31 rein exemplarisch als rechteckiger Ausschnitt in der Stirnf läche 19 der Ventilbaugruppe 18 ausgebildet ist . Die Ventilbaugruppen 18 werden in die Schächte 7 des Ventil gehäuses 6 derart eingeschoben, dass die Stirnf lächen 19 der j eweiligen Ventilbaugruppe 18 f lächenbündig mit einer Schach- töf f nungsebene 10 des j eweiligen Ventilgehäuses 6 ausgerichtet werden . Dabei ist die Schachtöf f nungsebene 10 diej enige Ebene , in der Schachtöf f nungen 9 der Schächte 7 angeordnet sind .

Die rein exemplarisch quaderförmig ausgebildeten Ventilgehäuse 6 liegen mit einer im rechten Winkel zur Schachtöf f nungs ebene 10 ausgerichteten Schmalseite 8 f lächig auf der rein exemplarisch eben ausgebildeten Schnittstellenf läche 11 auf . Die Ventilgehäuse 6 werden mit nicht dargestellten Befesti gungsmitteln an der Trägerplatte 2 festgelegt , wobei für j edes Ventilgehäuse 6 eine def inierte Position auf der Trägerplatte 2 vorgesehen ist , die auch als Schnittstelle 12 bezeichnet wird . Diese Schnittstelle 12 umfasst auch einen rein exemplarisch rechteckig ausgebildeten Anschlussbereich 13 , der nicht vom Ventilgehäuse 6 überdeckt wird und an dem mehrere Kanalöf fnungen 14 ausmünden . Jede der Kanalöf fnungen 14 steht mit einem in der Trägerplatte 2 ausgebildeten Fluidkanal 33 bis 36 in Verbindung, wie dies in der Figur 4 näher dargestellt ist . Für eine f luidisch kommunizierende Verbindung zwischen den Ventilbaugruppen 18 und den Kanalöf fnungen 14 im Anschlussbereich 13 ist für j edes Ventilmodul 4 eine Kanalplatte 5 vorgesehen, wobei in der Figur 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine einzige dieser Kanalplatte 5 gezeigt ist .

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6 . März 2 023 Die Kanalplatte 5 ist in nicht näher dargestellter Weise am j eweiligen Ventilgehäuse 6 sowie an der Schnittstelle 12 der Trägerplatte 2 festgelegt und gewährleistet eine f luiddichte Verbindung zwischen dem ersten Ventilanschluss 20 , dem zwei ten Ventilanschluss 21 , dem Versorgungsanschluss 31 der j eweiligen Ventilbaugruppe 18 und der j eweils zugeordneten Kanalöf fnung 14 .

Bei einer alternativen Variante einer Ventilmoduls 84 , wie es Figur 1 zuoberst in der Anreihung von Ventilmodulen 4 , 84 vorgesehen ist , wird eine individuelle Abdichtung für j eden Schacht 7 mit einer ringförmig umlaufende um die j eweilige Schachtöf f nung 9 in einer Vertiefung einer Ventilgehäusestirnf läche 16 angeordnete Dichtung 17 bei Anlage der Kanal platte 5 gewährleistet . Da in diesem Fall der Druckraum von der Kanalplatte 5 , der Dichtung 17 und dem Schacht 7 begrenzt wird, können die an der Ventilbaugruppe 18 vorgesehene Dichtung 28 und der Versorgungsanschluss 31 entfallen, da eine Versorgung der Ventilbaugruppe 18 durch den in der Figur 3 dargestellten Versorgungsschacht 40 in der Kanalplatte , der in diesen Druckraum einmündet , verwirklicht werden kann .

An einer Stirnf läche der Trägerplatte 2 , die auch als Kopplungsf läche bezeichnet wird, enden die in der Trägerplatte 2 ausgebildeten Fluidkanäle 33 bis 36 , wie dies schematisch auch in der Figur 4 gezeigt ist . Jeder der Fluidkanäle 33 bis 36 mündet an einer Kopplungsf läche 77 der Trägerplatte 2 aus und bildet hierbei j eweils eine Fluidschnittstelle 73 , 74 , 75 , 76 , die mit einer nicht dargestellten Fluidkupplung versehen ist , die beispielsweise ein Anschließen eines nicht dargestellten Fluidschlauchs ermöglicht .

In der Figur 3 ist eine schematische perspektivische Darstel lung einer Kanalplatte 5 gezeigt . Die Kanalplatte 5 umfasst

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6 . März 2 023 insgesamt vier Ventilschnittstellen 37 , die in gleicher Tei lung angeordnet sind wie dies für die Schächte 7 im Ventilgehäuse 6 der Fall ist . Jede der Ventilschnittstellen 37 ist für eine f luiddichte Kopplung mit einer zugeordneten Ventil baugruppe 18 vorgesehen . Beispielhaf t umfasst j ede der Ventilschnittstellen 37 eine erste Aufnahmebohrung 38 sowie eine zweite Aufnahmebohrung 39 und einen Versorgungsschacht 40 . Dabei dient die erste Aufnahmebohrung 38 zur Aufnahme des Dichtrings 32 des ersten Ventilanschlusses 20 , während die zweite Aufnahmebohrung 39 zur abdichtenden Aufnahme des Dichtrings 32 des zweiten Ventilanschlusses 21 dient . Der Versorgungsschacht 40 kann bei einer Verwendung der Kanalplatte 5 in Verbindung mit dem Ventilmodul 4 für eine f luiddichte Kopplung mit dem Versorgungsanschluss 31 an der Stirnf läche 19 der Ventilbaugruppe 18 genutzt werden . Bei einer Verwendung der Kanalplatte 5 in Verbindung mit dem Ventilmodul 84 kann der Versorgungsschacht für eine Fluidzufuhr in den von der Kanalplatte 5 , der Dichtung 17 und dem Schacht 7 begrenz ten Druckraum genutzt werden .

Die mit den Ventilschnittstellen 37 versehene , vorzugsweise eben ausgebildete Oberf läche der Kanalplatte 5 wird auch als erste Koppelf läche 41 bezeichnet . Eine zweite Koppelf läche 42 , die rein exemplarisch in einem rechten Winkel zur ersten Koppelf läche 41 ausgerichtet ist und eine Ebene Oberf läche aufweist , dient zur Auf lage auf dem Anschlussbereich 13 der Schnittstelle 12 . An der zweiten Koppelf läche 42 münden ein erster Verbindungskanal 43 , ein zweiter Verbindungskanal 44 , ein dritter Verbindungskanal 45 und ein vierter Verbindungs kanal 46 aus . Jeder dieser Verbindungskanäle 43 bis 46 kann in einer nachstehend näher beschriebenen Weise mit einer der beiden Aufnahmebohrungen 38 , 39 oder mit dem Versorgungs - schacht 40 in f luidisch kommunizierender Verbindung stehen .

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6 . März 2 023 Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass zwischen der zweiten Koppelf läche 42 und dem Anschlussbereich 13 eine Dichtplatte 47 angeordnet ist , die rein exemplarisch aus einem gummielas tischen Material hergestellt ist . Diese Dichtplatte 47 ist entsprechend der Anordnung der Verbindungskanäle 43 bis 46 in der Kanalplatte 5 von Bohrungen 48 durchsetzt , die somit eine f luidisch kommunizierende Verbindung zwischen den Kanalöf f nungen 14 und den Verbindungskanälen 43 bis 46 in der Kanal platte 5 gewährleisten .

Wie aus der schematischen Darstellung der Figur 4 entnommen werden kann, begrenzt die Ventilbaugruppe 18 zusammen mit dem Schacht 7 einen Druckraum 30 , der in f luidisch kommunizierender Verbindung mit dem Versorgungsanschluss 31 steht . In ei nem der Ventilbaugruppe 18 zugehörigen Düsenträger 51 , dessen äußere Stirnf läche die Stirnf läche 19 der Ventilbaugruppe 18 bildet , sind ein Versorgungskanal 52 , ein erster Steuerkanal 53 sowie ein zweiter Steuerkanal 54 ausgebildet . Hierbei verbindet der Versorgungskanal 52 den Versorgungsanschluss 31 mit dem Druckraum 30 . Der erste Steuerkanal 53 verbindet den ersten Ventilanschluss 20 mit einem ersten Ventilsitz 55 . Der zweite Steuerkanal 54 verbindet den zweiten Ventilanschluss 21 mit einem zweiten Ventilsitz 56 . Auf dem ersten Ventilsitz 55 liegt gemäß der Darstellung der Figur 4 ein erstes Ventilglied 57 , das beispielsweise als gummielastisches Dichtelement ausgebildet ist , abdichtend auf . Hierbei ist das erste Ventilglied 57 an einem ersten Piezoelement 59 angebracht , das als Piezobieger ausgebildet ist und das an einem dem ersten Ventilglied 57 abgewandten Endbereich an einem Patronengehäuse 22 der Ventilbaugruppe 18 festgelegt ist . In gleicher Weise liegt gemäß der Darstellung der Figur 4 das zweite Ventilglied 58 , das ebenfalls als gummielastisches Dichtelement ausgebildet ist , abdichtend auf dem zweiten Ventilsitz 56 des Düsenträgers 51 auf und ist mit einem zweiten

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6 . März 2 023 Piezoelement 60 gekoppelt , das endseitig am Patronengehäuse 22 festgelegt ist .

Bei einer Beauf schlagung des ersten Piezoelements 59 mit ei ner elektrischen Spannung wird eine Krümmung des ersten Pie- zoelement 59 hervorgerufen, durch die das erste Ventilglied 57 vom ersten Ventilsitz 55 abgehoben wird, so dass eine f luidisch kommunizierende Verbindung zwischen dem Druckraum 30 und dem ersten Ventilanschluss 20 f reigegeben wird . In glei cher Weise gilt dies für das zweite Piezoelement 60 , dass durch eine elektrische Spannung eine Krümmungs Stellung einnehmen kann, bei der das zweite Ventilglied 58 vom zweiten Ventilsitz 56 abgehoben wird, um eine f luidisch kommunizierende Verbindung zwischen dem Druckraum 30 und dem zweiten Ventilanschluss 21 f reizugeben . Zur Bereitstellung dieser elektrischen Spannungen für das erste Piezoelement 59 und das zweite Piezoelement 60 sind nur schematisch dargestellte elektrische Verbindungsleitungen 61 vorgesehen, die mit einer Steuerplatine 62 elektrisch verbunden sind . Auf der Steuerplatine 62 ist eine Steuereinrichtung 63 angeordnet , die in nicht näher dargestellter Weise einem Mikroprozessor sowie eine Spannungserzeugung umfasst und die in Abhängigkeit von einem im Mikroprozessor ablaufenden Steuerprogramm sowie in Abhängigkeit von nachstehend näher beschriebenen Sensorsignalen zur Ansteuerung der Spannungsversorgung ausgebildet ist , um die gewünschte Krümmung des ersten Piezoelements 59 und/oder des zweiten Piezoelements 60 herbeizuführen .

Bei einer nicht dargestellten alternativen Aus führungs form für die Piezoelemente ist vorgesehen, dass diese in einer Neutralstellung ohne Spannungsbeauf schlagung eine gekrümmte Stellung einnehmen, so dass die j eweils zugeordneten Ventil glieder bzw . Dichtelemente von den j eweiligen Ventilsitzen abgehoben sind und bei Bereitstellung einer elektrischen

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6 . März 2 023 Spannung eine Deformation erfahren, durch die die j eweils zugeordneten Ventilglied bzw . Dichtelemente abdichtend auf den j eweiligen Ventilsitz gepresst werden .

Wie der Darstellung der Figur 4 weiterhin entnommen werden kann, ist rein exemplarisch vorgesehen, dass die Kanalplatte 5 von insgesamt vier Verbindungskanälen 43 bis 46 durchsetzt ist , die in unterschiedlichen Konf igurationen mit den j ewei ligen ersten und zweiten Ventilanschlüssen 20 , 21 der zugeordneten Ventilbaugruppe 18 sowie mit den j eweiligen Versorgungsanschlüssen 31 der j eweiligen Ventilbaugruppe 18 verbunden sein können . Aus der Darstellung der Figur 4 ist ferner zu entnehmen, dass die insgesamt vier Kanalöf fnungen 14 j eweils über zugeordnete Fluidkanäle 33 bis 36 mit den als Fluidschnittstellen 73 bis 76 bezeichneten und nicht näher dargestellten Fluidkupplungen f luidisch kommunizierend verbunden sind . Ferner ist vorgesehen, dass die Fluidschnittstellen 73 bis 76 an der Kopplungsf läche 77 der Trägerplatte 2 angeordnet sind . Wie aus der Figur 1 entnommen werden kann, sind die beiden Fluidschnittstellen 73 und 74 abseits der Fluidschnittstellen 75 und 76 angeordnet , die ihrerseits j edem Ventilmodul zugeordnet sind . Zur Verdeutlichung der Zusammenhänge zwischen den Fluidschnittstellen 74 bis 76 sind diese in der Figur 4 in einer gemeinsamen Darstellungsebene gezeigt .

Beispielhaf t ist vorgesehen, dass an der ersten Fluidschnitt stelle 73 ein Schalldämpfer 78 angeordnet ist , so dass der zugeordnete erste Fluidkanal 33 auch als Abluf tkanal bezeichnet werden kann . An der zweiten Fluidschnittstelle 74 ist ei ne Druckluf tquelle 79 angebracht , so dass der zweite Fluidkanal 34 auch als Versorgungskanal bezeichnet werden kann . An der dritten Fluidschnittstelle 75 ist eine erste Arbeitslei tung 80 eines Druckluf tverbrauchers 82 angebracht , so dass

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6 . März 2 023 der zugeordnete dritte Fluidkanal 35 auch als erster Arbeits kanal bezeichnet werden kann . An der dritten Fluidschnitt stelle 76 ist eine zweite Arbeitsleitung 81 des Druckluf tverbrauchers 82 angebracht , so dass der zugeordnete vierte Fluidkanal 36 auch als zweiter Arbeitskanal bezeichnet werden kann . Rein exemplarisch ist der Druckluf tverbraucher 82 als doppeltwirkender Pneumatikzylinder ausgebildet und zur Bereitstellung einer bidirektionalen Linearbewegung vorgesehen .

Gemäß der Darstellung der Figur 4 sind die Fluidkanäle 33 bis 36 in der Trägerplatte 2 und die Verbindungskanäle 43 bis 46 in der Kanalplatte 5 derart aufeinander abgestimmt , dass bei spielsweise die von der Druckluf tquelle 79 bereitgestellte Druckluf t durch den zweiten Fluidkanal 34 an den ersten Verbindungskanal 43 bereitgestellt wird . Die Kanalplatte 5 ist derart ausgebildet , dass die Druckluf t der Druckluf tquelle 79 an den Versorgungsanschlüssen 31 der beiden unteren im Ventilgehäuse 6 angeordneten Ventilbaugruppen 18 bereitgestellt wird . Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass j eweils der ers te Ventilanschluss 20 aller Ventilbaugruppen 18 mit dem drit ten Verbindungskanal 45 verbunden ist , der seinerseits mit dem dritten Fluidkanal der Trägerplatte 2 verbunden ist und der an der dritten Fluidschnittstelle 75 ausmündet , an der gemäß der Darstellung der Figur 4 die zweite Arbeitsleitung 81 des Druckluf tverbrauchers 82 angeschlossen ist . Ferner ist vorgesehen, dass der zu Entlüf tung vorgesehene erste Fluidkanal 33 mit dem zweiten Verbindungskanal 44 verbunden ist und dieser an die Versorgungsanschlüsse 31 der beiden oberen im Ventilgehäuse 6 angeordneten Ventilbaugruppe 18 angeschlossen ist . Rein exemplarisch ist vorgesehen, dass j eweils der zwei te Ventilanschluss 21 aller Ventilbaugruppe 18 mit dem vierten Verbindungskanal 46 verbunden ist , der seinerseits mit dem vierten Fluidkanal 36 verbunden ist , wobei der vierter Fluidkanal 36 an der vierten Fluidschnittstelle 76 ausmündet .

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6 . März 2 023 Beispielhaft ist vorgesehen, dass an der vierten Fluidschnittstelle 76 die erste Arbeitsleitung 80 des Druckluftverbrauchers 82 angeschlossen ist. Durch die von der Kanalplatte 5 vorgegebene fluidische Verschaltung dienen die beiden unteren im Ventilgehäuse 6 auf genommenen Ventilbaugruppen 18 der frei wählbaren Belüftung der ersten Arbeitsleitung 80 bzw. der zweiten Arbeitsleitung 81. Die beiden oberen im Ventilgehäuse 6 auf genommenen Ventilbaugruppen 18 dienen der frei wählbaren Entlüftung des ersten Arbeitsleitung 80 bzw. der zweiten Arbeitsleitung 81.

Somit ist die fluidische Verschaltung der vier Ventilbaugruppen derart ausgestaltet, dass sowohl die Belüftungsfunktion als auch die Entlüftungsfunktion für jede der beiden Arbeitsleitungen 80, 81 redundant durch jeweils zwei der Ventilbaugruppen 18 bewirkt werden kann, so dass eine Aufrechterhaltung der jeweiligen Belüftungsfunktion bzw. Entlüftungsfunktion auch bei Ausfall einer der Ventilbaugruppen 18 gewährleistet ist, wenngleich hierbei ein verringerter Durchfluss in Kauf genommen werden muss.

Um eine messtechnische Erfassung der Strömungs Vorgänge für den Druckluftverbraucher 82 zu ermöglichen, ist im dritten Fluidkanal 35 eine Drossel 65 angeordnet, die einen definierten Strömungswiderstand aufweist . Jeweils an Endbereichen der Drossel 65 sind ein erster Drucksensor 66 und ein zweiter Drucksensor 67 angeordnet, die über zugeordnete Sensorleitungen 86, 87 elektrisch mit der Steuereinrichtung 63 verbunden sind. Jeder der beiden Drucksensoren 66, 67 stellt über die zugeordnete Sensorleitungen 86, 87 ein elektrisches Sensorsignal an die Steuereinrichtung 63 bereit, woraus die Steuereinrichtung 63 einer Druckdifferenz zwischen dem ersten Drucksensor 66 und dem zweiten Drucksensor 67 ermitteln kann und anhand des bekannten Strömungswiderstands der Drossel 65

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6. März 2023 einen Durchf luss durch den dritten Fluidkanal 35 bestimmen kann .

Im vierten Fluidkanal sind ein dritter Drucksensor 68 und ein Durchf lussmessgerät 69 angeordnet , die über Sensorleitungen 88 , 89 mit der Steuereinrichtung 63 verbunden sind und die ebenfalls zur Bereitstellung von Sensorsignalen an die Steuereinrichtung 63 ausgebildet sind . Beispielsweise ermöglicht die Nutzung der Kombination des dritten Drucksensors 68 mit dem Durchf lussmessgerät 69 eine unmittelbare Durchf lussmes sung in dem vierten Fluidkanal 36 .

Gemäß der Darstellung der Figur 4 ist vorgesehen, dass die Drucksensoren 66 bis 68 j eweils am Ende einer Stichleitung 93 bis 96 auf einer Bestückungsf läche 100 einer Sensorplatine 97 angeordnet sind, in der die lediglich aus Darstellungsgründen separat gezeichneten Sensorleitungen 86 bis 89 in der Praxis integriert sind . Je nach Anwendungsf all kann vorgesehen sein, die j eweilige Stichleitung 93 bis 96 mit einem zugeordneten Drucksensor 66 bis 68 f luiddicht zu verschließen, wie dies in der Figur 4 gezeigt ist , oder alternativ einen Blindstopfen in die j eweilige Stichleitung 93 bis 96 einzusetzen, sofern keine Druckmessung oder eine andere Messung (Temperaturmes sung, Feuchtigkeitsmessung, etc . ) für den dritten Fluidkanal 35 bzw . den vierten Fluidkanal 36 vorgesehen ist . Wie der Fi gur 4 weiter entnommen werden kann, ist die Bestückungsf läche 100 der Sensorplatine 97 gegenüberliegend zu einer Unterseite 50 der Trägerplatte 2 angeordnet .

Darüber hinaus ist der Steuereinrichtung 63 eine Sensorlei tung 90 zugeordnet , die endseitig mit einem Steckverbinder 91 versehen ist . Gemäß der Darstellung der Figur 4 ist an dem Steckverbinder 91 ein Sensorkabel 98 eingesteckt , das für ei ne elektrische Verbindung zwischen einem dem Druckluf tver-

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6 . März 2 023 braucher 82 zugeordneten Positionssensor 99 und der Steuereinrichtung 63 genutzt wird .

Bei den unterschiedlichen Varianten von Kanalplatten 24 bis 27 , wie sie in den Figuren 5 bis 8 gezeigt sind, sind die in den j eweiligen Kanalplatten 24 bis 27 ausgebildeten Verbindungskanäle 43 bis 46 mit den in der Pneumatik f rüher übli chen Bezeichnungen P für die Druckversorgung, S für die Ent lüf tung, A für den ersten Arbeitsanschluss und B für den zweiten Arbeitsanschluss versehen . Die Zuordnung der j eweili gen Funktion zum j eweiligen Verbindungskanal 43 bis 46 ist damit identisch mit der schematischen Darstellung gemäß der Figur 4 , kann j edoch auch in abweichender Weise gewählt werden, wenn beispielsweise an der ersten Fluidschnittstelle 73 und der zweiten Fluidschnittstelle 74 eine umgekehrte Anordnung von Schalldämpfer 78 und Druckluf tquelle 79 vorgenommen wird .

Alternativ könnte auch vorgesehen werden, sowohl an der ers ten Fluidschnittstelle 73 als auch an der zweiten Fluidschnittstelle 74 j eweils unterschiedliche Druckluf tquellen oder andere Quellen für druckbeauf schlagte Gase anzubringen . Hiermit kann das Ventilmodulsystem beispielsweise zur Abgabe von Gasgemischen mit variabel einstellbaren Anteilen von Druckluf t und einem druckbeauf schlagten Gas eingesetzt werden .

Die Kanalplatten 24 bis 27 sind rein exemplarisch j eweils für eine Kopplung von zwei Ventilbaugruppen 18 vorgesehen . Je nach Anwendungsf all kann in gleicher Weise wie bei der Figur 4 auch eine redundante Kopplung von vier Ventilbaugruppen 18 vorgesehen werden, wobei in diesem Fall die j eweils gezeigte Anschlusskonf iguration in der j eweiligen Kanalplatte 24 bis 27 verdoppelt , insbesondere gespiegelt , wird .

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6 . März 2 023 Bei der ersten Variante einer Kanalplatte 24 gemäß der Figur

5 ist ein Versorgungsanschluss 31 mit dem ersten Verbindungs kanal 43 verbunden, ein zweiter Versorgungsanschluss 31 ist mit dem zweiten Verbindungskanal 44 verbunden, die beiden ersten Ventilanschlüsse 20 sind mit dem dritten Verbindungs kanal 45 verbunden und die beiden zweiten Ventilanschlüsse 21 sind mit dem vierten Verbindungskanal 46 verbunden . Dement sprechend wird eine Ventilbaugruppe 18 als Entlüf tungsventil für die beiden Verbindungskanäle 45 und 46 genutzt , während die andere Ventilbaugruppe 18 als Belüf tungsventil für die beiden Verbindungskanäle 45 und 46 genutzt wird .

Bei der zweiten Variante einer Kanalplatte 25 gemäß der Figur

6 ist ein Versorgungsanschluss 31 mit dem ersten Verbindungs kanal 43 verbunden und ein zweiter Versorgungsanschluss 31 ist mit dem zweiten Verbindungskanal 44 verbunden . Ferner sind sämtliche Ventilanschlüsse 20 , 21 mit dem dritten Verbindungskanal 45 verbunden, während der vierte Verbindungskanal 46 keine Verbindung aufweist . Mit einer derartigen f lui dischen Verschaltung in der Kanalplatte 25 kann eine Belüf tung und Entlüf tung eines nicht dargestellten Druckluf tverbrauchers j eweils mit doppeltem Volumenstrom realisiert werden, wobei es sich bei diesen Druckluf tverbraucher beispiels weise um einen einfach wirkenden Pneumatikzylinder handeln kann .

Bei der dritten Variante einer Kanalplatte 27 gemäß der Figur

7 sind beide Versorgungsanschlüsse 31 mit dem ersten Verbindungskanal 43 verbunden während die j eweils ersten Ventilanschlüsse 20 mit dem dritten Verbindungskanal 45 verbunden sind und die j eweils zweiten Ventilanschlüsse 21 mit dem vierten Verbindungskanal 46 verbunden sind . Auf diesem Wege kann beispielsweise eine Fluidstromregelung für zwei separate Druckluf tverbraucher , die f luidisch mit dem dritten Verbin-

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6 . März 2 023 dungskanal 45 bzw . mit dem vierten Verbindungskanal 46 verbunden sind, vorgenommen werden .

Bei der vierten Variante einer Kanalplatte 27 gemäß der Figur 8 sind beide Versorgungsanschlüsse 31 mit dem ersten Verbindungskanal 43 verbunden während alle Ventilanschlüsse 20 , 21 mit dem dritten Verbindungskanal 45 verbunden sind und keine Verbindung zum vierten Verbindungskanal 46 auf weisen . Auf diesem Wege kann beispielsweise eine Fluidstromregelung für einen Druckluf tverbraucher mit einem verglichen zur Kanal platte 27 gemäß der Figur 7 doppelten Strömungsquerschnitt vorgenommen werden .

Bei der in Figur 9 gezeigten Bestückungsvariante für die unterhalb der Trägerplatte 2 angeordnete Sensorplatine 97 ist rein exemplarisch vorgesehen, dass die erste Stichleitung 93 mit einem Blindstopfen 70 verschlossen ist und dass der zwei ten Stichleitung 94 ein Temperatursensor 71 zugeordnet ist . Der dritten Stichleitung 95 ist ein Drucksensor 66 zugeordnet und der vierten Stichleitung 96 ist ein Feuchtigkeitssensor 72 zugeordnet .

Bei der in Figur 10 gezeigten Bestückungsvariante für die unterhalb der Trägerplatte 2 angeordnete Sensorplatine 97 ist rein exemplarisch vorgesehen, dass sowohl die erste Stichlei tung 93 als auch die zweite Stichleitung 94 mit Blindstopfen 70 verschlossen sind und dass der dritten Stichleitung 95 ein Temperatursensor 71 und der vierten Stichleitung 96 ein Feuchtigkeitssensor 72 zugeordnet sind .

Es versteht sich, dass j eder der Stichleitungen 93 bis 96 j e nach Bedarf unterschiedliche Sensoren zugeordnet werden können, wobei sich j eweils um Bestückungsvarianten für die Sen-

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6 . März 2 023 sorplatine 97 handelt, während ansonsten keine Änderungen, insbesondere an der Trägerplatte 2, erforderlich sind.

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