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Patent Searching and Data


Title:
PNEUMATIC CONTROL DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/193114
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pneumatic control device (1) comprising a bus node (2) which is equipped with a first communication interface (6) and a first supply interface (8); a coupling module (11) which is equipped with the first communication interface (6), the first supply interface (8), a second communication interface (7), and a second supply interface (9); and a valve module (35), each coupling surface (36, 37) of which is equipped with the second communication interface (7) and the second supply interface (9). According to the invention, a connection module (54; 64) is added next to the valve module (35), said connection module being equipped with the second communication interface (7) and the second supply interface (9) on a first coupling surface (55; 65) and with the first communication interface (6) and the first supply interface (8) on a second coupling surface (56; 66) in order to allow another coupling module (11) and another valve module (35) to be coupled.

Inventors:
HERZOG ANDREAS (DE)
DREESMANN TIMO (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/056310
Publication Date:
October 01, 2020
Filing Date:
March 10, 2020
Export Citation:
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Assignee:
FESTO SE & CO KG (DE)
International Classes:
F15B13/08; G05B19/042
Foreign References:
DE102016213725A12018-02-01
DE202005015791U12005-12-08
US20180023718A12018-01-25
DE19653714C11997-12-11
DE102016213725A12018-02-01
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE MAGENBAUER & KOLLEGEN PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Pneumatiksteuerungseinrichtung (1), mit einem Busknoten (2) , der an einer Koppelfläche (5) mit einer ersten Kommuni kationsschnittstelle (6) und mit einer ersten Versorgungs schnittstelle (8) ausgerüstet ist, mit einem Koppelmodul (11) , das an einer ersten Koppelfläche (15) mit der ersten

Kommunikationsschnittstelle (6) und der ersten Versorgungs schnittstelle (8) und an einer zweiten Koppelfläche (16) mit einer zweiten Kommunikationsschnittstelle (7) und einer zwei ten Versorgungsschnittstelle (9) ausgerüstet ist, sowie mit einem Ventilmodul (35) , das an einer ersten Koppelfläche (36) und an einer zweiten Koppelfläche (37) jeweils mit der zwei ten Kommunikationsschnittstelle (7) und mit der zweiten Ver sorgungsschnittstelle (9) ausgerüstet ist, wobei das Koppel modul (11) an den Busknoten (2) angereiht ist und wobei das Ventilmodul (35) an das Koppelmodul (11) angereiht ist, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend an das Ventilmodul (35) ein Verbindungsmodul (54; 64) angereiht ist, das an ei ner ersten Koppelfläche (55; 65) mit der zweiten Kommunikati onsschnittstelle (7) und mit der zweiten Versorgungsschnitt - stelle (9) ausgerüstet ist und das an einer zweiten Koppel fläche (56; 66) mit der ersten Kommunikationsschnittstelle (6) und der ersten Versorgungsschnittstelle (8) ausgerüstet ist, um eine Ankopplung eines weiteren Koppelmoduls (11) und eines weiteren Ventilmoduls (35) zu ermöglichen.

2. Pneumatiksteuerungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelmodul (11) an der zweiten Koppelfläche (16) mehrere, insbesondere drei, Aus gangsschnittstellen (25, 26, 27) aufweist, die elektrisch mit der ersten Versorgungsschnittstelle (8) verbunden sind und denen jeweils eine Schalteinrichtung (28, 29, 30) zur sicher- heitsgerichteten Abschaltung der jeweils zugeordneten Aus gangsschnittstelle (25, 26, 27) zugeordnet ist und die für eine Kopplung mit Eingangsschnittstellen (31, 32, 33) des Ventilmoduls (35) ausgebildet sind.

3. Pneumatiksteuerungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelmodul (11) mehrere, insbesondere drei, Ausgangsschnittstellen (25, 26, 27) auf weist, die elektrisch mit der ersten Versorgungsschnittstelle (8) verbunden sind und denen jeweils eine Schalteinrichtung (28, 29, 30) zur sicherheitsgerichteten Abschaltung der je weils zugeordneten Ausgangsschnittstelle (25, 26, 27) zuge ordnet ist, wobei eine der Ausgangsschnittstellen an einer Anschlussfläche des Koppelmoduls (11) angeordnet ist und für einen Anschluss eines externen Verbrauchers ausgebildet ist und wobei die anderen Ausgangsschnittstellen an der zweiten Koppelfläche (16) des Koppelmoduls (11) angeordnet sind und für eine Kopplung mit Eingangsschnittstellen (31, 32, 33) des Ventilmoduls (35) ausgebildet sind. 4. Pneumatiksteuerungseinrichtung (1) nach Anspruch 2 oder

3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilmodul (35) an der ersten Koppelfläche (36) eine erste Eingangsschnittstelle (31) , eine zweite Eingangsschnittstelle (32) und eine dritte Eingangsschnittstelle (33) und an der zweiten Koppelfläche (37) eine erste Ausgangsschnittstelle (25) , eine zweite Aus gangsschnittstelle (26) und eine dritte Ausgangsschnittstelle (27) aufweist, wobei die erste Eingangsschnittelle (31) elektrisch mit einem Verbraucher (38) im Ventilmodul (35) verbunden ist und wobei die zweite Eingangsschnittelle (32) elektrisch mit der ersten Ausgangsschnittstelle (25) verbun den ist und wobei die dritte Eingangsschnittelle (33)

elektrisch mit der zweiten Ausgangsschnittstelle (26) verbun den ist.

5. Pneumatiksteuerungseinrichtung (1) nach Anspruch 2, 3 o- der 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmodul (54; 64) an der ersten Koppelfläche (55; 65) mehrere Eingangs- Schnittstellen (31, 32, 33) aufweist, die zur Kopplung mit den Ausgangsschnittstellen (25, 26, 27) des Ventilmoduls (35) ausgebildet sind.

6. Pneumatiksteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbindungsmodul (54) eine elektrische Verbindung (20) zwischen der zweiten Kommu nikationsschnittstelle (7) und der ersten Kommunikations- schnittstelle (6) sowie eine elektrische Verbindung (21) zwi schen der zweiten Versorgungsschnittstelle (9) und der ersten Versorgungsschnittstelle (8) ausgebildet ist. 7. Pneumatiksteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Verbindungsmodul (64) eine elektrische Verbindung zwischen der zweiten Kommunikati onsschnittstelle (7) und der ersten Kommunikationsschnitt stelle (6) ausgebildet ist und dass das Verbindungsmodul (64) eine Einspeiseschnittstelle (68) aufweist, die elektrisch mit der ersten Versorgungsschnittstelle (8) verbunden ist.

8. Pneumatiksteuerungseinrichtung nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Koppelmodul (11) zwischen der ersten Kommunikationsschnittstelle (6) und der zweiten Kommunikationsschnittstelle (7) ein Kommunikati- onspfad (20) ausgebildet ist und zwischen der ersten Versor gungsschnittstelle (8) und der zweiten Versorgungsschnitt stelle (9) ein Versorgungspfad (21) ausgebildet ist und dass im Ventilmodul (35) zwischen den zweiten Kommunikations- Schnittstellen (7) ein Kommunikationspfad (20) ausgebildet ist und zwischen den zweiten Versorgungsschnittstellen (9) ein Versorgungspfad (21) ausgebildet ist.

Description:
Pneumatiksteuerungseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Pneumatiksteuerungseinrichtung, mit einem Busknoten, der an einer Koppelfläche mit einer ers ten Kommunikationsschnittstelle und mit einer ersten Versor gungsschnittstelle ausgerüstet ist, mit einem Koppelmodul, das an einer ersten Koppelfläche mit der ersten Kommunikati onsschnittstelle und der ersten Versorgungsschnittstelle aus gerüstet ist und das an einer zweiten Koppelfläche mit einer zweiten Kommunikationsschnittstelle und mit einer zweiten Versorgungsschnittstelle ausgerüstet ist, sowie mit einem Ventilmodul, das an einer ersten Koppelfläche und an einer zweiten Koppelfläche jeweils mit der zweiten Kommunikations- schnittstelle und mit der zweiten Versorgungsschnittstelle ausgerüstet ist, wobei das Koppelmodul an den Busknoten ange reiht ist und wobei das Ventilmodul an das Koppelmodul ange- reiht ist.

Aus der DE 10 2016 213 725 Al ist ein Reihenmodul für eine modular ausgebildete Steuerungsanordnung bekannt, das eine erste Reihenschnittstelle und eine erste Busschnittstelle so wie eine zweite Reihenschnittstelle und eine zweite Bus- Schnittstelle umfasst, wobei zwischen den beiden Busschnitt stellen eine Buskommunikationsleitung und zwischen den beiden Reihenschnittstellen mehrere Verbindungsleitungen ausgebildet sind und wobei die Verbindungsleitungen zwischen den beiden Reihenschnittstellen zumindest teilweise Z-verkettet angeord net sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Funktionserwei terung für eine Pneumatiksteuerungseinrichtung bereitzustel- len .

Diese Aufgabe wird für eine Pneumatiksteuerungseinrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass angrenzend an das Ven tilmodul ein Verbindungsmodul angereiht ist, das an einer ersten Koppelfläche mit der zweiten Kommunikationsschnitt stelle und mit der zweiten Versorgungsschnittstelle ausgerüs tet ist und das an einer zweiten Koppelfläche mit der ersten Kommunikationsschnittstelle und der ersten Versorgungs schnittstelle ausgerüstet ist, um eine Ankopplung eines wei- teren Koppelmoduls und eines weiteren Ventilmoduls zu ermög lichen .

Mit einem derartigen Verbindungsmodul wird eine Anreihung ei nes weiteren Koppelmoduls sowie wenigstens eines weiteren Ventilmoduls in einer vorgegebenen Anreihungsrichtung an ein vorausgehendes Ventilmodul ermöglicht. Hierbei wird davon ausgegangen, dass jedes der verwendeten Ventilmodule sowohl an seiner ersten Koppelfläche als auch an seiner zweiten Kop pelfläche jeweils mit der zweiten Kommunikationsschnittstelle und mit der zweiten Versorgungsschnittstelle ausgerüstet ist. In diesem Fall ist es ohne Zwischenschaltung eines geeignet ausgebildeten Verbindungsmoduls nicht möglich, ein standard mäßiges Koppelmodul, dessen erste Koppelfläche mit der ersten Kommunikationsschnittstelle und der ersten Versorgungs schnittstelle ausgerüstet ist, in der Anreihungsrichtung an das vorhergehende Ventilmodul anzukoppeln. Vielmehr ist das Koppelmodul für eine Ankopplung an den in Anreihungsrichtung vorhergehenden Busknoten ausgebildet, dessen Koppelfläche mit der ersten Kommunikationsschnittstelle und mit der ersten Versorgungsschnittstelle ausgerüstet ist.

Das als Adapter zwischen dem in Anreihungsrichtung vorausge- henden Ventilmodul und dem anzukoppelnden Koppelmodul dienen de Verbindungsmodul stellt sich daher gegenüber dem in der Anreihungsrichtung vorausgehenden Ventilmodul als weiteres Ventilmodul dar. Zu diesem Zweck ist das Verbindungsmodul an seiner ersten Koppelfläche mit der zweiten Kommunikations- Schnittstelle und der zweiten Versorgungsschnittstelle ausge rüstet, die mit der zweiten Kommunikationsschnittstelle und mit der zweiten Versorgungsschnittstelle des in Anreihungs richtung vorausgehenden Ventilmoduls kompatibel ist. Ferner umfasst das Verbindungsmodul an seiner zweiten Koppelfläche die erste Kommunikationsschnittstelle und die erste Versor gungsschnittstelle, wie sie für eine in Anreihungsrichtung nachgelagerte Ankopplung des Koppelmoduls erforderlich sind. Hiermit ermöglicht das Verbindungsmodul eine Weiterleitung des über die ersten und zweiten Kommunikationsschnittstellen übertragenen Busprotokolls sowie eine Weiterleitung der über die ersten und zweiten Versorgungsschnittstellen übertragenen elektrischen Energie an wenigstens ein weiteres Koppelmodul, dem weitere Ventilmodule zugeordnet werden können, die auf diesem Weg elektrisch versorgt und angesteuert werden können. Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass an einem Koppelmodul wenigstens ein Ventilmodul, vorzugsweise zwei Ventilmodule, insbesondere drei Ventilmodule, in der Anreihungsrichtung für die Pneumatiksteuerungseinrichtung angereiht werden und ent sprechend elektrisch versorgt und angesteuert werden können. Mit Hilfe des Verbindungsmoduls können an eine derartige

Gruppe aus Koppelmodul und einem, zwei oder drei Ventilmodu len, die auch als Modulgruppe bezeichnet werden kann, eine weitere Modulgruppe, die ihrerseits aus einem Koppelmodul und bis zu drei Ventilmodulen gebildet werden kann, angekoppelt werden, ohne dass hierfür über die Bereitstellung des Verbin dungsmoduls hinaus weitere Maßnahmen an der Pneumatiksteue- rungseinrichtung und an deren Komponenten wie den Busknoten, den Koppelmodulen oder den Ventilmodulen, erforderlich sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Zweckmäßig ist es, wenn das Koppelmodul an der zweiten Kop- pelfläche mehrere, insbesondere drei, Ausgangsschnittstellen aufweist, die elektrisch mit der ersten Versorgungsschnitt stelle verbunden sind und denen jeweils eine Schalteinrich tung zur sicherheitsgerichteten Abschaltung der jeweils zuge ordneten Ausgangsschnittstelle zugeordnet ist und die für ei- ne Kopplung mit Eingangsschnittstellen des Ventilmoduls aus gebildet sind. Die Aufgabe der Ausgangsschnittstellen besteht darin, eine individuelle elektrische Versorgung der nachgela gert an der Koppelmodul angereihten Ventilmodule zu ermögli chen. Diese individuelle elektrische Versorgung der Ventilmo- dule erfolgt zusätzlich zu der elektrischen Versorgung, die über die jeweils zugeordneten ersten und zweiten Versorgungs schnittstellen an alle Komponenten der Pneumatiksteuerungs- einrichtung bereitgestellt wird.

Hierbei ist vorgesehen, dass jeweils zwischen der ersten Ver- sorgungsschnittstelle, an der eine Bereitstellung von

elektrischer Energie an das Koppelmodul stattfindet, und der jeweiligen Ausgangsschnittstelle des Koppelmoduls eine

Schalteinrichtung, beispielsweise ein Relais oder ein elekt ronischer Halbleiterschalter, angeordnet sind. Mit dieser Schalteinrichtung kann das Koppelmodul in Abhängigkeit von einem Steuersignal, das über die Kommunikationsleitung über- tragen wird, die sich durch sämtliche Komponenten der Pneuma tiksteuerungseinrichtung unter Verwendung der ersten und zweiten Kommunikationsschnittstellen erstreckt, eine indivi duelle elektrische Versorgung des jeweils zugeordneten Ven- tilmoduls durchführen. Hierdurch dient das Koppelmodul als sicherheitsgerichtetes Abschaltungsmodul für die angeschlos senen Ventilmodule, so dass diese als Bestandteil einer si cherheitsgerichteten Architektur für die Pneumatiksteuerungs- einrichtung angesehen werden können. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vor gesehen, dass das Koppelmodul mehrere, insbesondere drei, Ausgangsschnittstellen aufweist, die elektrisch mit der ers ten Versorgungsschnittstelle verbunden sind und denen jeweils eine Schalteinrichtung zur sicherheitsgerichteten Abschaltung der jeweils zugeordneten Ausgangsschnittstelle zugeordnet ist, wobei eine der Ausgangsschnittstellen an einer An schlussfläche des Koppelmoduls angeordnet ist und für einen Anschluss eines externen Verbrauchers ausgebildet ist und wo bei die anderen Ausgangsschnittstellen an der zweiten Koppel- fläche des Koppelmoduls angeordnet sind und für eine Kopplung mit Eingangsschnittstellen des Ventilmoduls ausgebildet sind. Bei dieser alternativen Ausgestaltung des Koppelmoduls dient eine der drei Ausgangsschnittstellen zum Anschluss eines ex ternen Verbrauchers, beispielsweise eines Elektromotors, wäh- rend die beiden anderen Ausgangsschnittstellen für die elekt rische Versorgung von nachgelagert angeordneten Ventilmodulen ausgebildet sind.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vor gesehen, dass das Ventilmodul an der ersten Koppelfläche eine erste Eingangsschnittstelle, eine zweite Eingangsschnittstel le und eine dritte Eingangsschnittstelle und an der zweiten Koppelfläche eine erste Ausgangsschnittstelle, eine zweite Ausgangsschnittstelle und eine dritte Ausgangsschnittstelle aufweist, wobei die erste Eingangsschnittstelle elektrisch mit einem Verbraucher im Ventilmodul verbunden ist und wobei die zweite Eingangsschnittstelle elektrisch mit der ersten Ausgangsschnittstelle verbunden ist und wobei die dritte Ein gangsschnittstelle elektrisch mit der zweiten Ausgangs schnittstelle verbunden ist.

Durch eine derartige elektrische Kopplung der Eingangs schnittstellen mit den jeweils zugeordneten Ausgangsschnitt - stellen wird eine so genannte Z-Verkettung verwirklicht, bei der stets ein im Ventilmodul enthaltener elektrischer Ver braucher mit der ersten Eingangsschnittstelle verbunden ist, während die an den beiden weiteren Eingangsschnittstellen be reitgestellten elektrischen Versorgungsspannungen an die ers- te und die zweite Ausgangsschnittstelle bereitgestellt werden können. Hiermit wird eine eindeutige Zuordnung der elektri schen Versorgungsspannungen, die an den Eingangsschnittstel len bereitgestellt werden, zu den jeweiligen Verbrauchern der vorzugsweise drei in Reihe aneinandergereiht angeordneten Ventilmodule gewährleistet.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Eingangsschnittstellen und die Ausgangsschnittstellen in einer vorgegebenen mechanischen Teilung an den jeweiligen Koppelflächen angeordnet sind, um bei einer Anreihung der Ventilmodule in der Anreihungsrich- tung stets die gewünschte elektrische Kopplung zwischen den Ausgangsschnittstellen des vorausgehenden Ventilmoduls und den Eingangsschnittstellen des nachfolgenden Ventilmoduls zu erzielen .

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Verbindungsmodul an der ersten Koppelfläche mehrere Eingangsschnittstellen aufweist, die zur Kopplung mit den Ausgangsschnittstellen des Ventilmo- duls ausgebildet sind. Hierdurch wird eine vorteilhafte elektromechanische Kopplung zwischen dem Verbindungsmodul und dem vorausgehend längs der Anreihungsrichtung angeordneten Ventilmodul gewährleistet. Hierbei sind den Eingangsschnitt - stellen am Verbindungsmodul keine Ausgangsschnittstellen am Verbindungsmodul zugeordnet. Für Ventilmodule, die in Anrei hungsrichtung nachgelagert zum Verbindungsmodul angeordnet sind, werden die einzeln schaltbaren Versorgungsleitungen von dem nachgelagert zum Verbindungsmodul angeordneten Koppelmo- dul an zugeordneten Ausgangsschnittstellen bereitgestellt und sind daher unabhängig von den Versorgungsspannungen des vo rausgegangenen Ventilmoduls bzw. der vorausgegangenen Modul gruppe .

Vorteilhaft ist es, wenn im Verbindungsmodul eine elektrische Verbindung zwischen der zweiten Kommunikationsschnittstelle und der ersten Kommunikationsschnittstelle sowie eine elekt rische Verbindung zwischen der zweiten Versorgungsschnitt stelle und der ersten Versorgungsschnittstelle ausgebildet sind. Hierdurch wird gewährleistet, dass ein in Anreihungs- richtung nachgelagert an das Verbindungsmodul angeordnetes Koppelmodul mit den gleichen elektrischen Signalen hinsicht lich der Kommunikation und der elektrischen Versorgung beauf schlagt werden kann, wie dies für das unmittelbar mit dem Busknoten verbundene Koppelmodul der Fall ist. Dementspre- chend kann ein zweites oder ein weiteres Koppelmodul inner halb der Pneumatiksteuerungseinrichtung die gleiche Funktio nalität verwirklichen, wie dies auch für das unmittelbar mit dem Busknoten gekoppelte Koppelmodul der Fall ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Verbindungsmodul eine elektrische Verbindung zwischen der zweiten Kommunikationsschnittstelle und der ersten Kommunika tionsschnittstelle ausgebildet ist und dass das Verbindungs- modul eine Einspeiseschnittstelle aufweist, die elektrisch mit der ersten Versorgungsschnittstelle verbunden ist. Bei dieser alternativen Ausgestaltung des Verbindungsmoduls wer den die über die Kommunikationsschnittstellen vom vorausge- gangenen Ventilmodul bereitgestellten KommunikationsSignale unverändert an das nachgelagerte Koppelmodul und die daran angebrachten Ventilmodule weitergeleitet. Hingegen erfolgt eine elektrische Versorgung des bzw. der nachgelagert ange ordneten Koppelmodule und Ventilmodule über eine von extern eingespeiste elektrische Spannung, die an der Einspeise schnittstelle des Verbindungsmoduls angeschlossen wird. Hier durch können innerhalb einer Pneumatiksteuerungseinrichtung durch das Verbindungmodul unterschiedliche Spannungszonen verwirklicht werden. Alternativ ermöglicht die Einspeise- Schnittstelle auch eine Zwischeneinspeisung einer elektri schen Spannung, um auch nachgelagert angeordnete Koppelmodul und Ventilmodule ausreichender elektrischer Leistung versor gen zu können.

Vorteilhaft ist es, wenn im Koppelmodul zwischen der ersten Kommunikationsschnittstelle und der zweiten Kommunikations- Schnittstelle ein Kommunikationspfad ausgebildet ist und zwi schen der ersten Versorgungsschnittstelle und der zweiten Versorgungsschnittstelle ein Versorgungspfad ausgebildet ist und dass im Ventilmodul zwischen den zweiten Kommunikations- Schnittstellen ein Kommunikationspfad ausgebildet ist und zwischen den zweiten Versorgungsschnittstellen ein Versor gungspfad ausgebildet ist.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt . Hierbei zeigt : Figur 1 eine erste Ausführungsform einer Pneumatiksteue rungseinrichtung mit einem Busknoten, an dem eine erste Modulgruppe, ein Verbindungsmodul sowie eine zweite Modulgruppe angereiht sind,

Figur 2 eine Detaildarstellung des Verbindungsmoduls gemäß der Figur 1, Figur 3 eine zweite Ausführungsform einer Pneumatiksteue rungseinrichtung mit dem Busknoten und der ersten Modulgruppe sowie der zweiten Modulgruppe gemäß der Figur 1 und einem abgewandelt ausgebildeten Verbin dungsmodul, und

Figur 4 eine Detaildarstellung des Verbindungsmoduls gemäß der Figur 3.

Bei der nachstehenden Figurenbeschreibung werden aus Gründen der Übersichtlichkeit mehrfach vorhandene Komponenten in der Regel nur einmalig mit dem jeweils zugeordneten Bezugszeichen versehen, wobei die Anordnung der Bezugszeichen an den Kompo nenten nicht zwingend zur jeweils im Detail beschriebenen Komponente korrespondiert .

Eine in der Figur 1 dargestellte Pneumatiksteuerungseinrich tung 1 ist für eine Versorgung mehrerer nicht dargestellter Fluidverbraucher, insbesondere Pneumatikzylinder, mit Druck luft ausgebildet. Die Pneumatiksteuerungseinrichtung 1 kann beispielsweise für einen Betrieb einer nicht dargestellten Produktionsmaschine verwendet werden, bei der während einer Durchführung eines Produktionsvorgangs z.B. Werkstücke fest- gelegt und/oder transportiert werden müssen, was mit Hilfe von Pneumatikstellern wie beispielsweise Pneumatikzylindern durchgeführt werden kann. Diese werden von der Pneumatiksteu erungseinrichtung jeweils mit Druckluft versorgt. Beispielhaft ist vorgesehen, dass die Pneumatiksteuerungsein richtung 1 mit einer nicht dargestellten Steuerung, insbeson dere einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) verbunden ist, die über ein vorgegebenes Kommunikationsprotokoll Steu- ersignale an die Pneumatiksteuerungseinrichtung 1 bereit - stellt. Hierzu umfasst die Pneumatiksteuerungseinrichtung 1 einen Busknoten 2, der mit einer Busschnittstelle 3 ausgerüs tet ist, die für den Empfang von Steuersignalen der überge ordneten Steuerungseinrichtung sowie zur Weiterleitung dieser Steuersignale an nachgelagert angeordnete, nachstehend näher beschriebene Komponenten ausgebildet ist.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass im Busknoten 2 eine Wand lung der von der übergeordneten Steuerungseinrichtung an der Busschnittstelle 3 bereitgestellten Steuersignale in ein proprietäres Kommunikationsprotokoll vorgenommen wird. Die gewandelten Steuersignale werden dann an die nachgelagert an geordneten Komponenten der Pneumatiksteuerungseinrichtung 1 bereitgestellt. Bei diesem proprietären Kommunikationsproto koll kann es sich beispielsweise um ein proprietäres digita- les Busprotokoll oder alternativ um digitale oder analoge

Steuersignale handeln, die über nicht näher dargestellte ein zelne Steuersignalleitungen (einer Multipolleitungsanordnung) an die nachgelagert angeordneten Komponenten der Pneumatik steuerungseinrichtung 1 bereitgestellt werden. Ferner ist am Busknoten 2 ein Versorgungsanschluss 4 ausge bildet, der zur Einkopplung von elektrischer Energie einer nicht näher dargestellten Versorgungsquelle ausgebildet ist. Die am Versorgungsanschluss 4 eingespeiste elektrische Ener gie ist sowohl zur Versorgung des Busknotens 2 als auch zur Weiterleitung an die nachstehend näher beschriebenen Kompo nenten der Pneumatiksteuerungseinrichtung 1 bestimmt. An einer Koppelfläche 5 des Busknotens 2 sind eine erste Kom munikationsschnittstelle 6 sowie eine erste Versorgungs schnittstelle 8 ausgebildet, wobei an der ersten Kommunikati onsschnittstelle 6 das an der Busschnittstelle 3 eingespeiste und gewandelte KommunikationsSignal bereitgestellt wird, wäh rend an der ersten Versorgungsschnittstelle 8 die am Versor gungsanschluss 4 eingespeiste elektrische Versorgungsspannung bereitgestellt wird.

In einer rein exemplarisch nach rechts ausgerichteten Anrei- hungsrichtung 10 für die Pneumatiksteuerungseinrichtung 1 ist angrenzend an den Busknoten 2 ein Koppelmodul 11 angereiht, das mit einer ersten Koppelfläche 15 an der Koppelfläche 5 des Busknotens 2 anliegt. Ferner weist das Koppelmodul 11 ei ne zweite Koppelfläche 16 auf, die abweisend vom Busknoten 2 ausgerichtet ist. An der ersten Koppelfläche 15 sind die ers te Kommunikationsschnittstelle 6 sowie die erste Versorgungs schnittstelle 8 des Koppelmoduls ausgebildet. An der zweiten Koppelfläche 16 sind die zweite Kommunikationsschnittstelle 7 sowie die zweite Versorgungsschnittstelle 9 des Koppelmoduls 11 ausgebildet. Ausgehend von der ersten Kommunikations-

Schnittstelle 6 erstreckt sich durch das Koppelmodul 11 eine Kommunikationsleitung 20 bis zur zweiten Kommunikations- Schnittstelle 7. Ferner erstreckt sich ausgehend von der ers ten Versorgungsschnittstelle 8 des Koppelmoduls 11 eine Ver- sorgungsleitung 21 bis zur zweiten Versorgungsschnittstelle 9, die an der zweiten Koppelfläche 16 des Koppelmoduls 11 ausgebildet ist.

Für die vorliegende Pneumatiksteuerungseinrichtung 1 wird an genommen, dass jeweils gleichartig bezeichnete Schnittstellen jeweils elektrisch und mechanisch miteinander gekoppelt wer den können. Beispielsweise können die erste Kommunikations- Schnittstelle 6 des Busknoten 2 und des Koppelmoduls 11 je- weils als geringfügig von der jeweiligen Koppelfläche 5 bzw. 15 abragende elastische Kontaktelemente ausgebildet sein, um die gewünschte elektrische Kopplung zwischen dem Busknoten 2 und dem Koppelmodul 11 im Hinblick auf die erste Kommunikati- onsschnittstelle 6 zu gewährleisten.

Ferner umfasst das Koppelmodul 11 an der ersten Koppelfläche 15 eine Pneumatikschnittstelle 17, die zur Einspeisung von Druckluft in die Pneumatiksteuerungseinrichtung 1 ausgebildet ist und die mit einer nur schematisch dargestellten Druck- luftquelle 18 verbunden ist. Ausgehend von der Pneumatik schnittstelle 17 erstreckt sich eine Pneumatikleitung 22 bis zu einer Pneumatikschnittstelle 17 an der zweiten Koppelflä che 16 des Koppelmoduls 11.

Das Koppelmodul 11 umfasst ferner beispielhaft drei Ausgangs- Schnittstellen 25, 26 und 27, die der zweiten Koppelfläche 16 zugeordnet sind und die elektrisch über jeweils zugeordnete, nur schematisch dargestellte Schalteinrichtungen 28, 29, 30 mit der Versorgungsleitung 21 verbindbar sind. Beispielhaft ist vorgesehen, dass die erste Schalteinrichtung 28, die zweite Schalteinrichtung 29 und die dritte Schalteinrichtung 30 jeweils als Halbleiterschalter ausgebildet sind. Eine An steuerung dieser Schalteinrichtungen 28 bis 30 wird von einer nicht näher dargestellten Verarbeitungseinrichtung des Kop pelmoduls 11 vorgenommen, die in ebenfalls nicht näher darge- stellter Weise mit der Kommunikationsleitung 20 verbunden ist, um hierdurch Steuerbefehle in entsprechende Schaltsigna le für die Schalteinrichtungen 28 bis 30 umsetzen zu können. Dementsprechend kann mit Hilfe der Versorgungsleitung 21, der Schalteinrichtungen 28 bis 30 und der Ausgangsschnittstellen 25 bis 27 eine selektive Bereitstellung von elektrischer

Energie an ein nachgelagert an das Koppelmodul 11 angereihtes Ventilmodul 35 vorgenommen werden. Das Ventilmodul 35 umfasst sowohl an einer ersten Koppelflä che 36, die dem Koppelmodul 11 zugewandt ist, als auch an ei ner zweiten Koppelfläche 37, die dem Koppelmodul 11 abgewandt ist, jeweils die zweite Kommunikationsschnittstelle 7 sowie die zweite Versorgungsschnittstelle 9. Ferner umfasst das Ventilmodul 35 an der ersten Koppelfläche 36 rein exempla risch drei Eingangsschnittstellen 31, 32 und 33, die zur elektrischen Verbindung mit den zugeordneten Ausgangsschnitt stellen 25, 26 und 27 des Koppelmoduls 11 ausgebildet sind Darüber hinaus umfasst das Ventilmodul 35 an der zweiten Kop pelfläche die korrespondierend zum Koppelmodul 11 ausgebilde ten Ausgangsschnittstellen 25, 26 und 27. Zudem erstreckt sich im Ventilmodul 35 ausgehend von der Pneumatikschnitt stelle 17 an der ersten Koppelfläche 36 die Versorgungslei- tung 21 bis zur Pneumatikschnittstelle 17 an der zweiten Kop pelfläche 37.

Im Ventilmodul 35 ist rein exemplarisch ein Magnetantrieb 38 ausgebildet, der elektrisch mit der ersten Eingangsschnitt stelle 31 verbunden ist. Der Magnetantrieb 38 dient zur elektromechanischen Ansteuerung eines rein exemplarisch als 2/2 -Wegeventil ausgebildeten Schaltventils 39, dessen Ein gangsanschluss 40 mit der Pneumatikleitung 22 verbunden ist und dessen Ausgangsanschluss 41 mit einem Arbeitsanschluss 42 verbunden ist. Dementsprechend kann bei Bereitstellung einer elektrischen Versorgungsspannung an der ersten Eingangs schnittstelle 31 des Ventilmoduls 35 der Magnetantrieb 38 ak tiviert werden, um das Schaltventil 39 aus einer ersten Funk tionsstellung, insbesondere einer Schließstellung, in eine zweite Funktionsstellung, insbesondere eine Öffnungsstellung, zu überführen. In der Öffnungsstellung wird eine kommunizie rende Verbindung zwischen der Pneumatikleitung 22 und dem Ar beitsanschluss 42 hergestellt, so dass ein nicht näher darge- stellter, am Arbeitsanschluss 42 angeschlossener pneumati scher Verbraucher mit Druckluft versorgt werden kann.

Für eine vorteilhafte Weiterleitung der elektrischen Versor gungsspannungen, die an den Ausgangsschnittstellen 26 und 27 des Koppelmoduls 11 bereitgestellt werden, sind im Ventilmo dul 35 rein exemplarisch zwei Verbindungsleitungen 45 und 46 ausgebildet. Die Verbindungsleitung 45 ist für eine elektri sche Verbindung der zweiten Eingangsschnittstelle 32 mit der ersten Ausgangsschnittstelle 25 des Ventilmoduls 35 ausgebil- det . Die Verbindungsleitung 46 ist für eine elektrische Ver bindung der dritten Eingangsschnittstelle 33 mit der zweiten Ausgangsschnittstelle 26 des Ventilmoduls 35 ausgebildet. Hierdurch wird eine Z-Verkettung zwischen der zweiten Ein gangsschnittstelle 32 und der ersten Ausgangsschnittstelle 25 sowie zwischen der dritten Eingangsschnittstelle 33 und der zweiten Ausgangsschnittstelle 26 im Ventilmodul 35 bewirkt, durch die eine definierte Weiterleitung der an den Eingangs schnittstellen 32 und 33 angelegten Versorgungsspannungen an nachgelagerte Ventilmodule 35 ermöglicht wird, wie dies auch aus der Darstellung der Figur 1 zu ersehen ist .

Beispielhaft ist vorgesehen, dass an das Ventilmodul 35, das unmittelbar an das Koppelmodul 11 angereiht ist, zwei weitere Ventilmodule 35 in identischer Bauweise angereiht sind, wobei die drei Ventilmodule 35 zusammen mit dem Koppelmodul 11 eine Modulgruppe 50 bilden. Aufgrund der Aufbauweise der Ventilmo dule 35 sowie der Anzahl der Schalteinrichtungen 28 bis 30 im Koppelmodul 11 ergibt sich, dass innerhalb der Modulgruppe 50 genau drei Ventilmodule 35 mit gezielt schaltbaren Versor gungsspannungen über die jeweils zugeordneten Eingangs- Schnittstellen 31 bis 33 versorgt werden können. Bei einer Anreihung eines weiteren Ventilmoduls 35 an die Mo dulgruppe 50 wäre dieses ausschließlich über die Kommunikati onsleitung 20, die Versorgungsleitung 21 sowie die Pneumatik leitung 22 mit dem vorhergehenden Koppelmodul 11 verbunden. Hingegen wäre eine unmittelbare Einflussnahme vom Koppelmodul 11 auf dieses Ventilmodul 35 mittels der Schalteinrichtungen 28, 29, und 30 in diesem Fall ausgeschlossen.

Sofern vorgesehen sein sollte, an die Modulgruppe 50 eine weitere, insbesondere eine identisch ausgebildete, Modulgrup- pe 50 anzuschließen, ist ein Verbindungsmodul 54 vorgesehen. Das Verbindungsmodul 54 liegt mit einer ersten Koppelfläche 55 an der zweiten Koppelfläche 37 des Ventilmoduls 35 an und stellt eine zweite Koppelfläche 56 zur Ankopplung eines wei teren Koppelmoduls 11 bereit. Hierzu sind an der ersten Kop- pelfläche 55 die zweite Kommunikationsschnittstelle 7 und die zweite Versorgungsschnittstelle 9 ausgebildet, so dass sich das Verbindungsmodul 54 gegenüber dem Ventilmodul 35 wie ein weiteres Ventilmodul 35 darstellt. Hingegen sind der zweiten Koppelfläche 56 die erste Kommunikationsschnittstelle 6 und die erste Versorgungsschnittstelle 8 zugeordnet, so dass sich das Verbindungsmodul 54 gegenüber dem nachfolgend anzureihen den Koppelmodul 11 aus elektromechanischer Sicht wie ein Bus- knoten 2 darstellt .

Beispielhaft ist vorgesehen, dass ferner an der ersten Kop- pelfläche 55 drei Eingangsschnittstellen 31 bis 33 ausgebil det sind, die innerhalb des Verbindungsmoduls 54 nicht weiter verbunden sind und die zu den Ausgangsschnittstellen 25, 26 und 27 des Ventilmoduls 35 korrespondieren. Vielmehr ist vor gesehen, dass lediglich die zweite Kommunikationsschnittstel- le 7 mit der ersten Kommunikationsschnittstelle 6 elektrisch über eine zugeordnete Kommunikationsleitung 20 verbunden ist und dass die zweite Versorgungsschnittstelle 9 mit der ersten Versorgungsschnittstelle 8 über eine zugeordnete Versorgungs leitung 21 elektrisch verbunden ist. Ferner ist auch das Ver bindungsmodul 54 an beiden Koppelflächen 55, 56 mit Pneuma tikschnittstellen 17 ausgerüstet, die innerhalb des Verbin- dungsmoduls 54 über eine Pneumatikleitung 22 miteinander ge koppelt sind. An das Verbindungsmodul 54 kann entsprechend seiner Konfiguration der zweiten Koppelfläche 56 mit der ers ten Kommunikationsschnittstelle 6 und der ersten Versorgungs schnittstelle 8 ein weiteres Koppelmodul 11 angebracht wer- den, das seinerseits mit weiteren, in der Anreihungsrichtung 10 angeordneten Ventilmodul 35 gekoppelt werden kann, um eine weitere Modulgruppe 50 zu bilden.

Hierbei ist vorgesehen, dass über die ersten und zweiten Kom munikationsschnittstellen 6, 7 und die Kommunikationsleitun- gen 20 jeweils Steuersignale von Busknoten 2 an beide Modul gruppen 50 übertragen werden können und dort jeweils zur se lektiven Ansteuerung der einzelnen Ventilmodule 35 genutzt werden können.

Die in der Figur 3 dargestellte Pneumatiksteuerungseinrich- tung 61 unterscheidet sich von der Pneumatiksteuerungsein richtung 1 gemäß der Figur 1 lediglich durch ein abweichend ausgebildetes Verbindungsmodul 64, dessen erste Koppelfläche 65 mit einer zweiten Kommunikationsschnittstelle 7 und mit einer Pneumatikschnittstelle 17 versehen ist. Eine zweite Koppelfläche 66 des Verbindungsmoduls 64 ist mit einer ersten Kommunikationsschnittstelle 6 sowie mit einer ersten Versor gungsschnittstelle 8 ausgerüstet. Für eine Bereitstellung von elektrischer Energie an die erste Versorgungsschnittstelle 8 ist an einer Anschlussfläche 67 des Verbindungsmoduls 64 eine Einspeiseschnittstelle 68 ausgebildet. Hierdurch wird eine Einspeisung von elektrischer Energie an das in Anreihungs richtung 10 nachgelagert angeordnete Koppelmodul 11 unabhän- gig vom vorgelagert angeordneten Busknoten 2 ermöglicht .

Hierdurch können die an dem nachgelagert angeordneten Koppel- modul 11 angebrachten Ventilmodule 35 mit einer abweichenden Versorgungsspannung gegenüber der vorausgehenden, über den Busknoten 2 versorgten Modulgruppe 50 beaufschlagt werden.

Beim Verbindungsmodul 64 ist übereinstimmend mit dem Verbin dungsmodul 54 eine Pneumatikleitung 22 vorgesehen, die sich zwischen Pneumatikschnittstellen 17 an der ersten Koppelflä che 65 und der zweiten Koppelfläche 66 erstrecken. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform eines Koppelmo duls ist eine der Schalteinrichtungen 28 bis 30 nicht mit ei ner der Ausgangsschnittstellen 25 bis 27 sondern mit einer zusätzlichen Anschlussschnittstelle verbunden, die nicht an einer Koppelfläche, sondern an einer auch im gekoppelten Zu- stand des Koppelmoduls frei zugänglichen Anschlussfläche an geordnet ist, wodurch das entsprechend modifizierte Koppelmo dul eine unmittelbare Ansteuerung eines elektrischen Verbrau chers, der nicht als Ventilmodul ausgebildet ist, durchführen kann .