DE202012004384U1

DE202012004384U1 - Modular valve system

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Publication number: DE202012004384U1
Application number: DE202012004384U
Authority: DE
Original assignee: Buerkert Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Buerkert Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2012-05-07
Filing date: 2012-05-07
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2022-05-08
Also published as: DE102013104688B4; DE102013104688A1

Abstract

Modulares Ventilsystem mit wenigstens zwei in Strömungsverbindung bringbaren Ventileinheiten (16), die jeweils einen eigene Fluidleitungen enthaltenden Ventilblock (18) und ein eigenes vorgesteuertes Hauptventil (20) umfassen, wobei jede Ventileinheit (16) einen Prozessmedienabschnitt und einen Vorsteuermedienabschnitt aufweist, wobei ein erstes und ein zweites Prozessmedium (M1, M2) vorgesehen ist, die durch die Prozessmedienabschnitte strömen, und ein Vorsteuermedium (M1) vorgesehen ist, das durch den Vorsteuermedienabschnitt strömt, wobei das Vorsteuermedium (M1) und das erste Prozessmedium (M1) identische Medien sind.Modular valve system with at least two valve units (16) which can be brought into flow connection, each comprising a valve block (18) containing its own fluid lines and its own pilot-controlled main valve (20), each valve unit (16) having a process media section and a pilot control media section, a first and a second process medium (M1, M2) is provided which flows through the process media sections, and a pilot control medium (M1) is provided which flows through the pilot control media section, the pilot control medium (M1) and the first process medium (M1) being identical media.

Description

Die Erfindung betrifft ein modulares Ventilsystem.The invention relates to a modular valve system.

Viele Prozesse erfordern es, dass verschiedene Medien zeitlich und mengenmäßig steuerbar zu einer Anlage geleitet werden, wie beispielsweise der Betrieb einer industriellen Waschmaschine, bei der eine aggressive alkalische Waschlauge sowie Wasser zum Spülen der Wäsche in die Anlage hinein- und aus dieser hinausgeführt werden müssen.Many processes require that various media be routed controllably to a plant in terms of time and quantity, such as the operation of an industrial washing machine in which an aggressive alkaline wash and water to flush the laundry into and out of the plant.

Es ist bekannt, die Zu- und Abfuhr unterschiedlicher Prozessmedien über mehrere Prozessventile zu steuern. Prozessventile sind jedoch komplex und teuer. Zudem ist es bei der Verwendung von aggressiven Prozessmedien notwendig, das gesamte Ventil aus gegenüber den jeweiligen Prozessmedien korrosionsfesten Materialen zu fertigen, was die Kosten zusätzlich erhöht.It is known to control the supply and removal of different process media via several process valves. Process valves, however, are complex and expensive. In addition, when using aggressive process media, it is necessary to manufacture the entire valve from materials which are corrosion-resistant to the respective process media, which additionally increases the costs.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfach aufgebautes und kostengünstiges, aber dennoch flexibel einsetzbares modulares Ventilsystem zu schaffen, mit dem insbesondere der Zu- und Abfluss aggressiver Medien gesteuert werden kann.The object of the invention is to provide a simply constructed and cost-effective, yet flexible modular valve system, with the particular inflow and outflow aggressive media can be controlled.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein modulares Ventilsystem gelöst, das wenigstens zwei in Strömungsverbindung bringbare Ventileinheiten aufweist, die jeweils einen eigene Fluidleitungen enthaltenden Ventilblock und ein eigenes vorgesteuertes Hauptventil umfassen, wobei jede Ventileinheit einen Prozessmedienabschnitt und einen Vorsteuermedienabschnitt aufweist. Ein erstes und ein zweites Prozessmedium sind vorgesehen, die durch die Prozessmedienabschnitte strömen, und ein Vorsteuermedium, das durch den Vorsteuermedienabschnitt strömt, wobei das Vorsteuermedium und das erste Prozessmedium identische Medien sind. Diese Gestaltung erlaubt, mehrere Ventileinheiten je nach benötigter Anzahl von Ein- bzw. Ausgängen von Prozessmedien zusammenzuschalten, wobei die Vorteile von vorgesteuerten Ventilen genutzt werden können. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung ist, dass nur eine einzige Pumpe für mehrere Ventileinheiten benötigt wird und Prozessventile überflüssig sind. Bei hoher Flexibilität wird das Ventilsystem dadurch preisgünstiger.This object is achieved according to the invention by a modular valve system which has at least two valve units which can be brought into fluid communication, each of which has its own fluid line-containing valve block and its own pilot-controlled main valve, wherein each valve unit has a process media section and a pilot control section. First and second process media are provided that flow through the process media sections, and a pilot medium flows through the pilot media section, wherein the pilot medium and the first process media are identical media. This design makes it possible to interconnect several valve units depending on the required number of inputs or outputs of process media, the benefits of pilot operated valves can be used. Another advantage of this design is that only a single pump is needed for multiple valve units and process valves are redundant. With high flexibility, the valve system is thereby cheaper.

Die Versorgung des gesamten Ventilsystems mit dem ersten Prozessmedium stellt vorzugsweise auch gleichzeitig die Versorgung des Ventilsystems mit dem Vorsteuermedium dar. Dabei kann für das Vorsteuermedium der gleiche Druck wie an den Eingängen der mit dem ersten Prozessmedium versorgten Ventileinheiten herrschen. Ein eigener Vorsteuermedienkreis kann entfallen.The supply of the entire valve system with the first process medium preferably also simultaneously supplies the supply of the valve system with the pilot control medium. The same pressure can prevail for the pilot control medium as at the inputs of the valve units supplied with the first process medium. A separate pilot control circuit can be dispensed with.

Jede der Ventileinheiten im Ventilsystem kann vorzugsweise einzeln angesteuert und unabhängig von den anderen Ventileinheiten geöffnet oder geschlossen werden.Each of the valve units in the valve system can preferably be individually controlled and opened or closed independently of the other valve units.

Das zweite Prozessmedium kann eine chemisch aggressive Flüssigkeit, insbesondere eine Waschlauge sein. Es ist auch möglich, weitere, auch aggressive Prozessmedien durch das Ventilsystem ein- und auszuleiten.The second process medium may be a chemically aggressive liquid, in particular a wash liquor. It is also possible to inject and dispense other, even aggressive process media through the valve system.

Das erste Prozessmedium und somit auch das Vorsteuermedium sind dagegen vorzugsweise Wasser. Wasser wird oft als eines der Prozessmedien benötigt, es ist wenig aggressiv und kann meist auch unproblematisch aus dem Vorsteuerkreis in den Prozessmedienkreis eingeleitet werden, sodass kein geschlossener Vorsteuermedienkreis vorgesehen sein muss.By contrast, the first process medium and thus also the pilot medium are preferably water. Water is often needed as one of the process media, it is not very aggressive and can usually be introduced from the pilot circuit into the process media circuit without any problems, so that no closed pilot control circuit has to be provided.

Der Zulauf des Vorsteuermediums erfolgt hingegen vorzugsweise über eine separate Leitung, die z. B. von der gleichen Wasserversorgung gespeist wird wie die Versorgung wenigstens einer der Ventileinheiten.The inlet of the pilot medium, however, preferably takes place via a separate line, the z. B. is fed by the same water supply as the supply of at least one of the valve units.

Wasser als erstes Prozessmedium kann außerdem gut zum Spülen der Prozessmedienabschnitte zum Befreien von aggressiven Rückständen bzw. von Rückständen des zuletzt durch das Ventilsystem geleiteten Prozessmediums eingesetzt werden.Water as the first process medium can also be used well for purging the process media sections to clear out aggressive residues or residues of the process medium last routed through the valve system.

Da in den Vorsteuermedienabschnitten ausschließlich das Vorsteuermedium, nicht aber andere Prozessmedien enthalten sind, müssen die Bauteile der Vorsteuermedienabschnitte, die in Kontakt mit dem Vorsteuermedium und nicht in Kontakt mit einem der anderen Prozessmedien sind, nur auf dieses ausgelegt sein. Vor allem bei der Verwendung von Wasser als Vorsteuermedium können daher die Vorsteuermedienabschnitte aus günstigeren, nicht gegen aggressivere Medien als Wasser korrosionsbeständigen Materialien gefertigt sein, was die Kosten der Ventileinheit reduziert.Since only the pilot medium, but not other process media are contained in the pilot control media sections, the components of the pilot media sections that are in contact with the pilot medium and not in contact with any of the other process media need only be designed for this. Especially when using water as a pilot medium, therefore, the pilot control media sections can be made of cheaper, not against more aggressive media than water corrosion resistant materials, which reduces the cost of the valve unit.

Durch die Unterteilung der Ventileinheit in den Prozessmedienabschnitt und den Vorsteuermedienabschnitt sowie die Verwendung eines nicht aggressiven Vorsteuermediums, insbesondere Wasser, können für den Vorsteuermedienabschnitt kostengünstige Materialien verwendet werden. Beispielsweise können Bauteile des Vorsteuermedienabschnitts, die in Kontakt mit dem Vorsteuermedium stehen, z. B. aus Polyamid (PA) oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) bestehen.By dividing the valve unit into the process media section and the pilot control section and the use of a non-aggressive pilot medium, in particular water, inexpensive materials can be used for the pilot control section. For example, components of the pilot control section which are in contact with the pilot control medium, e.g. Example of polyamide (PA) or ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) exist.

Bauteile des Prozessmedienabschnitts, die in Kontakt mit dem zweiten Prozessmedium stehen, das auch ein aggressives Medium sein kann, bestehen hingegen vorteilhaft beispielsweise aus Polyvinylidenfluorid (PVDF), Perfluorkautschuk (FFKM), Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyphenylensulfid (PPS).By contrast, components of the process media section that are in contact with the second process medium, which may also be an aggressive medium, are advantageously made, for example Polyvinylidene fluoride (PVDF), perfluoro rubber (FFKM), polyetheretherketone (PEEK) or polyphenylene sulphide (PPS).

Die Ventileinheit kann aus insgesamt zwei Gehäuseteilen zusammengesetzt sein, in denen unterschiedliche Materialien eingesetzt werden. Die jeweiligen Gehäuseteile können ganz oder teilweise aus den oben genannten Materialien bestehen. Auf diese Weise können Fertigungszeiten und Herstellungskosten weiter verringert werden.The valve unit can be composed of a total of two housing parts, in which different materials are used. The respective housing parts may consist wholly or partly of the above-mentioned materials. In this way, production times and production costs can be further reduced.

Das Hauptventil kann beispielsweise ein Membranventil oder auch ein Faltenbalgventil sein. Beide Ventiltypen sind auf einfache Weise vorsteuerbar und lassen sich so ausbilden, dass die Ventileinheit in einen Vorsteuermedienabschnitt und einen Prozessmedienabschnitt unterteilbar ist.The main valve may be, for example, a diaphragm valve or a bellows valve. Both valve types can be pre-controlled in a simple manner and can be designed so that the valve unit can be subdivided into a pilot-control section and a process-media section.

Vorzugsweise sind der Vorsteuermedienabschnitt und der Prozessmedienabschnitt in der Ventileinheit durch ein flächiges elastisches Element voneinander getrennt. Dieses flächige elastische Element ist vorzugsweise beständig gegen aggressive Medien, insbesondere gegenüber dem zweiten Prozessmedium. Es kann beispielsweise aus Perfluorkautschuk (FFKM) bestehen. Bei Membranventilen ist das flächige elastische Element vorzugsweise durch die Membran der Hauptstufe gebildet, die den Hauptventilsitz verschließt, und bei Faltenbalgventilen durch den Faltenbalg.Preferably, the pilot control section and the process media section in the valve unit are separated from one another by a flat elastic element. This flat elastic element is preferably resistant to aggressive media, in particular to the second process medium. It may for example consist of perfluororubber (FFKM). In membrane valves, the flat elastic member is preferably formed by the diaphragm of the main stage, which closes the main valve seat, and bellows valves by the bellows.

Vorzugsweise sind Prozessmediumsleitungen und Vorsteuermediumsleitungen im Ventilblock ausgebildet, die sich beim Verbinden der Ventilblöcke zu durch sämtliche verbundene Ventileinheiten hindurchgehende Prozess- bzw. Vorsteuermediumsleitungen zusammenfügen, wobei jedes Hauptventil einen von den Prozess- und Vorsteuermediumsleitungen separaten Prozessmedienkanal aufweist. Durch diese Gestaltung entstehen beim Verbinden mehrerer Ventileinheiten durch einfaches direktes Zusammenfügen der Ventilblöcke eine durch sämtliche verbundenen Ventileinheiten hindurchgehende Prozessmediumsleitung sowie wenigstens eine durchgehende Vorsteuermediumsleitung.Preferably, process fluid conduits and pilot fluid conduits are formed in the valve block which join together as the valve blocks connect to process and pilot fluid conduits passing through all connected valve units, each main valve having a process media passage separate from the process and pilot fluid conduits. As a result of this design, when a plurality of valve units are connected simply by joining the valve blocks together, a process medium line passing through all the connected valve units and at least one continuous pilot medium line are formed.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Vorsteuerabschnitt wenigstens einer Ventileinheit eine Strömungsverbindung zum Prozessmedienabschnitt, sodass das Vorsteuermedium beim Schalten des Hauptventils in die Prozessmedienleitung abfließen kann.In a preferred embodiment, the pilot control section of at least one valve unit has a flow connection to the process media section, so that the pilot control medium can flow off when switching the main valve into the process media line.

Im Ventilblock sind vorteilhaft von der Vorsteuermediumsleitung abgehende Vorsteuermediumszuleitungen und Vorsteuermediumsableitungen ausgebildet, die in Verbindung mit dem jeweiligen Vorsteuerventil des Hauptventils stehen.In the valve block, pilot medium feed lines and pilot medium discharge lines, which are advantageously located away from the pilot control medium line, are formed, which are in communication with the respective pilot valve of the main valve.

Die Hauptstufe des Hauptventils gibt vorteilhaft eine Strömungsverbindung zwischen der Prozessmedienleitung und dem Prozessmedienkanal frei oder verschließt diese.The main stage of the main valve advantageously releases or closes a flow connection between the process media line and the process media channel.

Der Prozessmedienkanal kann, je nach Schaltung des Ventils, als Eingang oder als Ausgang geschaltet sein, durch den Prozessmedien entweder dem Ventilsystem zugeführt oder aus diesem abgeleitet werden.Depending on the circuit of the valve, the process media channel can be connected as an input or as an output, through which the process media are either supplied to or derived from the valve system.

An den jeweiligen Prozessmedienkanälen der einzelnen Ventileinheiten können jeweils gleiche oder auch unterschiedliche Prozessmedien zugeführt werden. Alle durch die verbundenen Ventileinheiten strömenden Medien verlassen das System dann vorzugsweise durch dieselbe, durch alle Ventilblöcke hindurchgehende Prozessmedienleitung. Ist das Ventilsystem so geschaltet, dass der Prozessmedienkanal einer Ventileinheit als Ausgang dient, strömt ein Prozessmedium oder eine Mischung mehrerer Prozessmedien durch die durch die Ventilblöcke hindurchgehende Prozessmedienleitung ein und verlässt das Ventilsystem durch den Prozessmedienkanal.Equal or different process media can be supplied to the respective process media channels of the individual valve units. All media flowing through the connected valve units then preferably exit the system through the same process media line passing through all the valve blocks. If the valve system is switched so that the process media channel of a valve unit serves as an outlet, a process medium or a mixture of several process media flows through the process media line passing through the valve blocks and exits the valve system through the process media channel.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist immer eine Ventileinheit so geschaltet, dass der Prozessmedienkanal einen Eingang für das erste Prozessmedium, vorzugsweise Wasser, bildet, sodass alle verbundenen Ventileinheiten gespült werden können. Dies kann beispielsweise auch bei einem Prozess, in dem nicht alle Prozessmedien gleichzeitig gemischt werden sollen, nach den einzelnen Zu- bzw. Ableitungen verschiedener Prozessmedien geschehen, um Rückstände aus dem System zu entfernen.In a preferred embodiment, a valve unit is always connected so that the process media channel forms an input for the first process medium, preferably water, so that all connected valve units can be purged. In the case of a process in which not all process media are to be mixed at the same time, for example, this can be done after the individual inlets or outlets of different process media in order to remove residues from the system.

Es können mehrere Ventileinheiten zu einem Sammlerblock verbunden sein, bei dem wenigstens eine Ventileinheit so ausgebildet ist, dass das zweite Prozessmedium durch den Prozessmedienkanal in den Sammlerblock einströmen kann und wenigstens eine Ventileinheit so ausgebildet ist, dass das erste Prozessmedium durch den Prozessmedienkanal in den Sammlerblock einströmen kann.Several valve units may be connected to a header block in which at least one valve unit is configured such that the second process medium can flow into the header block through the process media channel and at least one valve unit is configured such that the first process medium flows through the process media channel into the header block can.

In einer anderen Variante sind mehrere Ventileinheiten zu einem Verteilerblock verbunden, bei dem wenigstens eine der Ventileinheiten so ausgebildet ist, dass das zweite Prozessmedium, das durch die Prozessmedienleitung einströmt, aus dem Prozessmedienkanal der Ventileinheit ausströmen kann, und wobei wenigstens eine Ventileinheit so ausgebildet ist, dass das erste Prozessmedium durch den Prozessmedienkanal zugeführt werden kann.In another variant, a plurality of valve units are connected to a manifold block, wherein at least one of the valve units is configured so that the second process medium flowing through the process media line can flow out of the process media channel of the valve unit, and wherein at least one valve unit is configured that the first process medium can be supplied through the process media channel.

Sowohl der Sammler- als auch der Verteilerblock haben jeweils vorzugsweise eine Ventileinheit, das so geschaltet ist, dass das erste Prozessmedium durch den Prozessmedienkanal einströmen kann, um sämtliche Ventileinheiten spülen zu können.Both the collector and the manifold block each preferably have a valve unit which is connected so that the first process medium can flow through the process media channel to flush all the valve units can.

Die verbundenen Ventileinheiten, insbesondere der Sammlerblock bzw. Verteilerblock, sind vorzugsweise mit einer Pumpe verbunden, um Prozessmedien durch die Ventileinheiten zu transportieren.The connected valve units, in particular the collector block or distributor block, are preferably connected to a pump in order to transport process media through the valve units.

Um eine möglichst hohe Flexibilität bezüglich der Verschaltung der Ventileinheiten zu ermöglichen, können Ventileinheiten mit normal offenen und Ventileinheiten mit normal geschlossenen Hauptventilen kombiniert werden.In order to allow the greatest possible flexibility with regard to the interconnection of the valve units, valve units with normally open and valve units can be combined with normally closed main valves.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to embodiments and with reference to the accompanying drawings. In the drawings show:

1 ein erfindungsgemäßes modulares Ventilsystem in einer schematischen Übersicht; 1 a modular valve system according to the invention in a schematic overview;

2 eine einzelne Ventileinheit des Ventilsystems aus 1 in einer schematischen perspektivischen Darstellung; 2 a single valve unit of the valve system 1 in a schematic perspective view;

3 eine schematische Schnittansicht einer Ventileinheit zur Verwendung im Ventilsystem aus 1; 3 a schematic sectional view of a valve unit for use in the valve system 1 ;

4 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ventileinheit zur Verwendung im Ventilsystem aus 1; 4 a schematic sectional view of another valve unit for use in the valve system 1 ;

5 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ventileinheit zur Verwendung im Ventilsystem aus 1; 5 a schematic sectional view of another valve unit for use in the valve system 1 ;

6 mehrere verbundene Ventileinheiten eines zu 1 alternativen Ventilsystems in einer schematischen perspektivischen Darstellung; und 6 several connected valve units to one 1 alternative valve system in a schematic perspective view; and

7 eine schematische Schnittansicht einer Ventileinheit nach 6 zur Verwendung im Ventilsystem aus 1. 7 a schematic sectional view of a valve unit according to 6 for use in the valve system 1 ,

1 zeigt ein modulares Ventilsystem 10 mit einem Sammlerblock 12 und einem Verteilerblock 14, in dem jeweils als Beispiel vier einzelne separate Ventileinheiten 16 zusammengeschaltet sind. Durch das Ventilsystem 10 fließen ein erstes Prozessmedium M₁ und ein zweites Prozessmedium M₂. Weitere Prozessmedien können ebenfalls vorgesehen sein. 1 shows a modular valve system 10 with a collector's block 12 and a distribution block 14 in which, as an example, four individual separate valve units 16 are interconnected. Through the valve system 10 a first process medium M ₁ and a second process medium M ₂ flow. Other process media can also be provided.

Jede der Ventileinheiten 16 weist einen Ventilblock 18 und ein direkt damit verbundenes, vorgesteuertes Hauptventil 20 auf (siehe 2).Each of the valve units 16 has a valve block 18 and a directly connected, pilot-operated main valve 20 on (see 2 ).

In jedem Ventilblock 18 ist eine komplett durch den Block durchgehende, vorzugsweise lineare Prozessmedienleitung 22 ausgebildet, deren Durchmesser groß genug für den gesamten, durch den Verteilerblock 14 bzw. den Sammlerblock 12 fließenden Prozessmedienstrom gewählt ist.In every valve block 18 is a completely through the block, preferably linear process media line 22 formed, whose diameter is large enough for the whole, through the manifold block 14 or the collector block 12 flowing process media stream is selected.

Außerdem sind im Ventilblock 18 zwei ebenfalls durch den Ventilblock 18 hindurchgehende Vorsteuermediumsleitungen 24, 26 ausgebildet, durch die ein Vorsteuermedium M₁ fließt, das identisch mit dem ersten Prozessmedium M₁ ist.In addition, in the valve block 18 two also through the valve block 18 passing pilot control medium lines 24 . 26 formed, through which a pilot medium M ₁ flows, which is identical to the first process medium M ₁ .

Vorzugsweise münden die Vorsteuermediumsleitungen 24, 26 auf denselben Seiten des quaderförmigen Ventilblocks 18 wie die Prozessmedienleitung 22.Preferably, the pilot control medium lines open 24 . 26 on the same sides of the cuboid valve block 18 like the process media management 22 ,

In jedem Ventilblock 18 ist zudem ein von der Prozessmedienleitungen 22 und den Vorsteuermediumsleitungen 24, 26 separater Prozessmedienkanal 28 ausgebildet, der in den hier gezeigten Beispielen in einen aus dem Ventilblock 18 herausführenden Schlauchanschluss 30 übergeht. Das Hauptventil 20 gibt eine Strömungsverbindung von der Prozessmedienleitung 22 zum Prozessmedienkanal 28 frei oder verschließt diese.In every valve block 18 is also one of the process media boards 22 and the pilot control medium lines 24 . 26 separate process media channel 28 formed, in the examples shown here in one of the valve block 18 leading out hose connection 30 passes. The main valve 20 gives a flow connection from the process media line 22 to the process media channel 28 free or close this.

Der Prozessmedienkanal 28 sollte an einer anderen Seite des quaderförmigen Ventilblocks münden als die Leitungen 22.The process media channel 28 should open on another side of the block-shaped valve block than the lines 22 ,

Die Anordnung der Fluidleitungen im Ventilblock 18, insbesondere die der Vorsteuermediumsleitungen 24, 26 ist im Ermessen des Fachmanns variabel ausführbar.The arrangement of the fluid lines in the valve block 18 , in particular those of the pilot control medium lines 24 . 26 is variably executable at the discretion of the skilled person.

Werden mehrere Ventileinheiten 16 so wie in den 1 und 6 dargestellt strömungsmäßig miteinander verbunden, indem die Ventilblöcke 18 direkt aneinandergefügt werden (eventuell unter Zwischenschaltung geeigneter Dichtungen), so bilden die einzelnen Prozessmedienleitungen 22 sowie die einzelnen Vorsteuermediumsleitungen 24, 26 jeweils eine durchgehende Strömungsverbindung durch sämtliche verbundenen Ventileinheiten (in 1 beispielsweise durch den Sammlerblock 12 bzw. den Verteilerblock 14).Become several valve units 16 as in the 1 and 6 shown fluidly connected to each other by the valve blocks 18 directly joined together (possibly with the interposition of suitable seals), so form the individual process media lines 22 as well as the individual pilot control medium lines 24 . 26 in each case a continuous flow connection through all connected valve units (in 1 for example through the collector block 12 or the distribution block 14 ).

Alle Ventilblöcke 18 weisen an ihren beiden zu anderen Ventileinheiten 16 gerichteten Seiten an zwei entgegengesetzten Kanten jeweils eine Nut 27 auf, in die eine Klammer 29 eingesetzt werden kann, die die beiden benachbarten Ventileinheiten 16 zusammenhält (siehe 2).All valve blocks 18 have at their two to other valve units 16 directed sides on two opposite edges each have a groove 27 in which a clip 29 can be used, which is the two adjacent valve units 16 holds together (see 2 ).

Auf diese Weise kann eine beliebige Anzahl von Ventileinheiten 16 verbunden werden, wobei im Ermessen des Fachmanns sämtliche im Folgenden vorgestellten Varianten von Ventileinheiten 16 sowie alle anderen geeigneten Ventileinheiten verwendet werden können.In this way, any number of valve units 16 be connected, at the discretion of the skilled person all presented below variants of valve units 16 as well as all other suitable valve units can be used.

3 zeigt eine Ventileinheit 16 mit einem als „normal geschlossenes” Membranventil ausgebildeten Hauptventil 20. Von der Prozessmedienleitung 22 im Ventilblock 18 führt eine Zuleitung 32 zu einem ebenfalls im Ventilblock 18 ausgebildeten Ringraum 34, der durch ein flächiges elastisches Element 36, hier einer Membran, begrenzt ist. Die Membran verschließt im geschlossenen Zustand des Hauptventils 20 zusammen mit einem Schließkörper 38 einen im Ventilblock 18 geformten Hauptventilsitz 40 des Hauptventils 20 und gibt im geöffneten Zustand des Hauptventils 20 eine Strömungsverbindung zwischen der Prozessmedienleitung 22 und dem Prozessmedienkanal 28 frei. 3 shows a valve unit 16 with a designed as a "normally closed" diaphragm valve main valve 20 , From the process media management 22 in the valve block 18 leads a supply line 32 to one also in the valve block 18 trained annulus 34 by a flat elastic element 36 , here a membrane, is limited. The membrane closes in the closed state of the main valve 20 together with a closing body 38 one in the valve block 18 shaped main valve seat 40 of the main valve 20 and is in the opened state of the main valve 20 a flow connection between the process media line 22 and the process media channel 28 free.

Im in 3 gezeigten geschlossenen Zustand des Hauptventils 20 drückt eine Feder 42 den Schließkörper 38 auf den Ventilsitz 40.Im in 3 shown closed state of the main valve 20 pushes a spring 42 the closing body 38 on the valve seat 40 ,

Eine von der ersten Vorsteuermediumsleitung 24 abgehende, im Ventilblock 18 sowie in dem Hauptventil 20 ausgebildete Vorsteuermediumszuleitung 44 führt zu einer Vorsteuerstufe des Hauptventils 20. Eine hier nur angedeutete Vorsteuer-Ventileinheit 46 der Vorsteuerstufe hat ein Vorsteuerventil, z. B. mit drei Kanälen 47, von denen zwei z. B. durch eine Wippe 49 geöffnet oder geschlossen werden können und deren mittlerer stets zu einem Raum 48 oberhalb des Elements 36 offen ist. Das Vorsteuerventil ist als 3/2-Wege-Magnetventil ausgeführt. Ein Schalten des Vorsteuerventils sorgt für ein Abströmen von Vorsteuermedium aus dem Raum 48 oberhalb des Elements 36 und des Schließkörpers 38 über eine Vorsteuermediumsableitung 45 in die zweite Vorsteuermediumsleitung 26. Der im Raum 48 herrschende Druck des Vorsteuermediums M₁ unterstützt wie bei bekannten vorgesteuerten Ventilen die Druckkraft der Feder 42, um die Hauptstufe geschlossen zu halten.One from the first pilot control medium line 24 outgoing, in the valve block 18 as well as in the main valve 20 trained pilot control medium supply 44 leads to a pilot stage of the main valve 20 , A here only indicated pilot valve unit 46 the pilot stage has a pilot valve, z. B. with three channels 47 , of which two z. B. by a rocker 49 can be opened or closed and their middle always to a room 48 above the element 36 is open. The pilot valve is designed as a 3/2-way solenoid valve. A switching of the pilot valve ensures a flow of pilot medium from the room 48 above the element 36 and the closing body 38 via a pilot control derivative 45 into the second pilot medium line 26 , The one in the room 48 The prevailing pressure of the pilot medium M ₁ supports the pressure force of the spring, as in known pilot operated valves 42 to keep the main stage closed.

Wird das Vorsteuerventil geschaltet, strömt das Vorsteuermedium M₁ über die zweite Vorsteuermediumsleitung 26 ab, und der im Ringraum 34 anstehende Prozessmediendruck übt eine Kraft auf das Element 36 aus, die dieses gegen die Kraft der Feder 42 vom Ventilsitz 40 abhebt und die Hauptstufe öffnet.If the pilot valve is switched, the pilot medium M _{1 flows} through the second pilot medium line 26 off, and in the annulus 34 pending process media pressure exerts a force on the element 36 out, this against the force of the spring 42 from the valve seat 40 takes off and the main level opens.

Prozessmedien M₁, M₂ und Vorsteuermedium M₁ werden separat durch die Ventileinheiten 16 geführt. Prozessmedien M₁, M₂ strömen ausschließlich durch die Prozessmedienleitungen 22 und Prozessmedienkanäle 28. In den Vorsteuermediumsleitungen 24, 26 sowie im gesamten Vorsteuerbereich des Hauptventils 20 fließt ausschließlich das Vorsteuermedium M₁.Process media M ₁ , M ₂ and pilot medium M ₁ are separated by the valve units 16 guided. Process media M ₁ , M ₂ flow exclusively through the process media lines 22 and process media channels 28 , In the pilot control medium lines 24 . 26 as well as in the entire pre-control area of the main valve 20 only the pilot medium M _{1 flows} .

Entsprechend ist jede Ventileinheit 16 in einen Prozessmedienabschnitt und einen Vorsteuermedienabschnitt unterteilt. Diese Abschnitte sind dadurch definiert, dass ihre Bauteile mit den Prozessmedien M₁, M₂ bzw. ausschließlich mit dem Vorsteuermedium M₁ in Kontakt kommen. Der Übergang vom Prozessmedienabschnitt zum Vorsteuermedienabschnitt ist durch das elastische Element 36, hier die Membran des Hauptventils 20, definiert. Der gesamte in 4 oberhalb der Membran liegende Bereich des Hauptventils 20 ist dem Vorsteuermedienabschnitt zuzuordnen, während der Ventilblock 18 dem Prozessmedienabschnitt zuzuordnen ist.Accordingly, each valve unit 16 divided into a process media section and a pilot control section. These sections are defined by the fact that their components come into contact with the process media M ₁ , M ₂ or exclusively with the pilot medium M ₁ . The transition from the process media section to the pilot control section is by the elastic element 36 , here the membrane of the main valve 20 , Are defined. The whole in 4 above the membrane lying area of the main valve 20 is assigned to the pilot control section while the valve block 18 is assigned to the process media section.

Diese Unterteilung findet sich im Aufbau der Ventileinheit 16 wieder. Die Ventileinheit 16 umfasst die Vorsteuer-Ventileinheit 46 sowie zwei separate Gehäuseteile 50, 51, die direkt und fest miteinander verbunden sind (siehe 2 und 3) und die im Wesentlichen dem Prozessmedienabschnitt und dem Vorsteuermedienabschnitt entsprechen. Das erste Gehäuseteil 50 umschließt die Bauteile des Hauptventils 20 sowie Leitungen der Vorsteuerstufe, die durch die Vorsteuer-Ventileinheit 46 gesteuert werden. Das zweite Gehäuseteil 51 ist hier komplett durch den Ventilblock 18 gebildet und umfasst auch den Schlauchanschluss 30 sowie aus Fertigungsgründen die Vorsteuermediumsleitungen 24, 26. Die beiden Gehäuseteile 50, 51 sind hier miteinander verschraubt (siehe 2).This subdivision is found in the structure of the valve unit 16 again. The valve unit 16 includes the pilot valve unit 46 as well as two separate housing parts 50 . 51 that are directly and firmly connected (see 2 and 3 ) substantially corresponding to the process media section and the pilot control section. The first housing part 50 encloses the components of the main valve 20 as well as lines of the pilot stage, by the pilot valve unit 46 to be controlled. The second housing part 51 is here completely through the valve block 18 formed and also includes the hose connection 30 and for production reasons, the pilot control medium lines 24 . 26 , The two housing parts 50 . 51 are screwed together here (see 2 ).

Das Ventilsystem 10 kann beispielsweise bei industriellen Waschmaschinen eingesetzt werden, um Waschlauge zur Waschmaschine zuzuführen und von ihr abzuleiten und um Spülwasser zuzuleiten und abzuleiten.The valve system 10 can be used, for example, in industrial washing machines to supply washing liquor to the washing machine and to divert from it and to forward rinse water and dissipate.

Als Vorsteuermedium M₁ wird stets eine möglichst wenig aggressive Flüssigkeit eingesetzt, in diesem Beispiel Wasser.As the pilot medium M ₁ always a least aggressive liquid is used, in this example, water.

Das zweite Prozessmedium M₂ ist in diesem Beispiel hingegen eine aggressivere Flüssigkeit als Wasser, hier insbesondere eine Waschlauge.In contrast, the second process medium M ₂ in this example is a more aggressive liquid than water, in particular a wash liquor.

Die Teile des Prozessmedienabschnitts, die in Kontakt mit den Prozessmedien M₁, M₂ kommen, bestehen hier aus einem Kunststoff, der gegenüber den verwendeten Prozessmedien beständig ist. Dabei kann es sich beispielsweise um Polyvinylidenfluorid (PVDF), Perfluorkautschuk (FFKM), Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyphenylensulfid (PPS) oder einen anderen geeigneten Kunststoff handeln.The parts of the process media section that come into contact with the process media M ₁ , M ₂ , here consist of a plastic that is resistant to the process media used. This may be, for example, polyvinylidene fluoride (PVDF), perfluororubber (FFKM), polyetheretherketone (PEEK) or polyphenylene sulfide (PPS) or other suitable plastic.

In den gezeigten Beispielen besteht der gesamte Ventilblock 18 aus einem solchen Material und ist inklusive des Schlauchanschlusses 30 einstückig gefertigt.In the examples shown, the entire valve block exists 18 made of such material and is inclusive of the hose connection 30 made in one piece.

Die Teile des Vorsteuermedienabschnitts, die in Kontakt mit dem Vorsteuermedium M₁ sind, beispielsweise das Gehäuseteil 50, das das Vorsteuerventil sowie den Raum 48 enthält, sind aus einem weniger widerstandsfähigen Material ausgebildet, das allerdings gegenüber Wasser beständig ist. Hier können beispielsweise Kunststoffe wie Polyamid (PA) oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) eingesetzt werden. Hier besteht das gesamte Gehäuseteil 50 vorzugsweise aus einem einzigen Material, um die Fertigung zu erleichtern.The parts of the pilot control media section which are in contact with the pilot control medium M ₁ , for example the housing part 50 that the pilot valve as well as the room 48 contains are from one less resistant material formed, however, which is resistant to water. Here, for example, plastics such as polyamide (PA) or ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) can be used. Here is the entire housing part 50 preferably of a single material to facilitate manufacturing.

Das flächige elastische Element 36, das den Vorsteuermedienabschnitt und den Prozessmedienabschnitt bezüglich der Prozessmedien M₂ trennt und das hier durch die Membran gebildet ist, besteht hier aus einem elastischen, aber korrosionsbeständigen Kunststoff, beispielsweise aus FFKM.The flat elastic element 36 , which separates the pilot control section and the process media section with respect to the process media M ₂ and which is formed here by the membrane, here consists of an elastic, but corrosion-resistant plastic, such as FFKM.

Wie in 1 dargestellt ist, hat das Ventilsystem 10 (hier sowohl im Sammlerblock 12 als auch im Verteilerblock 14) eine (außen liegende) Ventileinheit 16, die so ausgebildet ist, dass durch den Prozessmedienkanal 28 über den Schlauchanschluss 30 das erste Prozessmedium M₁ zugeführt wird, das mit dem Vorsteuermedium M₁ identisch ist (in diesem Beispiel Wasser). Eine Versorgung 56, etwa ein Vorratsbehälter oder ein Wasseranschluss, steht in Strömungsverbindung mit den Vorsteuermediumsleitungen 24, 26 und mit dem Eingang E der entsprechenden Ventileinheit 16. Es ist keine separate Vorsteuermediumsversorgung vorgesehen.As in 1 is shown, has the valve system 10 (here in the collector's block 12 as well as in the distribution block 14 ) an (external) valve unit 16 , which is designed so that through the process media channel 28 over the hose connection 30 the first process medium M _{1 is} supplied, which is identical to the pilot medium M ₁ (in this example water). A supply 56 , such as a reservoir or a water connection, is in fluid communication with the pilot control medium lines 24 . 26 and with the input E of the corresponding valve unit 16 , There is no provision for a separate pilot control medium supply.

Die anderen drei Ventileinheiten 16 des Sammlerblocks 12 sind ebenfalls so ausgebildet, dass ihr Prozessmedienkanal 28 als Eingang E dient, hier jeweils für ein einziges zweites Prozessmedium M₂, beispielsweise eine Waschlauge. Natürlich könnten auch weitere Prozessmedien zugeführt werden.The other three valve units 16 of the collector block 12 are also designed to be their process media channel 28 serves as input E, here in each case for a single second process medium M ₂ , for example, a wash liquor. Of course, other process media could be supplied.

Die jeweiligen Ventileinheiten 16 sind separat schaltbar, sodass zweites Prozessmedium M₂, erstes Prozessmedium M₁ oder eine Mischung davon in den Sammlerblock 12 einströmen kann und von dort (in 1 an der rechten Seite des Sammlerblocks 12) durch die verbundenen Prozessmedienleitungen 22 ausströmen kann, beispielsweise in eine Waschtrommel einer Waschmaschine.The respective valve units 16 are separately switchable, so that second process medium M ₂ , first process medium M ₁ or a mixture thereof in the collector block 12 can flow in and from there (in 1 on the right side of the collector block 12 ) through the connected process media lines 22 can flow, for example, in a washing drum of a washing machine.

Der nötige Druckunterschied kann durch eine Pumpe 58 am Ausgang des Sammlerblocks 12 oder durch die Verwendung der Zufuhr von unter Druck stehenden Prozessmedien M₁, M₂ hergestellt werden.The necessary pressure difference can be achieved by a pump 58 at the exit of the collector block 12 or by the use of the supply of pressurized process media M ₁ , M ₂ are produced.

Im Verteilerblock 14 ist eine der Ventileinheiten 16 so ausgebildet, dass über ihren Eingang E erstes Prozessmedium M₁ in den Verteilerblock 14 einströmen kann. Die anderen drei Ventileinheiten 16 sind hingegen so ausgebildet, dass durch ihren Prozessmedienkanal 28, der hier einen Ausgang A bildet, Prozessmedien M₁, M₂, die durch die Prozessmedienleitung 22 auf der rechten Seite der 1 zugeführt werden, abströmen kann.In the distribution block 14 is one of the valve units 16 designed so that its first input E process medium M ₁ in the manifold block 14 can flow in. The other three valve units 16 On the other hand, they are designed so that through their process media channel 28 , which forms an output A here, process media M ₁ , M ₂ passing through the process media line 22 on the right side of the 1 can be supplied, can flow.

Die Ventileinheiten 16, durch die erstes Prozessmedium M₁ zugeführt wird, können auch so eingesetzt werden, dass nach der Einleitung bzw. Ausleitung des zweiten Prozessmediums M₂ der gesamte Sammlerblock 12 oder der gesamte Verteilerblock 14 gespült werden. Im Fall des Betriebs einer Waschmaschine wird durch diese Ventileinheiten 16 jedoch auch das Spülwasser zum Spülen der Wäsche zugeführt.The valve units 16 , Is supplied through the first process medium M ₁ , can also be used so that after the introduction or discharge of the second process medium M _{2 of} the entire collector block 12 or the entire distribution block 14 be rinsed. In the case of the operation of a washing machine is through these valve units 16 however, the rinse water is also supplied for rinsing the laundry.

4 zeigt eine Variante der eben beschriebenen Ventileinheit 16. Hier ist ein Verbindungskanal 60 von der Vorsteuermediumsleitung 26 zum Prozessmedienkanal 28 vorgesehen, durch die das Vorsteuermedium M₁ beim Schalten der Vorsteuerstufe abströmt. 4 shows a variant of the valve unit just described 16 , Here is a connection channel 60 from the pilot control medium line 26 to the process media channel 28 provided through which the pilot medium M _{1 flows} when switching the pilot stage.

Die in 5 dargestellte Ventileinheit 16 hat ein Hauptventil 20, das als normal offenes Ventil ausgebildet ist. Die Feder 42 ist hier als Zugfeder ausgebildet und hebt den Schließkörper 38 sowie das Element 36 vom Ventilsitz 40 ab, sodass eine Strömungsverbindung zwischen der Prozessmedienleitung 22 und dem Prozessmedienkanal 28 über den Ringraum 34 freigegeben ist. Bei Öffnen des Ventils der Vorsteuerstufe wird durch das in den Raum 48 einströmende Vorsteuermedium M₁ die Kraft der Feder 42 kompensiert und das Hauptventil 20 geschlossen, so wie von herkömmlichen vorgesteuerten Ventilen bekannt ist.In the 5 illustrated valve unit 16 has a main valve 20 , which is designed as a normally open valve. The feather 42 is designed here as a tension spring and raises the closing body 38 as well as the element 36 from the valve seat 40 so that a flow connection between the process media line 22 and the process media channel 28 over the annulus 34 is released. When the valve of the pilot stage is opened by the in the room 48 inflowing pilot medium M _1, the force of the spring 42 compensated and the main valve 20 closed, as is known from conventional pilot operated valves.

7 zeigt eine Ventileinheit 16, bei der das Hauptventil 20 als Faltenbalgventil ausgebildet ist. In diesem Fall ist das flächige elastische Element 36 durch einen Faltenbalg gebildet, der den Ventilblock 18 hinsichtlich des zweiten Prozessmediums M₂ gegenüber dem Hauptventil 20 abschließt und der im Inneren des Gehäuseteils 51 liegt. Das Gehäuseteil 50 nimmt einen Stößel 70 auf, der mit einem federnd vorgespannten Kolben 72 gekoppelt ist. Der Kolbenraum 74 kann über die Vorsteuer-Ventileinheit 46 und eine Leitung 76 druckbeaufschlagt werden, um das Ventil 20 zu öffnen. 7 shows a valve unit 16 where the main valve 20 is designed as a bellows valve. In this case, the flat elastic element 36 formed by a bellows that holds the valve block 18 with respect to the second process medium M ₂ with respect to the main valve 20 closes and the inside of the housing part 51 lies. The housing part 50 takes a pestle 70 on top, with a spring-biased piston 72 is coupled. The piston chamber 74 can via the pilot valve unit 46 and a line 76 be pressurized to the valve 20 to open.

Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich die Leitung 76 durch beide Gehäuseteile 50, 51, da die Vorsteuer-Ventileinheit 46 nicht am Gehäuseteil 50 angeflanscht ist, sondern an einer anderen Seite des Gehäuseteils 51.In this embodiment, the conduit extends 76 through both housing parts 50 . 51 because the pilot valve unit 46 not on the housing part 50 is flanged, but on another side of the housing part 51 ,

Der Betrieb und die Vorsteuerung erfolgen wie bei bekannten Faltenbalgventilen.The operation and the pilot control take place as in known bellows valves.

Auch hier besteht der durch den Ventilblock 18 gebildete Prozessmedienabschnitt, genauer gesagt das Gehäuseteil 51, aus einem korrosionsbeständigen Material, während das nur das Vorsteuermedium aufnehmende Gehäuseteil 50 aus einem weniger beständigen, günstigeren Kunststoff besteht.Again, there is the through the valve block 18 formed process media section, more precisely, the housing part 51 , made of a corrosion-resistant material, while the only receiving the pilot medium housing part 50 consists of a less resistant, cheaper plastic.

6 zeigt ein aus mehreren Ventileinheiten nach 7 zusammengesetztes Ventilsystem 10. 6 shows one of several valve units 7 assembled valve system 10 ,

Beschriebene Merkmale der einzelnen Ventileinheiten 16 können im Ermessen des Fachmanns frei auf andere Ventileinheiten 16 übertragen werden.Described characteristics of the individual valve units 16 may, at the discretion of the skilled person, be free on other valve units 16 be transmitted.

Sämtliche Ventilblöcke 18 sind, unabhängig von den verwendeten Hauptventilen 20, so bemessen, und die Aus- bzw. Eingänge der Prozessmedienleitungen 22 und der Vorsteuermediumsleitungen 24, 26 sind so angeordnet, dass alle unterschiedlich ausgebildeten Ventileinheiten 16 nach Belieben miteinander kombiniert werden können.All valve blocks 18 regardless of the main valves used 20 , so dimensioned, and the outputs of the process media lines 22 and the pilot control medium lines 24 . 26 are arranged so that all differently designed valve units 16 can be combined with each other as desired.

Claims

Modular valve system with at least two valve units ( 16 ), each with its own fluid lines containing valve block ( 18 ) and its own pilot-operated main valve ( 20 ), each valve unit ( 16 ) comprises a process media section and a pilot control section, wherein a first and a second process medium (M ₁ , M ₂ ) are provided, which flow through the process media sections, and a pilot medium (M ₁ ) is provided, which flows through the pilot control section, wherein the pilot control medium (M ₁ ) and the first process medium (M ₁ ) are identical media.

Valve system according to claim 1, characterized in that the second process medium (M ₂ ) is a chemically aggressive liquid, in particular a wash liquor.

Valve system according to one of the preceding claims, characterized in that components of the pilot control medium section, which are in contact with the pilot medium (M ₁ ), consist of polyamide (PA) or ethylene-propylene-diene rubber (EPDM).

Valve system according to one of the preceding claims, characterized in that components of the process media section which are in contact with the second process medium (M ₂ ) consist of polyvinylidene fluoride (PVDF), perfluororubber (FFKM), polyetheretherketone (PEEK) or polyphenylene sulfide (PPS).

Valve system according to one of the preceding claims, characterized in that the pilot section of at least one valve unit ( 16 ) has a flow connection to one of the process media sections.

Valve system according to one of the preceding claims, characterized in that the main valve ( 20 ) is a diaphragm valve or a bellows valve.

Valve system according to one of the preceding claims, characterized in that the pilot control section and the process media section in the valve unit ( 16 ) by a flat elastic element ( 36 ) are separated from each other.

Valve system according to one of the preceding claims, characterized in that at least one process media line ( 22 ) and at least one pilot control medium line ( 24 . 26 ) in the valve block ( 18 ) formed when connecting the valve blocks ( 18 ) to all connected valve units ( 16 ) and that each valve unit ( 16 ) one of the process and pilot control medium lines ( 22 . 24 . 26 ) separate process media channel ( 28 ) having.

Valve system according to claim 8, characterized in that a plurality of valve units ( 16 ) to a collector block ( 12 ), wherein at least one valve unit ( 16 ) is designed so that the second process medium (M ₂ ) through the process media channel ( 28 ) in the collector block ( 12 ), and at least one valve unit ( 16 ) is designed so that the first process medium (M ₁ ) through the process media channel ( 28 ) in the collector block ( 12 ) can flow.

Valve system according to claim 8, characterized in that a plurality of valve units ( 16 ) to a distribution block ( 14 ), wherein at least one of the valve units ( 16 ) is configured so that the second process medium (M ₂ ) passing through the process media lines (M ₂ ) 22 ), from the process media channel ( 28 ) of the valve unit ( 16 ), and wherein at least one valve unit ( 16 ) is designed so that the first process medium (M ₁ ) through the process media channel ( 28 ) can be supplied.

Valve system according to one of the preceding claims, characterized in that valve units ( 16 ) with normally open and valve units ( 16 ) with normally closed main valves ( 20 ) can be combined.