<Desc/Clms Page number 1>
Aufbau von strömungsmechanischen Bauelementen für hydraulische oder pneumatisch-logische Schaltkreise
Die Erfindung betrifft einenAufbau vonströmungsmechanischenBauelementen für hydraulische oder pneumatisch-logische Schaltkreise, bestehend aus einem Plattenträger, einer oder mehreren Bauelementeplatten, an sich bekannten Deckplatten und einer Abschlussplatte, an der die Ein- und Ausgänge angeordnet sind.
Die Funktion strömungsmechanischer Bauelemente ist von ihren geometrischen Konfigurationen abhängig, die bei ebenen Bauelementen im wesentlichen von der ebenen Kontur und der Höhe des Bauelementes abhängen.
Bei den bisher bekannten ebenen Bauelementen, auch als Bauelemente in Flachbauweise bezeichnet, wird das Bauelement in ebene Platten auf die gewünschte Tiefe durch Fräsen, Ätzen, Prägen od. dgl. eingearbeitet. Integrierte Schaltungen erhält man, indem mehrere Bauelemente in einer Platte zusammengefasst werden. Ihre Funktionsfähigkeit erhalten die strömungsmechanischen Bauelemente durch dichte Abdeckung mit einer Deckplatte, die meistens mit den erforderlichen Anschlüssen versehen wird.
Bei einer Stapelung der Bauelementeplatten kann die Deckplatte auf ihrer Oberseite bereits wieder Bauelemente enthalten. Die wesentliche Forderung bei den abgedeckten bzw. gestapelten Bauelementeplatten ist die Dichtheit zwischen Bauelementeplatte und Deckplatte. Es ist auch bekannt, die Bauelemente durch Stanzen aus dünnen Platten herzustellen, wobei diese Bauelementeplatten beiderseitig abgedeckt werden müssen.
Bei den bisher bekannten Bauweisen wird die Dichtheit durch Verschmelzen von Bauelementeplatte und Deckplatte oder durch Kleberschichten zwischen Bauelementeplatte und Deckplatte erreicht.
Der wesentliche Vorteil bei strömungsmechanischen Bauelementen wird in einer billigen Vervielfältigung der integrierten Bauelementeplatten gesehen. Solche Vervielfältigungsverfahren sind Abformverfahren, wie Giessen, Pressen, Spritzen od. dgl. und sollen Endprodukte liefern, die keine Nacharbeit erfordern.
Die Oberflächengüte der abzudichtenden Plattenschichten ist bei den oben genannten Abformverfahren unterschiedlich. Will man von einer Nacharbeit absehen, so sind bei den relativ grossen Flächen, die bei den bekannten Bauweisen auftreten, grosse Anpresskräfte nötig. Diese verändern durch Verformung die geometrischen Konfigurationen der Kontur der Bauelemente in unzulässiger Weise. Auf die ausgleichende und abdichtende Kleberschicht kann daher bei dieser Bauweise nicht verzichtet werden.
Der Nachteil dieser Kleberschicht ist. dass Bauelementeplatte und Deckplatte bzw. der gesamte Bauelementestapel unlösbar miteinander verbunden sind, und somit eine Reinigung der Bauelemente verhindert ist, falls diese ihre Funktionstüchtigkeit durch eine Verschmutzung einbüssen. Darüber hinaus
<Desc/Clms Page number 2>
verändert der bei der Montage in die Bauelemente eintretende Kleber oft die geometrische Konfiguration in unzuverlässiger Weise, indem beispielsweise enge Kanäle verstopft werden. Als Folge ergeben sich bei der Fertigung nach dem Klebeverfahren Ausschussquoten bis zu 70%, die ökonomisch nicht vertretbar sind.
Bei der Verschmelzung der Bauelementeplatte mit der Deckplatte liegen die Verhältnisse ähnlich, wobei vor allem die Verformung der geometrischen Konfigurationen, die durch die Anpresskräfte auf das für das Schmelzen erweichte Material hervorgerufen wird, den wesentlichen Anteil an einer hohen Ausschussquote hat.
Zweck der Erfindung ist es, einen Aufbau von strömungsmechanischen Bauelementen für pneumatisch-logische Schaltkreise zu erreichen, der unempfindlich gegen äussere Verformung bzw. der Verstopfung der Bauelemente ist. Durch kraftschlüssige Verbindungen der einzelnen Elemente ist die Wartung der strömungsmechanischen Bauelemente zu verbessern und die Lebensdauer zu erhöhen. Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, einen Aufbau von strömungsmechanischen Bauelementen zu schaffen, bei dem die Bauelemente- und Deckplatten lösbar zu einem Stapel aufbaubar und die Anpresskräfte auf Grund kleiner Dichtflächen gering sind und die sich beliebig zu Schaltungen verbinden lassen.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Konturen der strömungsmechanischen Bauelemente, wie Drosseln, Strahlelemente od. dgl., von erhabenen Stegen begrenzt sind und dass zwischen demPlattenträger sowie der Abschlussplatte abwechselnd Bauelementeplatten und Deckplatten von unterschiedlicher Härte in an sich bekannter Weise kraftschlüssig lösbar angeordnet sind. Zweckmässig besteht die Bauelementeplatte aus hartem und die Deckplatte aus weichem Kunststoff oder Elastomere.
Um eine gleichmässige Verteilung des Anpressdruckes über die Deckplatten zu erreichen, sind auf den Bauelementeplatten zusätzlich Druckverteilerstege angeordnet. Diese können neben der Funktion der Druckverteiler auch strömungsmechanische Funktionen ausüben.
DieKonturen des strömungsmechanischen Bauelementes begrenzenden Stege werden mit geringer Dicke ausgeführt, was eine bezüglich der Kontur günstige Verteilung der Dichtkräfte erlaubt und damit geringere Anpresskräfte erfordert, wenn dieKontur des Elementes mit einer Deckplatte abgedichtet wird.
Die Anpresskräfte sind dabei so gering, dass keine Verformung der geometrischen Konfiguration der Kontur stattfindet und trotzdem die erforderliche Dichtheit zwischen Konturenplatte und Deckplatte ge- w ähr1eistet wird. Die Verwendung einer Kleberschicht entfällt hier.
Konturenplatte und Deckplatte werden in an sich bekannter Weise kraftschlüssig verbunden und sind jederzeit lösbar. Die durch eine Kleberschicht auftretenden Nachteile, wie z. B. Verstopfung enger Kanäle, treten nicht mehr auf, so dass die Ausschussquote sehr verringert wird.
Für den Ausgleich unzureichender Oberflächengüte werden harte und weiche Schichten aufeinander gebracht. Beim Zusammenpressen wird entweder die weiche Dichtplatte die freien Kanten der Stege der Bauelementeplatte umfliessen und sich der Oberfläche der Stegkrone anpassen oder die harte Dichtplatte wird die schmalen Stege so weit verformen, dass die Oberfläche der Stegkrone ausgeglichen ist.
In beiden Fällen wird die Abdichtung verbessert. Dabei wird man die strömungsmechanischen Bauelemente, die empfindlich gegen eine Verformung der Konturen sind, vorzugsweise aus hartem Material ausführen. Für strömungsmechanische Bauelemente, bei denen eine gewisse Verformung der Konturen zulässig ist, sind auch weiche Materialien verwendbar und damit kann beim Stapeln der Bauelementeplatten auf glatte, weiche Zwischenplatten als Deckplatten verzichtet werden.
In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht. Es zeigen : Fig. l einen Bauelementestapel, Fig. 2 denBauelementestapel nach Fig. l teilweise im Schnitt nach der Linie lI-lI, Fig. 3 die Draufsicht auf die Deckplatte des Bauelementestapels nach Fig. 2, Fig. 4 die Draufsicht auf die Bauelementeplatte des Stapels nach Fig. 2 und Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Strahlelementes.
In Fig. 1 und Fig. 2 ist ein erfindungsgemässer Bauelementestapel dargestellt. Auf einem Platten- träger --1--, der mit einem Hilfsluftanschluss -6-- versehen ist, sind eine aus hartem Kunststoff oder GummibestehendeBauelementeplatte-3--, eineausweichemKunststoff oder Gummi bestehende Deck- platte-4-und eine Anschlussplatte-2-übereinandergelegt. Die vier Platten--1, 2, 3, 4-werden durch neun Schraubverbindungen --7-- zusammengepresst. Da keine Kleberschichten verwendet werden, ist der Stapel lösbar. Die Anschlussplatte -2- enthält die Schraubanschlüsse für den Signaleingang - und den Signalausgang-9-.
Die je in einem Arbeitsgang herstellbaren Platten-3, 4-sollen zur besseren Verständlichkeit in Grundplatte --10- und Stege --11 bis 16 und 20-- eingeteilt werden, wie es in den Fig. 2 bis 4 zu sehen ist. Auf der Bauelementeplatte --3-- sind sechs durch die Stege-11-gebildete Strahlelemente
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
Diese Stege sind auf der Grundplatte --10-- so verteilt, dass der über die Deckplatte --4-- wirkende Anpressdruck weitgehend gleichmässig auf die Oberflächen der Stege --11 bis 16-- sowie --20-- wirkt.
In der Grundplatte --10-- der Bauelementeplatte --3-- befindet sich eine Bohrung --17--, durch die die Hilfsluft über den Anschluss-6-in eine von einem Begrenzungssteg --12-- begrenzte Verteilerkammer --18-- gelangt (Fig. 4). Die Hilfsluft gelangt gleichmässig über die aus weiteren Stegen
EMI3.2
gebildetenverbindungen --7-- sind ebenfalls von Stegen-1. 6- umgeben, um ein Entweichen der Hilfsluft und Falschluftverbindungen zu verhindern.
Die Stege --11 bis 16 und 20-sind so angeordnet, dass sich die Anpresskräfte, die durch die Schraubverbindung entstehen, gleichmässig über die gesamte Platte verteilen. Dabei dürfen die Stütz-
EMI3.3
Verschraubung sind gleichfalls durch kreisförmige Stege-16-markiert, die so das konzentrierte einseitige Zusammenpressen der Platten verhindern. Für die Ein- bzw. Ausgänge dienen kreisförmige
EMI3.4
--8, 9- zurStege --11-- und der Signalausgänge --23-- auf der Grundplatte-10-.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Aufbau von strömungsmechanischen Bauelementen für pneumatisch-logische Schaltkreise, bestehend aus einem Plattenträger, einer oder mehreren Bauelementeplatten, an sich bekannten Deckplatten und einer Abschlussplatte, an der die Ein-und Ausgänge angeordnet sind, dadurch gegekennzeichnet, dass die Konturen der strömungsmechanischen Bauelemente, wie Drosseln, Strahlelemente od. dgl., von erhabenen Stegen begrenzt sind und dass zwischen dem Plattenträger sowie der Abschlussplatte abwechselnd Bauelementeplatten und Deckplatten von unterschiedlicher Härte in an sich bekannter Weise kraftschlüssig lösbar angeordnet sind.