CN111075792A - 液压的分配块、液压设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于流体导引的液压的分配块，该分配块具有至少两个接头面，所述接头面分别具有至少一个接头开口。接头面的接头开口还通过流动通道连接，其中，这个流动通道具有至少一个连续地弯曲的弯曲部并且接头面在空间上彼此分离。

Description

液压的分配块、液压设备和方法

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的液压的分配块。此外，本发明还基于带有这种液压的分配块的液压设备和三种用于制造所述液压的分配块的方法。

背景技术

由现有技术已知液压设备，所述液压设备为了供应一个或多个消耗器而具有带驱动马达、用于液体贮存的容器即料箱的至少一个泵以及过滤器。为了将液压液导送或分配给消耗器，液压设备还可以具有液压的分配块。这个分配块可以例如通过压力软管连接到泵上和料箱上并且建立起了到消耗器的连接，由泵向所述消耗器供应流体。这就是说，分配块具有至少一个用于泵或料箱的接头和至少一个用于消耗器的接头，以便将这个消耗器与料箱或泵连接起来。其间构造有相应的流动通道，因而消耗器具有至少一个与泵连接的接头和/或与料箱连接的接头。分配块大多通过切屑加工制造。换句话说，可以通过镗孔产生流动通道。因此若需要分配块中转向，那么这种转向以传统的方式通过两个钻孔的相遇产生。出于建筑技术上的原因，也可能需要流动通道的大于90°的更大转向。这种转向在分配块内大多通过辅助钻孔实现，所述辅助钻孔之后被封闭。这就是说，流动通道的改道的制造可能极为昂贵，并且在通过切屑加工的传统制造中还存在对内部的几何形状的造型的限制。因为钻孔仅笔直导引，所以钻孔的相遇点大多是直角的。通过辅助钻孔以及也通过转向，在流动通道内产生了棱角锋利的拐角，所述拐角例如可能导致强烈的涡流并且导致在分配块内的流动阻力提高。

发明内容

因此本发明的任务是，创造出一种装置技术上简单的并且利于成本的液压的分配块，该分配块具有优化的流动导引。本发明的另一个任务是，创造带有这种液压的分配块的液压设备并且此外还创造出一种用于制造液压的分配块的简单的和利于成本的方法。本发明优选符合行业典型的批量制造观点。

该任务在液压的分配块方面按照权利要求1的特征解决。该任务在液压设备方面按照权利要求12的特征解决并且在方法方面按照权利要求13、14和15所述的特征解决。

本发明的有利的扩展设计方案是从属权利要求的主题。

按照本发明，设置液压的分配块用于流体导引。所述液压的分配块可以例如配置用于，在泵和/或料箱和消耗器之间引导流体的流动。为此，分配块在至少一个第一接头面上具有至少一个消耗器接头开口，消耗器能通过该消耗器接头开口与分配块连接。此外，所述分配块具有至少一个另外的接头面，该至少一个另外的接头面同样具有至少一个接头开口。泵和/或料箱例如能连接到所述接头开口上。所述接头开口和消耗器接头开口通过至少一个流动通道连接。此外，分配块的接头面在空间上彼此分离，这就是说，接头面在分配块上不是直接面对面。流动通道是弯曲的和/或流动通道具有至少一个弯曲部，以便将接头开口相互连接起来，其中，这个弯曲部的曲率是连续的。换句话说，所述弯曲部的曲率半径大于零，并且流动通道没有锋利的棱边。曲率半径可以额外通过弯曲部而改变。

本发明的一个优点在于，通过在流动通道内的连续构造并且特别是具有大于零的曲率半径的弯曲部能优化流动导引并且因此在流动通道内存在较少的流动损失。此外，可以通过这种流动导引减少流动噪声。通过在例如借助切屑加工产生的流动导引结构中存在的锋利的棱边使流动导引转向，从旁边流过的流体在锋利的棱边上可能导致噪声产生增加并且此外在锋利的棱边上出现了涡流，涡流提高了在分配块内的流动阻力。因此通过本发明能提高效率、例如整个设备（分配块能安装在该设备中）的效率，并且此外也减少了噪声排放。

流动通道优选可以具有一个或多个弯曲部，弯曲部总体上具有至少180°的曲率。换句话说，流动通道例如能够具有至少一个180°的弯曲部和/或至少两个90°的弯曲部，其中，所述弯曲部是连续的。

特别优选的是，一个弯曲部或多个弯曲部被材料完全地和/或一体地和/或基本上完全地和/或从六个侧面包围。换句话说，一个弯曲部或多个弯曲部不是通过辅助钻孔实现。液压的分配块可以被浇铸并且因此流动通道已经在制造过程期间就设置和/或存在。这样做的一个优点例如是，通过避免辅助钻孔可以避免锋利的棱边，在锋利的棱边上可能产生流动的涡流。此外，辅助钻孔在制造流动通道后不必通过例如封闭塞封闭，并且因此能方便和加速液压的分配块的安装。此外，由于避免了辅助钻孔而能降低了安全风险。带有封闭塞的辅助钻孔可以例如是分配块的机械的薄弱部位并且例如减小了分配块的强度。因此可能例如存在这样的风险，即，分配块在内部无法承受高压并且例如出现了泄漏。

分配块优选具有至少两个流动通道，其中，第一流动通道将消耗器优选与液压设备的料箱连接起来并且第二流动通道优选将消耗器与液压设备的泵连接起来。换句话说，第一流动通道将第一接头面的第一消耗器接头开口与第二接头面的泵接头开口连接起来，并且另一个流动通道将第二消耗器接头开口与第二接头面的料箱接头开口连接起来。因此分配块可以同时配置用于流体分配和/或在消耗器和泵之间以及消耗器和料箱之间的流体引导。

消耗器接头开口优选可以这样构造，使得该消耗器接头开口尤其按照标准、特别优选按照IH20标准能连接到模块和/或串行板（Reihenplatte）和/或控制块上。这是有利的，因为通过模块或串行板或控制块实现了液压设备的灵活的构造，例如按照IH20标准的控制块可以由模块和附加的垂直连接结构（Höhenverkettung）个性化地编排在一起。分配块因此能多样化地使用。

此外，阀块优选具有至少一个阀开口，阀能插入到该阀开口中，和/或具有阀接头，阀能连接到该阀接头上。阀开口和/或阀接头优选与所述流动通道或所述流动通道之一连接。将消耗器接头开口与泵接头开口连接起来的流动通道，可以例如与阀开口连接，止回阀能插入到该阀开口中。此外，可以例如存在另一个阀开口和/或阀接头，限压阀能插入到其中。所述限压阀优选流体地或用开关回路技术布置在两个流动通道之间，这就是说，限压阀既具有与将泵接头开口和消耗器接头开口连接起来的流动通道的连接，也具有与将料箱接头开口与另一个消耗器接头开口连接起来的流动通道的连接。因此在泵管路内的超压下，至料箱的连接可以被打开。阀开口以及流动通道优选通过铸造过程产生。

此外，液压的分配块优选具有至少一个构造用于容纳过滤器、例如压力过滤器的过滤器容纳部。过滤器在此至少部分能容纳到过滤器容纳部中。通过将过滤器部分容纳到过滤器容纳部中，例如节省了结构空间。用于过滤器的容纳部以传统的方式法兰连接到分配块的笔直的面上，这就是说，传统的方式需要更多的空间和附加的构件。这通过本发明得以避免。过滤器容纳部此外还可以构造成圆形并且具有螺纹，这就是说，具有旋拧开口。因此能方便且快速地安装压力过滤器。

过滤器容纳部此外这样集成在液压的分配块中，因而已装入的压力过滤器具有与消耗器接头开口和与泵接头开口的连接。换句话说，将泵接头开口与消耗器接头开口连接起来的流动通道，先是延伸进入过滤器容纳部并且从那里继续朝着消耗器接头开口延伸。这就是说，过滤器容纳部具有两个开口，两个开口中的一个开口优选与泵接头开口并且可选同样与料箱接口特别是通过阀开口连接，限压阀例如能插入到所述阀开口中，并且两个开口中的另一个开口与消耗器接头开口连接。因此流体在从泵导送给消耗器之前可以被过滤。

此外，分配块能够具有至少一个探测开口、特别是用于插入传感器的传感器开口和/或测量接头、特别是迷你测量接头。测量装置优选能插入到测量接头和/或迷你接头中。通过集成有至少一个探测开口，确保了简单和利于成本地检验流体在限定的多个测量点上或限定的一个测量点上的压力或温度。换句话说，无需事后引入传感器开口和/或测量接头，并且能够因此在分配块中准确地限定测量点。因此提高了测量结果的可比性。此外还方便了传感器的和测量装置的安装。

在另一个实施例中可以这样构造分配块，即，至少一个接头面在0°和90°之间相对另一个相邻的面倾斜。换句话说，接头面相对至少一个相邻的面不具有直角。因此当压力软管例如连接到分配块上，这个分配块则例如已经安装在液压设备中时，可以例如在安装时简化可接近性。此外，通过减少安装时间节省了成本。此外，可以这样来设计面的倾斜，即，特别是在安装状态中减小了软管的弯角，其连接到消耗器接头开口上和/或泵接头开口上和/或料箱接头开口上。通过减小软管的弯角可以例如将更少的力施加到接头上。

具有泵接头开口和料箱接头开口的第二接头面，可以具有至少一个另外的泵接头开口，该至少一个另外的泵接头开口能与第一消耗器接头开口中的两个第一消耗器接头开口连接。与相应的泵接头开口连接的流动通道优选连接起来并且因此联合成一个流动通道。因此例如两个泵可以通过分配块为连接在分配块上的一个或多个消耗器供应流体。泵通过这种结构并联。由此可以例如提高了用于消耗器的驱动的输送量。在另一种实施方式中，一个泵的两个压力管路也可以连接到至少两个泵接头开口上。

此外，分配块也可以具有至少两个料箱接头开口。料箱接头中的至少一个优选布置在第二接头面上。

分配块优选还具有外部的基本形状的优化的造型。换句话说，基本形状除了需要用来获得足够的强度的壁厚外，均与流动通道的形状匹配。这可以节省材料，并且因此还能节省结构空间。因此分配块能安装在狭小的结构空间中。在此能部分地或基本上完全实现外部的基本形状与流动通道的优化的匹配。

此外，分配块的外部的基本形状能够具有至少一个固定点、特别是多个固定点。通过多个固定点存在用于将分配块固定在不同的安装位置上的可行性。固定点在此可以设置在分配块的所有侧面上、特别是设置在五个侧面上。因此实现了分配块在不同的液压设备中的灵活的使用。通过集成一个或多个固定点，还可以方便安装，因为在安装时不必准备一个/多个固定点。

分配块可以通过一种在下文中要详细说明的方法制造。先提供用于分配块的外部的基本形状的铸模。这个铸模可以例如也包含固定点的底模，固定点尤其是凹部，在铸造过程后能在该凹部中切割出螺纹。之后在也能与第一步骤同时实施或在第一步骤之前实施的第二步骤中通过3D打印、特别是3D砂芯打印制作一个流动通道或多个流动通道的底模（Negativ）的铸造芯。所述铸造芯除了一个流动通道或多个流动通道外，还可以包含阀开口的底模和/或阀留空部和/或探测开口的底模以及过滤器容纳部。过滤器容纳部以及固定点可以在铸造后被这样加工，使得能拧入压力过滤器。带有螺纹的过滤器容纳部可以这样容易地并且利于成本地实现，纯粹的切屑加工则由于加工耗费而昂贵。在通过3D打印为外部的基本形状提供铸模后并且在制作一个流动通道或多个流动通道和其它功能元件开口的底模后，两个铸模可以被组装并且紧接着被浇铸。在浇铸之后并且在构件从铸模取出后，可以执行另外的加工步骤，如螺纹切割和/或磨削。

通过用铸造工艺借助用3D打印制作的型芯铸模来制造液压的分配块的方法，大多数时候都能取消传统的用于制造分配块所需的切屑加工。通过取消在切屑的最终制造中所需的不同的工序步骤、如在深的钻孔过渡边缘上的去毛刺和/或流动通道的镗孔和/或预镗孔和紧接着对用于功能元件如压力过滤器和/或阀的开口或接头铣削，可以强烈降低分配块的制造成本。制造分配块的所述方法总体上减少了迄今为止所需的加工步骤。因此能节省成本。在铸造过程中制造分配块的另一个优点在于，可以提高整个分配块的强度，因为不会产生棱边锋利的钻孔过渡边缘。此外由此同样改善了机械的稳定性。所需的结构空间也通过3D打印的几乎不受限制的造型自由度而减小，其中，流动通道的底模通过3D打印制作。此外，分配块的外部的基本形状也可以通过所述制造方法与特别是在结构空间方面的应用要求相匹配。因此外部的基本形状可以至少部分或局部极为强烈地与一个流动通道和/或多个流动通道的和/或功能元件开口的形状相匹配。

用于制造液压的分配块的另一个方法同样在第一步骤中具有为分配块的外部的基础形状提供铸模。在这里这个铸模也可以已经包含固定点。此外，至少一个流动通道可以由管件和/或由至少一个弯曲的管件制作，并且必要时各个管件能够紧接着被形状配合地和/或传力配合地和/或材料接合地连接。提供铸模并且由管件制作流动通道可以同时实施和/或以任意顺序相继实施。之后流动通道被置入铸模。额外可以置入用于例如阀开口和/或过滤器容纳部和/或探测开口的占位器。然后浇铸分配块。换句话说，之前制作的至少一个流动通道被铸入铸模中。外部的基本形状和所制作的流动通道也可以具有不同的材料，如铸铁和/或钢。因此可以利用不同的材料特性如弹性和/或强度，以便制造更为稳定和使用寿命长的分配块。这种制造方法同样实现了大的造型自由度和/或提高了强度。此外，通过所述用于制造的方法同样能够减少了制造的工序步骤。

在另一种方法中，液压的分配块可以借助3D金属打印制作。在3D金属打印中，造型可能性极大，因为在3D金属打印时，金属颗粒例如逐层地熔化到工件上。因此可以考虑流动通道的许多不同的造型可能性。金属打印的另一个优点是，可以使用最为不同的金属和金属合金来制造分配块。材料特性因此是灵活的并且能与应用要求相匹配。此外，借助3D金属打印制造分配块具有和通过用借助3D打印制作的型芯铸模（Kerngussform）浇铸铸模来制造液压的分配块类似的优点。在这种方法中，也不在流动通道的内部产生棱边。借助3D金属打印还进一步减少了制造的工序步骤并且因此没有昂贵的再加工也是可行的。

附图说明

下文中借助示意图详细阐释本发明的优选的实施例。图中：

图1a和图1b分别是带有流动通道和功能元件开口的分配块的透视图；并且

图2a是带有功能元件的分配块的透视图。

具体实施方式

图1a示出了具有类似L形状的分配块1。这就是说，两个大致平行对置的面4呈大致L形构造。此外，分配块1具有与面4相邻的最大的面6。分配块1在面6的对面具有两个面8、10，所述两个面的总和例如和面6一样大，并且具有到面6的不同的距离，其中，面8比面10更为远离。

此外，分配块1具有两个接头面12、14。接头面12是分配块1的面6的一部分，接头面14则布置在分配块的L形的面4上。接头面12具有两个消耗器接头开口16和18。

消耗器接头开口16通过流动通道22与料箱接头开口20连接，其中，料箱接头开口20布置在接头面14上。将消耗器接头开口16和料箱接头开口20连接起来的流动通道22构造有弯曲部，该弯曲部超过了约90°的弧度。此外，流动通道22还具有另一个90°的弯曲部，该弯曲部紧接着第一个90°的弯曲部的料箱接头开口，并且通入消耗器接头开口16。流动通道22的弯曲部在此设计成大致垂直的，这就是说，弯曲在不同的平面上完成。

此外，接头面14被划分成两个部分，其中，接头面14的一个部分是倾斜的接头面23，其朝着其它的面，例如朝着带有不等于90°的角度的面8倾斜。在倾斜的接头面23上布置着第一泵接头开口24和第二泵接头开口26。泵接头开口具有通入共同的流动通道32的相应的流动通道28和30。流动通道30和流动通道28这样弯曲，使得它们能在流动通道32中合并。出于设计上的原因，流动通道18具有比流动通道20略微强烈的弯曲。流动通道32又通入过滤器容纳部34，该过滤器容纳部布置在一个面上，该面对置地布置在面8上。此外，消耗器接头开口18具有通过流动通道36与过滤器容纳部的连接。换句话说，形成了从泵接头开口24和/或泵接头开口26通过流动通道28、30、32经由过滤器容纳部34穿过流动通道36直至分配块1中的消耗器接头开口18的用于流体的流动通道。此外，流动通道36还具有90°的弯曲部并且尤其在连接到过滤器容纳部34的区域中不具有圆形的、而是椭圆形的基本形状。

将消耗器接头开口18经由过滤器容纳部34与泵接头开口24、26连接起来的流动通道36还具有T形的分支。部分38通入消耗器接头开口18并且大致垂直地竖立在流动通道36上。正好连接到流动通道26上的另一个部分是阀开口40。止回阀例如可以插入到该阀开口中，止回阀防止了流体从消耗器接头开口18到过滤器容纳部34的回流。阀开口40布置在阀块1的最大的面的相邻的面42上，相邻的面是阀块的最小的面。

除了流动通道28、30外，另一个流动通道44通入流动通道32。这将流动通道32通过另一个阀开口46与料箱接头开口20和流动通道22连接起来。限压阀例如可以连接到阀开口46中。若例如在能够插入到过滤器容纳部34中的过滤器中的压力过大，那么限压阀在阀开口46中能够建立起在过滤器容纳部34和料箱之间的压力介质连接。流动通道44此外弯曲了约180°。所述弯曲部均匀地从阀容纳开口46延伸至流动通道32通入到流动通道44中。

此外，分配块1具有不同的探测开口48，其中，一个探测开口48通入流动通道22，一个探测开口或一个流动通道通入流动通道44，一个探测开口或一个流动通道通入过滤器容纳部34并且总共三个探测开口通入流动通道36。探测开口48可以例如容纳例如测量压力或温度的传感器和/或测量装置。

在阀块1中还插入有多个固定点50。这些固定点处在阀块1的所有的面上，面8、10除外。为清楚起见，仅为一个固定点50配设附图标记。

在图1b中给出了阀块1的另一个透视图，其中，示出了过滤器容纳部34。在此可以看到，流动通道32和流动通道36通入过滤器容纳部。此外还能看到，流动通道36和流动通道22均不具有一维的弯曲部，而是弯曲部在两个平面中延伸。

在图2a中示出了带有不同的功能元件如压力过滤器52的阀块1，该压力过滤器参看图1b被插入到过滤器容纳部34中。此外，限压阀54参看图1a插入到阀容纳开口46中。此外，传感器56和测量装置58插入到探测开口48中。

参看图1，压力软管可以例如连接到料箱连接开口20、泵连接开口24、26上，其中，一个泵或两个泵的压力软管能连接到泵连接开口24、26上。此外，可以将另一个阀插入到阀开口40中。

此外可以看到，阀块1的基本形状强烈地与流动通道36以及与阀开口40匹配，并且阀块1部分与流动通道几何形状匹配。

公开了一种用于流体导引的液压的分配块，该分配块具有至少两个接头面，其分别具有至少一个接头开口。接头面的接头开口还通过流动通道连接，其中，这个流动通道具有至少一个连续地弯曲的弯曲部并且接头面在空间上彼此分离。

附图标记列表

1 分配块

4、6、8、10、42 面

12、14 接头面

16、18 消耗器接头开口

20 料箱接头开口

22、28、30、32、36、44 流动通道

23 倾斜的接头面

24、26 泵接头开口

34 过滤器容纳部

38 部分

40、46 阀开口

48 探测开口

50 固定点

52 压力过滤器

54 限压阀

56 传感器

58 测量装置

Claims (15)

1.用于流体导引的液压的分配块，带有至少一个第一接头面（12、14）并且带有至少一个另外的第二接头面（12、14），所述至少一个第一接头面具有至少一个消耗器接头开口（16、18），所述至少一个消耗器接头开口能与至少一个消耗器连接，所述至少一个另外的第二接头面带有至少一个另外的接头开口（20、24、26），其中，接头开口和消耗器接头开口（16、18）通过至少一个流动通道（22、28、30、32、36、44）连接，其特征在于，接头面（12、14）空间上彼此分离，并且流动通道（22、28、30、32、36、44）具有至少一个弯曲部，其中，所述至少一个弯曲部连续地弯曲。

2.按照权利要求1所述的液压的分配块，其中，所述流动通道（22、28、30、32、36、44）具有至少一个至少180°的弯曲部和/或至少两个至少90°的弯曲部。

3.按照权利要求1或2中任一项所述的液压的分配块，其中，所述弯曲部一体地被材料包围。

4.按照权利要求1至3中任一项所述的液压的分配块，其中，所述消耗器直接或者通过串行板或通过基板能连接到所述第一接头面（12、14）上和/或所述消耗器接头开口（16、18）上。

5.按照权利要求1至4中任一项所述的液压的分配块，其中，所述第一流动通道（22、28、30、32、36、44）将所述第一接头面（12、14）的第一消耗器接头开口（16、18）与所述第二接头面（12、14）的泵接头开口（24、26）连接起来，并且另外的第二流动通道（22、28、30、32、36、44）将所述第一接头面（12、14）的第二消耗器接头开口（16、18）与所述第二接头面（12、14）的料箱接头开口（20）连接起来。

6.按照权利要求1至5中任一项所述的液压的分配块，其中，所述液压的分配块具有至少一个用于将阀（54）插入的阀开口（40、46），所述阀开口与至少一个流动通道（22、28、30、32、36、44）连接。

7.按照权利要求1至6中任一项所述的液压的分配块，其中，所述液压的分配块具有至少一个过滤器容纳部（34），用于至少部分容纳过滤器（52）。

8.按照权利要求7所述的液压的分配块，其中，所述过滤器容纳部（34）与所述第一流动通道（22、28、30、32、36、44）连接。

9.按照权利要求1至8中任一项所述的液压的分配块，其中，所述液压的分配块包含用于容纳传感器和/或测量装置的至少一个探测开口，所述至少一个探测开口与所述至少一个流动通道（22、28、30、32、36、44）连接。

10.按照权利要求1至9中任一项所述的液压的分配块，其中，至少一个接头面（23）以在0°和90°之间的角相对相邻的面（4、6、8、10）倾斜。

11.按照权利要求1至10中任一项所述的液压的分配块，其中，所述分配块（1）的外部的基本形状至少部分与所述流动通道（22、28、30、32、36、44）和/或与所述阀开口（40、46）和/或与传感器开口（48）和/或与测量接头（48）和/或与所述过滤器容纳部（34）相匹配。

12.液压设备，带有按照权利要求1至11中任一项所述的液压的分配块（1）。

13.用于制造按照权利要求1至11中任一项所述的液压的分配块（1）的方法，具有下列步骤：

- 为分配块（1）的外部的基本形状提供铸模，

- 通过3D打印制作流动通道（22、28、30、32、36、44）的底模的型芯铸模，

- 组装，并且

- 浇铸。

14.用于制造按照权利要求1至11中任一项所述的液压的分配块（1）的方法，具有下列步骤：

- 为所述分配块（1）的外部的基本形状提供铸模，

- 由管件制作流动通道（22、28、30、32、36、44），

- 将流动通道（22、28、30、32、36、44）置入铸模，并且

- 浇铸。

15.用于制造按照权利要求1至11中任一项所述的液压的分配块（1）的方法，具有下面的步骤：

- 借助3D金属打印制作分配块（1）。

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