DE10054868A1 - Block zur Ansteuerung von Ventilbaugruppen - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Block 100 zur Aufnahme von Ventilbaugruppen 104a, ..., 104h, der zumindest zwei Plattensegmente aufweist, durch die zumindest ein Fluidkanal T, P definiert wird. Auf diese Weise läßt sich ein modulares Plattensystem vorsehen, das in Abhängigkeit von den gewünschen Ventilfunktionen mit einer beliebigen Kombination von Ventilbaugruppen versehen werden kann und bei dem die Fluidverbindung zur Pumpe und zum Tank zentral hergestellt wird. Vorzugsweise befinden sich die Arbeitsanschlüsse und die elektrischen Anschlüsse für die Ventilbaugruppen an den einzelnen Plattensegmenten, so daß der Aufwand zur Einbindung des Blocks in ein hydraulisches System wesentlich verringert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Blöcke zur Aufnahme von Ventilbaugruppen, die bevorzugt in der Industriehydraulik zum Einsatz gelangen.

Fig. 1a und 1b zeigen einen Block zur Aufnahme von Ven­ tilbaugruppen nach dem Stand der Technik, der dem Katalog "Hydroventile für mobile Anwendungen" von Mannesmann Rexroth von 1999 entnommen ist und der in Form einer Fernsteuerplatte 1 ausgebildet ist, in der Vorderansicht und in der Ansicht von links. Auf der Fern­ steuerplatte 1 sind Ventile 10, 20, 30, 40 vorgesehen, die beispiels­ weise Druckreduzierventile sind.

An der Fernsteuerplatte 1 sind ein Pumpenanschluß 2 und ein Druck­ anschluß 3 ausgebildet, über die mit einem entsprechenden Druckkanal und Pumpenkanal in der Fernsteuerplatte 1 Fluidverbindung herstellbar ist. Der Druckkanal und der Pumpenkanal steht über entsprechende An­ schlußkanäle mit den Ventilen 10, 20, 30 und 40 in Fluidverbindung. Ferner sind in der Fernsteuerplatte 1 nicht gezeigte Kanäle vorgese­ hen, über die zwischen den Ventilen 10, 20, 30, 40 und an der Ferner­ steuerplatte 1 vorgesehenen Arbeitsanschlüssen A1, B1, A2, B2 Fluid­ verbindung herstellbar ist.

Bei dieser Fernsteuerplatte sind 4 Ventile auf einer Reihenplatte zusammengefaßt, über die die Fluidversorgung der Ventile sicherge­ stellt wird. Über elektrische Anschlüsse 11, 21, 31, 41 wird die elek­ trische Verbindung mit den Ventilen 10, 20, 30, 40 hergestellt.

Von Nachteil ist jedoch bei dieser kompakten Anordnung nach dem Stand der Technik, daß die Nenngröße und das Anschlußmuster der Ven­ tile vor der Fertigung der Reihenplatte bekannt sein müssen, um ent­ sprechende Bohrungen in der Reihenplatte vorzusehen. Ferner ist es auch nicht möglich, eine größere Anzahl von Ventilen auf der Reihen­ platte nachträglich vorzusehen, da die Bohrungen bei der Herstellung der Reihenplatte bereits eingebracht sein müssen. Anders ausgedrückt muß bereits zum Herstellungszeitpunkt der Reihenplatte die spätere Verwendung der Reihenplatte vollständig bekannt sein. Wenn sich erst nach der Herstellung der Reihenplatte die Notwendigkeit ergibt, wei­ tere Ventile in der Schaltung vorzusehen, müssen diese über separate Leitungen verbunden werden.

Bei der Realisierung von Sonderfunktionen sind aufwendige Einzel­ konstruktionen erforderlich, die zum einen sehr teuer sind und zum an­ deren eine gewisse Vorlaufzeit benötigen und somit nur in der Großse­ rienfertigung rentabel sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die Nachteile beim Stand der Technik zu beseitigen und einen Block zur Aufnahme von Ventilbaugruppen vorzusehen, über den Ventilbaugruppen mit unterschiedlichen Nenngrößen und unterschiedlichen Funktionen auf einfache Weise zusammenstellbar sind.

Diese Aufgabe wird durch einen Block nach Anspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß werden zwei Plattensegmente mit Fluid­ kanalabschnitten und Befestigungseinrichtungen, die identische oder aneinander angepaßte Anschlußbilder aufweisen, vorgesehen. Hierbei be­ deutet "identisches Anschlußbild" gleiche Abmessungen und gleiche Ab­ stände zu Referenzpunkten in Breiten- und Höhenrichtung der aneinan­ dergrenzenden Fläche der Plattensegmente, während unter "aneinander angepaßtes Anschlußbild" beispielsweise die Gestaltung von Vorsprung und entsprechender Ausnehmung zu sehen ist. Somit lassen sich unter­ schiedlich gestaltete Plattensegmente aneinander befestigen und den­ noch ein gemeinsamer Fluidkanal festlegen. Die auf diese Weise erziel­ baren Reihenplatten sind kompakt. Ferner läßt sich der Platzbedarf für einen Block solcher Plattensegmente unabhängig von der Funktion der Plattensegmente im voraus festlegen.

Durch unterschiedliche Dicken der Plattensegmente kann verschiedenen Nenngrößen im gleichen Aufnahmeblock Rechnung getragen werden.

Vorzugsweise sind durch zwei aneinander befestigte Plattensegmente zwei Kanäle festlegbar, und zwar ein Druck- und ein Tankkanal. Auf diese Weise lassen sich eine Vielzahl von Ventilfunktionen mit gerin­ gem vorrichtungstechnischen Aufwand umsetzen.

Werden nun auch noch die Arbeitsanschlüsse und/oder die elektrischen Anschlüsse für die Ventile an den Plattensegmenten um­ fangsseitig mündend, d. h. nicht in dem Bereich, in dem die Plattenseg­ mente aneinandergrenzen oder an andere Plattensegmente grenzen, vorge­ sehen, so ist der technische Aufwand beim Einsatz neuer Konfigurationen minimiert.

Wenn der Gestaltungsspielraum für die Anschlüsse aufgrund der technischen Gegebenheiten begrenzt ist, können die Anschlüsse bezüg­ lich den Fluidkanälen außermittig vorgesehen werden. Somit kann eine sichere Verbindung gewährleistet werden.

Der Fluidkanal wird durch ein separates Endsegment abgeschlossen. Damit ist eine beliebige Erweiterbarkeit des System gegeben.

Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprü­ che.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen

Fig. 1a und 1b eine Fernersteuerplatte nach dem Stand der Technik zeigt,

Fig. 2a und Fig. 2b einen erfindungsgemäßen Block zur Aufnahme von Ventilbaugruppen entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel in der Vorderansicht und das Plattensegment 102h in der Ansicht von links zeigt,

Fig. 3a die Draufsicht auf ein Plattensegment aus Fig. 2a und Fig. 3b eine Ansicht von rechts eines Plattensegmentes aus Fig. 2a zeigt,

Fig. 4a und Fig. 4b einen an einer Pumpe angebrachten, erfindungsgemäßen Aufnahmeblock entsprechend einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel zeigt, und

Fig. 5 einen an einer Pumpe angebrachten, erfindungsgemäßen Auf­ nahmeblock entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.

Ein in Fig. 2a gezeigter Block zur Aufnahme von Ventilbaugruppen 100 weist ein Anfangssegment 101, Plattensegmente 102a, . . ., h und ein Endsegement 103 auf.

Die Plattensegmente 102a, . . ., h haben entsprechend den Nenngrößen unterschiedliche Plattendicken. Genauer gesagt ist bei den Segmenten 102a und 102b für die Nenngröße 16, bei den Segmenten 102c, d, e für die Nenngröße 10 und bei den Segmenten 102f, 102g und 102h für die Nenngröße 6 das Segment 102a breiter ausgeführt als das Segment 102c und das letztgenannte breiter ausgeführt als das Segment 102f.

Fig. 2b zeigt die Ansicht von links von Plattensegment 103. Die in Fig. 2b gezeigte Höhe und Breite von Plattensegment 102h entsprechen der Höhe und der Breite der übrigen Plattensegmente 102a, . . ., g. Auf diese Weise wird bei einer Aneinanderreihung mehrerer Plattensegmente eine ähnliche äußere Struktur wie bei der Fernsteuerplatte aus Fig. 1a erhalten.

In jedem Plattensegment ist, wie es in Fig. 2b veranschaulicht ist, ein Tankkanalabschnitt eines Tankkanals 151 und ein Druckkanalab­ schnitt eines Druckkanals 152 vorgesehen. An den entgegengesetzt lie­ genden Endabschnitten der Plattensegmente sind um den Tankkanalabschnitt und Druckkanalabschnitt herum entsprechende Dicht­ elemente, wie z. B. O-Ringe, vorgesehen, die verhindern, daß zwischen zwei aneinander befestigten Plattensegmente Fluid aus den Kanalab­ schnitten austreten oder in diese eintreten kann.

Auf den einen Endabschnitt der aneinandergereihten Plattensegmen­ te, in Fig. 2a ist dieses der rechte Abschnitt, ist ein Anfangssegmente 101 aufgebracht. Dieses Anfangssegment 101 ist in Fig. 3b in der Ansicht von rechts dargestellt, und weist einen Tankkanalab­ schnitt des Tankkanals 151 und einen Druckkanalabschnitt des Druckka­ nals 152 auf. Der Tankkanals 151 mündet in einen Tankanschluß T, der bezüglich des Tankkanalabschnitts außermittig vorgesehen ist. Der Druckkanal 151 mündet in einen Druckanschluß P, der bezüglich des Druckkanalabschnitts außermittig vorgesehen ist. Anders ausgedrückt ist der Mittelpunkt vom Tankanschluß T bezüglich des Mittelpunkts von Tankkanal 151 um einen Abstand b₁ versetzt, während der Mittelpunkt vom Druckanschluß P bezüglich des Mittelpunkts von Druckkanal 152 um einen Abstand b₂ versetzt ist. Dieser Versatz ist dann erforderlich, wenn aus konstruktiven Gründen der Verlauf von Tank- und Druckkanal vorgegeben ist, das Vorsehen der Anschlüsse T und P als gleichmäßige Erweiterung des Tank- und Druckkanals aber aufgrund ihrer größeren Au­ ßendurchmesser konstruktiv ungünstig ist. Im Ergebnis ist beispiels­ weise in Fig. 3b der Abstand zwischen den Anschlüssen T und P durch einen Versatz erhöht.

Auf den entgegengesetzt liegenden Endabschnitt der an­ einandergereihten Plattensegmente, in Fig. 2a ist dieses der linke Ab­ schnitt, ist ein Endsegment 103 aufgebracht. In diesem Endsegment 103 sind Blindbohrungen als Fortsetzung des Tank- und des Druckkanals vor­ gesehen.

Somit werden durch die Aneinanderreihung des Anfangssegments 101, der Plattensegmente 102a, . . ., h und des Endsegments 103 durchgehende Fluidkanäle 151, 152 ausgebildet, die denen in der Fernsteuerplatte nach Fig. 1a entsprechend dem Stand der Technik entsprechen.

Sowohl im Anfangssegment 101 als auch in den Plattensegmenten 102a, . . ., h und im Endsegment 103 sind in gleicher Relativlage bezüg­ lich des Außenumfangs Bohrungen vorgesehen, wie diese für das Anfangs­ segmente 101 in Fig. 3b mit 111, . . ., 114 bezeichnet sind. In diese Boh­ rungen sind Bolzen einbringbar, über die nach dem Aufbringen entspre­ chender Muttern die Blockstruktur aus Fig. 2a erhalten wird.

Statt der Bohrungen 111, . . ., 114 können beliebige Be­ festigungseinrichtungen zum Verbinden der Plattensegmente vorgesehen sein.

Fig. 3a zeigt die Draufsicht auf das Plattensegment 102a aus Fig. 2a in dem Zustand, in dem sich das Ventil nicht auf dem Plattensegmente befindet. In der oberen Fläche von Plattensegment 102a sind Befestigungsausnehmungen 131, 132, 133, 134 vorgesehen, über die ein Ventil 104a am Plattensegmente 102a befestigbar ist. Ferner befin­ den sich in der oberen Fläche vom Plattensegment 102a Fluidkanäle 121, 122, 123, 124, von denen einer mit dem Tankkanal 151, einer mit dem Druckkanal 152 und jeweils einer mit im Plattensegment 102a vorgesehe­ nen Arbeitsanschlüssen A und B in Fluidverbindung steht.

Die Arbeitsanschlüsse A und B befinden sich an einem Umfangsab­ schnitt des Plattensegmentes, wie es in Fig. 2b beispielhaft gezeigt ist. An der bezüglich den Arbeitsanschlüssen A und B entgegengesetzt liegenden Seite des Plattensegmentes befinden sich ebenfalls auf dem Umfangsabschnitt die elektrischen Anschlüsse MA und MB für das Ventil. Die Übertragung der Signale von den elektrischen Anschlüssen MA und MB zum Ventil 104a erfolgt vorzugsweise auch über das Plattensegment. Zu diesem Zweck können in der Oberseite des Plattensegmentes 102a ent­ sprechende Steckverbinder vorgesehen sein.

Im ersten Ausführungsbeispiel werden acht Plattensegmente verwen­ det, die jeweils eine Ventilbaugruppe aufweisen. Die vorliegende Er­ findung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es kann eine beliebige An­ zahl von Ventilen mit beliebigen Nenngrößen und einer beliebigen An­ zahl von Ventilbaugruppen pro Plattensegment verwendet werden. Gemein­ sam ist diesen Aufnahmeblöcken, daß ein Anfangssegment und ein Endseg­ ment verwendet werden.

Auf diese Weise können Aufnahmeblöcke mit beliebiger Komplexität und mit beliebigen Funktionen für einen Hydraulikkreislauf zur Verfü­ gung gestellt werden, ohne daß schon bei der Herstellung der Platten­ segmente bekannt sein muß, wie die konkrete Verschaltung aussieht.

Aufgrund der definierten Lage der Kanalabschnitte des Tankkanals 151 und des Druckkanals 152 in jedem Plattensegment stellen Nenngrö­ ßenunterschiede bei benachbarten Plattensegmente keine Schwierigkeit dar.

In Fig. 4a und Fig. 4b ist ein zweites Ausführungsbeispiel ent­ sprechend der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei Fig. 4a eine Draufsicht und Fig. 4b eine Vorderansicht zeigen.

Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim zweiten Ausführungsbeispiel eine Pumpe einstückig mit dem Anfangssegment 201 versehen. An diesem sind Plattensegmente 202a, 202b befestigt, auf de­ nen jeweils eine Ventilbaugruppe 204a, 204b vorgesehen ist. Ein End­ segment 203 befindet sich auf dem Plattensegmente 202b.

Mit einer solchen Gestaltung sind eine kompakte Bauweise und gleichzeitig ein modularer Charakter des Ansteuerblocks möglich. An­ ders ausgedrückt lassen sich Plattensegmente mit geringem Aufwand wechseln, so daß sich die Ansteuerung der Pumpe an unterschiedlichste Gegebenheiten anpassen läßt.

In Fig. 5 ist der Schaltplan eines erfindungsgemäßen Ansteuer­ blocks entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel zum Anbau an ei­ ne Axialkolbenpumpe 310 gezeigt. Die Pumpe 310 ist dabei mit einer An­ fangsplatte 301 verbunden, auf der sich ein Plattensegment. 302a mit der Nenngröße 16, ein Plattensegment 302b, mit der Nenngröße 10 und ein Plattensegment 302c mit der Nenngröße 6 befinden. Der Ansteuer­ block wird durch ein Endsegment 303 abgeschlossen.

Dieses dritte Ausführungsbeispiel unterstreicht den modularen Cha­ rakter beim erfindungsgemäßen Ansteuerblock.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich somit auf einen Block zur Aufnahme von Ventilbaugruppen, der zumindest zwei Plattensegmente auf­ weist, durch die zumindest ein Fluidkanal definiert wird. Auf diese Weise läßt sich ein modulares Plattensystem vorsehen, das in Abhängig­ keit von den gewünschten Ventilfunktionen mit einer beliebigen Kombination von Ventilbaugruppen versehen werden kann und bei dem die Fluidverbindung zur Pumpe und zum Tank zentral hergestellt wird. Vor­ zugsweise befinden sich die Arbeitsanschlüsse und die elektrischen An­ schlüsse für die Ventilbaugruppen an den einzelnen Plattensegmenten, so daß der Aufwand zur Einbindung des Blocks in ein hydraulisches Sy­ stem wesentlich verringert ist.

Claims (7)

1. Block zur Aufnahme von Ventilbaugruppen mit zumindest zwei Plattensegmenten (102a; 102b), die jeweils einer Ven­ tilbaugruppe (104a, 104b) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattensegmente (102a, 102b) an den aneinander angrenzenden Berei­ chen gleiche Außenabmessungen haben und jeweils stirnseitig zumindest einen Fluidkanalabschnitt und Befestigungseinrichtungen mit identi­ schen oder aneinander angepaßten Anschlußbildern haben.

2. Block nach Anspruch 1, wobei die Dicken der Plattensegmente ver­ schieden sind.

3. Block nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kanäle der aneinander befe­ stigten Plattensegemente (102a, 102b) einen Druckkanal (152) und einen Tankkanal (151) definieren.

4. Block nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an jedem Plat­ tensegment ein umfangsseitig mündender Arbeitsanschluß (A, B) für das Ventil vorgesehen ist.

5. Block nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an jedem Plat­ tensegment ein umfangsseitig mündender elektrischer Anschluß (MA, MB) für das Ventil vorgesehen ist.

6. Block nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Anfangsseg­ ment, das einen Anschluß (T, P) für den gemeinsamen Fluidkanal auf­ weist, wobei der Anschluß außermittig vom Fluidkanal vorgesehen ist.

7. Block nach Anspruch 6 mit einem Endsegement (103), das den Fluidka­ nal abschließt.