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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ventilblock für ein Hydraulik- oder Pneumatiksystem in einem Getriebe, insbesondere einem Kraftfahrzeuggetriebe.
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Insbesondere in Automatikgetrieben, zum Beispiel X-Gang-Automatik oder Doppelkupplungsgetrieben, werden die Gangwechsel hydraulisch oder pneumatisch durchgeführt. Zur Ansteuerung der Schaltelemente werden hierbei regelmäßig Ventile eingesetzt, welche in Serienanwendungen einzeln verbaut und befestigt werden, d.h. an einem Trägerelement wie etwa der Hydraulikplatte des Getriebes. Diese Ventile können beispielsweise als Schaltventile, als insbesondere geregelte Proportionalventile, oder in modernen Anwendungen auch als insbesondere geregelte Ansteuermagnete ausgefertigt sein, wobei das bewegliche Schaltelement abgekoppelt von dem Ansteuermechanismus am Getriebe positioniert ist, zum Beispiel in der Hydraulikplatte.
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Steigenden Anforderungen wie zum Beispiel weiterer Erhöhung der Ganganzahl geschuldet, s. z.B. 9-Gang-Getriebe, werden damit einhergehend auch mehr Ventile erforderlich, mithin eine Platz sparende Anordnung immer wichtiger.
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Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung anzugeben, welche den vorstehenden Erfordernissen kosten- und bauraumsparend Rechnung trägt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
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Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß eine Ventileinheit bzw. ein Ventilblock für ein Hydraulik- oder Pneumatiksystem eines Getriebes, insbesondere für eine integrierte Getriebesteuerung eines Getriebes. Ein solches Getriebe kann z.B. ein Automatikgetriebe sein, z.B. ein 8- oder 9-Gang-Automatikgetriebe oder z.B. ein Doppelkupplungsgetriebe. Allgemein ist der Ventilblock zur Verwendung mit Kraftfahrzeuggetrieben vorgesehen, im Rahmen hydraulisch betätigter Getriebe zum Beispiel zur Verwendung in Personenkraftwagen, im Rahmen pneumatisch betätigter Getriebe zum Beispiel zur Verwendung in Nutzkraftfahrzeugen.
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Gekennzeichnet ist der Ventilblock erfindungsgemäß dadurch, dass der Ventilblock eine Mehrzahl eigenständig gebildeter Ventilbaugruppen aufweist. Eine jeweilige eigenständige bzw. separat gebildet bereitgestellte Ventilbaugruppe ist z.B. eine Ventil-Aktuatorikbaugruppe umfassend Magnetpaket und/oder Anker, alternativ oder zusätzlich z.B. Ein- und Auslass-Einheit eines Ventils oder auch eine komplette Ventilfunktionseinheit bzw. ein Ventil. Eine jeweilige Ventilbaugruppe kann z.B. eine Baugruppe eines Schaltventils, eines insbesondere geregelten Proportionalventils, eines insbesondere geregelten Magnetventils etc. sein.
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In weiterhin kennzeichnender Weise weist der Ventilblock einen Ventilträger auf, an welchem die Ventilbaugruppen aufgenommen sind. Der Ventilträger ist bevorzugt magazin- oder leistenförmig gebildet, insbesondere eine – bevorzugt positionstreue – Nebeneinander-Anordnung der daran aufgenommenen Ventilbaugruppen ermöglichend. Erfindungsgemäß bildet der Ventilträger weiterhin ein Ventilgehäuse einer jeden Ventilbaugruppe.
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Mit dem erfindungsgemäßen Ventilblock, für welchen die einzelnen Ventilbaugruppen im Rahmen der vorliegenden Erfindung als ungehäuste Ventilbaugruppen bereitgestellt und an dem Ventilträger aufgenommen und durch diesen eingehäust werden können, insbesondere in einer jeweiligen einhäusenden bzw. ein Ventilgehäuse bildenden Aufnahme des Ventilträgers, gelingt es vorteilhaft, die Einzelteile zu reduzieren und sämtliche Ventilbaugruppen nach Festlegung im Ventilblock in einem einzigen Prozessschritt zu verbauen, i.e. in einem Getriebe.
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Insbesondere durch das erfindungsgemäß ermöglichte Absehen von bislang notwendigen Einzelventilgehäusen werden somit auch engere Ventilabstände realisierbar, wodurch kompaktere Baugrößen ermöglicht werden oder vorteilhaft eine größere Anzahl an Ventilen als bislang innerhalb desselben Bauraums anordenbar sind. Ventilblöcke gemäß der Erfindung können des Weiteren mit unterschiedlicher Ventilbaugruppenanzahl als Modul auf einfache Weise vorgeprüft und bereitgestellt werden, insoweit den Handlingaufwand weiter reduzierend. Allgemein bevorzugt sind die an dem Ventilträger aufgenommenen Ventilbaugruppen insoweit auch gleichartige und/oder baugleiche Ventilbaugruppen.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Ventilträger bevorzugt auch eingerichtet, die Ventilbaugruppen an dem Ventilträger in einer Montageposition ausgerichtet aufzunehmen. Für eine Selbstausrichtung sind z.B. korrespondierende Querschnitte an Ventilträger und Ventilbaugruppen vorgesehen, zum Beispiel derart, dass eine jeweilige Aufnahme für eine Ventilbaugruppe an dem Ventilträger wenigstens einen Querschnitt aufweist, welcher für eine Selbstausrichtung der aufgenommenen Ventilbaugruppe in der vorgesehenen Montageposition mit einem Querschnitt derselben korrespondiert. Vorgesehen kann zum Beispiel eine Einführnase am Ventilträger bzw. einer jeweiligen Aufnahme sein, welche in eine Nut an der Ventilbaugruppe dieselbe ausrichtend eingreift.
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Allgemein kann eine jeweilige Aufnahme des Ventilträgers als Einschuböffnung und/oder Tasche bereitgestellt sein, zum Beispiel als Durchtrittsöffnung. Ein Anschlagelement kann weiterhin an der Aufnahme vorgesehen sein, bei Anlage gegen welches die Ventilbaugruppe eine vorgesehene Einschub- bzw. Montageposition einnimmt. Insbesondere dadurch, dass der Ventilblock bzw. der Ventilträger die Ventilbaugruppen in deren vorgesehenen Montageposition angeordnet aufweist, wird die Toleranzlage für einen Kontaktierprozess im Rahmen zum Beispiel eines Einsteckens verbessert, da gegenüber dem Stand der Technik keine Verdrehgefahr der Einzelventile verbleibt, die Ventilbaugruppen mithin fixe Position aufweisen.
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Auf vorteilhafte Weise kann der Ventilblock auch einfach befestigt werden, wozu der Ventilträger bevorzugt eine Befestigungsanordnung zur Montage an einem Träger aufweist, insbesondere zur Befestigung an einer Hydraulik- oder einer Pneumatikplatte eines Getriebes, insbesondere an einer integrierten Getriebesteuerung, bevorzugt in Form eines mechatronischen Getriebesteuermoduls. Die Befestigungsanordnung kann hierzu zum Beispiel Flansche, insbesondere Lochflansche, vorsehen, z.B. für eine Verschraubung am Träger.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann der Ventilblock aus z.B. Kunststoff und/oder Metall gefertigt sein, wobei neben einer einteiligen Ausgestaltung des Ventilträgers auch eine mehrteilige Lösung vorgeschlagen wird, bei welcher der Ventilträger zum Beispiel mittels zusammengefügter Halbschalen gebildet ist.
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Abschließend wird auch ein Getriebe bzw. Kraftfahrzeuggetriebe vorgeschlagen, welches wenigstens einen wie vorstehend erläuterten Ventilblock aufweist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 exemplarisch und schematisch eine Anordnung von Einzelventilen zur Montage an einer Hydraulikplatte gemäß dem Stand der Technik.
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2 exemplarisch und schematisch einen Ventilblock mit einer ersten Anzahl von Ventilbaugruppen gemäß einer ersten möglichen Ausgestaltung der Erfindung.
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3 exemplarisch und schematisch einen Ventilblock mit einer zweiten Anzahl von Ventilbaugruppen gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung.
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4 exemplarisch und schematisch eine stirnseitige Ansicht eines Ventilträgers eines Ventilblocks gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung.
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5 exemplarisch und schematisch eine Halbschale eines mehrteilig gebildeten Ventilträgers zur Bildung eines Ventilblocks gemäß noch einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion. Elemente aus dem Stand der Technik sind mit gestrichenen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt exemplarisch und schematisch eine Anordnung von Einzelventilen in Form von Proportionalventilen 1‘ für eine Getriebeeinheit nach dem Stand der Technik, welche im Hinblick auf ihre Anzahl für ein 8-Gang-Getriebe vorgesehen sind. Die Proportionalventile 1‘ weisen je ein zylindrisches Ventilgehäuse 3‘ auf, welches zwischen einer Fluid-Seite A‘ des Ventils – an welcher das Ventil 1‘ den Fluid-Durchgang im Rahmen der vorgesehenen Verwendung im Getriebe steuert, zum Beispiel Hydraulik- oder Pneumatikfluid – und einer Ankontaktierseite B‘ zur elektischen Ansteuerung des Ventils 1‘ angeordnet ist. Die jeweiligen Ventilgehäuse 3‘ häusen Anker und Magnetpaket jeweiliger Ventilbaugruppen 5‘ ein, welche Ventilbaugruppen 5‘ hierbei je als Einzelventil 1‘ bereitgestellt sind.
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2 zeigt nunmehr exemplarisch und schematisch einen erfindungsgemäßen Ventilblock 7 für ein Hydraulik- oder Pneumatiksystem eines Getriebes, beispielhaft insbesondere für ein 8-Gang-Getriebe eines Kraftfahrzeugs, weiterhin insbesondere für ein Automatgetriebe.
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Der Ventilblock 7 umfasst einen Ventilträger 9, welcher zum Beispiel als Alu-Druckguss-Träger oder alternativ zum Beispiel aus Kunststoff bereitgestellt sein kann. Der Ventilträger 9 weist eine Anzahl von Aufnahmen 11 für die Aufnahme einer korrespondierenden Anzahl von Ventilbaugruppen 5 auf, welche nach 2 z.B. je Proportionalventil-Baugruppen 5 sind. Die Ventilbaugruppen 5 des Ventilblocks 7 sind eigenständig gebildete Ventilbaugruppen 5, gegenüber dem Ventilträger 9 insoweit insbesondere separat gebildet. Ersichtlich und beispielhaft sind auch die Ventilbaugruppen 5 gemäß 2 als komplette Ventilfunktionseinheit bereitgestellte Ventile 1.
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Erfindungsgemäß bildet der Ventilträger 9 hierbei ein Ventilgehäuse 3 einer jeden aufgenommenen Ventilbaugruppe 5. Gegenüber dem geschilderten Stand der Technik gemäß 1 werden die vormals notwendigen Einzelventilgehäuse 3‘ mit der Erfindung nunmehr vorteilhaft durch den Ventilträger 9 ersetzt, welcher insbesondere durch die daran bereitgestellten Aufnahmen 11 ein Ventilgehäuse 3 einer jeden Ventilbaugruppe 5 bildet. Mit anderen Worten weisen die aufgenommenen Ventilbaugruppen 5 bei dem erfindungsgemäßen Ventilblock 7 lediglich das durch den Ventilträger 9 gebildete Ventilgehäuse 3 auf. Auf vorteilhafte Weise ergibt sich hierdurch – neben den eingangs geschilderten Vorteilen – eine kompakte Baugruppe, bei welcher die Ventilabstände deutlich reduziert sind, s. z.B. 1 und vergleichend 2.
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Die Aufnahmen 11 des leisten- bzw. magazinförmigen Ventilträgers 9 sind hierbei eingerichtet, für eine jeweilige aufzunehmende Ventilbaugruppe 5 auch eine Montageposition vorzugeben bzw. zu definieren, welche der vorgesehenen Montageposition am Getriebe entspricht, insbesondere an einer integrierten Getriebesteuerung, bevorzugt einer Hydraulik- oder Pneumatikplatte. Gemäß vorgesehenen Montagepositionen sind die Aufnahmen 11 am Ventilträger 9 insbesondere nebeneinander angeordnet.
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Zur Aufnahme einer jeweiligen Ventilbaugruppe 5 sind die jeweiligen Aufnahmen 11 – wie aus 2 ersichtlich – zum Beispiel als Durchtrittsöffnung gebildet, insbesondere als Einschuböffnung. Ausgehend von einer Montageseite C des Ventilträgers 9 können die Ventilbaugruppen 5 in die insbesondere querschnittsangepassten Aufnahmen 11 eingeschoben werden, wobei ein – in 2 nur angedeutetes – Anschlagelement 13 in der Aufnahme 11, insbesondere bereitgestellt an einer der Montageseite C entgegengesetzten Seite D des Ventilträgers 9, die maximale, der Montageposition entsprechende Einschubtiefe vorgibt.
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Zur Montage des Ventilblocks 7 an einem Träger, insbesondere einer Hydraulikoder Pneumatikplatte eines Getriebes, weist der Ventilträger 9 eine Befestigungsanordnung 15 auf, welche bevorzugt mittels randseitiger Flansche 17 für das Eingehen zum Beispiel einer Schraubverbindung mit dem Träger gebildet ist.
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Wie in 2 auch gezeigt, sind die an dem Ventilträger 9 aufgenommenen Ventilbaugruppen 5 insbesondere gleichartige und/oder baugleiche Ventilbaugruppen 5. Neben der dargestellten Ausgestaltung des Ventilblocks 7 derart, dass als Ventilbaugruppen 5 vollständige Funktionseinheiten bzw. komplette Ventile 1 am Ventilträger 9 aufgenommen sind, können daneben auch Ventilbaugruppen 5 in Form von Teil-Funktionseinheiten jeweiliger Ventile 1 am Ventilträger 9 aufgenommen und von diesem eingehäust sein, zum Beispiel Magnete, Anker und/oder weitere Komponenten, insbesondere Aktuatorik-Komponenten.
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3 veranschaulicht exemplarisch und schematisch einen erfindungsgemäßen Ventilblock 7 mit einer gegenüber der vorstehend beschriebenen Ausführungsform verringerten Anzahl aufgenommener Ventilbaugruppen 5.
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4 veranschaulicht einen Ventilträger 9 für einen Ventilblock 7 gemäß der Erfindung in einer stirnseitigen Ansicht, wobei insbesondere Querschnitte für eine Selbstausrichtung der aufzunehmenden Ventilbaugruppen 5 am Ventilträger 9 in die vorgesehene Montageposition ersichtlich sind.
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Eine jeweilige Aufnahme 11 weist einen ersten Querschnitt 19 auf, welcher sich von einer Öffnung bzw. Einschuböffnung an der Montageseite C hin zu der entgegengesetzten Seite D erstreckt, welcher Querschnitt 19 an einen einzuhäusenden Abschnitt der Ventilbaugruppe 5 insbesondere angepasst ist. An der der Montageseite C entgegengesetzten Seite D des Ventilträgers 9 ist die Aufnahme 11 demgegenüber querschnittsverjüngt, Bezugszeichen 21, vorliegend nur mehr den Durchtritt eines Teils der Ventilbaugruppe 5, welcher für eine elektrische Ankontaktierung vorgesehen ist, ermöglichend. Die Querschnittverjüngung 21 gibt hierbei neben der maximal möglichen Einschubtiefe im Sinne eines Anschlags 13 zum Beispiel auch die vorgesehene Ausrichtung vor, d.h. durch angepassten Querschnitt 21, alternativ oder zusätzlich zum Beispiel korrespondierende Ausrichteelemente 23 an der Aufnahme 11 und der Ventilbaugruppe 5. Zum Beispiel kann eine Nase 23 an der Aufnahme 11 vorgesehen sein, welche in eine Führungsnut an der Ventilbaugruppe 5 ausrichtend greift.
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5 veranschaulicht nunmehr exemplarisch und schematisch eine Halbschale 25 zur Bildung eines mehrteilig gebildeten Ventilträgers 9 eines erfindungsgemäßen Ventilblocks 7. In die Halbschale 25 – welche zum Beispiel aus Kunststoff spritzgegossen ist – können die aufzunehmenden und einzuhäusenden Ventilbaugruppen 5 auf einfache Weise eingelegt werden, und durch angepasste Querschnitte an der Halbschale 25 zum Beispiel auch positionstreu fixiert werden.
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Nach Einlegen der Ventilbaugruppen 5 in die Ventilträger-Halbschale 25 kann die Halbschale 25 mittels einer weiteren Halbschale des Ventilträgers 9 – nicht dargestellt – gedeckelt und weiterhin auch fest verbunden werden. Hierbei werden die in dem mittels der Halbschalen 25 gebildeten Ventilträger 9 gefangenen Ventilbaugruppen 5 erfindungsgemäß eingehäust. Zur Verbindung der Halbschalen 25 miteinander kann zum Beispiel eine Verrastung oder Verriegelung vorgesehen sein, zum Beispiel an jeweiligen Flanschen 17 der Halbschalen 25 (nicht dargestellt). Daneben kann über die Flansche 17 zum Beispiel auch einer Schraubverbindung erfolgen, d.h. an einem vorgesehenen Träger für den Ventilblock 7.
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Ersichtlich ist mit dem im Rahmen der Erfindung vorgeschlagenen Ventilblock 7 eine einfache Befestigung ermöglicht, welcher gegenüber der Befestigung von Einzelventilen 1‘ nach dem Stand der Technik nur wenige Anschraubpunkte erfordert. Der Ventilblock 7 ist robust herstellbar und auch für den Einsatz in kritischen Getriebeumgebungen bestens geeignet, z.B. in Kontakt mit Getriebeöl. Bei Verwendung in einem Getriebesteuermodul ergeben sich durch den Einsatz des kompakten Ventilblocks 7 ebenfalls Freiheitsgrade, die zu Einspareffekten führen können.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 1‘
- Proportionalventil
- 3, 3‘
- Ventilgehäuse
- 5, 5‘
- Ventilbaugruppe
- 7
- Ventilblock
- 9
- Ventilträger
- 11
- Aufnahme
- 13
- Anschlagelement
- 15
- Befestigungsanordnung
- 17
- Flansch
- 19
- erster Querschnitt
- 21
- Querschnittsverjüngung
- 23
- Ausrichteelement
- 25
- Halbschale
- A, A‘
- Fluid-Seite
- B, B‘
- Ankontaktierseite
- C
- Montageseite
- D
- entgegengesetzte Seite
