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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Plattenschieberventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Hintergrund der Erfindung
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Hydraulikventile werden insbesondere im Bereich der Mobilhydraulik überwiegend als Schieberventile und in Scheibenbauweise ausgeführt. Schieberventile sind druckausgeglichen, sodass eine Betätigungskraft eines etwa zylinderförmigen Ventilschiebers trotz eines hohen inneren hydraulischen Drucks verhältnismäßig gering ist. Die Scheibenbauweise erlaubt eine Kombination mehrerer und sogar unterschiedlicher Teilventile, um verschiedene Funktionen miteinander zu kombinieren und somit unterschiedliche Anforderungen erfüllen zu können und/oder mehrkanalige hydraulische Verbraucher mit einem platzsparenden Ventilblock bedienen zu können.
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Um die genannten Vorteile der Schieberventile zu erhalten, sind üblicherweise hohe Anforderungen an eine Fertigungsqualität mit engen Form- und/oder Lage-Toleranzen nötig, damit für eine präzise Fluidsteuerung wichtige Steuerkanten zuverlässig herstellbar sind. Weil sich die Steuerkanten erst sich aus dem Zusammenspiel von Ventilschieber und Ventilgehäuse ergeben, sind diese für eine Qualitätsprüfung nur schwer zugänglich und eine Funktionsprüfung mit einem Betriebsmedium, insbesondere einem Hydraulikfluid, erforderlich. Die Fertigung von qualitativ hochwertigen Schieberventilen ist somit aufwändig und teuer.
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In der
EP 0 102 443 B1 ist ein Mehrwege-Schieberventil offenbart, bei dem zwei Bohrungen mittels einer Drehbewegung eines scheibenförmigen Ventilschiebers um seine Rotationsachse fluidisch miteinander verbindbar sind. Die Bohrungen können gemeinsam in einer benachbarten Platte des Ventilschiebers angeordnet sein, oder jeweils eine Bohrung kann in jeweils einer dem Ventilschieber benachbarten Platte angeordnet sein. Eine als Überströmkanal dienende Kammer des Ventilschiebers ist dabei in Überdeckung mit den beiden Bohrungen gebracht. Dabei ist eine Anzahl und/oder eine Größe der zu verbindenden Bohrungen von einer Größe der Kammer begrenzt.
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Die
FR 1 241 586 zeigt ein Schieberventil bei dem ein Fluidpfad aus Bohrungen und Kanälen zu beiden Seiten eines plattenförmigen Ventilschiebers mittels einer Verschiebung des Ventilschiebers öffenbar ist. Dabei weist das Schieberventil einen eher komplexen Aufbau auf, wobei der Ventilschieber aufwändig rollengelagert ist. Die dabei einzuhaltenden Fertigungstoleranzen bedingen erhöhte Fertigungskosten.
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Offenbarung der Erfindung
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Plattenschieberventil mit verringerten Fertigungskosten zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird gelöst gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein erfindungsgemäßes Plattenschieberventil hat einen im Wesentlichen plattenförmigen Ventilschieber, der zwischen zwei im Wesentlichen plattenförmigen Gehäuseteilen des Ventilgehäuses translatorisch verschiebbar angeordnet ist. Mittels einer translatorischen Verschiebung des Ventilschiebers ist ein Fluidpfad in dem Plattenschieberventil öffenbar oder schließbar. Der Ventilschieber ist in dem Ventilgehäuse mittels einer Gleitlagerführung gleitgelagert geführt.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die zu geringen Fertigungskosten herstellbare Gleitlagerführung.
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Vorteilhafterweise ist die Gleitlagerführung als ein den Ventilschieber umgebender im Wesentlichen plattenförmiger Rahmen oder als eine Zugankerschraube ausgebildet sein, mittels der die Gehäuseteile zusammengehalten sind. Somit stehen bei der Ausgestaltung des Ventilschiebers zu geringen Fertigungskosten unterschiedliche Alternativen zur Verfügung.
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Die Zugankerschraube verläuft insbesondere durch die Gehäuseteile und den Ventilschieber, wobei sie im Bereich des Ventilschiebers in eine Führungsnut des Ventilschiebers eingreift, womit eine Befestigung des Gehäuses und eine Verschiebung des Schiebers gleichermaßen gewährleistet ist.
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Vorteilhafterweise ist an der Zugankerschraube im Bereich des Ventilschiebers eine Hülse vorgesehen. Somit ist mittels der Hülse ein Bewegungsspiel zwischen dem Ventilschieber und den benachbarten Gehäuseteilen, insbesondere zwischen jeweils einem der Gehäuseteile und dem Ventilschieber, eingestellt, das die translatorische Verschiebung des Ventilschiebers begünstigt beziehungsweise zuverlässig gewährleistet. Zudem kann die Hülse ein Gleitlagermaterial enthalten oder daraus bestehen, um eine Reibung zwischen der Hülse und der Führungsnut zu verringern und somit die translatorische Verschiebung des Ventilschiebers zu begünstigen.
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Insbesondere sind für eine präzise Führung des Ventilschiebers mindestens zwei gehäusefeste Führungselemente vorgesehen, die jeweils in eine Führungsnut des Ventilschiebers eingreifend angeordnet sind.
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Der Ventilschieber ist insbesondere in einem Innenraum des Rahmens angeordnet. Der Ventilschieber und/oder der Innenraum kann beziehungsweise können rechteckig, insbesondere mit abgerundeten Ecken, ausgebildet sein. Der Ventilschieber kann alternativ dazu als ein Gleichdick oder mit einer runden oder ovalen Grundfläche oder quaderförmig ausgebildet sein.
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Vorteilhafterweise ist der Ventilschieber in zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen einer gemeinsamen Ebene translatorisch verschiebbar, wobei der Ventilschieber in eine aus einer Überlagerung der beiden Richtungen resultierenden Richtung verschiebbar ist. Somit sind weitere Schaltfunktionen realisierbar, ohne dass eine Außendimension des Ventilschiebers und/oder des Rahmens und/oder des Plattenschieberventils erforderlich ist.
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Insbesondere ist eine Betätigungseinrichtung zum Verschieben des Ventilschiebers durch eine Öffnung des Rahmens auf den Ventilschieber einwirkbar. Vorteilhafterweise ist die Betätigungseinrichtung an dem Ventilschieber, insbesondere lösbar, befestigt und durch die Öffnung des Rahmens nach außerhalb des Ventilgehäuses geführt. Die Befestigungseinrichtung kann als ein Handhebel oder ein Stößel für eine mechanische oder eine elektromagnetische Betätigung ausgebildet sein. Die Befestigungseinrichtung kann mittels Einschrauben oder Kleben oder Einpressen und dergleichen an dem Ventilschieber befestigt sein. Soweit eine Bearbeitung des Ventilschiebers, insbesondere für die Befestigung der Betätigungseinrichtung daran, erforderlich ist, ist diese wegen der von dem Rahmen getrennten Ausbildung des Ventilschiebers erleichtert.
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Insbesondere bei der als Rahmen ausgebildeten Gleitlagerführung kann das Ventilgehäuse alternativ oder zusätzlich dazu mittels mindestens einer durch den Rahmen hindurch verlaufenden Zugankerschraube zusammengehalten sein.
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Der Rahmen kann mindestens eine Durchgangsbohrung und/oder mindestens einen Durchbruch aufweisen, insbesondere für eine fluidische Durchleitung eines Druckmittels, beispielsweise zu einem hydraulischen Verbraucher oder zu einer Druckmittelsenke von dem einen im Wesentlichen plattenförmigen Gehäuseteil zu dem anderen im Wesentlichen plattenförmigen Gehäuseteil, und/oder für eine fluidische Durchleitung des Druckmittels von einer Seite des Ventilschiebers auf eine andere Seite des Ventilschiebers für einen Druckausgleich, und/oder für eine mechanische Durchleitung, beispielsweise für die mindestens eine Zugankerschraube. Somit sind mehrere Funktionen mittels der beziehungsweise den Zugankerschrauben realisiert, insbesondere – wie oben beschrieben – die gleitgelagerte Führung des Ventilschiebers, das Zusammenhalten des Ventilgehäuses und ein Aufbringen einer Dichtkraft zum Abdichten der Durchgangsbohrungen und/oder Durchbrüche gegen eine äußere Umgebung.
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Vorteilhafterweise weist der Ventilschieber eine geringere Dicke auf als der Rahmen, wobei mittels der geringeren Dicke das die Verschiebbarkeit des Ventilschiebers begünstigende beziehungsweise ermöglichende Bewegungsspiel des Ventilschiebers zwischen den benachbarten Gehäuseteilen eingestellt ist, insbesondere zwischen jeweils einem der Gehäuseteile und dem Ventilschieber. Insbesondere ist die geringere Dicke des Ventilschiebers mittels einer Nachbearbeitung erzielbar, insbesondere wenn der Ventilschieber und der Rahmen aus einer gemeinsamen Platte hergestellt sind.
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Ein Werkstoff der Platten, aus denen der im Wesentlichen plattenförmige Ventilschieber, der im Wesentlichen plattenförmige Rahmen und die im Wesentlichen plattenförmige Gehäuseteile hergestellt sind, kann für alle diese Bauteile gleich oder individuell je nach Anforderung ausgewählt sein, beispielsweise je nach Korrosionsfestigkeit, Gleiteigenschaften, Verschleißfestigkeit und dergleichen.
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Eine Oberfläche der Platten, aus denen der im Wesentlichen plattenförmige Ventilschieber, der im Wesentlichen plattenförmige Rahmen und die im Wesentlichen plattenförmige Gehäuseteile hergestellt sind, kann strukturiert sein, um insbesondere eine Schmiereigenschaft und/oder eine Gleiteigenschaft und/oder dergleichen zu verbessern.
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Der Ventilschieber kann mindestens eine Durchgangsbohrung und/oder mindestens einen Durchbruch aufweisen, insbesondere für eine fluidische Durchleitung eines Druckmittels, beispielsweise für eine fluidische Durchleitung des Druckmittels von einer Seite des Ventilschiebers auf eine andere Seite des Ventilschiebers für einen Druckausgleich. Somit ist der Ventilschieber mit geringer Kraft verschiebbar. Darüber hinaus ist der Ventilschieber somit mit dem Druckmittel geschmiert, was eine Betätigungskraft und/oder einen Verschleiß wegen Reibung verringert. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Ventilschieber mindestens eine Durchgangsbohrung und/oder mindestens einen Durchbruch für eine mechanische Durchleitung aufweisen, beispielsweise für die mindestens eine Zugankerschraube.
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Vorteilhafterweise ist der Ventilschieber mehrteilig ausgebildet. Je nachdem können so Vorteile bei der Funktion und/oder Fertigung und/oder einem Variantenmanagement und/oder einer Lagerhaltung und/oder einer Stückzahlerhöhung und/oder einer Standardisierung von Bauteilen und/oder dergleichen realisiert werden.
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Insbesondere ist durch den Innenraum des Rahmens ein Hydraulikraum gebildet, der mittels des Rahmens und der Gehäuseteile gegen eine äußere Umgebung des Rahmens abgedichtet ist. Somit ist ein interne Leckage im Inneren des Ventilgehäuses gehalten und in die Druckmittelsenke leitbar. Insbesondere ist für die Abdichtung des Innenraums gegen die äußere Umgebung eine separate Abdichteinrichtung vorgesehen.
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Zwischen Rahmen und Ventilschieber können ein oder mehrere Funktionselemente vorgesehen sein, insbesondere ein Rückstellelement und/oder ein Unterstützungselement und/oder ein Dämpfungselement und/oder ein elektromagnetisches Betätigungselement für den Ventilschieber.
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Vorteilhafterweise ist ein Rückstellelement als eine Blattfeder ausgebildet zum Zurückstellen des Ventilschiebers in eine vorbestimmte Ausgangsposition, in der der von dem Plattenschieberventil zu steuernde hydraulische Verbraucher nicht mit Druckmittel beaufschlagt ist.
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Insbesondere enthält jedes der im Wesentlichen plattenförmigen Gehäuseteile eine Abschlussplatte und eine getrennt davon ausgebildete Kanalplatte, wobei die Kanalplatte von der Abschlussplatte nach außen zumindest teilweise abgedeckt ist.
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Vorteilhafterweise sind die Abschlussplatte und die Kanalplatte einstückig miteinander ausgebildet. Das derart ausgebildete im Wesentlichen plattenförmige Gehäuseteil weist vorteilhafterweise einen Abschlussplattenabschnitt und einen Kanalplattenabschnitt auf. Alternativ dazu kann die Abschlussplatte oder die Kanalplatte mehrteilig ausgebildet sein. Je nachdem können so Vorteile bei der Funktion und/oder Fertigung und/oder einem Variantenmanagement und/oder einer Lagerhaltung und/oder einer Stückzahlerhöhung und/oder einer Standardisierung von Bauteilen und/oder dergleichen realisiert werden.
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Der Ventilschieber kann, insbesondere bei symmetrischem Aufbau des Plattenschieberventils, im Wesentlichen in der Mitte zwischen den im Wesentlichen plattenförmigen Gehäuseteilen angeordnet sein.
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Das im Wesentlichen plattenförmige Gehäuseteil und/oder der im Wesentlichen plattenförmige Ventilschieber und/oder der im Wesentlichen plattenförmige Rahmen können aus Bandstahl oder Stahlblech hergestellt sein. Somit ist bereits wegen eines genauen Herstellverfahrens der verwendeten Halbzeuge eine hohe Genauigkeit bei der Maßhaltigkeit und eine hohe Oberflächengüte erreicht, ohne dass eine kostenintensive Nachbearbeitung nötig ist.
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Sollte dennoch eine zumindest teilweise Nachbearbeitung von Oberflächen des im Wesentlichen plattenförmigen Gehäuseteils und/oder des im Wesentlichen plattenförmigen Ventilschiebers und/oder des im Wesentlichen plattenförmigen Rahmens erforderlich und/oder gewünscht sein, ist dies wegen der plattenförmigen Ausbildung der genannten Bauteile des Plattenschieberventils in erhöhter Zugänglichkeit und mit verringerten Kosten ermöglicht. Dadurch ist ebenso eine Demontierbarkeit des Plattenschieberventils erleichtert. Wegen der erhöhten Zugänglichkeit zu den genannten Bauteilen des Plattenschiebers, insbesondere zu den Steuerkanten, ist eine Qualitätsprüfung der Steuerkanten in einem früheren Fertigungsstadium als einem Zusammengebauten Plattenschieberventil ermöglicht.
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Die bisher übliche Qualitätsprüfung am Ende einer Fertigungslinie kann also zugunsten einer sogenannten "in-line" Prüfung zu einem früheren Wertschöpfungszustand vorgezogen und dabei optimiert werden. Ein Anteil von nicht wertschöpfenden Prüfaktivitäten an Herstell- und Ausschusskosten ist somit signifikant reduzierbar.
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Insbesondere weist die Abschlussplatte mindestens eine Durchgangsbohrung und/oder mindestens einen Durchbruch auf für einen Druckmittelanschluss zu dem hydraulischen Verbraucher beziehungsweise zu der Druckmittelsenke. Die mindestens eine Durchgangsbohrung und/oder der mindestens eine Durchbruch kann mittels Stanzen und/oder Erodieren und/oder Senkerodieren und/oder andere abtragende Verfahren hergestellt sein.
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Vorteilhafterweise weist die Kanalplatte mindestens eine Durchgangsbohrung und/oder mindestens einen Durchbruch auf. Da die Kanalplatte – wie oben beschrieben – nach außen hin von der Abschlussplatte und nach innen hin von dem Ventilschieber zumindest teilweise abgedeckt ist, ist somit die kostengünstig herzustellende Durchgangsbohrung und/oder der kostengünstig herzustellende Durchbruch in ein Sackloch beziehungsweise eine Tasche veränderbar mit der Abschlussplatte beziehungsweise mit dem Ventilschieber als Bohrungsgrund beziehungsweise Taschengrund. Die mindestens eine Durchgangsbohrung und/oder der mindestens eine Durchbruch kann mittels Stanzen und/oder Erodieren und/oder Senkerodieren und/oder andere abtragende Verfahren hergestellt sein. Die mindestens eine Durchgangsbohrung und/oder der mindestens eine Durchbruch kann kreisförmig oder einen beliebigen, einer jeweils gewünschten Funktion angepassten Umriss aufweisen. Alternativ und/oder ergänzend dazu sind in der Kanalplatte Sacklöcher und/oder Taschen vorgesehen, die mittels Erodieren und/oder Senkerodieren und/oder anderen abtragenden Verfahren hergestellt sein können.
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Vorteilhafterweise ist eine Steuerkante mittels einer Kante der Durchgangsbohrung und/oder des Durchbruchs ausgebildet. Insbesondere ist zum Erreichen einer dafür notwendigen Formpräzision, beispielsweise einer Scharfkantigkeit der Durchgangsbohrung und/oder des Durchbruchs, eine beim Herstellen der Durchgangsbohrung und/oder des Durchbruchs oder nachträglich dazu durchgeführte Anformung oder Anprägung ausgeführt. Die Anformung oder Anprägung kann beispielsweise mittels entsprechend geformter Stempel ausgeführt sein, mittels derer die Durchgangsbohrung und/oder der Durchbruch einseitig oder beidseitig angeformt oder angeprägt ist.
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Die Durchgangsbohrung und/oder der Durchbruch kann mittels der Anformung oder Anprägung mit einer Wulst versehen sein. Somit ist eine Abdichtung zwischen den Platten ohne separate, insbesondere zusätzliche, Abdichteinrichtung ermöglicht, da eine Dichtfunktion von einem die Wulst ausbildenden kleinen Verformungsvolumen örtlich sehr genau definiert übernehmbar ist.
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Die Wulst, die insbesondere durch eine Materialanhäufung bei der Anformung oder Anprägung der Durchgangsbohrung und/oder des Durchbruchs entsteht, kann an geeigneter Stelle zum Einstellen des Bewegungsspiels des Ventilschiebers verwendet sein. Insbesondere ist die Abdichtung zwischen den Platten mittels einer flächigen Anlage der Platten aneinander erreicht, wobei eine große Spaltlänge günstig ist für eine geringe Leckage und/oder eine große Spalthöhe ungünstig ist für eine geringe Leckage.
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Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Abdichtung zwischen den Platten mit einer separaten Abdichteinrichtung erreicht sein, die beispielsweise auf die jeweilige Platte aufgeklebt, aufgedruckt oder aufgespritzt sein kann und/oder als O-Ring oder dergleichen ausgebildet sein kann.
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Vorteilhafterweise ist eine Kombination von Durchgangsbohrungen und/oder Durchbrüchen von unterschiedlicher Größe und/oder von unterschiedlichem Abstand zueinander für eine minimale bis hin zu einer maximalen Fluidversorgung des hydraulischen Verbrauchers vorgesehen. Somit ist eine Grobsteuerung beziehungsweise ein leistungsfähiger Schnellgang oder eine Feinsteuerung beziehungsweise ein feinfühliger Kriechgang oder eine zwischen diesen beiden Steuerungen liegende Steuerung des hydraulischen Verbrauchers ermöglicht.
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Insbesondere enthält ein Drei-Platten-Ventil den Ventilschieber – optional mit Rahmen – und zwei jeweils dem Ventilschieber benachbarte Gehäuseteile mit jeweils einem Kanalplattenabschnitt und einem Abschlussplattenabschnitt. Das Ventilgehäuse des Drei-Platten-Ventils kann die dem Ventilschieber benachbarten Gehäuseteile und gegebenenfalls den Rahmen enthalten.
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Insbesondere enthält ein Fünf-Platten-Ventil den Ventilschieber – optional mit Rahmen – und zwei jeweils dem Ventilschieber benachbarten Gehäuseteile, die jeweils die Kanalplatte und die Abschlussplatte enthalten. Das Ventilgehäuse des Fünf-Platten-Ventils kann die dem Ventilschieber benachbarten Gehäuseteile und gegebenenfalls den Rahmen enthalten.
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Vorteilhafterweise sind mehrere Drei-Platten-Ventile und/oder mehrere Fünf-Platten-Ventile zu einem Mehrfach-Ventilblock zusammenstellbar. Somit ist auf platzsparende Art und Weise ein günstig herzustellender Mehrfach-Ventilblock realisierbar, bei dem unterschiedliche Funktionen kombinierbar sind.
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Insbesondere sind bei einem Mehrfachblock die beiden Abschlussplatten beziehungsweise Abschlussplattenabschnitte eines jeden inneren Plattenventils und die jeweils innere Abschlussplatte beziehungsweise der jeweils innere Abschlussplattenabschnitt der beiden äußeren Plattenventile durch eine Duchleitplatte beziehungsweise einen Durchleitplattenabschnitt ersetzt, bei der beziehungsweise bei dem eine Durchgangsbohrung und/oder ein Durchbruch für einen Sammelkanal und/oder für einen androsselbaren Weiterleitungskanal vorgesehen ist. Somit ist für den Mehrfachblock lediglich genau ein Anschluss für die Druckmittelsenke und genau ein Druckanschluss erforderlich, insbesondere an jeder der äußeren Abschlussplatten beziehungsweise an jedem der äußeren Abschlussplattenabschnitte.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine räumliche Ansicht im Stil einer Explosionszeichnung des erfindungsgemäßen Plattenschieberventils in Fünf-Platten-Ausführung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 ein Detail des erfindungsgemäßen Plattenschieberventils in Drei-Platten-Ausführung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer geschnittenen Vorderansicht;
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3 ein Detail des erfindungsgemäßen Plattenschieberventils in Fünf-Platten-Ausführung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einer geschnittenen Vorderansicht;
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4a ein Detail einer anzuformenden Durchgangsbohrung in einer Platte in einer geschnittenen Seitenansicht;
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4b ein Detail einer angeformten Durchgangsbohrung in einer Platte in einer geschnittenen Seitenansicht; und
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5 ein Detail einer Kombination von Durchgangsbohrungen und Durchbrüchen von unterschiedlicher Größe und von unterschiedlichem Abstand zueinander für eine minimale bis hin zu einer maximalen Fluidversorgung des hydraulischen Verbrauchers.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Das in 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Plattenschieberventils 1 als Fünf-Platten-Ventil weist an mittiger Position den plattenförmigen Ventilschieber 2 auf. Benachbart zu dem Ventilschieber 2 ist auf dessen beiden Seiten jeweils eine Kanalplatte 4 angeordnet. Den jeweils äußeren Abschluss bildet jeweils eine an die Kanalplatte 4 anschließend vorgesehene Abschlussplatte 6.
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Der Ventilschieber 2 ist von einer als plattenförmiger Rahmen ausgebildeten Gleitlagerführung 8 des Ventilschiebers 2 umgeben. Mittels einer Betätigungseinrichtung 10 ist der Ventilschieber 2 innerhalb des Rahmens 8 translatorisch verschiebbar, wobei eine Verschieberichtung durch einen Doppelpfeil 12 angegeben ist. Die Betätigungseinrichtung 10 ist hier als ein Handhebel ausgebildet.
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In dem Ventilschieber 2 sind Durchgangsbohrungen 14 und ein Durchbruch 16 für eine fluidische Durchleitung eines Druckmittels vorgesehen, beispielsweise zu einem (nicht dargestellten) hydraulischen Verbraucher oder zu einer (nicht dargestellten) Druckmittelsenke. Zwischen dem Ventilschieber 2 und dem Rahmen 8 ist ein hier als Blattfeder ausgebildetes Rückstellelement 18 angeordnet.
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In der jeweiligen Kanalplatte 4 sind jeweils eine beziehungsweise mehrere Durchgangsbohrungen 14 und jeweils ein Durchbruch 16 für eine fluidische Durchleitung eines Druckmittels vorgesehen. In einer der Kanalplatten 4 sind Anschlüsse 20 für den (nicht dargestellten) hydraulischen Verbraucher vorgesehen, die über (nicht dargestellte) Kanäle in der Kanalplatte 4 mit der jeweiligen Durchgangsbohrung 14 beziehungsweise dem jeweiligen Durchbruch 16 fluidisch verbunden sind.
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In der jeweiligen Abschlussplatte 6 sind zwei Durchgangsbohrungen 14 vorgesehen, wobei die eine für einen Anschluss an eine (nicht dargestellte) Druckmittelsenke und die andere Durchgangsbohrung 14 für einen Hochdruckanschluss bestimmt ist.
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Im unteren Bereich des Plattenschieberventils 1 ist symbolhaft eine Schraubverbindung mit einer Zugankerschraube 22 dargestellt, mittels der die Gehäuseteile 4, 6 mit dem Ventilschieber 2 beziehungsweise mit dem Rahmen 8 zusammengehalten sind. In der Praxis sind mehrere Zugankerschrauben 22 bevorzugt gleichmäßig über einen Plattenquerschnitt verteilt angeordnet.
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Nachfolgend soll kurz die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Plattenschieberventils 1 beschrieben werden:
In zusammengebautem Zustand halten die Zugankerschrauben 22 nicht nur das Plattenschieberventil 1 zusammen, sie bringen auch eine Dichtkraft auf zum Abdichten der Durchgangsbohrungen 14 und der Durchbrüche 16 gegen eine äußere Umgebung.
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Dabei ist der Ventilschieber 2 dünner ausgeführt als der Rahmen 8 und verfügt so über ein ausreichendes Bewegungsspiel, sodass er mittels des Handhebels 10 in Richtung des Doppelpfeils 12 verschiebbar ist.
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Mittels dieser Verschiebung sind die in den Kanalplatten 4 angeordneten Durchgangsbohrungen 14 und/oder Durchbrüche 16 mit den in dem Ventilschieber 2 vorgesehenen Durchgangsbohrungen 14 und/oder Durchbrüchen 16 zumindest teilweise in Überdeckung bringbar und so ein Fluidpfad in dem Plattenschieberventil 1 öffenbar, beziehungsweise sind die in den Kanalplatten 4 angeordneten Durchgangsbohrungen 14 und/oder Durchbrüche 16 mit den in dem Ventilschieber 2 vorgesehenen Durchgangsbohrungen 14 und/oder Durchbrüchen 16 voneinander trennbar und so der Fluidpfad in dem Plattenschieberventil 1 schließbar. Über die mit der jeweiligen Durchgangsbohrung 14 beziehungsweise dem jeweiligen Durchbruch 16 fluidisch verbundenen Anschlüsse 20 für den (nicht dargestellten) hydraulischen Verbraucher ist somit eine Druckmittelbeaufschlagung des (nicht dargestellten) hydraulischen Verbrauchers mittels der Verschiebung des Ventilschiebers 2 steuerbar.
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Die Blattfeder 18 sorgt bei Nichtbetätigung des Handhebels 10 dafür, dass der Ventilschieber 2 in eine definierte Ausgangsposition gebracht ist, in der beispielsweise der (nicht dargestellte) hydraulische Verbraucher nicht mit Druckmittel beaufschlagt ist.
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Das Detail in 2 zeigt das erfindungsgemäße Plattenschieberventils 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel als Drei-Platten-Ventil.
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Dabei sind jeweils die oben zu 1 beschriebene Kanalplatte 4 und die Abschlussplatte 6 auf jeder Seite des Ventilschiebers 2 zu einem gemeinsamen Gehäuseteil 4, 6 zusammengefasst, also einstückig miteinander ausgebildet. Ansonsten trifft die zu 1 gemachte Beschreibung auf das zweite Ausführungsbeispiel zu.
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Das Detail in 3 zeigt das erfindungsgemäße Plattenschieberventils 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel als Fünf-Platten-Ventil.
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Im Unterschied zu dem in 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist hier die Gleitlagerführung 8 als eine Zugankerschraube 22 ausgebildet, über der hier im Bereich des Ventilschiebers 2 eine Hülse 23 vorgesehen ist.
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Die Hülse 23 greift in eine Führungsnut 24 des Ventilschiebers 2 ein, die derart ausgestaltet ist, dass sie die Verschiebung, die mit dem Doppelpfeil 12 dargestellt ist, zulässt. Die Hülse 23 ist in ihrer Länge so bemessen, dass das Bewegungsspiel zwischen dem Ventilschieber 2 und den benachbarten Kanalplatten 4 ausreichend ist.
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Die beiden Anschlüsse 20 für den (nicht dargestellten) hydraulischen Verbraucher sind hier derart auf die beiden Kanalplatten 4 verteilt, das in jeder Kanalplatte 4 einer der beiden Anschlüsse 20 vorgesehen ist. Ansonsten trifft die zu 1 gemachte Beschreibung auf das dritte Ausführungsbeispiel zu.
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4a zeigt ein Detail einer anzuformenden Durchgangsbohrung 14 und 4b zeigt ein Detail einer angeformten Durchgangsbohrung 14 in einem im Wesentlichen plattenförmigen Bauteil 2; 4; 6; 8 des Plattenschieberventils 1.
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Die anzuformende Durchgangsbohrung 14 ist schon hergestellt, beispielsweise spanlos oder spanabhebend mittels Stanzen oder Bohren, aber eben noch nicht angeformt dargestellt. Ein zum Anformen geeignetes Anformwerkzeug 25 mit Gegenhalter 26 ist in Position über beziehungsweise unter der Durchgangsbohrung 14 dargestellt. Das Anformen findet hier als Kaltverformung statt, kann alternativ dazu in erwärmtem Zustand des im Wesentlichen plattenförmigen Bauteils 2; 4; 6; 8 durchgeführt sein.
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Die angeformte Durchgangsbohrung 14 hat eine Wulst 28, der mittels des Anformwerkzeugs 25 und des Gegenhalters 26, hier durch einen stanzähnlichen Vorgang, hergestellt ist. Mit der Wulst 28 ist eine Abdichtung zwischen den im Wesentlichen plattenförmigen Bauteilen 2; 4; 6; 8 ohne eine separate, insbesondere zusätzliche, Abdichteinrichtung ermöglicht, da eine Dichtfunktion von einem die Wulst 28 ausbildenden kleinen Verformungsvolumen örtlich sehr genau definiert übernehmbar ist.
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In 5 ist ein Detail einer Kombination von Durchgangsbohrungen 14 in dem Ventilschieber 2 und Durchgangsbohrungen 14 und einem Durchbruch 16 in der Kanalplatte 4 dargestellt. Die Durchgangsbohrungen 14 haben jeweils eine unterschiedliche Größe und einen unterschiedlichen Abstand zueinander.
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Mittels einer Verschiebung des Ventilschiebers 2 sind die Durchgangsbohrungen 14 im Ventilschieber 2 derart mit den Durchgangsbohrungen 14 der Kanalplatte 4 in zumindest teilweise Überdeckung gebracht. Dabei sind die Durchgangsbohrungen 14 derart dimensioniert und angeordnet, dass wenn der Ventilschieber 2 aus seiner Ausgangsposition, in der der von dem Plattenschieberventil 1 zu steuernde (nicht dargestellte) hydraulische Verbraucher nicht mit Druckmittel beaufschlagt ist, in Richtung eines Richtungspfeils 30 verschoben ist, zunächst in eine Durchflussposition für eine minimale Fluidversorgung des (nicht dargestellten) hydraulischen Verbrauchers gebracht ist, beispielsweise zur Realisierung eines feinfühligen Kriechgangs des (nicht dargestellten) hydraulischen Verbrauchers.
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Durch eine weitere Verschiebung in Richtung des Richtungspfeils 30 ist ein wirksamer Fluidquerschnitt der dadurch in Überdeckung gebrachten Durchgangsbohrungen 14 immer mehr vergrößert, bis hin zu einer Durchflussposition für eine maximale Fluidversorgung des (nicht dargestellten) hydraulischen Verbrauchers, beispielsweise zur Realisierung eines leistungsstarken Schnellgangs des (nicht dargestellten) hydraulischen Verbrauchers.
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Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Plattenschieberventils 1 in Drei-Platten-Ausführung oder in Fünf-Platten-Ausführung sind jeweils mit den unterschiedlichen Ausgestaltungen der Gleitlagerführung als Rahmen 8 oder als Zugankerschraube 22, insbesondere mit Hülse 23, frei kombinierbar.
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Offenbart ist ein Plattenschieberventil mit an einen im Wesentlichen plattenförmigen Ventilschieber angrenzenden im Wesentlichen plattenförmigen Gehäuseteilen, die jeweils eine Kanalplatte und eine Abschlussplatte oder jeweils einen Kanalplattenabschnitt und einen Abschlussplattenabschnitt enthalten. In einer Variante, bei der mehrere erfindungsgemäße Plattenschieberventile in Reihe fluidisch zusammengeschaltet sind, weisen ausschließlich jeweils die außenliegenden Gehäuseteile die Kanalplatte und die Abschlussplatte oder jeweils den Kanalplattenabschnitt und den Abschlussplattenabschnitt auf. Wegen der im Wesentlichen plattenförmigen Ausgestaltung der Bauteile ist eine Fertigung des erfindungsgemäßen Plattenschieberventils vereinfacht und demzufolge kostengünstig.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Plattenschieberventil
- 2
- Ventilschieber
- 4
- Kanalplatte / Kanalplattenabschnitt
- 6
- Abschlussplatte / Abschlussplattenabschnitt
- 8
- Gleitlagerführung / Rahmen
- 10
- Betätigungseinrichtung / Handhebel
- 12
- Doppelpfeil
- 14
- Durchgangsbohrung
- 16
- Durchbruch
- 18
- Rückstellelement / Blattfeder
- 20
- Anschluss für einen hydraulischen Verbraucher
- 22
- Zugankerschraube
- 23
- Hülse
- 24
- Führungsnut
- 25
- Anformwerkzeug
- 26
- Gegenhalter
- 28
- Wulst
- 30
- Richtungspfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0102443 B1 [0004]
- FR 1241586 [0005]
