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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäusebauteil, aufweisend einen Leitungsabschnitt einer Hydraulikleitung mit zumindest einem Kanal und eine den Kanal umgebende und räumlich begrenzte Dichtungsfläche. Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei Hydraulikblöcken, die genutzt werden, um ein unter Hochdruck stehendes Fluid, insbesondere Öl, zu fördern.
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Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei Hydraulikblöcken, die genutzt werden, um ein unter Hochdruck stehendes Fluid, insbesondere Öl, zu fördern. Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei Ventilgehäuseblöcken beziehungsweise Ventilen, die bislang ein Gehäuse aus metallischem Gussmaterial aufweisen. Das Ventil wird üblicherweise auf einen Steuerblock aufgeschraubt und ist an einer Anschlussfläche mit einer im Steuerblock ausgebildeten hydraulischen Leitung verbunden. An die Anschlussflächen der Ventile münden dann die Fluidkanäle. Die Mündungen sind von Ringnuten umgeben, in die elastische Dichtungsringe eingelegt sind.
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Bisher war bekannt, Hydraulikblöcke aus dem Vollmaterial zu fertigen. Hierbei wurden die Strömungskanäle und Passungen beispielsweise mittels Bohren und/oder Schleifen hergestellt. Problematisch bei der Herstellung solcher Dichtungsflächen ist zudem, dass diese dann regelmäßig eine Nacharbeit erfordern. Eine derartige Herstellung von Hydraulikblöcken beziehungsweise Gehäusebauteilen mit einem Leitungsabschnitt einer Hydraulikleitung ist technisch relativ aufwändig und damit auch zeit- und kostenintensiv. Auch für den Fall, dass ein generatives Fertigungsverfahren zu Herstellung solcher Bauteile eingesetzt wird, können Probleme bei der Dichtheit und/oder der Montage von zu Fügenden Bauteilen auftreten, wenn deren Fertigungstoleranzen zu groß für den hier beschriebenen Anwendungsfall sind.
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Zudem kann es im Betrieb dazu kommen, dass eine Dichtung in den Kanal gedrückt wird beziehungsweise rutscht, wenn sich ein Staudruck an der Außenseite der Dichtung aufbaut (Leckage). Weiter ist festgestellt wurden, dass die Dichtung aufgrund einer unsteten bzw. dynamischen Durchbeaufschlagung von innen her starken Wechselbeanspruchungen unterliegen kann, was mit einer wiederholten Verformung der Dichtung während des Betriebes einhergeht, die die Gefahr einer Beschädigung der Dichtung und einer verkürzten Lebenszeit auslösen kann. Hierbei ist es besonders wichtig, dass die Dichtung während des Betriebes nicht in ggf. radial außen gebildete Spalte zwischen den Bauteilen hineingedrückt wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lindern. Insbesondere soll ein Gehäusebauteil angegeben werden, welches eine größere Variabilität und/oder eine präzisere Fertigung zulässt. Zudem soll das Fertigungsverfahren nach Möglichkeit vereinfacht werden beziehungsweise das Risiko für eine Leckage bei einer Hochdruck-Anwendung reduziert werden.
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Zur Lösung dieser Aufgaben trägt ein Gehäusebauteil bei, aufweisend einen Leitungsabschnitt einer Hydraulikleitung mit zumindest einem Kanal, der in einer Aufweitung mündet, die sich bis an eine Außenseite des Gehäusebauteils erstreckt und in der Aufweitung eine den Kanal umgebende und räumlich begrenzte Dichtungsfläche vorgesehen ist. Die Aufweitung ist in einem benachbarten Bereich an der Außenseite mit mindestens einer Lippe ausgeführt.
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Bei dem (bevorzugt metallischen) Gehäusebauteil handelt es sich insbesondere um einen sogenannten Ventilblock beziehungsweise einen sogenannten Steuerblock für eine Ventilanordnung einer hydraulischen Anlage. Das Gehäusebauteil kann innenliegend eine (einzelne) Hydraulikleitung oder mehrere Hydraulikleitungen umfassen. Insbesondere wird der Leitungsabschnitt der Hydraulikleitung betrachtet, der einen Kanal umfasst, welcher hin zu der Außenseite des Gehäusebauteils mündet. Insbesondere in diesem Bereich ist um den Kanal herum eine Dichtungsfläche vorgesehen. Diese ist insbesondere am innenliegenden Grund der von der Außenseite des Gehäusebauteils ausgehenden Aufweitung um den Kanal herum ausgebildet.
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Die mindestens eine Lippe ist benachbart zum Übergangsbereich zwischen Aufweitung und Außenseite vorgesehen. Ganz besonders bevorzugt ist die mindestens eine Lippe in einem Bereich von maximal 5 mm [Millimeter] benachbart zur Aufweitung an der Außenseite ausgebildet, wobei bevorzugt ist, dass jedenfalls die radial am weitesten innen liegende Lippe unmittelbar an der Aufweitung anschließend ausgeformt ist bzw. unmittelbar anschließend an einem Rand der Aufweitung ausgebildet ist und insbesondere in einen, die Aufweitung einleitenden, Radius übergeht. Bevorzugt ist die Ausgestaltung mit einer einzelnen Lippe, zwei Lippen, drei Lippen oder vier Lippen. Die mindestens eine Lippe ist insbesondere einstückig mit dem Gehäusebauteil ausgeführt. Die mindestens eine Lippe ist insbesondere so gestaltet, dass diese (gegenüber dem restlichen Gehäusebauteil) mit deutlich geringerer Kraft plastisch verformbar ist. Der Begriff „Lippe“ soll insbesondere auch zum Ausdruck bringen, dass ein dünnwandiger Querschnitt vorliegt, der insbesondere ausgehend von der Außenseite eine größere (axiale) Höhe aufweist, als eine (radiale) Breite dazu. Die mindestens eine Lippe ist bevorzugt umlaufend um die Aufweitung ausgebildet.
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Bevorzugt ist, dass das Gehäusebauteil zumindest im Bereich der mindestens einen Lippe schichtweise aufgebaut ist. Damit ist insbesondere gemeint, dass zumindest dieser Bereich eine innere Materialstrruktur aufweist, die sich aus der Herstellung mittels eines „generativen“ bzw. „adaptiven“ Fertigungsverfahren ergibt. Zu den hierzu bevorzugten Fertigungsverfahren wird nachfolgend noch ausgeführt. Ganz besonders bevorzugt ist, dass die mindestens eine Lippe derart schichtweise aufgebaut ist, wie es sich unmittelbar aus dem „generativen“ bzw. „adaptiven“ Fertigungsverfahren ergibt, wobei insbesondere eine spanende Nacharbeit an der Dichtungsfläche nicht durchgeführt werden muss. Ein solcher schichtweiser Aufbau des Gehäusebauteils, des Leitungsabschnitts, der Hydraulikleitung, des Kanals, der Dichtungsfläche, der Aufweitung und/oder der mindestens einen Lippe ist technisch einfach herstellbar und ebenso einfach am Bauteil erkennbar.
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Eine vorteilhafte Ausführungsvariante betrifft die Bereitstellung einer einzelnen Lippe, die ebenso wie das Gehäusebauteil mit metallischem Material gebildet ist. Beim Zusammenbau der zugehörigen Komponenten kann sich dann diese metallische Lippe verformen (plastisch) und gleicht damit gegebenenfalls vorliegende Unterschiede in der Ebenheit der beiden Bauteile zueinander aus. Eine solche Ausgestaltung mit einer einzelnen Lippe bietet sich insbesondere dann an, wenn eine einmalige Montage von konkret zugewiesenen Bauteilen vorgesehen ist.
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Insbesondere für den Fall, dass eine mehrmalige Montage und Demontage erforderlich ist, wird vorteilhafterweise vorgeschlagen, das Gehäusebauteil mit mindestens zwei Lippen auszuführen, die konzentrisch um die Ausweitung positioniert sind.
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Ganz besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, dass sich die mindestens zwei Lippen einander in axialer Richtung teilweise überdecken.
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Bevorzugt ist, dass sich die mindestens eine Lippe, insbesondere die mehreren Lippen, zur Außenseite geneigt verläuft/verlaufen.
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Sollten mehrere Lippen vorgesehen sein, beispielsweise zwei konzentrische Lippen, können diese auch entgegengesetzt geneigt sein. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise auch eine Überdeckung von zwei benachbarten Lippen erreichen.
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Insbesondere für den Fall, dass zwei konzentrische Lippen vorgesehen sind, die einander in axialer Richtung teilweise überdecken, z. B. aufgrund einer Ausgestaltung, nach der sie einander gegenläufig geneigt zur Außenfläche ausgebildet sind, lässt sich eine Mehrfachmontage realisieren. Während dann eine Lippe beispielsweise als Anlagefläche für eine Anschlusskomponente dient, kann die andere Lippe, die zumindest teilweise zwischen der ersten Lippe und der Außenseite des Gehäusebauteils positioniert ist, nach Art einer Rückstellfeder funktionieren. So entspannt sich die Lippenanordnung gegebenenfalls wieder bei der Demontage und erlaubt eine Neujustierung der Lippen beziehungsweise der Dichtungsflächen zueinander bei erneutem Verbauen von Anschlusskomponenten.
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Vorteilhaft ist auch, wenn die mindestens eine Lippe im Querschnitt eine Höhe und eine Breite hat, wobei die Höhe mindestens um den Faktor 3 größer als die Breite ist. Ganz besonders bevorzugt liegt der Faktor im Bereich von 6 bis 10 Hierbei wird zugrunde gelegt, dass für die Lippe einen Stahl, insbesondere einen Chrom-Nickel-Stahl, als Material eingesetzt ist. Ganz besonders bevorzugt beträgt die Höhe maximal bis 5 mm [Millimeter], während die Breite bevorzugt maximal 0,8 mm [Millimeter] beträgt. Die Höhe kann insbesondere minimal 0,5 mm oder minimal 2,5 mm betragen. Die Breite kann insbesondere minimal 0,1 mm oder minimal 0,4 mm betragen.
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Die mindestens eine Lippe ist bevorzugt an einem Ringkranz um die Aufweitung ausgebildet. Das bedeutet insbesondere, dass in Umfangsrichtung unterhalb der Lippe ein ringförmig verlaufender Kranz (einstückig) mit dem Material des Gehäusebauteils ausgebildet ist, und weiter die Außenseite in radialer Richtung außerhalb des Kranzes axial abgesetzt ist. Damit ist mit dem Ringkranz eine räumlich begrenzte, stabile Widerlagerfläche für die Montage beziehungsweise Demontage gebildet. Dies ermöglicht eine sehr definierte Anlage der Anschlusskomponenten beziehungsweise eine Ausrichtung der Anschlusskomponente gegenüber dem Gehäusebauteil. Radial außen benachbart zu dem Ringkranz kann auch ein Abfluss für ggf. austretende oder von anderen Bereichen hinströmende Hydraulikfluide gebildts sein, so dass ein (erneutes) Eindringen in die Aufweitung vermieden wird. Der Richtungskranz hat bevorzugt eine radiale Erstreckung von 3 bis 8 mm [Millimeter].
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Das hier vorgeschlagene Gehäusebauteil wird bevorzugt mit einem Verfahren gemäß den folgenden Schritten hergestellt:
- a. Bereitstellen einer Schicht losen Materials auf einem Untergrund,
- b. Verbinden der Schicht zu einem Festkörper mittels eines hochenergetischen Strahls, der einem vorgegebenen Pfad entlang der Schicht folgt,
- c. Wiederholen der Schritte a. und b.,
- d. wobei zumindest die Außenseite mit der mindestens einen Lippe geformt wird.
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Bei dem hier vorgeschlagenen Verfahren findet insbesondere ein sogenanntes „rapid prototyping“ oder auch „generatives“ Verfahren zur Herstellung von Festkörpern Anwendung. Hierunter sind insbesondere „solid free from fabrication methods“ verstanden, die Methoden zur Herstellung des Bauteils unmittelbar aus Computerdaten betreffen, wie insbesondere das sogenannte Elektronstrahlschmelzen, die Steriolithographie, das selektive Lasersintern und dergleichen.
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Ganz besonders bevorzugt ist das Verfahren als Selektives Laserschmelzen (SLM) ausgeführt. Beim SLM-Verfahren handelt es sich um ein „rapid prototyping“ Verfahren, das ausschließlich für die Fertigung von Metall verwendet wird. Wie beim 3D-Druck werden die Bauteile im Schichtbauverfahren aufgebaut (auch „additive manufacturing“ genannt). Die Herstellung der Bauteile erfolgt mit dem Laserstrahlschmelzen. Anders als beim Selektiven Lasersintern (SLS) wird beim Selektiven Laserschmelzen (SLM) das Materialpulver nicht gesintert. Beim SLM-Verfahren wird das Materialpulver direkt an dem Bearbeitungspunkt durch die Wärmeenergie eines Laserstrahls lokal aufgeschmolzen. Das Pulvermaterial wird bis knapp unter die Schmelztemperatur erhitzt, wobei dies unter Schutzgas erfolgen kann, damit das Material nicht oxidiert.
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Zu diesem Zweck wird zunächst gemäß Schritt a. eine Schicht losen Materials auf einem Untergrund bereitgestellt. Die Schichthöhe kann hierbei bedarfsorientiert eingestellt werden, wobei die Schichthöhe bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 0,05 mm [Millimeter] beträgt. Als „loses Material“ kommt insbesondere ein Pulver in Betracht, ganz besonders bevorzugt ein metallisches Pulver. Ganz besonders bevorzugt, insbesondere im Hinblick auf den bevorzugten Hydraulik-Anwendungsbereich, wird ein metallisches Pulver der folgenden Art eingesetzt:
- – Material: Cr-Ni-Staht (z. B. Werkstoffnr. 1.2709 / X3NiCoMoTi18-9-5)
- – Pulvergröße: 0,01 bis 0,05 mm [Millimeter]
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Auch wenn das lose Material grundsätzlich unter bzw. in einem Fluid bereitgestellt werden kann, wird bevorzugt eine Bereitstellung in einer üblichen Umgebungsbedingung (Atmosphäre) abgelegt.
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Gemäß Schritt b. wird zumindest ein Teil des losen Materials beziehungsweise ein vorgegebener Bereich der Schicht mittels eines hochenergetischen Strahls zu einem Festkörper verbunden. Hierzu dient der hochenergetische Strahl insbesondere dazu, das lose Material zumindest teilweise aufzuschmelzen und mit benachbarten Materialkomponenten eine dauerhafte Verbindung einzugehen. Dies betrifft einerseits das Material der obersten (Deck-)Schicht, sowie gegebenenfalls das Material einer darunter liegenden (Sub-)Schicht, sofern die Schritte a. und b. bereits schon mindestens einmal ausgeführt wurden. Üblicherweise kommt als hochenergetischer Strahl ein Laserstrahl oder ein Elektronenstrahl zum Einsatz. Der hochenergetische Strahl wird hierbei während des Verbindens entlang eines vorgegebenen (von dem Computer gesteuerten beziehungsweise geregelten) Pfads über bzw. auf der (Deck-)Schicht geführt. Der Pfad kann ununterbrochen sein, es ist aber auch möglich, dass in verschiedenen Bereichen der Schicht separate Pfade mit dem hochenergetischen Strahl abgefahren werden.
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Zum Aufbau des gewünschten Bauteils einschließlich des Leitungsabschnitts werden diese Schritte a. und b. entsprechend der Dimensionen des Bauteils wiederholt. Auf diese Weise wird übereinander Schicht um Schicht ergänzt und mit dem hochenergetischen Strahl überarbeitet. Diese Wiederholung der Schritte a. und b. erfolgt insbesondere so oft, bis auch die Dichtungsfläche (außen an dem Festkörper) fertig ausgebildet ist.
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Dabei ist meist erforderlich, dass zum Aufbau der Lippe(n) nach Schritt d., mehrere Schichten erzeugt und verfestigt werden.
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Somit ist besonders bevorzugt, dass die Lippe beziehungsweise die Lippen, gegebenenfalls gemeinsam mit dem Ringkranz, mit einem solchen generativen Fertigungsverfahren hergestellt werden. Dies erlaubt in einfacher Weise beispielsweise auch eine Anordnung der Lippen mit Überdeckung und/oder gegenläufig geneigter Orientierung.
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Weiter wird eine Anordnung vorgeschlagen, umfassend ein Gehäusebauteil nach der hier vorgeschlagenen Bauart, eine Anschlusskomponente sowie eine Ringdichtung, wobei letztere in der Aufweitung positioniert ist und mit der Anschlusskomponente gegen die Dichtungsfläche gedrückt wird. Insofern ist hier ein montierter Zustand angegeben, wie zum Beispiel eine Hydraulikleitung mit einem solchen Gehäusebauteil leckagedicht verbunden werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Montage einer Anordnung der vorstehend genannten Art vorgeschlagen, umfassend zumindest folgende Prozesse:
- i. Bereitstellen eines Gehäusebauteils der hier vorgeschlagenen Art;
- ii. Vorgeben einer Distanz ausgehend von der Dichtungsfläche in axiale Richtung;
- iii. Verformen mindestens einer Lippe, so dass sich diese bis hin zu der Distanz erstreckt;
- iv. Einlegen einer Ringdichtung in die Aufweitung;
- v. Anordnen einer Anschlusskomponente an dem Gehäusebauteil mit Kontakt hin zur Ringdichtung und der mindestens einer Lippe.
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Im Rahmen des Prozesses i. kann beispielsweise das hier vorgeschlagene Herstellungsverfahren durchgeführt werden. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Ausrichtung beziehungsweise Gestalt der hergestellten Lippe(n) mit Übermaß erfolgt, also dass insbesondere eine gewünschte Distanz ausgehend von der Dichtungsfläche (beziehungsweise der Außenseite) in axialer Richtung überschritten ist. Die gewünschte beziehungsweise gemäß Prozess ii. vorgegebene Distanz kann bauteilspezifisch festgelegt sein. Im Prozess iii. wird nun zunächst die Lippe so (plastisch) verformt, dass diese sich (mit ihrem axial außen liegenden Ende) möglichst exakt bis hin zur Distanz erstreckt, und somit unabhängig von dem Herstellungsverfahren eine sehr exakte Einstellung dieser Distanz ermöglicht ist. Nach der Vorjustage der Ausrichtung beziehungsweise Orientierung der mindestens einen Lippe kann dann gegebenenfalls auch mit Unterstützung der Lippe die Ringdichtung ohne ein Risiko der großen Beschädigung in die Aufweitung eingebracht werden, insbesondere mit einer gewünschten Vorspannung. Im Prozess v. wird dann mit der korrekten Distanz die Anschlusskomponente an das Gehäusebauteil montiert, so dass sich ein exakt definierter Kontakt hin zur Ringdichtung, insbesondere mit einer konkreten Distanz der abzudichtenden Flächen zueinander, ergibt.
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Besonders bevorzugt ist es, ein Gehäusebauteil und/oder eine Anordnung wie sie vorstehend erläutert wird, zur Förderung einer unter Hochdruck stehenden Hydraulikflüssigkeit zu verwenden. Ein solches Gehäusebauteil kann auch als Hydraulikblock bezeichnet werden. An beziehungsweise in dem Gehäusebauteil können weitere (separate) Leitungsabschnitte, Ventile und dergleichen angeschlossen werden, wobei eine Dichtung zwischen dem Gehäusebauteil und den angrenzenden Elementen über ein an der Dichtungsfläche anliegendes Dichtungselement realisiert wird. Die bevorzugte Anwendung des Gehäusebauteils bzw. die Anforderungen an die Dichtungsflächen können anhand folgender Charakteristika veranschaulicht werden:
- – Hydraulikflüssigkeit: Öl
- – maximaler Arbeitsdruck: 50 bis 400 bar (statisch oder dynamisch)
- – maximaler Volumenstrom: bis 100 l/min [Liter pro Minute]
- – Arbeitstemperaturbereich: –30 bis +80 °C
- – Viskositätsbereich: 2,8–500 mm2/s [Quadratmillimeter pro Sekunde]
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Das Gehäusebauteil ist bevorzugt mit einem Metall gebildet, bevorzugt mit einem Chrom-Nickel-Stahl mit einer Zugfestigkeit im Bereich von 600–1.000 N/mm2 [Newton pro Quadratmillimeter].
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Die Erfindung und das technische Umfeld werden nachfolgend näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass gleiche Bauteile in den verschiedenen Figuren stets mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Die Figuren sind schematisch und insofern insbesondere nicht zur Veranschaulichung von Größenverhältnissen geeignet. Es zeigen:
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1: ein magnetbetätigbares Wege-Schiebe-Ventil eines Hydraulikbauteils,
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2: eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Leitungsabschnitts einer Hydraulikleitung,
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3: eine erste Ausführungsvariante einer Dichtungsfläche, hergestellt mit dem vorgeschlagenen Verfahren,
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4: eine erste Ausführungsvariante eines Gehäusebauteils mit einer einzelnen Lippe,
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5: eine Ausführungsvariante des Gehäusebauteils mit zwei Lippen, und
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6: eine Veranschaulichung zum Montageverfahren einer Anordnung mit einem solchen Gehäusebauteil.
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1 zeigt beispielhaft für eine Vielzahl weiterer Bauteile, die einen Leitungsabschnitt einer Hydraulikleitung aufweisen können, ein magnetbetätigbares Wege-Schiebe-Ventil. Dieses ist ausgeführt mit einem Gehäusebauteils 12, welches mit einem Festkörper 8, hergestellt nach dem hier vorgeschlagenen Verfahren, gebildet ist. In dem Gehäusebauteils 12 ist eine (gegebenenfalls verzweigte) Hydraulikleitung 2 geformt. Die hier veranschaulichte Hydraulikleitung 2 tritt an zwei Stellen des Gehäusebauteils 12 aus dem Festkörper 8 aus. Dort ist jeweils ein Leitungsabschnitt 1 gebildet, der einen Kanal 3 und eine den Kanal 3 umgebende und räumliche begrenzte Dichtungsfläche 4 hat.
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Zur Veranschaulichung soll kurz die Funktionsweise dieses magnetbetätigbaren Wege-Schiebe-Ventils veranschaulicht werden. Seitlich zu dem Gehäusebauteil 12 sind zwei Magnete 28 vorgesehen, mit deren Hilfe ein zentral im Gehäusebauteil 12 angeordneter Steuerschieber 29 bewegbar ist. Der Steuerschieber 29 ist beidseits jeweils über einen von den Magneten 28 verfahrbaren Stößel 31 und gegen eine Rückstellfeder 30 vorgespannt verschiebbar. Im unbetätigten Zustand wird der Steuerschieber 29 durch die Rückstellfedern 30 in einer Mittelstellung oder in einer gewünschten Ausgangsstellung gehalten. Die Betätigung des Steuerschiebers 29 erfolgt über die gezielt schaltbaren Magnete 28. Die von den Magneten 28 erzeugte Kraft wirkt über die Stößel 31 auf den Steuerschieber 29 und schiebt diesen aus seiner Ruhelage in die gewünschte Endstellung. Dadurch wird die geforderte Volumenstromrichtung, je nach Wunsch, frei. Nach Deaktivieren des Magneten 28 wird der Steuerschieber 29 durch die Rückstellfedern 30 wieder in seine Ruhelage geschoben.
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Da im Bereich der beiden Leitungsabschnitte 1 Anschlussbauteile vorgesehen sind, mit denen die unter Hochdruck stehende Hydraulikflüssigkeit (insbesondere Öl) weitergefördert wird, ist es notwendig, eine dauerhafte Abdichtung der Hydraulikleitung 2 gegenüber diesen Komponenten vorzusehen.
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2 zeigt schematisch eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung eines Leitungsabschnitts der hier vorgeschlagenen Art. Zu diesem Zweck ist ein Behälter 24 mit einem, mittels einer Verschiebevorrichtung 25, (vertikal) bewegbaren Untergrund 7 ausgeführt. Auf diesen Untergrund 7 kann eine Schicht 5 losen Materials 6 mittels des Füllapparats 22 abgelegt werden. Ist die vorgegebene Schichthöhe erreicht, wird ein hochenergetischer Strahl 9, der in einem Strahlgenerator 23 erzeugt und gegebenenfalls mittels einer Optik 26 abgelenkt wird, hin zu dem losen Material geführt. Dabei überstreicht der hochenergetische Strahl 9 einen vorgegebenen Pfad 10 entlang der Schicht 5, wobei das lose Material 6 zumindest teilweise aufgeschmolzen und mit dem benachbarten Material versintert wird. Auf diese Weise kann nun Schicht 5 für Schicht 5 sukzessive ein gewünschter Festkörper 8 erzeugt werden. Die einzelnen Prozesse beziehungsweise Apparaturen der Anordnung können mittels einer Kontrolleinheit 21 und hierfür geeigneten Datenleitungen 27 gesteuert werden, so dass die gewünschte Bauteilgeometrie erreicht wird. Insbesondere gibt die Kontrolleinheit 21 aufgrund ihr zur Verfügung stehenden CAD-Daten die Bewegungen des Füllapparats 22, des hochenergetischen Strahls 9 (z. B. über die Optik 26) und des Untergrunds 7 gezielt vor.
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3 zeigt ein Detail eines Festkörpers 8 in der Draufsicht, wobei hier insbesondere ein Detail um den Kanal 3 mit der Dichtungsfläche 4 veranschaulicht ist. Der Festkörper 8 ist mit einem Verfahren nach 2 schichtweise aufgebaut worden (mehrere Schichten 5 sind angedeutet), wobei der Kanal 3 und auch die sich daran anschließende (im Wesentlichen zylindrische) Aufweitung 13 ausgebildet worden. Die Aufweitung 13 erstreckt sich ausgehend von einem Ringkranz 16 bzw. der Außenseite 14 in axiale Richtung 20 über eine gewisse Tiefe hinein und hat einen vorgegebenen Durchmesser 37. Das mit dem Festkörper 8 geformte Gehäusebauteil ist nunmehr Bestandteil einer Anordnung 33, die zudem eine Anschlusskomponente 34 sowie eine Ringdichtung 35 umfasst, wobei die Ringdichtung 35 im Bereich der Dichtungsfläche 4 anliegt und mit der Anschlusskomponente 34 gegen die Dichtungsfläche 4 gedrückt wird. Gleichzeitig kommt es zu einer definierten Anlage der Anschlusskomponente 34 an der Außenseite 14 des Gehäusebauteils 12 (in radialer Richtung 15 benachbart zum Kanal 3), so dass eine gezielt eingestellte Dichtwirkung erreicht wird.
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4 zeigt perspektivisch und im Teilquerschnitt eine Ausführungsvariante des Gehäusebauteils im Bereich der Aufweitung 13. Zu erkennen ist, dass der Kanal 3 in die Aufweitung 13 mündet, wobei sich die Aufweitung 13 dann bis an die Außenseite 14 des Gehäusebauteils erstreckt. Um den Kanal 3 herum und räumlich mit den Grenzen 11 (radial) begrenzt ist eine Dichtungsfläche 4 vorgesehen. Diese ist in dem vorliegenden Beispiel plan ausgeführt, dies ist aber nicht zwingend erforderlich. In dem benachbarten Bereich der Aufweitung 13, also insbesondere in radialer Richtung 15 außenliegend zur Aufweitung 13, ist hier eine (einzelne) Lippe 16 vorgesehen. Diese erstreckt sich ausgehend von der Außenseite 14 (axial) auswärts, wobei sie insbesondere in radialer Richtung 15 auswärts geneigt ausgeführt ist. Im vorliegenden Fall ist die einzelne Lippe 16 auf einem Ringkranz 32 ausgebildet.
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5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei hier zwei Lippen 16 vorgesehen sind, die konzentrisch um die Ausweitung 13 gebildet sind. Die zwei Lippen 16 überdecken einander in axialer Richtung 20, indem beide gegenseitig mit jeweils einem Winkel 38 zueinander geneigt sind. Somit ist die in radialer Richtung 15 außenliegende (rechte) Lippe 16 teils unterhalb der in radialer Richtung 15 innenliegenden Lippe 16 (links) angeordnet.
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6 veranschaulicht, wie die Lippe 16 zur Montage einer Anordnung der hier beschriebenen Art dienen kann. Die Lippe 16 hat im Querschnitt 17 eine vorgegebene Höhe 18 und eine vorgegebene Breite 19. Im linken Bereich ist dargestellt, dass (vergleiche Prozess iii.) die Lippe 16 zunächst in einem Justier-Schritt vorverformt wird, nämlich in der Weise, dass eine Platte 39 so auf die Lippe 16 einwirkt, dass diese (plastisch) umgebogen beziehungsweise soweit verformt wird, bis eine vorgegebene Distanz 36 hin zur Dichtungsfläche 4 (beziehungsweise analog zur Außenseite 14) eingestellt ist. Diese Distanz 36 ist insbesondere so gewählt, dass ein vordefinierter Druck beziehungsweise Kontakt hin zur hier im rechten Figurenteil angedeuteten Ringdichtung 35 realisiert wird, ebenso wie eine ebene beziehungsweise plane Anlagefläche zwischen der Lippe 16 und der Platte 39. Mit dieser voreingestellten Distanz 36 kann dann anstelle der Platte 39 tatsächlich die Anschlusskomponente verbaut werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Leitungsabschnitt
- 2
- Hydraulikleitung
- 3
- Kanal
- 4
- Dichtungsfläche
- 5
- Schicht
- 6
- Material
- 7
- Untergrund
- 8
- Festkörper
- 9
- hochenergetischer Strahl
- 10
- Pfad
- 11
- Grenze
- 12
- Gehäusebauteil
- 13
- Aufweitung
- 14
- Außenseite
- 15
- Radiale Richtung
- 16
- Lippe
- 17
- Querschnitt
- 18
- Höhe
- 19
- Breite
- 20
- Axiale Richtung
- 21
- Kontrolleinheit
- 22
- Füllapparat
- 23
- Strahlgenerator
- 24
- Behälter
- 25
- Verschiebevorrichtung
- 26
- Optik
- 27
- Datenleitung
- 28
- Magnet
- 29
- Steuerschieber
- 30
- Rückstellfeder
- 31
- Stößel
- 32
- Ringkranz
- 33
- Anordnung
- 34
- Anschlusskomponente
- 35
- Ringdichtung
- 36
- Distanz
- 37
- Durchmesser
- 38
- Winkel
- 39
- Platte
