DE102016216882A1

DE102016216882A1 - Verfahren zur Herstellung einer Hydraulikkomponente und Hydraulikkomponente

Info

Publication number: DE102016216882A1
Application number: DE102016216882.7A
Authority: DE
Inventors: Kilian Weber; Steffen Marx; Thomas WECHSEL
Original assignee: Hawe Hydraulik SE
Current assignee: Hawe Hydraulik SE
Priority date: 2016-09-06
Filing date: 2016-09-06
Publication date: 2018-03-08
Anticipated expiration: 2036-09-07
Also published as: DE102016216882B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Hydraulikkomponente 1 mit wenigstens einem Grundkörper 2 aus einem nicht-metallischen bzw. metallischen Werkstoff mit wenigstens zwei Hydraulikanschlüssen 4–8, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen eines Rohlings aus einem nicht-metallischen Werkstoff; und Sintern des Rohlings zur Erzeugung des Grundkörpers 2. Alternativ weist das Verfahren die folgenden Schritte auf: Bereitstellen eines pulverförmigen metallischen Werkstoffs; und Erzeugen des Grundkörpers 2 aus dem pulverförmigen metallischen Werkstoff durch ein generatives Fertigungsverfahren. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Hydraulikkomponente mit einem derartigen aus einem gesinterten und nicht-metallischen bzw. metallischen Werkstoff bestehenden Grundkörper 2.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Hydraulikkomponente sowie eine Hydraulikkomponente. Entsprechende Hydraulikkomponenten weisen regelmäßig wenigstens einen Grundkörper mit wenigstens zwei Hydraulikanschlüssen auf.
Derartige Hydraulikkomponenten können beispielsweise Schieberventile, Sitzventile, Druckventile, Stromventile oder Bestandteile der vorgenannten Komponenten sein. Insbesondere bei Hydraulikanwendungen mit Drücken über 200 bar sind die Druck- und Zugbelastungen in der Hydraulikkomponente und die daraus resultierenden Kräfte bei der Wahl des Werkstoffs und der Fertigung der Hydraulikkomponente zu beachten. Folglich werden solche hochbelasteten Hydraulikkomponenten in der Regel aus einem metallischen Werkstoff hergestellt, beispielsweise aus Stahl mit gasnitrierter Oberfläche. Hierbei wird ein Vollmetallrohling spanend bzw. werkstoffabtragend durch beispielsweise Fräsen und Bohren bearbeitet. Nachteilig hieran ist, dass die Hydraulikkomponente ein verhältnismäßig hohes Gewicht aufweist, unter Umständen ein hoher Nachbearbeitungsaufwand zu betreiben ist, beispielsweise durch Honen, und die geometrische Formgebung durch die verfügbaren Bearbeitungsverfahren limitiert ist. Bei der Bearbeitung von Innenkonturen bzw. Verbindungskonturen müssen regelmäßig Bearbeitungskanäle vorgesehen werden, beispielsweise durch Bohren. Diese Kanäle sind nach der Bearbeitung wieder zu verschließen. Alternativ hierzu kann der Rohling als Metallgussrohling bereitgestellt werden, beispielsweise ein druckgegossener Metallrohling. Gleichwohl ist auch bei einem Metallgussrohling regelmäßig ein hohes Gewicht sowie ein hoher Nachbearbeitungsaufwand als nachteilig anzusehen. Nachteile können auch durch fertigungstechnisch praktisch nicht vollständig ausschließbare Einschlüsse von Luft im Metallgussrohling entstehen. Als nachteilig anzusehen sind auch die durch die verfügbaren Gießverfahren eingeschränkte geometrische Formgebung sowie die regelmäßig großen Wandstärken der Innenkonturen.
Es besteht daher der Bedarf nach einem alternativen Herstellungsverfahren für Hydraulikkomponenten. Ausgehend vom Stand der Technik ist die durch die Erfindung gelöste Aufgabe darin zu sehen, ein Herstellungsverfahren für eine leichtgewichtige Hydraulikkomponente sowie eine derartige Hydraulikkomponente aufzuzeigen, welche komplexe Geometrien erlaubt und gleichzeitig einen geringen Nachbearbeitungsaufwand erzeugt. Als Hydraulikkomponente im Sinne der Erfindung ist auch eine Hydraulikkomponentenkombination zu verstehen, d. h. eine aus mehreren Einzelkomponenten zusammengesetzte Hydraulikkomponente.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren gemäß Anspruch 6 sowie einer Hydraulikkomponente gemäß Anspruch 13. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung einer Hydraulikkomponente mit wenigstens einem Grundkörper aufgezeigt, wobei der Grundkörper wenigstens zwei Hydraulikanschlüsse aufweist. Der Grundkörper ist aus einem nicht-metallischen Werkstoff und wird zunächst als Rohling aus einem nicht-metallischen Werkstoff bereitgestellt. Der Rohling wird anschließend gesintert, sodass der Grundkörper mit seinen Eigenschaften und Geometrien erzeugt wird. Nicht-metallische Werkstoffe sind regelmäßig leichter als metallische Werkstoffe, insbesondere leichter als die herkömmlich zur Herstellung von Hydraulikkomponenten verwendeten Stähle. Ferner kann so eine kompakte Hydraulikkomponente mit deutlich höherer Flexibilität in Bezug auf die geometrische Formgebung hergestellt werden. Auch ist bereits auf Grund der größeren Flexibilität keine aufwändige Nachbearbeitung des Rohlings notwendig.
Es ist von Vorteil, wenn der Rohling aus einem keramischen Werkstoff hergestellt bzw. bereitgestellt wird. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Rohling aus einer Oxidkeramik und insbesondere aus einer Aluminiumoxidkeramik hergestellt wird. Aufgrund des keramischen Werkstoffs kann ein hochfester und zäher Grundkörper hergestellt werden, welcher den im Hydraulikbereich auftretenden Kräften wiederstehen kann. Weitere geeignete keramische Werkstoffe sind Zirkoniumoxidkeramik, Silikatkeramik sowie auch Nichtoxidkeramiken.
Zweckmäßigerweise wird der Rohling durch Spritzgießen, Extrudieren oder ein generatives Fertigungsverfahren hergestellt. Unter einem generativen Fertigungsverfahren wird ein urformgebendes Fertigungsverfahren durch schichtenden Aufbau verstanden. Diese Fertigungsverfahren werden weitläufig auch als 3D-Druck bezeichnet und haben den Vorteil, dass keine speziellen Formen oder Werkzeuge zur Herstellung des Rohlings benötigt werden. Insbesondere können so komplizierte Formen hochpräzise als Rohling bereitgestellt werden, sodass insgesamt ein äußerst kompakter und leichtgewichtiger Grundkörper hergestellt werden kann.
Weiterbildend wird der Rohling vor dem Sintern werkstoffabtragend bearbeitet. So können insbesondere Ungenauigkeiten bei der Herstellung des Rohlings bereits vor dem Sintern ausgeglichen werden. Vorteilhaft ist, dass der Rohling vor dem Sintern verhältnismäßig weich ist und daher gut werkstoffabtragend bearbeitet werden kann. Insbesondere können so schwerkraftbedingte Abweichungen in der Rundheit ausgeglichen werden.
Es ist von Vorteil, wenn der Grundkörper nach dem Sintern werkstoffabtragend bearbeitet wird. Durch das Sintern des Rohlings kommt es regelmäßig zu einer Schwindung. Obgleich das Ausmaß des Schwindens bei der Herstellung des Rohlings beachtet wird, kann es insbesondere bei Hydraulikkomponenten für den Einsatz im Hydraulikbereich aus Dichtheitsgründen notwendig sein, den gesinterten Grundkörper gezielt zu bearbeiten. Insbesondere ist eine Schleif-, Hohn-, Läpp- und/oder Polierbearbeitung des Grundkörpers denkbar. So kann sichergestellt werden, dass an den Dichtflächen der Hydraulikanschlüsse eine ausreichende geometrische Toleranz und Oberflächengüte erreicht werden kann.
Alternativ wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Hydraulikkomponente gemäß Anspruch 6 gelöst. Die Hydraulikkomponente hat wenigstens einen metallischen Grundkörper mit wenigstens zwei Hydraulikanschlüssen. Zur Erzeugung des Grundkörpers wird zunächst ein pulverförmiger metallischer Werkstoff bereitgestellt. Der Grundkörper wird dann durch ein generatives Fertigungsverfahren aus dem metallischen Pulver erzeugt. Aufgrund der metallischen Eigenschaften können die Wandstärken reduziert werden.
Als vorteilhaftes Fertigungsverfahren ist der sogenannte metallische 3D-Druck zu nennen. Hier sind insbesondere selektives Laserschmelzen und Lasersintern zu nennen. Diese Verfahren haben die Vorteile, dass Materialverlust aufgrund der nicht-werkstoffabtragenden Fertigung weitgehend entfällt. Auch kann insgesamt eine schnellere und energetisch günstigere Fertigung erzeugt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass eine Anpassung der Geometrien des Grundkörpers schnell und einfach umgesetzt werden können. Der aufwändige und teure Aufbau einer entsprechenden Gießform entfällt hierbei vollständig.
Es ist von Vorteil, wenn der Grundkörper nach dem Erzeugen mit einem generativen Verfahren bearbeitet wird. So können gezielt gewollte Geometrien insbesondere auf der Oberfläche des Grundkörpers erzeugt werden.
Zweckmäßigerweise wird der Grundkörper nach dem Erzeugen ummantelt. Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn der Grundkörper nach dem Sintern bzw. dem Erzeugen aus dem pulverförmigen metallischen Werkstoff mit einem funktionellen und kostengünstigen Werkstoff, beispielsweise einem Kunststoff ummantelt wird. Vor allem bei einem keramischen Grundkörper ist die Ummantelung in Form eines Mantelkörpers als Bruchsicherung von Vorteil. Aufgrund der spröden Eigenschaft der Keramik kann eine kurzfristige aber starke Belastung zu einem Versagen Hydraulikkomponente führen. Ferner kann der Mantelkörper die Handhabbarkeit und den Ein- bzw. Anbau der Hydraulikkomponente erleichtern. So kann im Mantelkörper beispielsweise eine Befestigungsstruktur vorgesehen werden, um die Hydraulikkomponente festzulegen. Als Werkstoff zur Ummantelung eignen sich auch Aluminumlegierungen, Keramiken, Harze wie Epoxidharze, und Schäume, beispielsweise metallische oder organische Schäume.
Um die Zug- und/oder Druckbelastungseigenschaften des Grundkörpers bzw. der Hydraulikkomponente zumindest bereichsweise gezielt einzustellen ist es von Vorteil, wenn der Grundkörper vor dem Ummanteln zumindest bereichsweise bandagiert wird. Hierbei hat sich gezeigt, dass insbesondere der Einsatz von Faserwerkstoffen, wie beispielsweise Graphit, Glas oder Naturprodukten vorteilhaft ist. Durch den Einsatz von derartigen Faserwerkstoffbandagen können Bereiche des Grundkörpers, die beim fachgemäßen Einsatz der Hydraulikkomponente erhöhten Druck- bzw. Zugkräften ausgesetzt sind, gezielt verstärkt werden. Durch die Benetzung der Oberfläche der Faserwerkstoffbandagen durch den Werkstoff der Ummantelung – beispielsweise einen Kunststoff umfassend – werden Faserverbundwerkstoffbandagen erzeugt. Insgesamt kann so die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Hydraulikkomponente merklich erhöht werden.
Denkbar ist, dass die Hydraulikkomponente aus zwei oder mehr Grundkörpern gebildet wird, die über wenigstens eine hydraulische Verbindung miteinander verbunden werden. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn die Vielzahl an Grundkörpern gemeinsam ummantelt werden. Zweckmäßigerweise wird in der hydraulischen Verbindung der Grundkörper wenigstens ein Dichtelement vor dem Ummanteln angeordnet. Denkbar ist aber auch, dass die Materialeigenschaften der Ummantelung bzw. des Mantelkörpers so gewählt werden, dass diese für die Dichtung zwischen den beiden Grundkörpern sorgt. Beispielsweise kann die Hydraulikkomponente ein Wegeventilverband sein, bei welchem die Grundkörper mehrerer Wegeventile vor dem Ummanteln so zueinander positioniert werden, dass die Tankrücklaufanschlüsse hydraulisch miteinander verbunden sind. Durch das gemeinsame Ummanteln wird eine besonders kompakte und leichtgewichtige, aber mehrere Grundkörper umfassende Hydraulikkomponente bereitgestellt. Denkbar ist hierbei auch, dass die Hydraulikkomponente wenigstens einen metallischen und wenigstens einen nicht-metallischen Grundkörper aufweist, welche jeweils durch die erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt wurden.
Erfindungsgemäß wird ferner eine Hydraulikkomponente bereitgestellt, die durch das vorstehend beschriebene Verfahren hergestellt wird. Die Hydraulikkomponente weist wenigstens einen Grundkörper mit wenigstens zwei Hydraulikanschlüssen auf, wobei der Grundkörper aus einem nicht-metallischen und gesinterten oder einem metallischen Werkstoff besteht. Wie vorstehend erwähnt ist es von Vorteil, wenn der Grundkörper aus einem keramischen Werkstoff, insbesondere aus einer Oxidkeramik wie einer Aluminiumoxidkeramik besteht. So können komplexe geometrische Formen bei niedrigem Gewicht der Hydraulikkomponente erzeugt werden. Denkbar ist selbstverständlich auch die Verwendung der weiteren vorstehend genannten Keramiken.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Hydraulikkomponente einen Mantelkörper aufweist, wobei der Grundkörper durch den Mantelkörper ummantelt ist. Es ist zweckmäßig, wenn der Mantelkörper aus einen funktionellen und kostengünstigen Werkstoff, z. B. einen Kunststoff umfasst. So wird zum einen der Grundkörper gegen Bruch geschützt. Zum anderen können im Mantelkörper auch weitere Strukturen vorgesehen sein, beispielweise Befestigungsstrukturen zur Festlegung der Hydraulikkomponente oder Durchgangsöffnungen zur Anbringung von Zugankern. Selbstverständlich kann der Mantelkörper auch die weiteren vorstehend genannten Werkstoffe umfassen.
In diesem Zusammenhang ist es zweckmäßig, wenn wenigstens eine Bandage zumindest bereichsweise zwischen dem Grundkörper und dem Mantelkörper angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Bandage insbesondere eine Faserwerkstoffbandage ist. Durch den Einsatz von Bandagen können Bereichen des Grundkörpers, die beim fachgemäßen Einsatz der Hydraulikkomponente erhöhten Druck- bzw. Zugkräften ausgesetzt sind gezielt verstärkt werden. Insgesamt kann so die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Hydraulikkomponente merklich erhöht werden.
Es ist von Vorteil, wenn die Hydraulikkomponente wenigstens zwei Grundkörper aufweist, wobei die Grundkörper über wenigstens eine hydraulische Verbindung verbunden sind, und wobei der Mantelkörper die wenigstens zwei Grundkörper gemeinsam ummantelt. Hierbei kann wenigstens ein Dichtelement in der hydraulischen Verbindung angeordnet sein. Somit kann eine besonders kompakte und leichtgewichtige Hydraulikkomponente mit mehreren Grundkörpern bereitgestellt werden. Des Weiteren kann so auch eine individuelle Anpassung der Hydraulikkomponente für die spätere Verwendung erfolgen. Wenn die Hydraulikkomponente beispielsweise ein Wegeventilverband ist, können mehrere Grundkörper der einzelnen Wegeventile gemeinsam mit dem Mantelkörper ummantelt werden.
Die erfindungsgemäße Hydraulikkomponente kann insbesondere ein Schieberventil/Sitzventil/Druckventil/Stromventil/etc. oder deren Bestandteil Wegeventil, ein Wegschieber, ein Wegeventilverband, ein Wegschieberverband, ein Schieberventil, ein Sitzventil, ein Druckventil, ein Stromventil oder ein Bestandteil der genannten Komponenten sein.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen schematisch:
1a ein erstes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für nicht-metallische Werkstoffe;
1b ein alternatives erstes Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für metallische Werkstoffe im generativen Herstellungsverfahren;
2 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Hydraulikkomponente mit einem Grundkörper;
3 eine erste Seitenansicht der in 2 gezeigten Hydraulikkomponente;
4 eine zweite Seitenansicht der in 2 gezeigten Hydraulikkomponente;
5 eine Draufsicht auf die in 2 gezeigte Hydraulikkomponente;
6 ein zweites Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens;
7 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Hydraulikkomponentekombination mit zwei Grundkörpern; und
8 eine Draufsicht auf die in 7 gezeigte Hydraulikkomponente.
In 1a ist ein erstes Ablaufdiagramm und in 1b ein alternatives erstes Herstellungsverfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Hydraulikkomponente 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Die so hergestellte Hydraulikkomponente 1 ist in den 2 bis 5 genauer dargestellt. Die Hydraulikkomponente 1 ist in diesem ersten Ausführungsbeispiel ein Wegschieber. Der Wegschieber 1 hat einen Grundkörper 2 mit mehreren Hydraulikanschlüssen 4–8 und weiteren Anschlüssen 9, 10, welche nachfolgend noch genauer beschrieben werden. Der Wegschieber 1 wird wie folgt hergestellt.
Zunächst wird ein Rohling aus einem keramischen Werkstoff, zum Beispiel aus Aluminiumoxid, spritzgegossen oder extrudiert (1a, Schritt S1) bzw. der Grundkörper 2 über ein generatives Fertigungsverfahren hergestellt, indem ein pulverförmiger metallischer Werkstoff bereitgestellt und generativ bearbeitet wird (1b, Schritt S1). Als generatives Fertigungsverfahren kann beispielsweise ein Lasersinterverfahren verwendet werden. Bei dem in 1b gezeigten Verfahren weist der Grundkörper 2 bereits nach dem Schritt S1 die gewünschten Eigenschaften in Bezug auf Zähigkeit, Härte und Sprödigkeit auf.
Anschließend wird der Rohling im Schritt S2 werkstoffabtragend bearbeitet. Dies kann notwendig sein, da es insbesondere bei spritzgegossenen (vgl. 1a) und generativen hergestellten Rohlingen (vgl. 1b) zu Abweichungen in der Rundheit der Hydraulikanschlüsse 4–8 bzw. der weiteren Anschlüsse 9, 10 kommen kann.
Nachfolgend wird der Rohling bei dem in 1a gezeigten Verfahren unter Druck- und Temperatureinwirkung in herkömmlicher Weise gesintert, sodass der Grundkörper 2 bereitgestellt wird (Schritt S3). Der gesinterte und hochfeste Grundkörper 2 weist nunmehr die für die Anwendung im Hydraulikbereich gewünschten Eigenschaften in Bezug auf Zähigkeit, Härte und Sprödigkeit auf.
Nach dem Sintern gemäß 1a wird der Grundkörper 2 im Schritt S4 nochmals bearbeitet. Vor allem auf Grund des Schwindens beim Sintern – und der damit einhergehenden Volumenänderung – unterscheiden sich die Abmessungen des Rohlings von denen des Grundkörpers 2. Obgleich dies bereits beim Spritzgießen bzw. Bereitstellen des pulverförmigen metallischen Werkstoffs im Schritt S1 und bei dem in 1a gezeigten Verfahren vor der Bearbeitung vor dem Sintern in Schritt S2 berücksichtigt wird, ist eine gewisse werkstoffabtragende Bearbeitung nach dem Sintern von Vorteil. Beispielsweise kann an den Dichtflächen eine Hohn-, Läpp- oder Polierbearbeitung durchgeführt werden, sodass der fertige Wegeschieber 1 auch unter Druckbelastungen von über 200 bar hydraulischen Drucks zuverlässig dicht bleibt.
Anschließend wird der Grundkörper 2 mit Faserwerkstoffbandagen 11 bandagiert. Die Faserwerkstoffbandagen 11 werden wie in den 2 bis 4 dargestellt manschettenartig um die äußere Umfangsfläche der Hydraulikanschlüsse 4, 5 gelegt, sodass die Zug- und Druckbelastungseigenschaften des Grundkörpers 2 an diesen Stellen gezielt eingestellt werden können.
Im Anschluss an das Bandagieren wird der Grundkörper 2 im Schritt S6 mit einem in den Figs. gestrichelt dargestellten Mantelkörper 3 versehen. Der Mantelkörper 3 umfasst einen funktionellen und kostengünstigen Werkstoff, beispielsweise einen Kunststoff. Die Kunststoffummantelung wird in herkömmlicher Weise – beispielsweise durch Spritzgießen oder Spritzpressen – hergestellt. Je nach gewünschter Endanwendung des Wegschiebers 1 kann der Kunststoff des Mantelkörpers 3 in Bezug auf seine Eigenschaften, Haptik und Optik gewählt werden. Der Mantelkörper 3 wird so erzeugt, dass die Hydraulikanschlüsse 4–8 sowie die weiteren Anschlüsse 9, 10 aus dem Mantelkörper 3 ragen bzw. bündig mit der Oberfläche des Mantelkörpers 3 sind, wie dies in den 2 bis 5 gezeigt ist. Ferner ist es denkbar, dass in den Mantelkörper 3 gleich (nicht dargestellte) Befestigungsstrukturen eingeformt werden, beispielsweise zur Aufnahme eines Typenschilds.
Der Wegschieber 1 nach dem Ummanteln ist in den 2 bis 5 dargestellt. Der Grundkörper 2 des Wegschiebers 1 weist Hydraulikanschlüsse 4 und 5 für den Anschluss für den Zu- und Rücklauf eines hydraulischen Verbrauchers auf. Ferner weist der Grundkörper 2 ein Flanschbild mit den Rücklaufkanälen 6 und 7, sowie den Pumpenkanal 8 auf. Desweitern hat der Grundkörper 2 zwei weitere als Schieberbohrungen ausgestellte Anschlüsse 9, 10. Letztere dienen zur Aufnahme des (nicht dargestellten) Schiebers sowie der Festlegung der (nicht dargestellten) Magnetköpfe. Ebenfalls am Grundkörper 2 vorgesehen sind zwei u-förmige Zugankeraufnahmen 12.
Ferner ist in den 2 bis 4 gut erkennbar, dass die äußeren Umfangsflächen des ersten und des zweiten Hydraulikanschlusses 4, 5 mit den gestrichelt dargestellten Faserwerkstoffbandagen 11 bandagiert sind. Die Faserwerkstoffbandagen 11 ergeben durch das Benetzen der Faseroberfläche mit dem Material des Mantelkörpers 3 einen Faserverbundwerkstoff. Denkbar ist selbstverständlich auch, dass entsprechende Faserbandagen an der äußeren Umfangsfläche der Schieberbohrungen 9, 10 vorgesehen sind.
Wie dargestellt ist der Grundkörper 2 des Wegschiebers 1 so mit dem Mantelkörper 3 ummantelt, dass die Hydraulikanschlüsse 4–8 sowie die Schieberbohrungen 9, 10 mit der äußeren Oberfläche des Mantelkörpers 3 fluchten. Die Zugankeraufnahmen 12 sind im Mantelkörper 3 eingebettet. Die nicht dargestellte Bohrung zur Aufnahme des jeweiligen Zugankers kann entweder direkt beim Ummanteln vorgesehen werden, oder werkstoffabtragend in Mantelkörper 3 eingebracht werden.
Nach dem Ummanteln in Schritt S6 werden die restlichen (und nicht näher dargestellten) Komponenten des Wegschiebers 1 im Schritt S7 montiert, wie beispielsweise der Schieber, die Federn sowie die Magnetköpfe wenn es sich wie dargestellt um einen elektromagnetisch betätigten Wegschieber handelt.
In 6 ist ein zweites Ablaufdiagramm zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Hydraulikkomponente 100 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Die so hergestellte Hydraulikkomponente 100 ist in den 7 und 8 genauer dargestellt. Die Hydraulikkomponente 100 ist in diesem zweiten Ausführungsbeispiel ein Wegschieberverband.
Der Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist darin zu sehen, dass der Wegschieberverband 100 zwei Grundkörper 2a, 2b aufweist, die gemeinsam mit dem Mantelkörper 3 ummantelt werden. Die Grundkörper 2a, 2b sind bis auf die in diesem zweiten Ausführungsbeispiel exemplarisch nicht vorgesehenen Faserwerkstoffbandagen 11 mit dem Grundkörper 2 des ersten Ausführungsbeispiels identisch.
Mithin sind auch die Schritte S1 bis S4 der Herstellung der Grundkörper 2a, 2b wie in 6 dargestellt, mit den Schritten S1 bis S4 gemäß 1a identisch. Wie erwähnt ist der Unterschied darin zu sehen, dass zwei Grundkörper 2a, 2b hergestellt werden. Selbstverständlich können die Grundkörper 2a, 2b auch gemäß dem in 1b gezeigten alternativen Verfahren hergestellt werden. Ferner kann auch beispielsweise der Grundkörper 2a aus einem keramischen Material bestehen (vgl. 1a), wohingegen der Grundkörper 2b aus einem metallischen Material besteht (vgl. 1b). Diese beiden Grundkörper 2a, 2b werden im Zwischenschritt ZS1 so zueinander angeordnet, dass Rücklaufkanäle 6a, 7a sowie der Pumpenkanal 8a des einen Grundkörpers 2a über jeweils eine hydraulische Verbindung mit dem entsprechenden Rücklaufkanälen 6b, 7b und dem Pumpenkanal 8b des zweiten Grundkörpers 2b verbunden sind. Mit anderen Worten sind die Rücklaufkanäle 6a, 6b, 7a, 7b sowie die Pumpenkanäle 8a, 8b hydraulisch miteinander verbunden. Um die notwendige Dichtheit der hydraulischen Verbindung zu gewährleisten ist in den hydraulischen Verbindungen ein Dichtelement 13 angeordnet. Das Dichtelement 13 kann wie dargestellt eine Dichtplatte sein. Denkbar ist auch, dass O-Ringe in den einzelnen hydraulischen Verbindungen angeordnet werden.
Im Anschluss hieran werden die Grundkörper 2a, 2b im Schritt S6 gemeinsam mit dem Mantelkörper 3 ummantelt und im Schritt S7 werden die verbleibenden Komponenten, wie beispielsweise die Schieber, montiert. Die gemeinsame Ummantelung mit dem Mantelkörper 3 sorgt für eine positionsgetreue Lage der beiden Grundkörper 2a, 2b zueinander, wobei gleichzeitig die notwendige Dichtheit für Hydraulikanwendungen mit Drücken über 200 bar erzielt wird.
Bezugszeichenliste

1: Hydraulikkomponente/Wegschieber
100: Hydraulikkomponente/Wegschieberverband
2, 2a, 2b: Grundkörper
3: Mantelkörper
4, 4a, 4b: erster Hydraulikanschluss
5, 5a, 5b: zweiter Hydraulikanschluss
6, 6a, 6b: dritter Hydraulikanschluss/Rücklaufkanal
7, 7a, 7b: vierter Hydraulikanschluss/Rücklaufkanal
8, 8a, 8b: fünfter Hydraulikanschluss/Pumpenkanal
9, 9a, 9b: erste Schieberbohrung
10, 10a, 10b: zweite Schieberbohrung
11: Bandage
12: Zugankeraufnahme
13: Dichtelement

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Hydraulikkomponente (1, 100) mit wenigstens einem Grundkörper (2, 2a, 2b) aus einem nicht-metallischen Werkstoff mit wenigstens zwei Hydraulikanschlüssen (4–8, 4a–8a, 4b–8b), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Bereitstellen eines Rohlings aus einem nicht-metallischen Werkstoff; und – Sintern des Rohlings zur Erzeugung des Grundkörpers (2, 2a, 2b).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling aus einem keramischen Werkstoff, insbesondere aus einer Aluminiumoxidkeramik hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling durch Spritzgießen, Extrudieren oder einem generativen Fertigungsverfahren hergestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling vor dem Sintern werkstoffabtragend bearbeitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2, 2a, 2b) nach dem Sintern werkstoffabtragend bearbeitet wird.
Verfahren zur Herstellung einer Hydraulikkomponente (1, 100) mit wenigstens einem Grundkörper (2, 2a, 2b) aus einem metallischen Werkstoff mit wenigstens zwei Hydraulikanschlüssen (4–8, 4a–8a, 4b–8b), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Bereitstellen eines pulverförmigen metallischen Werkstoffs; und – Erzeugen des Grundkörpers (2) aus dem pulverförmigen metallischen Werkstoff durch ein generatives Fertigungsverfahren.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper nach dem Erzeugen mit einem generativen Verfahren bearbeitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2, 2a, 2b) nach dem Erzeugen ummantelt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2, 2a, 2b) mit einem Kunststoff ummantelt wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2, 2a, 2b) vor dem Ummanteln zumindest bereichsweise zur Einstellung der Zug- und/oder Druckbelastungseigenschaften bandagiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2, 2a, 2b) zumindest bereichsweise mit Faserwerkstoffbandagen (11) bandagiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikkomponente (100) aus wenigstens zwei verbundenen Grundkörpern (2a, 2b) gebildet wird, wobei die wenigstens zwei Grundkörper (2a, 2b) durch wenigstens eine hydraulische Verbindung verbunden werden, und wobei die wenigstens zwei Grundkörper (2a, 2b) gemeinsam ummantelt werden, und insbesondere in der wenigstens einen hydraulischen Verbindung der Grundkörper (2a, 2b) vor dem Ummanteln wenigstens ein Dichtelement (13) angeordnet wird.
Hydraulikkomponente (1, 100) mit wenigstens einem Grundkörper (2, 2a, 2b), wobei der Grundkörper (2, 2a, 2b) wenigstens zwei Hydraulikanschlüsse (4–8, 4a–8a, 4b–8b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2, 2a, 2b) aus einem gesinterten, nicht-metallischen oder metallischen Werkstoff besteht.
Hydraulikkomponente (1, 100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2, 2a, 2b) aus einem keramischen Werkstoff, insbesondere aus einer Aluminiumoxidkeramik, besteht
Hydraulikkomponente (1, 100) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikkomponente (1, 100) einen Mantelkörper (3) aufweist, wobei der Grundkörper (2, 2a, 2b) durch den Mantelkörper (3) ummantelt ist.
Hydraulikkomponente (1, 100) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantelkörper (3) einen Kunststoff umfasst.
Hydraulikkomponente (1, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Bandage (11) zumindest bereichsweise zwischen dem Grundkörper (2, 2a, 2b) und dem Mantelkörper (3) angeordnet ist.
Hydraulikkomponente (1, 100) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Bandage (11) eine Faserwerkstoffbandage ist.
Hydraulikkomponente (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikkomponente (100) wenigstens zwei Grundkörper (2a, 2b) aufweist, wobei die Grundkörper (2a, 2b) über wenigstens eine hydraulische Verbindung verbunden sind, und wobei der Mantelkörper (3) die wenigstens zwei Grundkörper (2a, 2b) gemeinsam ummantelt.
Hydraulikkomponente (100) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Dichtelement (13) in der hydraulischen Verbindung angeordnet ist.
Hydraulikkomponente (1, 100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikkomponente (1, 100) ein Wegeventil oder ein Ventilverband ist.