-
Die Erfindung betrifft eine Ventilbaugruppe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
-
Aus dem Stand der Technik sind Ventilbaugruppen bekannt, welche einen ersten Körper umfassen, welcher alleine eine Schieberbohrung bildet. In der Schieberbohrung ist ein Steuerschieber in Richtung einer Längsachse linearbeweglich aufgenommen. Der erste Körper hat außerdem zumindest eine Anschlussbohrung. Die Fluidverbindungen zwischen der Schieberbohrung und den Anschlussbohrungen werden von geschlossenen Fluidkanälen gebildet, welche bereits beim Gießen des ersten Körpers mittels eines verlorenen Kerns hergestellt werden. Dieses Herstellverfahren ist für kleine Stückzahlen schlecht geeignet.
-
Weiter ist aus der
DE 199 09 712 B4 eine Ventilbaugruppe bekannt, deren Gehäuse aus einer Vielzahl von Blechen zusammengesetzt ist, welche miteinander verlötet sind. Hierfür ist eine große Anzahl an Lötverbindung erforderlich.
-
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Ventilbaugruppe selbst als Einzelstück kostengünstig und schnell herstellbar ist. Dabei weist das entsprechende Gehäuse im Wesentlichen die gleiche Druckfestigkeit auf, wie ein konventionell gegossenes Gehäuse.
-
Gemäß dem selbständigen Anspruch wird vorgeschlagen, dass im ersten Körper wenigstens eine Kanalausnehmung angeordnet ist, welche zumindest zu einer ersten Seitenfläche des ersten Körpers hin offen ist, wobei ein einteiliger zweiter Körper vorgesehen ist, welcher stoffschlüssig mit der ersten Seitenfläche verbunden ist, wobei er die wenigstens eine Kanalausnehmung fluiddicht überdeckt, wobei zumindest eine Kanalausnehmung die Schieberbohrung mit einer Anschlussbohrung fluidisch verbindet, wobei die zumindest eine Anschlussbohrung abseits des zweiten Körpers aus dem ersten Körper ausmündet. Der erste und der zweite Körper und gewünschtenfalls der nachfolgend erläuterte dritte Körper können aus Stahl, aus Gusseisen oder aus Aluminium bestehen. Sie werden vorzugsweise spanabhebend hergestellt, höchst vorzugsweise gefräst.
-
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
-
Es kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Kanalausnehmung zu einer zweiten Seitenfläche des ersten Körpers hin verschlossen ist, wobei die erste und die zweite Seitenfläche in entgegengesetzte Richtungen weisen. Die genannte zumindest eine Kanalausnehmung ist vorzugsweise in Form einer zur ersten Seitenfläche hin offenen Nut ausgebildet. Der Grund der genannten Nut ist vorzugsweise verrundet ausgebildet. Die genannte Nut kann mehrere Abschnitte aufweisen, welche ausgehend von der ersten Seitenfläche unterschiedlich tief ausgebildet sind. Die genannte Nut kann im Bereich der Schieberbohrung tiefer ausgebildet sein als abseits der Schieberbohrung.
-
Es kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Kanalausnehmung zu einer zweiten Seitenfläche des ersten Körpers hin offen ist, wobei die erste und die zweite Seitenfläche in entgegengesetzte Richtungen weisen, wobei ein einteiliger dritter Körper vorgesehen ist, welcher stoffschlüssig mit der zweiten Seitenfläche verbunden ist, wobei er die genannte zumindest eine Kanalausnehmung fluiddicht überdeckt, wobei die zumindest eine Anschlussbohrung abseits des dritten Körpers aus dem ersten Körper ausmündet. Die genannte zumindest eine Kanalausnehmung hat quer zur Längsachse bzw. senkrecht zur ersten Seitenfläche vorzugsweise eine konstante Querschnittsform. Sie wird beispielsweise mittels Wasserstrahlschneiden hergestellt. Damit ist die Herstellung des ersten Körpers besonders kostengünstig.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Seitenfläche eben ausgebildet ist, wobei der erste Körper eine ebene zweite Seitenfläche aufweist, welche parallel zur ersten Steinfläche angeordnet ist, wobei die erste und die zweite Seitenfläche in entgegengesetzte Richtungen weisen, wobei die Schieberbohrung zwischen der ersten und der zweiten Seitenfläche angeordnet ist. Mehrere Ventilbaugruppen können somit im Bereich der genannten Seitenflächen aneinander angebaut werden, um eine Steuerungsbaugruppe bzw. einen Ventilblock zu bilden. Die Herstellung von ebenen Seitenflächen ist überdies besonders einfach und kostengünstig.
-
Es kann vorgesehen sein, dass an der ersten Seitenfläche wenigstens eine erste Mündungsöffnung angeordnet ist, welche fluchtend zu einer zugeordneten zweiten Mündungsöffnung an der zweiten Seitenfläche angeordnet ist. Die wenigstens eine erste und die jeweils zugeordnete zweite Mündungsöffnung sind vorzugsweise mit einer zugeordneten Kanalausnehmung fluidisch verbunden. Soweit mehrere Ventilbaugruppen zu einer Steuerungsbaugruppe zusammengesetzt sind, sind sie vorzugsweise Bestandteil eines Fluidkanals, der alle Ventilbaugruppen durchsetzt, beispielsweise eines Fluidkanals, der an einen Tank oder an eine Pumpe angeschlossen ist. Die wenigstens eine erste und die jeweils zugeordnete zweite Mündungsöffnung sind vorzugsweise senkrecht zur ersten bzw. zur zweiten Seitenfläche fluchtend angeordnet.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die erste und/oder die zweite Seitenfläche jeweils eben ausgebildet ist, wobei der zweite und/oder der dritte Körper jeweils als ebene Platte mit konstanter Dicke ausgebildet ist. Im Bereich der wenigstens einen Kanalausnehmung kann der zweite und/oder der dritte Körper Vertiefungen aufweisen, um Kanten an der Lötnaht zu vermeiden. Zwecks Kostenminimierung wird jedoch angestrebt, die genannten Vertiefungen zu vermeiden. Die Dicke der Platte beträgt vorzugsweise zwischen 10% und 50% des Durchmessers der Schieberbohrung.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Mündungsöffnung in einem zugeordneten ersten Verbindungsdurchbruch im zweiten Körper fluchtend fortgesetzt ist und/oder wobei die zweite Mündungsöffnung in einem zweiten Verbindungsdurchbruch im dritten Körper fluchtend fortgesetzt ist.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Körper bzw. dem ersten und dem dritten Körper eine Lötverbindung ist. Die genannte Lötverbindung wird vorzugsweise in einem Ofen, insbesondere einem Vakuum- oder einem Durchlaufofen, hergestellt. Vorzugsweise wird ein Kupfer-Lot verwendet, welches in Form eines Pulvers oder einer Folie vor dem Verlöten zwischen die genannten Körper eingebracht wird. Die Verwendung eines Nickel-Lots ist ebenfalls denkbar.
-
Schutz wird außerdem für eine Steuerungsbaugruppe beansprucht, welche aus mehreren erfindungsgemäßen Ventilbaugruppen zusammengesetzt ist, welche wiederum quer zur Längsachse nebeneinander angeordnet sind, wobei der zweite Körper einer Ventilbaugruppe vom ersten Körper einer unmittelbar benachbarten Ventilbaugruppe gebildet wird und/oder wobei der dritte Körper einer Ventilbaugruppe vom ersten Körper einer unmittelbar benachbarten Ventilbaugruppe gebildet wird.
-
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 einen grobschematischen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe;
- 2 eine perspektivische Ansicht des ersten Körpers von der ersten Seitenfläche her;
- 3 eine perspektivische Ansicht des ersten Körpers von der zweiten Seitenfläche her;
- 4 eine perspektivische Ansicht des zweiten Körpers von der dem ersten Körper zugewandten Seite her; und
- 5 eine perspektivische Ansicht einer Steuerungsbaugruppe, welche mehrere Ventilbaugruppen umfasst.
-
1 zeigt einen grobschematischen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe 10. Die Ventilbaugruppe 10 umfasst einen einteiligen ersten Körper 20, welcher beispielsweise aus Stahl, Gusseisen oder Aluminium besteht. Die bezüglich der Längsachse 11 kreiszylindrische Schieberbohrung 28 wird ausschließlich von dem ersten Körper 20 begrenzt. Die Schieberbohrung 28 durchsetzt den ersten Körper 20 vorzugsweise über seine gesamte Länge, wobei deren beiden gegenüberliegenden Enden im Betrieb fluiddicht verschlossen sind. In der Schieberbohrung 28 ist ein gesonderter Steuerschieber 12 in Richtung der Längsachse 11 beweglich aufgenommen. Je nach Stellung des Steuerschiebers 12 bestehen unterschiedliche Fluidaustauschverbindungen zwischen den verschiedenen Anschlussbohrungen (Nr. 26; 27 in 2).
-
Der erste Körper 20 hat eine erste und eine zweite Seitenfläche 21; 22, die jeweils eben ausgebildet sind, wobei sie parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei sie voneinander weg weisen. An der ersten Seitenfläche 21 liegt ein zweiter Körper 30 an, der, insbesondere durch Löten, stoffschlüssig mit der ersten Seitenfläche 21 verbunden ist. Der zweite Körper 30 ist in Form einer ebenen Platte mit konstanter Dicke ausgebildet. Er besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der erste Körper 20.
-
An der zweiten Seitenfläche 22 kann ein gesonderter dritter Körper 40 anliegen. Dies ist nur dann erforderlich, wenn die Kanalausnehmungen 23 auch zur zweiten Seitenfläche 22 hin offen sind. Bei der Ausführung des ersten Körpers nach 2 und 3 ist dies nicht der Fall, so dass der dritte Körper 40 hier entfallen kann. Der dritte Körper 40 ist, insbesondere durch Löten, stoffschlüssig mit der zweiten Seitenfläche 22 verbunden. Der dritte Körper 40 ist in Form einer ebenen Platte mit konstanter Dicke ausgebildet. Er besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der erste Körper 20.
-
In 1 ist rein beispielhaft eine einzige Kanalausnehmung 23 eingezeichnet. Eine mögliche, tatsächliche Anordnung der Kanalausnehmungen 23 ergibt sich aus den 2 und 3.
-
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Körpers 20 von der ersten Seitenfläche 21 her. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Körpers 20 von der zweiten Seitenfläche 22 her. Abseits der ersten und der zweiten Seitenfläche 21; 22 münden vorliegend insgesamt vier Anschlussbohrungen 26; 27 aus dem ersten Körper 20 aus. Die Anschlussbohrungen erster Art 26 sind zum Anschluss eines hydraulischen Aktuators, beispielsweise eines Hydraulikzylinders oder eines Hydromotors vorgesehen. Die Anschlussbohrungen zweiter Art 27 sind zum Einbau weiterer Ventileinheiten, beispielsweise Druckwaagen, Druckbegrenzungsventile oder Sperrventile, vorgesehen. Die verschiedenen Anschlussbohrungen 26; 27 sind vorliegend über insgesamt sieben gesonderte Kanalausnehmungen 23 mit der Schieberbohrung 28 oder der Druckwaagenbohrung fluidisch verbunden. Die Kanalausnehmung 23a verbindet zwei Anschlussbohrungen 26; 27 fluidisch miteinander. Die Kanalausnehmungen 23 sind jeweils als Nuten ausgebildet, welche ausschließlich zur ersten Seitenfläche 21 hin offen sind. Der entsprechende Nutgrund ist benachbart zur zweiten Seitenfläche 22 angeordnet, so dass die Kanalausnehmungen 23 zur zweiten Seitenfläche 22 hin fluiddicht verschlossen sind. Der genannte Nutgrund ist vorzugsweise verrundet ausgebildet. Zumindest einige Nuten sind im Bereich der Schieberbohrung 28 tiefer ausgebildet, als abseits der Schieberbohrung 28. Die Kanalausnehmungen 23 werden vorzugsweise mittels Fräsen, höchst vorzugsweise unter Verwendung eines Schaftfräsers hergestellt.
-
In der ersten Seitenfläche 21 sind vorliegend insgesamt zwei erste Mündungsöffnungen 24 angeordnet, welche jeweils einer zweiten Mündungsöffnung 25 in der zweiten Seitenfläche 22 fluchtend gegenüber liegen. Ein erste 24 und eine zugeordnete zweite Mündungsöffnung 25 wird jeweils von einer Bohrung gebildet, welche den ersten Körper 20 senkrecht zur ersten bzw. zweiten Seitenfläche 21; 22 durchsetzt. Die genannte Bohrung schneidet jeweils eine zugeordnete Kanalausnehmung 23.
-
4 zeigt eine perspektivische Ansicht des zweiten Körpers 30 von der dem ersten Körper zugewandten Seite her. Der zweite Körper 30 ist in Form einer ebenen Platte mit konstanter Dicke ausgebildet, deren vorliegend rechteckiger Umriss an den Umriss des ersten Körpers (Nr. 20 in 2; 3) angepasst ist. Die ebene Lötoberfläche 33 liegt an der ersten Seitenfläche (Nr. 21 in 2) an und ist mit dieser verlötet. Hierbei kann beispielsweise ein Kupferlot zum Einsatz kommen, welches beispielsweise in Form einer Folie zwischen den ersten und den zweiten Körper eingelegt wird, wobei der entsprechende Verbund in einem Ofen erhitzt wird, bis das Lot schmilzt. Nach dem Abkühlen des Lotes sind der erste und der zweite Körper stoffschlüssig miteinander verbunden, so dass die Kanalausnehmungen (Nr. 23 in 2) vom zweiten Körper 30 fluiddicht überdeckt sind.
-
Im Bereich der Kanalausnehmungen im ersten Körper ist der zweite Körper 30 vorliegend mit Vertiefungen 31 versehen, die so an die Kanalausnehmungen angepasst sind, dass im Bereich der Lötnaht keine scharfe Kante vorhanden ist. Hierdurch werden Materialspannungen durch Innendruck reduziert und es wird vermieden, dass während des Lötens flüssiges Lot aus dem Lötspalt austritt. Der Grund der Vertiefungen 31 ist vorzugsweise verrundet ausgebildet. Die Vertiefungen 31 werden vorzugsweise mittels Fräsen, höchst vorzugsweise unter Verwendung eines Schaftfräsers hergestellt. Zwecks Kosteneinsparung können die Vertiefungen 31 aber auch entfallen.
-
Weiter ist der zweite Körper 30 mit zwei ersten Verbindungsdurchbrüchen 32 versehen, welche den ersten Körper senkrecht zur ersten Seitenfläche durchsetzen. Die ersten Verbindungsdurchbrüche 32 sind jeweils fluchtend zu einer ersten Mündungsöffnung (Nr. 24 in 2) im ersten Körper angeordnet.
-
5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Steuerungsbaugruppe 50, welche mehrere Ventilbaugruppen 10 umfasst. Die einzelnen Ventilbaugruppen 10 sind jeweils entsprechend dem ersten Körper 20, gemäß 2 und 3, ausgebildet. Die in 5 vorderste Ventilbaugruppe 10 ist von der zweiten Seitenfläche 22 her gezeigt. Die Kanalausnehmungen 23 sind zur gegenüberliegenden ersten Seitenfläche 21 hin offen. Dort liegt ein erster Körper 20b einer benachbarten Ventilbaugruppe 10 an. Die beiden ersten Körper 20a; 20b sind stoffschlüssig miteinander verbunden. Der erste Körper 20b bildet also in Bezug auf die Ventilbaugruppe, deren erster Körper mit der Bezugsziffer 20a versehen ist, einen zweiten Körper. Allein dem in der Reihe letzten ersten Körper 20c ist ein gesonderter zweiter Körper zugeordnet, der in 5 jedoch nicht dargestellt ist. Der zuletzt genannte zweite Körper ist beispielsweise gemäß der 4 ausgebildet. Alle in 5 dargestellten ersten Körper 20 sind miteinander verlötet.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Ventilbaugruppe
- 10a
- Ventilbaugruppe
- 11
- Längsachse
- 12
- Steuerschieber
- 13
- Lötverbindung
- 20
- erster Körper
- 20a
- erster Körper
- 20b
- erster Körper
- 20c
- erster Körper
- 21
- erste Seitenfläche
- 22
- zweite Seitenfläche
- 23
- Kanalausnehmung
- 23a
- Kanalausnehmung
- 24
- erste Mündungsöffnung
- 25
- zweite Mündungsöffnung
- 26
- Anschlussbohrung erster Art
- 27
- Anschlussbohrung zweiter Art
- 28
- Schieberbohrung
- 30
- zweiter Körper
- 31
- Vertiefung
- 32
- erster Verbindungsdurchbruch
- 33
- Lötoberfläche
- 40
- dritter Körper
- 50
- Steuerungsbaugruppe
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
