DE102018126116A1

DE102018126116A1 - Hydraulischer Verteilerblock, hydraulisches Aggregat und Verfahren

Info

Publication number: DE102018126116A1
Application number: DE102018126116.0A
Authority: DE
Inventors: Jan Lukas Bierod; Rene Huettl; Andreas Guender; Marco Scholz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2018-10-19
Publication date: 2020-04-23
Also published as: US11353130B2; US20200124196A1; CN111075792A

Abstract

Offenbart ist ein hydraulischer Verteilerblock zur Fluidführung, der zumindest zwei Anschlussflächen aufweist, die jeweils eine Anschlussöffnung aufweisen. Die Anschlussöffnungen der Anschlussflächen sind zudem durch einen Strömungskanal verbunden, wobei dieser zumindest eine Biegung aufweist die kontinuierlich gekrümmt ist und die Anschlussflächen räumlich voneinander getrennt sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Verteilerblock gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren geht diese Erfindung von einem hydraulischen Aggregat mit diesem hydraulischen Verteilerblock und drei Verfahren zur Herstellung des hydraulischen Verteilerblocks aus.
Hintergrund der Erfindung
Aus dem Stand der Technik sind hydraulische Aggregate bekannt, die zur Versorgung von einem oder mehreren Verbrauchern zumindest eine Pumpe mit Antriebsmotor, einem Behälter für den Flüssigkeitsvorrat, d. h. einen Tank, und einen Filter aufweisen. Um die Hydraulikflüssigkeit an die Verbraucher zu leiten oder zu verteilen, kann das Hydraulikaggregat außerdem einen hydraulischen Verteilerblock aufweisen. Dieser kann an die Pumpe und an den Tank angeschlossen sein, beispielsweise durch Druckschläuche, und die Verbindung zu Verbrauchern herstellen, die von der Pumpe mit Fluid versorgt werden. Das heißt, ein Verteilerblock hat zumindest einen Anschluss für die Pumpe oder den Tank und zumindest einen Anschluss für den Verbraucher, um diesen mit dem Tank oder der Pumpe zu verbinden. Dazwischen ist ein jeweiliger Strömungskanal ausgebildet, sodass der Verbraucher zumindest einen Anschluss aufweist, der mit der Pumpe verbunden ist und/oder einen Anschluss, der mit dem Tank verbunden ist. Ventilblöcke werden meist durch spanende Bearbeitung gefertigt. Mit anderen Worten können die Strömungskanäle durch Bohren erzeugt werden. Wird also eine Umlenkung in den Verteilerblock erforderlich, so wird diese Umlenkung herkömmlicher Weise durch das Treffen zweier Bohrlöcher erzeugt. Aus bauraumtechnischen Gründen kann auch eine größere Umlenkung des Strömungskanals als 90 Grad erforderlich sein. Diese wird innerhalb des Verteilerblocks meist durch Hilfsbohrungen realisiert, die später verschlossen werden. Das heißt, die Fertigung einer Umleitung des Strömungskanals kann sehr aufwendig sein, und außerdem bestehen bei der konventionellen Fertigung durch spanende Bearbeitung Einschränkungen der Gestaltung der inneren Geometrie. Da die Bohrungen nur geradeaus geführt werden, sind die Treffpunkte der Bohrlöcher meist rechtwinklig. Durch die Hilfsbohrungen und auch durch die Umlenkung entstehen scharfkantige Ecken innerhalb des Strömungskanals, die beispielsweise zu einer starken Verwirbelung und zu einer Erhöhung des Strömungswiderstands innerhalb des Verteilerblocks führen können.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen vorrichtungstechnisch einfachen und kostengünstigen hydraulischer Verteilerblock zu schaffen, der eine optimierte Strömungsführung aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein hydraulisches Aggregat mit diesem hydraulischen Verteilerblock zu schaffen und außerdem ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung des hydraulischen Verteilerblocks zu schaffen. Bevorzugt genügt die Erfindung branchen-typischen Aspekten der Serienfertigung.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe hinsichtlich des hydraulischen Verteilerblocks wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Aufgabe hinsichtlich des hydraulischen Aggregats wird gelöst gemäß den Merkmalen gemäß des Anspruchs 12 und hinsichtlich des Verfahrens gemäß den Merkmalen der Ansprüche 13, 14 und 15.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist ein hydraulischer Verteilerblock zur Fluidführung vorgesehen. Der hydraulische Verteilerblock kann beispielsweise dazu konfiguriert sein, die Strömung eines Fluides zwischen der Pumpe und/oder dem Tank und einem Verbraucher zu leiten. Dazu weist der Verteilerblock auf zumindest einer ersten Anschlussfläche zumindest eine Verbraucheranschlussöffnung auf, über die der Verbraucher mit dem Verteilerblock verbindbar ist. Des Weiteren weist der Verteilerblock zumindest eine weitere Anschlussfläche auf, die ebenfalls zumindest eine Anschlussöffnung aufweist. An die Anschlussöffnung können beispielsweise eine Pumpe und/oder ein Tank anschließbar sein. Die Anschlussöffnung und die Verbraucheranschlussöffnung sind durch zumindest einen Strömungskanal verbunden. Des Weiteren sind die Anschlussflächen des Verteilerblocks räumlich voneinander getrennt, d. h. die Anschlussflächen liegen sich auf dem Verteilerblock nicht direkt gegenüber. Der Strömungskanal ist gebogen und/oder er weist zumindest eine Biegung auf, um die Anschlussöffnungen miteinander zu verbinden, wobei die Krümmung dieser Biegung kontinuierlich ist. Mit anderen Worten ist der Krümmungsradius der Biegung größer als null, und der Strömungskanal ist frei von scharfen Kanten. Der Krümmungsradius kann zusätzlich über der Biegung veränderlich sein.
Ein Vorteil dieser Erfindung ist es, dass durch die Biegung innerhalb des Strömungskanals, die kontinuierlich ausgebildet ist und insbesondere einen Krümmungsradius aufweist, der größer als null ist, die Strömungsführung optimiert sein kann und es deshalb weniger Strömungsverlust innerhalb des Strömungskanals gibt. Des Weiteren können Strömungsgeräusche durch diese Strömungsführung reduziert werden. Durch die Umlenkung der Strömungsführung durch eine scharfe Kante, wie sie beispielsweise bei einer Strömungsführung vorliegt, die durch spanende Bearbeitung entstanden ist, kann vorbeiströmendes Fluid an der scharfen Kante zu einer erhöhten Geräuschentwicklung führen und zudem kann es an der scharfen Kante zur Verwirbelungen, die den Strömungswiderstand innerhalb des Verteilerblocks erhöhen, kommen. Durch die Erfindung kann somit der Wirkungsgrad erhöht werden, beispielsweise des gesamten Aggregats, in dem der Verteilerblock eingebaut werden kann, und außerdem kann die Geräuschemission reduziert werden.
Vorzugsweise kann der Strömungskanal eine oder mehrere Biegungen aufweisen, die insgesamt eine Krümmung von mindestens 180 Grad aufweisen. Mit anderen Worten kann der Strömungskanal beispielsweise mindestens eine 180-Grad-Biegung und/oder mindestens zwei 90-Grad-Biegungen aufweisen, wobei die Biegungen kontinuierlich sind.
Besonders vorzuziehen ist es, wenn die Biegung oder die Biegungen von Material komplett und/oder einstückig und/oder im Wesentlichen vollständig und/oder von sechs Seiten umschlossen ist/sind. Mit anderen Worten ist/sind die Biegung oder Biegungen nicht durch Hilfsbohrungen realisiert. Der hydraulische Verteilerblock kann gegossen sein und somit sind die Strömungskanäle schon während des Herstellungsprozesses vorgesehen und/oder vorhanden. Ein Vorteil davon ist es beispielsweise, dass durch die Vermeidung von Hilfsbohrungen scharfe Kanten vermieden werden, an denen Verwirbelungen der Strömung entstehen können. Des Weiteren müssen Hilfsbohrungen nicht nach der Fertigung des Strömungskanals, durch beispielsweise Verschlussstopfen, geschlossen werden, und somit kann die Montage des hydraulischen Verteilerblocks erleichtert und beschleunigt werden. Außerdem können Sicherheitsrisiken durch die Vermeidung von Hilfsbohrungen reduziert werden. Eine Hilfsbohrung mit einem Verschlusstopfen kann beispielsweise eine mechanische Schwachstelle des Verteilerblocks darstellen und beispielsweise die Festigkeit des Verteilerblocks verringern. Somit kann beispielsweise die Gefahr bestehen, dass der Verteilerblock dem hohen Druck im Inneren nicht standhält, und es zum Beispiel zu einer Leckage kommt.
Vorzugsweise weist der Verteilerblock zumindest zwei Strömungskanäle auf, wobei ein erster Strömungskanal den Verbraucher vorzugsweise mit dem Tank des Hydraulikaggregats und ein zweiter Strömungskanal vorzugsweise den Verbraucher mit der Pumpe des hydraulischen Aggregats verbindet. Mit anderen Worten verbindet der erste Strömungskanal eine erste Verbraucheranschlussöffnung der ersten Anschlussfläche mit einer Pumpenanschlussöffnung der zweiten Anschlussfläche, und ein weiterer Strömungskanal verbindet eine zweite Verbraucheranschlussöffnung mit einer Tankanschlussöffnung der zweiten Anschlussfläche. Somit kann der Verteilerblock gleichzeitig zur Fluidverteilung und/oder zur Fluidleitung zwischen Verbraucher und Pumpe und zwischen Verbraucher und Tank konfiguriert sein.
Vorzugsweise können die Verbraucheranschlussöffnungen derart ausgebildet sein, dass sie an einen Modulblock und/oder eine Reihenplatte und/oder einen Steuerblock, insbesondere nach einem Standard, besonders bevorzugt IH20-Standard, anschließbar sind. Dies ist vorteilhaft, da durch den Modulblock oder die Reihenplatte oder den Steuerblock ein flexibler Aufbau des hydraulischen Aggregats möglich ist, beispielsweise können Steuerblöcke nach IH20-Standard aus verschiedenen Modulen und zusätzlichen Höheverkettungen individuell zusammengestellt werden. Somit kann der Verteilerblock vielseitig einsetzbar sein.
Des Weiteren weist der Ventilblock vorzugsweise zumindest eine Ventilöffnung auf, in die ein Ventil einsetzbar ist, und/oder einen Ventilanschluss, an den ein Ventil anschließbar ist. Die Ventilöffnung und/oder der Ventilanschluss sind vorzugsweise mit dem Strömungskanal oder einem der Strömungskanäle verbunden. Der Strömungskanal, der die Verbraucheranschlussöffnung mit der Pumpenanschlussöffnung verbindet, kann beispielsweise mit einer Ventilöffnung verbunden sein, in die ein Rückschlagventil einsetzbar ist. Des Weiteren kann beispielsweise eine weitere Ventilöffnung bestehen und/oder ein Ventilanschluss, in den ein Druckbegrenzungsventil einsetzbar ist. Dieses ist vorzugsweise fluidisch bzw. schaltkreistechnisch zwischen den beiden Strömungskanälen angeordnet, d. h. es weist sowohl eine Verbindung zu dem Strömungskanal auf, der die Pumpenanschlussöffnung mit der Verbraucheranschlussöffnung verbindet, als auch mit dem Strömungskanal, der die Tankanschlussöffnung mit einer weiteren Verbraucheranschlussöffnung verbindet. Somit kann bei einem Überdruck in der Pumpenleitung eine Verbindung zu dem Tank geöffnet werden. Die Ventilöffnung entsteht, wie auch der Strömungskanal, bevorzugt durch einen Gießprozess.
Des Weiteren weist der hydraulische Verteilerblock vorzugsweise zumindest eine zur Aufnahme eines Filters, beispielsweise eines Druckfilters, gebildete Filteraufnahme auf. Der Filter ist dabei zumindest teilweise in die Filteraufnahme aufnehmbar. Durch die teilweise Aufnahme des Filters in die Filteraufnahme wird beispielsweise Bauraum gespart. Herkömmlicher Weise wird eine Aufnahme für einen Filter an eine gerade Fläche des Verteilerblocks angeflanscht, d. h. herkömmlicher Weise wird mehr Platz und ein zusätzliches Bauteil benötigt. Dies wird durch die Erfindung vermieden. Die Filteraufnahme kann zudem rund ausgebildet sein und ein Gewinde aufweisen, das heißt eine Einschrauböffnung aufweisen. So kann der Druckfilter leicht und schnell montiert werden.
Die Filteraufnahme ist außerdem derart in dem hydraulischen Verteilerblock integriert, so dass ein eingebauter Druckfilter eine Verbindung zu einer Verbraucheranschlussöffnung und zu der Pumpenanschlussöffnung aufweist. Mit anderen Worten verläuft der Strömungskanal, der die Pumpenanschlussöffnung mit einer Verbraucheranschlussöffnung verbindet, zuerst in die Filteraufnahme und von dort weiter zu der Verbraucheranschlussöffnung. Das heißt, die Filteraufnahme hat zwei Öffnungen, wovon eine Öffnung vorzugsweise mit der Pumpenanschlussöffnung und optional ebenfalls mit der Tankanschlussöffnung, insbesondere über die Ventilöffnung, in die beispielsweise ein Druckbegrenzungsventil einsetzbar ist, verbunden ist, und eine weitere Öffnung, die mit einer Verbraucheranschlussöffnung verbunden ist. Somit kann das Fluid, bevor es von der Pumpe an die Verbraucher geleitet wird, gefiltert werden.
Des Weiteren kann der Verteilerblock zumindest eine Detektieröffnung aufweisen, insbesondere eine Sensoröffnung zum Einsetzen eines Sensors und/oder einen Messanschluss, insbesondere einen Minimessanschluss. In den Messanschluss und/oder in den Minimessanschluss kann vorzugsweise eine Messeinrichtung einsetzbar sein. Durch die Integration von zumindest einer Detektieröffnung wird eine einfache und kostengünstige Überprüfung des Druckes oder der Temperatur des Fluides an definierten Messpunkten oder einem definierten Messpunkt gewährleistet. Mit anderen Worten ist keine nachträgliche Einbringung der Sensoröffnung und/oder dem Messanschluss notwendig, und somit können Messpunkte in dem Verteilerblock genau definiert sein. Infolgedessen wird die Vergleichbarkeit der Messergebnisse erhöht. Des Weiteren wird die Montage des Sensors und der Messeinrichtung erleichtert.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Verteilerblock derart ausgebildet sein, dass zumindest eine Anschlussfläche zwischen null und 90 Grad gegenüber einer weiteren benachbarten Fläche geneigt ist. Mit anderen Worten hat die Anschlussfläche zu zumindest einer benachbarten Fläche keinen rechten Winkel. Somit kann beispielsweise die Zugänglichkeit bei der Montage vereinfacht werden, wenn beispielsweise Druckschläuche an den Verteilerblock angeschlossen werden, beispielsweise während dieser bereits in einem hydraulischen Aggregat montiert ist. Außerdem werden durch eine Reduzierung der Montagezeit Kosten eingespart. Des Weiteren kann die Neigung der Fläche derart gestaltet sein, dass der Biegewinkel von Schläuchen, insbesondere in eingebautem Zustand, verringert wird, die an die Verbraucheranschlussöffnungen und/oder an die Pumpenanschlussöffnungen und/oder an die Tankanschlussöffnungen angeschlossen werden. Durch die Verringerung von Biegewinkeln der Schläuche können beispielsweise weniger Kräfte auf einen Anschluss ausgeübt werden.
Die zweite Anschlussfläche, die die Pumpenanschlussöffnung und die Tankanschlussöffnung aufweist, kann zumindest eine weitere Pumpenanschlussöffnung aufweisen, die mit beiden der ersten Verbraucheranschlussöffnung verbunden sein können. Vorzugsweise verbinden sich die Strömungskanäle, die mit einer jeweiligen Pumpenanschlussöffnung verbunden sind, und vereinigen sich somit zu einem Strömungskanal. Somit können beispielsweise zwei Pumpen über den Verteilerblock die oder den an dem Verteilerblock angeschlossen Verbraucher, mit Fluid versorgen. Die Pumpen sind durch diesen Aufbau parallel geschaltet. Dadurch kann beispielsweise eine erhöhte Fördermenge für den Antrieb von Verbrauchern erzeugt werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel können auch zwei Druckleitungen einer Pumpe an die mindestens zwei Pumpenanschlussöffnungen anschließbar sein.
Des Weiteren kann der Verteilerblock auch mindestens zwei Tankanschlussöffnungen aufweisen. Zumindest einer der Tankanschlüsse ist vorzugsweise auf der zweiten Anschlussfläche angeordnet.
Der Verteilerblock weist vorzugsweise außerdem eine optimierte Gestaltung der äußeren Grundform auf. Mit anderen Worten kann die Grundform bis auf die Wandstärke, die benötigt wird, um eine ausreichende Festigkeit zu erhalten, der Form der Strömungskanäle angepasst sein. Dies kann Material einsparen, und außerdem kann somit Bauraum eingespart werden. Infolgedessen kann der Verteilerblock in einem engen Bauraum installiert sein. Die optimierte Anpassung der äußeren Grundform an die Strömungskanäle kann dabei teilweise oder im Wesentlichen vollständig erfolgen.
Des Weiteren kann die äußere Grundform des Verteilerblocks zumindest einen Befestigungspunkt, insbesondere eine Vielzahl von Befestigungspunkten, aufweisen. Durch eine Vielzahl von Befestigungspunkten besteht die Möglichkeit zur Befestigung des Verteilerblocks in verschiedenen Einbaulagen. Die Befestigungspunkte können dabei an allen Seiten des Verteilerblocks vorgesehen sein, insbesondere an fünf Seiten. Somit ist eine flexible Verwendung des Verteilerblocks in verschiedenen hydraulischen Aggregaten möglich. Durch die Integration des oder der Befestigungspunkt/e kann außerdem die Montage erleichtert werden, da diese/r nicht bei der Montage vorbereitet werden muss/müssen.
Der Verteilerblock kann durch ein Verfahren hergestellt werden, das im Folgenden näher beschrieben wird. Zuerst wird eine Gussform für die äußere Grundform des Verteilerblocks bereitgestellt. Diese kann beispielsweise auch das Negativ des Befestigungspunktes enthalten, welcher insbesondere eine Einsparung ist, in die ein Gewinde nach dem Gussprozess geschnitten werden kann. Danach wird in einem zweiten Schritt, der auch gleichzeitig oder vor dem ersten Schritt ausgeführt werden kann, ein Gusskern des Negativs des Strömungskanals oder der Strömungskanäle durch 3D-Druck, insbesondere durch 3D-Sandkerndruck, erstellt. Der Gusskern kann neben dem Strömungskanal oder den Strömungskanälen außerdem das Negativ der Ventilöffnung und/oder Ventilaussparung und/oder das Negativ der Detektieröffnung und auch die Filteraufnahme enthalten. Die Filteraufnahme kann wie auch der Befestigungspunkt nach dem Gießen derart bearbeitet werden, dass ein Druckfilter eingeschraubt werden kann. Die Filteraufnahme mit Gewinde kann derart leicht und kostengünstig realisiert werden, wohingegen eine reine spanende Bearbeitung wegen des Bearbeitungsaufwands teuer wäre. Nach dem Bereitstellen der Gussform für die äußere Grundform und nach dem Erstellen des Negativs des Strömungskanals oder der Strömungskanäle und der sonstigen Funktionselementsöffnungen durch 3D-Druck, können die beiden Gussformen zusammengesetzt werden und anschließend ausgegossen werden. Nach dem Ausgie-ßen und nachdem das Bauteil aus der Gussform herausgelöst ist, können weitere Bearbeitungsschritte wie beispielsweise Gewindeschneiden und/oder Schleifen durchgeführt werden.
Durch das Verfahren zur Herstellung des hydraulischen Verteilerblocks durch den Gießprozess mit Hilfe einer Kerngussform, die durch 3D-Druck erstellt ist, kann die spanende Bearbeitung, die herkömmlich zur Herstellung eines Verteilerblocks notwendig ist, größtenteils entfallen. Durch den Entfall von verschiedenen Prozessschritten, die bei der spanenden Endfertigung notwendig sind, wie beispielsweise die Entgratung an tiefen Bohrübergangsbeschneidungen und/oder das Bohren der Strömungskanäle und/oder das Vorbohren und anschließende Fräsen der Öffnungen oder Anschlüsse für Funktionselemente, wie den Druckfilter und/oder die Ventile, können die Herstellungskosten des Verteilerblocks stark reduziert werden. Insgesamt verringert das Verfahren der Herstellung des Verteilerblocks die bisher notwendigen Bearbeitungsschritte. Somit können Kosten gespart werden. Ein weiterer Vorteil der Herstellung des Verteilerblocks in dem Gießprozess ist es, dass die Festigkeit des gesamten Verteilerblocks erhöht werden kann, da scharfkantige Bohrüberschneidungen nicht entstehen. Des Weiteren wird die mechanische Stabilität ebenfalls dadurch verbessert. Auch der Bauraum, der benötigt wird, wird durch die nahezu unbeschränkte Gestaltungsfreiheit des 3D-Drucks, durch den das Negativ des Strömungskanals erstellt ist, reduziert. Des Weiteren kann auch die äußere Grundform des Verteilerblocks durch dieses Verfahren zur Herstellung an die Anwendungsansprüche, insbesondere hinsichtlich des Bauraums, angepasst werden. So kann die äußere Grundform zumindest teilweise oder abschnittsweise sehr stark an die Form des Strömungskanals und/oder der Strömungskanäle und/oder der Funktionselementsöffnungen angepasst werden.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung des hydraulischen Verteilerblocks weist ebenfalls in einem ersten Schritt das Bereitstellen einer Gussform für die äußere Grundform des Verteilerblocks auf. Auch hier kann diese Gussform bereits den Befestigungspunkt enthalten. Es kann außerdem zumindest ein Strömungskanal aus Rohrstücken und/oder aus zumindest einem gebogenen Rohrstück erstellt werden, und gegebenenfalls können die einzelnen Rohrstücke anschließend form- und/oder kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden werden. Das Bereitstellen der Gussform und auch die Erstellung des Strömungskanals aus Rohrstücken können gleichzeitig und/oder in einer beliebigen Reihenfolge nacheinander ausgeführt werden. Danach wird der Strömungskanal in die Gussform eingelegt. Zusätzlich können Platzhalter eingelegt werden, für beispielsweise die Ventilöffnung und/oder die Filteraufnahme und/oder die Detektieröffnung. Danach wird der Verteilerblock ausgegossen. Mit anderen Worten wird der vorher erstellte zumindest einen Strömungskanal in die Gussform eingegossen. Die äußere Grundform und der erstellte Strömungskanal können auch verschiedene Materialien, wie beispielsweise Gusseisen und/oder Stahl, aufweisen. Somit können verschiedene Materialeigenschaften wie beispielsweise Elastizität und/oder Festigkeit genutzt werden, um einen stabileren und langlebigen Verteilerblock herzustellen Dieses Fertigungsverfahren ermöglicht ebenfalls eine große Gestaltungsfreiheit und/oder erhöht die Festigkeit. Außerdem können durch dieses Verfahren zur Herstellung ebenfalls Prozessschritte der Fertigung verringert werden.
In einem weiteren Verfahren kann der hydraulische Verteilerblock mittels 3D-Metalldruck erstellt werden. Beim 3D-Metalldruck sind die Gestaltungsmöglichkeiten sehr groß, da bei diesem Metallpartikel beispielsweise schichtweise auf das Werkstück aufgeschmolzen werden. Somit sind viele verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten der Strömungskanäle denkbar. Ein weiterer Vorteil des Metalldrucks ist es, dass verschiedenste Metalle und Metalllegierungen zur Herstellung des Verteilerblocks genutzt werden können. Somit sind die Materialeigenschaften flexibel und können an die Anwendungsanforderungen angepasst werden. Des Weiteren hat die Herstellung des Verteilerblocks mittels 3D-Metalldruck ähnliche Vorteile wie die Herstellung des hydraulischen Verteilerblocks durch das Ausgießen einer Gussform mit einer Kerngussform, die durch 3D-Druck erstellt wurde. Auch bei diesem Verfahren entstehen keine Kanten im Inneren des Strömungskanals. Zusätzlich verringern sich die Prozessschritte der Herstellung mittels 3D-Metalldruck weiter und ist somit ohne eine aufwendige Nachbearbeitung möglich.
Figurenliste
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1a und 1b jeweils eine perspektivische Ansicht eines Verteilerblocks mit Strömungskanälen und Funktionselementsöffnungen, und
2a eine perspektivische Ansicht eines Verteilerblocks mit Funktionselementen.

1a zeigt einen Verteilerblock 1, der eine L-ähnliche Form aufweist. Das heißt, zwei sich in etwa parallel gegenüberliegende Flächen 4 sind etwa L-förmig ausgebildet. Außerdem weist der Verteilerblock 1 eine größte Fläche 6 auf, die benachbart zu den Flächen 4 ist. Gegenüberliegend der Fläche 6, weist der Verteilerblock 1 zwei Flächen 8, 10 auf, die in ihrer Summe etwa so groß sind wie die Fläche 6, und die unterschiedliche Entfernungen zu der Fläche 6 aufweisen, wobei die Fläche 8 weiter entfernt ist, als die Fläche 10.
Des Weiteren weist der Verteilerblock 1 zwei Anschlussflächen 12, 14 auf. Die Anschlussfläche 12 ist ein Teil der Fläche 6 des Verteilerblocks 1, während die Anschlussfläche 14 auf einer L-förmigen Fläche 4 des Verteilerblocks angeordnet ist. Die Anschlussfläche 12 weist zwei Verbraucheranschlussöffnungen 16 und 18 auf.
Die Verbraucheranschlussöffnung 16 ist mit einer Tankanschlussöffnung 20 durch einen Strömungskanal 22 verbunden, wobei die Tankanschlussöffnung 20 auf der Anschlussfläche 14 angeordnet ist. Der Strömungskanal 22, der die Verbraucheranschlussöffnung 16 und die Tankanschlussöffnung 20 verbindet, ist mit einer Biegung ausgebildet, die etwa einen 90-Grad-Bogen überschreitet. Des Weiteren weist der Strömungskanal 22 eine weitere 90-Grad-Biegung auf, die sich von der Tankanschlussöffnung der ersten 90-Grad-Biegung anschließt, und in die Verbraucheranschlussöffnung 16 mündet. Die Biegungen des Strömungskanals 22 sind dabei etwa senkrecht ausgeführt, das heißt die Biegungen erfolgen auf unterschiedlichen Ebenen.
Des Weiteren ist die Anschlussfläche 14 in zwei Teilstücke geteilt, wobei ein Teil der Anschlussfläche 14, eine geneigte Anschlussfläche 23 ist, die zu anderen Flächen, beispielsweise zu der Fläche 8 mit einem Winkel, der ungleich 90 ° ist, geneigt ist. Auf der geneigten Anschlussfläche 23 ist eine erste Pumpenanschlussöffnung 24 und eine zweite Pumpenanschlussöffnung 26 angeordnet. Diese weisen einen jeweiligen Strömungskanal 28 und 30 auf, die in einen gemeinsamen Strömungskanal 32 münden. Der Strömungskanal 30 und der Strömungskanal 28 sind derart gebogen, sodass sie in dem Strömungskanal 32 zusammengeführt werden können. Aus konstruktiven Gründen weist der Strömungskanal 18 eine etwas stärkere Biegung auf als der Strömungskanal 20. Der Strömungskanal 32 wiederum mündet in eine Filteraufnahme 34, die auf der Fläche angeordnet ist, die gegenüberliegend auf der Fläche 8 angeordnet ist. Des Weiteren weist die Verbraucheranschlussöffnung 18 eine Verbindung durch einen Strömungskanal 36 zu der Filteraufnahme auf. Mit anderen Worten bildet sich ein Strömungskanal für ein Fluid von der Pumpenanschlussöffnung 24 und/oder der Pumpenanschlussöffnung 26 durch die Strömungskanäle 28, 30, 32, über die Filteraufnahme 34, durch den Strömungskanal 36 bis zu der Verbraucheranschlussöffnung 18 in dem Verteilerblock 1 aus. Der Strömungskanal 36 weist außerdem eine 90-Grad-Biegung auf und weist besonders in einem Bereich, der sich an die Filteraufnahme 34 anschließt, keine runde, sondern eine ovale Grundform auf.
Der Strömungskanal 36, der die Verbraucheranschlussöffnung 18 über die Filteraufnahme 34 mit der Pumpenaufnahmeöffnung 24, 26 verbindet, weist außerdem eine T-förmige Abzweigung auf. Ein Teilstück 38 mündet in die Verbraucheranschlussöffnung 18 und steht in etwa senkrecht auf dem Strömungskanal 36. Das weitere Teilstück, das sich gerade an den Strömungskanal 26 anschließt, ist eine Ventilöffnung 40. In diese kann beispielsweise ein Rückschlagventil eingesetzt werden, das den Rückfluss des Fluides von der Verbraucheranschlussöffnung 18 zu der Filteraufnahme 34 verhindert. Die Ventilöffnung 40 ist auf einer benachbarten Fläche 42 der größten Fläche des Ventilblocks 1 angeordnet, die die kleinste Fläche des Ventilblocks darstellt.
In den Strömungskanal 32 mündet neben den Strömungskanälen 28, 30 ein weiterer Strömungskanal 44. Diese verbindet den Strömungskanal 32 über eine weitere Ventilöffnung 46 mit der Tankanschlussöffnung 20 und dem Strömungskanal 22. In die Ventilöffnung 46 kann beispielsweise ein Druckbegrenzungsventil angeschlossen werden. Wird der Druck beispielsweise in dem Filter, der in die Filteraufnahme 34 eingesetzt werden kann, zu groß, so kann das Druckbegrenzungsventil in der Ventilöffnung 46 eine Druckmittelverbindung zwischen der Filteraufnahme 34 und dem Tank herstellen. Der Strömungskanal 44 ist zudem um etwa 180 Grad gebogen. Die Biegung verläuft gleichmäßig von der Ventilaufnahmeöffnung 46 bis zu dem Strömungskanal 32 in den der Strömungskanal 44 mündet.
Des Weiteren weist der Verteilerblock 1 verschiedene Detektieröffnungen 48 auf, wobei eine Detektieröffnung 48 in den Strömungskanal 22, eine oder einer in den Strömungskanal 44, eine oder einer in die Filteraufnahme 34 und insgesamt drei in den Strömungskanal 36 münden. Die Detektieröffnungen 48 können beispielsweise Sensoren und/oder Messeinrichtungen aufnehmen, die beispielsweise den Druck oder die Temperatur messen.
In den Ventilblock 1 sind außerdem eine Vielzahl von Befestigungspunkten 50 eingesetzt. Diese befinden sich auf allen Flächen des Ventilblocks 1, außer den Flächen 8, 10. Aus Gründen der Übersicht ist nur ein Befestigungspunkt 50 mit einem Bezugszeichen versehen.
In 1b ist eine weitere perspektivische Ansicht des Ventilblocks 1 gegeben, wobei die Filteraufnahme 34 dargestellt ist. Hier ist zu erkennen, dass der Strömungskanal 32 und der Strömungskanal 36 in die Filteraufnahme münden. Des Weiteren ist zu erkennen, dass sowohl der Strömungskanal 36 als auch der Strömungskanal 22 keine eindimensionale Biegung aufweisen, sondern sich die Biegung in zwei Ebenen erstreckt.
In 2a ist der Ventilblock 1 mit verschiedenen Funktionselementen dargestellt, wie einem Druckfilter 52, der in die Filteraufnahme 34, siehe 1b, eingesetzt ist. Des Weiteren ist in die Ventilaufnahmeöffnung 46, siehe 1a, ein Druckbegrenzungsventil 54 eingesetzt. Außerdem sind Sensoren 56 und Messeinrichtungen 58 in die Detektieröffnungen 48 eingesetzt.
An die Tankanschlussöffnung 20, die Pumpenanschlussöffnungen 24, 26, s. 1, können beispielsweise Druckschläuche angeschlossen werden, wobei an die Pumpenanschlussöffnungen 24, 26 Druckanschlüsse von einer Pumpe oder von zwei Pumpen angeschlossen werden können. Des Weiteren kann in die Ventilöffnung 40 ein weiteres Ventil eingesetzt werden.
Des Weiteren ist zu erkennen, dass die Grundform des Ventilblocks 1 stark dem Strömungskanal 36, sowie der Ventilöffnung 40 angepasst ist und der Ventilblock 1 teilweise an die Strömungskanalgeometrie angepasst ist.
Offenbart ist ein hydraulischer Verteilerblock zur Fluidführung, der zumindest zwei Anschlussflächen aufweist, die jeweils zumindest eine Anschlussöffnung aufweisen. Die Anschlussöffnungen der Anschlussflächen sind zudem durch einen Strömungskanal verbunden, wobei dieser zumindest eine Biegung aufweist die kontinuierlich gekrümmt ist und die Anschlussflächen räumlich voneinander getrennt sind.
Bezugszeichenliste

1: Verteilerblock
4, 6, 8, 10, 42: Flächen
12, 14: Anschlussflächen
16, 18: Verbraucheranschlussöffnungen
20: Tankanschlussöffnung
22, 28, 30, 32, 36, 44: Strömungskanal
23: geneigte Anschlussfläche
24, 26: Pumpenanschlussöffnungen
34: Filteraufnahme
38: Teilstück
40, 46: Ventilöffnung
48: Detektieröffnungen
50: Befestigungspunkt
52: Druckfilter
54: Druckbegrenzungsventil
56: Sensor
58: Messeinrichtung

Claims

Hydraulischer Verteilerblock zur Fluidführung mit zumindest einer ersten Anschlussfläche (12, 14), die zumindest eine Verbraucheranschlussöffnung (16, 18) aufweist, die mit zumindest einem Verbraucher verbindbar ist, und mit zumindest einer weiteren zweiten Anschlussfläche (12, 14) mit zumindest einer weiteren Anschlussöffnung (20, 24, 26), wobei die Anschlussöffnung und die Verbraucheranschlussöffnung (16, 18) durch zumindest einen Strömungskanal (22, 28, 30, 32, 36, 44) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussflächen (12, 14) räumlich voneinander getrennt sind, und der Strömungskanal (22, 28, 30, 32, 36, 44) zumindest eine Biegung aufweist, wobei diese kontinuierlich gekrümmt ist.
Hydraulischer Verteilerblock gemäß Anspruch 1, wobei der Strömungskanal (22, 28, 30, 32, 36, 44) zumindest eine Biegung von mindestens 180 ° und/oder zumindest zwei Biegungen von mindestens 90 ° aufweist.
Hydraulischer Verteilerblock gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Biegung/en einstückig von Material umschlossen ist/sind.
Hydraulischer Verteilerblock gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Verbraucher direkt oder über ein Reihenplatte oder über eine Grundplatte an die erste Anschlussfläche (12, 14) und/oder die Verbraucheranschlussöffnungen (16, 18) anschließbar ist.
Hydraulischer Verteilerblock gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein erster Strömungskanal (22, 28, 30, 32, 36, 44) eine erste Verbraucheranschlussöffnung (16, 18) der ersten Anschlussfläche (12, 14) mit einer Pumpenanschlussöffnung (24, 26) der zweiten Anschlussfläche (12, 14) und ein weiterer zweiter Strömungskanal (22, 28, 30, 32, 36, 44) eine zweite Verbraucheranschlussöffnung (16, 18) der ersten Anschlussfläche (12, 14) mit einer Tankanschlussöffnung (20) der zweiten Anschlussfläche (12, 14) verbindet.
Hydraulischer Verteilerblock gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei dieser zumindest eine Ventilöffnung (40, 46) zum Einsetzen eines Ventils (54) aufweist, die mit zumindest einem Strömungskanal (22, 28, 30, 32, 36, 44) verbunden ist.
Hydraulischer Verteilerblock gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei dieser zumindest eine Filteraufnahme (34) zur zumindest teilweisen Aufnahme eines Filters (52) aufweist.
Hydraulischer Verteilerblock gemäß Anspruch 7, wobei die Filteraufnahme (34) mit dem ersten Strömungskanal (22, 28, 30, 32, 36, 44) verbunden ist.
Hydraulischer Verteilerblock gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei dieser zumindest eine Detektieröffnung zur Aufnahme eines Sensors und/oder einer Messeinrichtung enthält, die mit zumindest einem Strömungskanal (22, 28, 30, 32, 36, 44) verbunden ist.
Hydraulischer Verteilerblock gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei zumindest eine Anschlussfläche (23) mit einem Winkel zwischen 0° und 90° zu einer benachbarten Fläche (4, 6, 8, 10) geneigt ist.
Hydraulischer Verteilerblock gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei eine äußere Grundform des Verteilerblocks (1) zumindest teilweise an den Strömungskanal (22, 28, 30, 32, 36, 44) und/oder an die Ventilöffnung (40, 46) und/oder an die Sensoröffnung (48) und/oder an den Messanschluss (48) und/oder an die Filteraufnahme (34) angepasst ist.
Hydraulisches Aggregat mit dem hydraulischen Verteilerblock (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11.
Verfahren zur Herstellung eines hydraulischen Verteilerblocks (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, aufweisend die Schritte: - Bereitstellen einer Gussform für eine äußere Grundform des Verteilerblocks (1), - Erstellen einer Kern-Gussform des Negativs des Strömungskanals (22, 28, 30, 32, 36, 44) durch 3D-Druck, - Zusammensetzen und - Ausgießen.
Verfahren zur Herstellung eines hydraulischen Verteilerblocks (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, aufweisend die Schritte - Bereitstellen einer Gussform für eine äußere Grundform des Verteilerblocks (1), - Erstellen des Strömungskanals (22, 28, 30, 32, 36, 44) aus Rohrstücken, - Einlegen des Strömungskanals (22, 28, 30, 32, 36, 44) in die Gussform und - Ausgießen.
Verfahren zur Herstellung eines hydraulischen Verteilerblocks (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, aufweisend folgender Schritt: - Erstellen des Verteilerblocks (1) mittels 3D-Metalldruck.