DE102019205032A1 - Hydraulikkomponente mit einem Komponentengehäuse und einem Anschlussblock - Google Patents

Hydraulikkomponente mit einem Komponentengehäuse und einem Anschlussblock Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikkomponente 1 mit einem Komponentengehäuse 2 und einem Anschlussblock 3. Das Komponentengehäuse 2 weist eine Mantelfläche 4 und eine Axialbohrung 5 auf, wobei sich wenigstens eine Verbindungsbohrung 6 von der Mantelfläche 4 zur Axialbohrung 5 erstreckt. Der Anschlussblock 3 hat eine Gehäuseseite 7 mit wenigstens einer Anschlussbohrung 8, wobei die Anschlussbohrung 8 in fluidischer Verbindung mit der wenigstens einen Verbindungsbohrung 6 steht. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Mantelfläche 4 des Komponentengehäuses 2 zumindest im Bereich der wenigstens einen Verbindungsbohrung 6 eine nicht planare Form hat, wobei wenigstens eine sich in die wenigstens eine Anschlussbohrung 8 erstreckende Verbindungshülse 9 mit einer Durchgangsbohrung 10 in der wenigstens einen Verbindungsbohrung 6 angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikkomponente mit einem Komponentengehäuse und einem Anschlussblock.
  • Derartige Hydraulikkomponenten sind aus dem Stand der Technik bekannt. Regelmäßig weist das Komponentengehäuse eine Mantelfläche und eine Axialbohrung auf, wobei sich wenigstens eine Verbindungsbohrung von der Mantelfläche zur Axialbohrung erstreckt. Der Anschlussblock hat eine Gehäuseseite mit wenigstens einer Anschlussbohrung, wobei die Anschlussbohrung in fluidischer Verbindung mit der wenigstens einen Verbindungsbohrung steht. Die Axialbohrung ist so ausgelegt, dass darin Kolben, wie beispielsweise Schieberkolben oder Sitzelemente beweglich angeordnet werden können. Über diese Kolben werden dann verschiedene Kanäle, wie die Verbindungsbohrung, miteinander verbunden oder gesperrt. Somit kann es sich bei derartigen Hydraulikkomponenten also um Hydraulikventile handeln.
  • Ein Problem bei derartigen Hydraulikkomponenten stellt immer die Anbindung zwischen dem Komponentengehäuse und dem Anschlussblock dar. Insbesondere bei Hochdruckhydraulikanwendungen mit Drücken von mehreren hundert bar muss sichergestellt werden, dass die fluidische Verbindung zwischen der Anschlussbohrung des Anschlussblocks und der Verbindungsbohrung des Komponentengehäuses dicht ist.
  • Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass sowohl die Mantelfläche des Komponentengehäuses im Bereich der Verbindungsbohrung als auch die Gehäuseseite des Anschlussblocks im Bereich der Anschlussbohrung weitgehend planar sind und aneinander aufliegen. Dies erfordert eine sehr hohe Genauigkeit bei der Herstellung der Teile, wodurch sich insgesamt die Kosten erhöhen. Auch sind dadurch Grenzen hinsichtlich der möglichen Geometrien des Komponentengehäuses sowie des Anschlussblockes gesetzt. Ferner ist auch sicherzustellen, dass die Befestigungskräfte ausreichend hoch sind, um die Dichtheit zu gewährleisten. Diese hohen Befestigungskräfte können zu Verspannungen innerhalb der Teile führen. Um sicherzustellen, dass insbesondere die Axialbohrung nicht durch diese Verspannungen beeinträchtigt wird, sind die Teile entsprechend massiv auszulegen. Dies wiederrum erhöht sowohl die Kosten als auch das Gewicht.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Hydraulikkomponente aufzuzeigen, die einfach und kostengünstig hergestellt werden kann, wobei keine Verspannungen im Komponentengehäuse zu befürchten sind.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Hydraulikkomponente zeichnet sich gegenüber den bekannten Hydraulikkomponenten dadurch aus, dass die Mantelfläche des Komponentengehäuses zumindest im Bereich der wenigstens einen Verbindungsbohrung eine nicht planare Form hat, wobei wenigstens eine sich in die wenigstens eine Anschlussbohrung erstreckende Verbindungshülse mit einer Durchgangsbohrung in der wenigstens einen Verbindungsbohrung angeordnet ist.
  • Mit anderen Worten hat die Mantelfläche also im Bereich der Verbindungsbohrung im Querschnitt gesehen beispielsweise eine konvexe, konkave, gewölbte, gerundete oder auch zylindrische Form. Durch die Verbindungshülse wird die fluidische Verbindung zwischen dem Verbindungskanal und der Anschlussbohrung bereitgestellt und es ist nicht notwendig, dass die Mantelfläche flach auf der Gehäuseseite des Anschlussblocks aufliegt und starke Befestigungskräfte benötigt werden. Aufgrund der Durchgangsbohrung der Verbindungshülse kann so eine fluidische Verbindung zwischen der Verbindungsbohrung und der Anschlussbohrung hergestellt werden. Vorzugsweise ist die Durchgangsbohrung eine zentrale Bohrung, welche die Verbindungshülse vollständig axial durchsetzt.
  • Zweckmäßigerweise weist das Komponentengehäuse eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Somit kann das Komponentengehäuse besonders einfach als Drehteil hergestellt werden. Unter einer im Wesentlichen zylindrischen Form wird hierbei eine kreiszylindrische Form verstanden, wobei gewisse Abweichungen vorhanden sein können, beispielsweise bedingt durch die Verbindungsbohrung oder Aufnahmeabschnitte für Befestigungsmittel oder dergleichen.
  • Es ist von Vorteil, wenn die Gehäuseseite des Anschlussblocks eine im Wesentlichen planare Oberfläche hat. Somit kann der Anschlussblock besonders einfach hergestellt werden, beispielsweise als bearbeitetes Gussteil oder als Frästeil.
  • Vorteilhafterweise ist die wenigstens eine Verbindungshülse axial relativ zur Verbindungsbohrung und zur Anschlussbohrung beweglich. Durch die axiale Beweglichkeit der Verbindungshülse können beispielsweise fertigungsbedingte Toleranzen zu einem gewissen Grad ausgeglichen werden.
  • Es ist zweckmäßig, wenn wenigstens eine erste Dichtung in radialer Richtung zwischen einer inneren Umfangsoberfläche der Verbindungsbohrung und einer ersten äußeren Umfangsfläche der Verbindungshülse angeordnet ist. Durch die erste Dichtung kann gewährleistet werden, dass Hydraulikfluid nicht seitlich an der Durchgangsbohrung vorbeiströmt und ungewollt aus der Verbindungsbohrung austritt.
  • Zweckmäßigerweise ist wenigstens eine zweite Dichtung in radialer Richtung zwischen einer inneren Umfangsoberfläche der Anschlussbohrung und einer zweiten äußeren Umfangsfläche der Verbindungshülse angeordnet. Durch die zweite Dichtung kann gewährleistet werden, dass Hydraulikfluid nicht seitlich an der Durchgangsbohrung vorbeiströmt und ungewollt aus der Anschlussbohrung austritt.
  • In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die erste Dichtung ein O-Ring ist. Darüber hinaus ist die zweite Dichtung vorzugsweise ebenfalls ein O-Ring. O-Ringe sind kostengünstige Normteile, die eine gute Dichtheit ermöglichen. Ferner erlauben die O-Ringe auch die axiale Beweglichkeit der Verbindungshülse in Bezug auf die Verbindungsbohrung und die Anschlussbohrung.
  • Zweckmäßigerweise ist das Komponentengehäuse in wenigstens einer ersten Schelle aufgenommen, wobei die wenigstens eine erste Schelle am Anschlussblock festgelegt ist. Über die erste Schelle kann das Komponentengehäuse in einfacher Weise am Anschlussblock festgelegt werden, ohne dass übermäßige Befestigungskräfte Spannungen im Komponentengehäuse verursachen.
  • Hierbei ist es von Vorteil, wenn ein Spalt zwischen der Mantelfläche des Komponentengehäuses und der Gehäuseseite des Anschlussblocks vorgesehen ist. Durch den Spalt kann ausgeschlossen werden, dass es aufgrund von Fertigungstoleranzen zu einem Aufliegen des Komponentengehäuses am Anschlussblock und mithin zu Spannungen im Komponentengehäuse kommt.
  • Vorzugsweise weist das Komponentengehäuse an einem ersten axialen Ende einen ersten Schellenabschnitt und einen ersten Anschlag auf, wobei die erste Schelle am ersten Schellenabschnitt angeordnet ist und am ersten Anschlag anschlägt. Somit kann die Schelle in einfacher Art und Weise am Komponentengehäuse in der gewünschten Position befestigt werden.
  • Bevorzugt weist die Hydraulikkomponente eine am Anschlussblock festgelegte zweite Schelle auf, wobei das Komponentengehäuse an einem zweiten axialen Ende einen zweiten Schellenabschnitt und einen zweiten Anschlag aufweist, wobei die zweite Schelle am zweiten Schellenabschnitt angeordnet ist und am zweiten Anschlag anschlägt. Hierdurch wird eine besonders stabile Festlegung des Komponentengehäuses am Anschlussblock erreicht. Darüber hinaus ist hierdurch auch die axiale Position des Komponentengehäuses relativ zum Anschlussblock eindeutig festgelegt und definiert.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen schematisch:
    • 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Hydraulikkomponente;
    • 2 eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte Hydraulikkomponente;
    • 3 einen Schnitt entlang der in 2 gezeigten Linie A - A;
    • 4 eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Hydraulikkomponente;
    • 5 eine vergrößerte Darstellung des in 4 gezeigten Ausschnitts B;
    • 6 eine perspektivische Ansicht eines Komponentengehäuses;
    • 7 eine perspektivische Ansicht einer Verbindungshülse; und
    • 8 eine perspektivische Ansicht eines Anschlussblocks.
  • In den 1, 2 und 4 ist eine erfindungsgemäße Hydraulikkomponente 1 gezeigt. Die Hydraulikkomponente 1 weist ein Komponentengehäuse 2 auf, welches an einem Anschlussblock 3 über eine erste Schelle 17 und eine zweite Schelle 21 festgelegt ist. Das Komponentengehäuse 2 hat eine zylindrische Form mit einer Mantelfläche 4 und eine zentrale Axialbohrung 5. Die Axialbohrung 5 dient in diesem Ausführungsbeispiel der Aufnahme von (nicht dargestellten) Ventilkolben. Der Anschlussblock 3 hat eine Gehäuseseite 7 mit einer planaren Oberfläche, an welcher das Komponentengehäuse 2 festgelegt ist.
  • Wie in 3 und 6 dargestellt weist das Komponentengehäuse 2 wenigstens eine Verbindungsbohrung 6 auf, die sich von der Mantelfläche 4 zur Axialbohrung 5 erstreckt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt drei Verbindungsbohrungen 6 dargestellt, wobei die Anzahl an Verbindungsbohrungen 6 von der angedachten Funktionalität der Hydraulikkomponente 1 abhängt. Wie insbesondere in 6 zu erkennen, sind die Verbindungsbohrungen 6 als Stufenbohrungen ausgebildet, um jeweils eine im Folgenden noch genauer zu beschreibende Verbindungshülse 9 aufzunehmen.
  • Der Anschlussblock 3 weist wenigstens eine Anschlussbohrung 8 auf, die sich von der Gehäuseseite 7 in den Anschlussblock 3 erstreckt, vgl. 3 und 8. Die Anzahl an Anschlussbohrungen 8 entspricht der Anzahl an Verbindungsbohrungen 6, sodass in dem gezeigten Ausführungsbeispiel insgesamt drei Anschlussbohrungen 8 dargestellt sind. Wie in 8 zu erkennen sind die Anschlussbohrungen 8 ebenfalls als Stufenbohrungen ausgeführt, um jeweils eine der Verbindungshülsen 9 aufzunehmen. Die Anschlussbohrungen 8 stellen beispielsweise einen P-Anschluss, einen T-Anschluss und einen Nutzanschluss dar.
  • Jeweils eine Verbindungshülse 9 ist in jeder Verbindungsbohrung 6 angeordnet. Die jeweilige Verbindungshülse 9 ermöglicht eine fluidische Verbindung zwischen der jeweiligen Verbindungsbohrung 6 und der jeweiligen Anschlussbohrung 8. Nachfolgend wird nunmehr nur eine Verbindungshülse 9, wie in 7 dargestellt, beschrieben, wobei die Ausführungen selbstverständlich für alle Verbindungshülsen 9 gelten.
  • Für die fluidische Verbindung weist die Verbindungshülse 9 eine zentrale Durchgangsbohrung 10 auf. Um die Dichtheit zu gewährleisten ist eine erste Dichtung 11 in radialer Richtung in Form eines O-Rings zwischen einer inneren Umfangsfläche 12 der Verbindungsbohrung 6 (vgl. auch 6) und einer ersten äußeren Umfangsfläche 13 der Verbindungshülse 9 angeordnet. Eine zweite Dichtung 14 ist in radialer Richtung in Form eines O-Rings zwischen einer inneren Umfangsfläche 15 der Anschlussbohrung 8 (vgl. auch 8) und einer zweiten äußeren Umfangsfläche 16 der Verbindungshülse 9 angeordnet. Wenn die Verbindungshülse 9 zusammen mit der ersten Dichtung 11 und der zweiten Dichtung 14 in der Verbindungsbohrung 6 und der Anschlussbohrung 8 aufgenommen ist, ist eine dichte fluidische Verbindung zwischen der Axialbohrung 5 des Komponentengehäuses 2 und dem Anschlussblock 3 gewährleistet, obgleich die Mantelfläche 4 des Komponentengehäuses 2 im Bereich der Verbindungsbohrung 6 eine nicht planare Form hat. Wie in den 1 und 6 dargestellt ist das Komponentengehäuse 2 im Wesentlichen zylindrisch, sodass die Mantelfläche 4 im Bereich der Verbindungsbohrungen 6 die Form eines Zylinderabschnitts aufweist, also gewölbt bzw. gebogen ist.
  • Um mögliche kleinere, beispielsweise fertigungstechnisch bedingte, Versatze auszugleichen sind die Verbindungshülsen 9 relativ zur jeweiligen Verbindungsbohrung 6 bzw. Anschlussbohrung 8 axial beweglich. Die axiale Beweglichkeit der jeweiligen Verbindungshülse 9 wird durch die jeweilige Stufe der Verbindungsbohrung 6 bzw. der Anschlussbohrung 8 begrenzt. Aufgrund der radialen Anordnung der ersten Dichtung 11 und der zweiten Dichtung 14 kommt es trotz der axialen Beweglichkeit der Verbindungshülsen 9 nicht zu einer Beeinträchtigung der Dichtheit.
  • Wie vorstehend erwähnt wird das Komponentengehäuse 2 über einer erste Schelle 17 und eine zweite Schelle 21 am Anschlussblock 3 festgelegt. Hierfür ist an einem ersten axialen Ende 18 des Komponentengehäuses 2 ein erster Schellenabschnitt 19 angeordnet. Der erste Schellenabschnitt 19 hat einen kleineren Durchmesser als die restliche Mantelfläche 4, sodass ein erster Anschlag 20 zwischen dem ersten Schellenabschnitt 19 und der restlichen Mantelfläche 4 gebildet wird, vgl. auch 6. Die erste Schelle 17 ist am ersten Schellenabschnitt 19 angeordnet und schlägt in axialer Richtung am ersten Anschlag 20 an. Dementsprechend ist an einem zweiten axialen Ende 22 des Komponentengehäuses 2 ein zweiter Schellenabschnitt 23 angeordnet. Der zweite Schellenabschnitt 23 hat den gleichen Durchmesser wie der erste Schellenabschnitt 19, der mithin kleiner als der Durchmesser der restlichen Mantelfläche 4 ist. Somit wird ein zweiter Anschlag 24 zwischen dem zweiten Schellenabschnitt 23 und der restlichen Mantelfläche 4 gebildet. Die zweite Schelle 21 ist am zweiten Schellenabschnitt 23 angeordnet und schlägt in axialer Richtung am zweiten Anschlag 24 an.
  • Die erste Schelle 17 und die zweite Schelle 21 sind über eine Vielzahl an Befestigungsschrauben 25 - in diesem Ausführungsbeispiel sind vier Befestigungsschrauben 25 vorgesehen - am Anschlussblock 3 festgelegt, indem die Befestigungsschrauben 25 durch entsprechende Durchgangsbohrungen in den Schellen 17, 21 hindurchgesteckt und in entsprechende Befestigungsbohrungen 27 des Anschlussblocks 3 eingeschraubt sind. Da die erste Schelle 17 die axiale Beweglichkeit des Komponentengehäuses 2 in die eine axiale Richtung, und die die zweite Schelle 21 die axiale Beweglichkeit des Komponentengehäuses 2 in die andere axiale Richtung begrenzt, ist die relative axiale Position des Komponentengehäuses 2 zum Anschlussblock 3 festgelegt.
  • Wie man ferner aus der in 5 dargestellten vergrößerten Darstellung erkennen kann, ist ein Spalt S zwischen der Mantelfläche 4 des Komponentengehäuses 2 und der Gehäuseseite 7 des Anschlussblocks 3 gebildet, wenn das Komponentengehäuse 2 über die Schellen 17, 21 am Anschlussblock 3 festgelegt ist. Dieser Spalt S verhindert, dass Verspannungen beim Festlegen des Komponentengehäuses 2 am Anschlussblock 3 entstehen, da keine direkte Berührung zwischen dem Komponentengehäuse 2 und dem Anschlussblock 3 erfolgt. Ein möglicher Versatz wird hierbei wiederrum durch die axiale Beweglichkeit der jeweiligen Verbindungshülse 9 ausgeglichen.
  • Wie insbesondere aus 6 zu erkennen, weist das Komponentengehäuse 2 eine weitgehend zylindrische Form auf, sodass das Komponentengehäuse 2 kostengünstig als Drehteil hergestellt werden kann. Lediglich die Verbindungsbohrungen 6 sowie Aussparungen 26 „unterbrechen“ die zylindrische Form. Die Aussparungen 26 dienen in diesem Ausführungsbeispiel der leichteren Montage, indem (nicht dargestellte) Befestigungsschrauben vorbeigeführt werden können. Selbstverständlich können diese Aussparungen weggelassen werden, wenn eine alternative Montage angedacht ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hydraulikkomponente
    2
    Komponentengehäuse
    3
    Anschlussblock
    4
    Mantelfläche
    5
    Axialbohrung
    6
    Verbindungsbohrung
    7
    Gehäuseseite
    8
    Anschlussbohrung
    9
    Verbindungshülse
    10
    Durchgangsbohrung
    11
    erste Dichtung
    12
    innere Umfangsoberfläche der Verbindungsbohrung
    13
    erste äußere Umfangsfläche der Verbindungshülse
    14
    zweite Dichtung
    15
    innere Umfangsoberfläche der Anschlussbohrung
    16
    zweite äußere Umfangsfläche der Verbindungshülse
    17
    erste Schelle
    18
    erstes axiales Ende des Komponentengehäuses
    19
    erster Schellenabschnitt
    20
    erster Anschlag
    21
    zweite Schelle
    22
    zweites axiales Ende des Komponentengehäuses
    23
    zweiter Schellenabschnitt
    24
    zweiter Anschlag
    25
    Befestigungsschraube
    26
    Aussparung
    27
    Befestigungsbohrung
    S
    Spalt

Claims (11)

  1. Hydraulikkomponente (1) mit einem Komponentengehäuse (2) und einem Anschlussblock (3), wobei das Komponentengehäuse (2) eine Mantelfläche (4) und eine Axialbohrung (5) aufweist, wobei sich wenigstens eine Verbindungsbohrung (6) von der Mantelfläche (4) zur Axialbohrung (5) erstreckt, und wobei der Anschlussblock (3) eine Gehäuseseite (7) mit wenigstens einer Anschlussbohrung (8) hat, wobei die Anschlussbohrung (8) in fluidischer Verbindung mit der wenigstens einen Verbindungsbohrung (6) steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche (4) des Komponentengehäuses (2) zumindest im Bereich der wenigstens einen Verbindungsbohrung (6) eine nicht planare Form hat, wobei wenigstens eine sich in die wenigstens eine Anschlussbohrung (8) erstreckende Verbindungshülse (9) mit einer Durchgangsbohrung (10) in der wenigstens einen Verbindungsbohrung (6) angeordnet ist.
  2. Hydraulikkomponente (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Komponentengehäuse (2) eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist.
  3. Hydraulikkomponente (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseseite (7) des Anschlussblocks (3) eine planare Oberfläche hat.
  4. Hydraulikkomponente (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungshülse (9) axial relativ zur Verbindungsbohrung (6) und zur Anschlussbohrung (8) beweglich ist.
  5. Hydraulikkomponente (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste Dichtung (11) in radialer Richtung zwischen einer inneren Umfangsoberfläche (12) der Verbindungsbohrung (6) und einer ersten äußeren Umfangsfläche (13) der Verbindungshülse (9) angeordnet ist.
  6. Hydraulikkomponente (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine zweite Dichtung (14) in radialer Richtung zwischen einer inneren Umfangsoberfläche (15) der Anschlussbohrung (8) und einer zweiten äußeren Umfangsfläche (16) der Verbindungshülse (9) angeordnet ist.
  7. Hydraulikkomponente (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dichtung (11) ein O-Ring ist und/ oder dass die zweite Dichtung (14) ein O-Ring ist.
  8. Hydraulikkomponente (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Komponentengehäuse (2) in wenigstens einer ersten Schelle (17) aufgenommen ist, wobei die wenigstens eine erste Schelle (17) am Anschlussblock (3) festgelegt ist.
  9. Hydraulikkomponente (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spalt (S) zwischen der Mantelfläche (4) des Komponentengehäuses (2) und der Gehäuseseite (7) des Anschlussblocks (3) vorgesehen ist.
  10. Hydraulikkomponente (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Komponentengehäuse (2) an einem ersten axialen Ende (18) einen ersten Schellenabschnitt (19) und einen ersten Anschlag (20) aufweist, wobei die erste Schelle (17) am ersten Schellenabschnitt (19) angeordnet ist und am ersten Anschlag (20) anschlägt.
  11. Hydraulikkomponente (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikkomponente (1) eine am Anschlussblock (3) festgelegte zweite Schelle (21) aufweist, wobei das Komponentengehäuse (3) an einem zweiten axialen Ende (22) einen zweiten Schellenabschnitt (23) und einen zweiten Anschlag (24) aufweist, wobei die zweite Schelle (21) am zweiten Schellenabschnitt (23) angeordnet ist und am zweiten Anschlag (24) anschlägt.
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