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Die Erfindung betrifft eine Hydrauliksteuereinheit mit zwei, eine Leitungsstruktur bildenden Platten und einer zwischen diesen Platten angeordneten, einen Trennspalt zwischen den Platten abdichtenden Zwischenplatte, wobei die Zwischenplatte durch zumindest ein Grundblech und eine darauf aufgebrachte Beschichtung gebildet ist sowie einen einen ersten Leitungsabschnitt (der Leitungsstruktur) in der ersten Platte mit einem zweiten Leitungsabschnitt (der Leitungsstruktur) in der zweiten Platte verbindenden Durchbruch aufweist. Demnach ist die Hydrauliksteuereinheit vorzugsweise als eine Hydrauliksteuereinheit in Plattenbauweise realisiert, wobei bevorzugt in zumindest einer Platte, etwa der ersten Platte, ein Steuerventil aufgenommen ist.
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Gattungsgemäße Hydrauliksteuereinheiten sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Diesbezüglich offenbart bspw. die
DE 10 2014 210 301 A1 ein Steuerungssystem mit mindestens zwei kanalführenden Bauteilen und einer zwischen den beiden kanalführenden Bauteilen angeordneten Zwischenplatte. Ähnliche Ausführungen sind aus der
DE 100 21 406 A1 und der
DE 10 2012 214 291 A1 bekannt.
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Bei dem Vorsehen dynamischer Dichtbereiche an der Zwischenplatte hat es sich bei gattungsgemäßen Ausführungen jedoch herausgestellt, dass deren Beschichtungen häufig unzureichend fest umgesetzt sind, um den dynamischen Belastungen standzuhalten. Die Beschichtungen, die insbesondere zum Ausgleich von Unebenheiten der beiden Platten dienen, haben in ihrem zwischen den Platten eingeklemmten statischen Dichtbereich möglichst weich zu sein, um diesen Ausgleich zu gewerkstelligen. Aufgrund der Belastungen im dynamischen Dichtbereich kommt es jedoch zu einer starken Beanspruchung dieser weichen Beschichtung. Folglich kann es wegen der elastischen Eigenschaften des unter der Beschichtung befindlichen Grundbleches über die Lebensdauer hinweg zu Abplatzungen der Beschichtung kommen. Dies kann gar zu schlechteren Dichteigenschaften und zur Verschmutzung des hydraulischen Systems führen.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hydrauliksteuereinheit in Plattenbauweise umzusetzen, dessen Bestandteile hinsichtlich im Betrieb auftretender dynamischer Beanspruchungen robuster ausgebildet sind.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Beschichtung aus unterschiedlichen Materialien besteht und eine Porenstruktur aufweist, wobei diese Beschichtung in zumindest einem dynamischen Dichtbereich gegenüber einem dazu angrenzenden statischen Dichtbereich unter Erreichung einer Festigkeitssteigerung (gegenüber diesem statischen Dichtbereich) komprimiert ist.
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Durch eine derartige Komprimierung der Beschichtung im dynamischen Dichtbereich wird einerseits die notwendige Dichtwirkung des zu diesem dynamischen Dichtbereich benachbarten statischen Dichtbereich beibehalten, andererseits die Dauerfestigkeit der Beschichtung deutlich erhöht.
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Weitergehende vorteilhafte Ausführungsformen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
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Diesbezüglich ist es auch von Vorteil, wenn der dynamische Dichtbereich eine Dichtfläche aufweist, welche Dichtfläche mit einem in der ersten Platte oder der zweiten Platte aufgenommenen Ventilkörper zusammenwirkt. Dadurch wird der Aufbau der Hydrauliksteuereinheit möglichst einfach gehalten.
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Des Weiteren hat es sich als zweckmäßig ergeben, wenn der dynamische Dichtbereich einem Rückschlagventil zugeordnet ist und somit mit einem Ventilkörper dieses Rückschlagventils zusammenwirkt.
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Zudem ist es vorteilhaft, wenn der dynamische Dichtbereich plastisch gegenüber dem statischen Dichtbereich komprimiert / verformt ist. Dadurch ist es möglichst einfach diesen dynamischen Dichtbereich herzustellen.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Porenstruktur eine geschlossene Porenstruktur ist. Vorzugsweise sind einzelne Poren dieser Porenstruktur mit einer Luft gefüllt. Dadurch wird der Herstellaufwand möglichst einfach gehalten.
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Der dynamische Dichtbereich ist weiter bevorzugt derart komprimiert, dass die Porenstruktur in diesem dynamischen Dichtbereich gegenüber (der Porenstruktur in) dem statischen Dichtbereich im Volumen reduziert ist oder vollständig fehlt / eliminiert ist.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß eine bereichsweise verfestigte Beschichtung auf einem Zwischenblech (Zwischenplatte) bei einem Smart-Hydraulikaktor ausgeführt. Die Elastizität des Bleches (Grundbleches) wird mittels der Beschichtung erreicht, welche aus unterschiedlichen Materialien, wie auch eingeschlossene Luft, zusammengesetzt ist. Mittels eines nachgelagerten lokalen Setzprozesses mit definierter Kraft wird die Beschichtung verfestigt und damit die Robustheit der Beschichtung im besagten Bereich erhöht.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Hydrauliksteuereinheit zur Veranschaulichung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Zwischenplatte, sowie
- 2 eine Darstellung der Zwischenplatte nach 1 in mehreren Bearbeitungsschritten zur Ausbildung eines dynamischen Dichtbereiches.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Mit 1 ist eine erfindungsgemäße Hydrauliksteuereinheit 1 dargestellt, die alternativ auch als Hydraulikaktor bezeichnet ist. Die Hydrauliksteuereinheit 1 ist in Plattenbauweise realisiert und weist demzufolge zwei Platten 3, 4 auf, die zusammen eine Leitungsstruktur 2 aufweisen / umhausen. Die Leitungsstruktur 2 ist in 1 angedeutet und umfasst entsprechende erste und zweite Leitungsabschnitte 9, 10 in der jeweiligen Platte 3, 4. Jene in der ersten Platte 3 eingebrachten Leitungsabschnitte 9 der Leitungsstruktur 2 sind als erste Leitungsabschnitte 9 bezeichnet, jene in der zweiten Platte 4 eingebrachten Leitungsabschnitte 10 der Leitungsstruktur 2 sind als zweite Leitungsabschnitte 10 bezeichnet. In jeder Platte 3, 4 sind auf übliche Weise mehrere erste Leitungsabschnitte 9 oder zweite Leitungsabschnitte 10 eingebracht.
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Eine zwischen der ersten Platte 3 und der zweiten Platte 4 angeordnete Zwischenplatte 6 weist zur Verbindung jedes ersten Leitungsabschnittes 9 mit einem zweiten Leitungsabschnitt 10 einen Durchbruch 11 auf. Insgesamt sind mehrere Durchbrüche 11 derart umgesetzt. Zur weiteren Ausbildung der Leitungsstruktur 2 und der Durchbrüche 11 wird beispielsweise auf die
DE 10 2012 214 291 A1 verwiesen, die weitere Details zu den entsprechenden als Kanäle bezeichneten Leitungsabschnitten 9, 10 und den Durchbrüchen 11 der Zwischenplatte 6 beschreibt. Der diesbezügliche Offenbarungsgehalt der Druckschrift
DE 10 2012 214 291 A1 gilt als hierin integriert.
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Zudem weist die Hydrauliksteuereinheit 1 eine hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellte Steuerung auf, die zumindest ein Steuerventil umfasst, um entsprechendes Hydraulikmittel wahlweise durch die verschiedenen Leitungsabschnitte 9, 10 zu leiten. Ein solches Steuerventil ist bevorzugt in der ersten Platte 3 integriert.
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Mit 1 ist zudem ein in dieser Ausführung vorgesehenes Rückschlagventil 16 zu erkennen. Das Rückschlagventil 16 ist hinsichtlich seines schematisch angedeuteten Ventilkörpers 15 und seiner diesen Ventilkörper 15 vorspannenden Feder 17 in der zweiten Platte 4 aufgenommen ist. Der Ventilkörpers 15 wirkt mit einer nachfolgend näher beschriebenen Dichtfläche 14 an der Zwischenplatte 6 zusammen, um gesamtheitlich das Rückschlagventil 16 zu bilden.
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Zwischen der ersten Platte 3, die auch als Gehäuseplatte oder als Leitungsgehäuse bezeichnet ist, und der zweiten Platte 4, die ebenfalls als Gehäuseplatte oder Leitungsplatte bezeichnet ist, ist die Zwischenplatte 6 eingelegt. Diese Zwischenplatte 6 weist ein Grundblech 7, hier als Stahlblech ausgeführt, sowie eine darauf aufgebrachte Beschichtung 8 auf. Die Zwischenplatte 6 dient zum Abdichten eines Trennspaltes 5 zwischen den beiden Platten 3, 4 und ist entsprechend in der Trennebene zwischen den beiden Platten 3, 4 eingelegt / eingespannt.
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Die Dichtwirkung, d. h. eine Abdichtung der Durchbrüche 11 und der Dichtfläche 14 über den Trennspalt 5 zur Umgebung hin, wird durch eine auf dem Grundblech 7 aufgebrachte Beschichtung 8 ermöglicht. Diese Beschichtung 8 ist aus Kunststoff hergestellt. In dieser Ausführung ist sie aus mehreren unterschiedlichen (Kunststoff-) Materialien hergestellt. Zudem ist die Beschichtung 8 mit einer Porenstruktur versehen, die der Übersichtlichkeit halber nicht näher zu erkennen ist. Die Porenstruktur weist auf übliche Weise im Material der Beschichtung 8 verteilte Poren, etwa geschlossene Poren, auf, die mit Luft gefüllt sind.
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Im befestigten Zustand der Hydrauliksteuereinheit 1 ist die Zwischenplatte 6 derart zwischen den Platten 3 und 4 eingespannt, dass sie um ein gewisses Maß komprimiert ist und so die entsprechende Dichtwirkung erzeugt. In Bereichen (entlang der Trennebene), die versetzt zu den Durchbrüchen 11 und der Dichtfläche 14 angeordnet sind, bildet die Zwischenplatte 6 somit einen statischen Dichtbereich 13 aus. Es ist zu erkennen, dass die Beschichtung 8 sowohl auf der der ersten Platte 3 zugewandten ersten Seite 18a, als auch auf der der zweiten Platte 4 zugewandten zweiten Seite 18b des Grundblechs 7 aufgebracht / angeordnet ist.
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Erfindungsgemäß ist diese Beschichtung 8 lokal zur Umsetzung der Dichtfläche 14 in einem dynamischen Dichtbereich 12, unter Erzielung einer Festigkeitssteigerung, komprimiert / verformt. Eine solche Festigkeitssteigerung wird insbesondere durch eine plastische Verformung der Beschichtung 8 im Bereich des dynamischen Dichtbereiches 12 realisiert. Der dynamische Dichtbereich 12 bzw. die Dichtfläche 14 ist größer als eine an dieser Dichtfläche 14 zugewandte Stirnseite des Ventilkörpers 15.
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Mit 2 und deren Teildarstellungen ist zudem der entsprechende Herstellvorgang zur Erzeugung dieses dynamischen Dichtbereiches 12 zu erkennen.
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Demnach wird in einen Schritt a) die Zwischenplatte 6 mit ihrem Grundblech 7 und ihrer Beschichtung 8 zur Verfügung gestellt. Die Beschichtung 8 weist in diesem Schritt a), abgesehen von den vorzugsweise bereits eingebrachten Durchbrüchen 11, eine konstante Dicke auf. Ein Setzwerkzeug 19 wird schließlich in Richtung der Zwischenplatte 6 bewegt.
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In einem Schritt b) wird dann durch das Setzwerkzeug 19 in Form eines Stempels der dynamische Dichtbereich 12 ausgeformt. Dazu wird das Setzwerkzeug 19 derart auf die Beschichtung 8 aufgedrückt, dass sich diese lokal plastisch verformt und die Porenstruktur in diesem Bereich gar reduziert bzw. eliminiert wird. Somit wird der dynamische Dichtbereich 12 ausgebildet.
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Nach dem Schritt b) wird in dem Schritt c) das Setzwerkzeug 19 wieder abgehoben, wobei der dynamische Dichtbereich 12 seine Form beibehält.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, wird eine ausreichende Elastizität des eingesetzten Bleches (Zwischenplatte 6) durch dessen Beschichtung 8 erreicht. Diese setzt sich durch unterschiedliche Materialen wie auch eingeschlossene Luft zusammen. Durch einen nachgelagerten lokalen Setzprozess der Beschichtung 8 kommt es zu einer Verfestigung der Beschichtung 8, die die Robustheit der Beschichtung 8 im besagten Bereich erhöht.
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Genauer ausgedrückt wird im beanspruchten Bereich (dynamischer Dichtbereich 12) der Beschichtung 8 das beschichtete Zwischenblech (Zwischenplatte 6) mit einer definierten Kraft gesetzt. Eine plastische Verformung der elastischen Beschichtung 8 führt in diesem Zusammenhang zu einer Verfestigung und demzufolge zu einer Robustheitssteigerung der Beschichtung 8.
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Die definierte Kraft wird mittels eines Prägestempels (Setzwerkzeug 19) aufgebracht. Dieser hat einen größeren Außendurchmesser als das später sich zum Zwischenblech in Kontakt befindliche Bauteil (etwa der Ventilkörper 15). Somit ist gewährleistet, dass das Bauteil immer auf die verfestigte Beschichtung 8 trifft.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Hydrauliksteuereinheit
- 2
- Leitungsstruktur
- 3
- erste Platte
- 4
- zweite Platte
- 5
- Trennspalt
- 6
- Zwischenplatte
- 7
- Grundblech
- 8
- Beschichtung
- 9
- erster Leitungsabschnitt
- 10
- zweiter Leitungsabschnitt
- 11
- Durchbruch
- 12
- dynamischer Dichtbereich
- 13
- statischer Dichtbereich
- 14
- Dichtfläche
- 15
- Ventilkörper
- 16
- Rückschlagventil
- 17
- Feder
- 18a
- erste Seite
- 18b
- zweite Seite
- 19
- Setzwerkzeug
