DE202013005211U1

DE202013005211U1 - Steuerplatte

Info

Publication number: DE202013005211U1
Application number: DE202013005211.2U
Authority: DE
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2023-06-08

Abstract

Steuerplatte (1) mit mindestens einer metallischen Distanzlage (10) und mindestens einer der Distanzlage benachbarten metallischen Aktivlage (11), wobei die mindestens eine Aktivlagen (11) zur Abdichtung von Fluidströmungswegen mindestens auf ihrer der Distanzlage (10) abgewandten Oberfläche Dichtelemente (20, 21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine der Aktivlagen (11) mindestens einen ersten Bereich (13) zur Montage eines ersten Gegenbauteils (3) und mindestens einen zweiten Bereich (14) zur Montage der Steuerplatte (1) an einem zweiten Gegenbauteil (4) aufweist, wobei die Dichtelemente (21) im zweiten Bereich (14) eine höhere Rückfederung als die Dichtelemente (20) im ersten Bereich (13) aufweisen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerplatte, wie sie insbesondere in Getrieben eingesetzt wird zur Steuerung der Flüsse und Drücke eines Fluids, insbesondere eines hydraulischen Fluids.
Derartige Steuerplatten weisen typischerweise eine metallische Distanzlage und mindestens eine zu der Distanzlage benachbarte metallische Aktivlage auf. Auch die Verwendung von zwei Aktivlagen, jeweils eine zu einer Seite der Distanzlage, ist üblich. Auch die Anordnung von mehr als einer Aktivlage aufeinander zu einer oder beiden Seiten der Distanzlage ist möglich. Diese Aktivlagen dienen der Abdichtung von Fluidströmungswegen durch die Distanzlage oder in der Ebene der Distanzlage auf deren Oberfläche.
Steuerplatten werden zwischen zwei Bauteilen eingebaut, beispielsweise zwischen Ventilträgern einer Getriebesteuerung und/oder dem Getriebegehäuse. Der Einbau erfolgt dabei üblicherweise einmalig, so dass die auf den Aktivlagen befindlichen Dichtelemente lediglich einmalig verpresst werden. Die Dichtelemente sind daher üblicherweise nur für eine einmalige Verpressung ausgelegt. Eine hinreichende Rückfederung, um mehrmalig eingebaut und wieder ausgebaut zu werden, ist im Stand der Technik unüblich. Von der Verpressung der Dichtelemente bei der Montage der Steuerplatte ist die dynamische Verpressung zu unterscheiden, bei der die Dichtelemente im Rahmen ihrer elastischen Rückfederung belastet werden, z. B. durch wiederkehrende Dichtspaltschwankungen im Betrieb des Getriebes.
Neuerdings werden jedoch einzelne Bereiche der Steuerplatten unterschiedlichen Bedingungen ausgesetzt. So sind auf einer Seite einer Steuerplatte nun Plattenbereiche vorgesehen, die wie bisher die gesamte Platte lediglich einmal verbaut werden. Andere Bereiche derselben Oberfläche der Steuerplatte werden jedoch mehrfach hintereinander mit meist unterschiedlichen angrenzenden Bauteilen verpresst, bevor die Steuerplatte endgültig in einem Getriebe verbaut wird. Für jeden dieser Anpressvorgänge wird im Folgenden auch der Begriff „Neuverpressung” verwendet. So werden beispielsweise in derartigen Abschnitten Testvorrichtungen an der Steuerplatte angebracht, die beispielsweise für Funktionstests der Getriebesteuerplatte und der benachbarten Ventilträger vor dem endgültigen Verbau der Getriebesteuerplatte eingesetzt werden. Derartige Testvorrichtungen werden anschließend, vor dem endgültigen Verbau wieder entfernt. Derjenige Bereich der Oberfläche der Steuerplatte, an den zwischenzeitlich ein solches Element, beispielweise eine Testvorrichtung, angebracht war, kann beim endgültigen Verbau direkt an einem Bauteil, beispielsweise einem Getriebegehäuse, montiert werden.
Dies erfordert, dass die Steuerplatte derart ausgebildet wird, dass auch das mehrfache Anbringen (Neuverpressen) einer Oberfläche einer Steuerplatte an wechselnden Bauteilen nicht zu einer nachlassenden Dichtfähigkeit der dort befindlichen Dichtungselemente führt.
Hieraus resultiert nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerplatte zu schaffen, bei der die Steuerplatte zumindest bereichsweise bis zum endgültigen Verbau, beispielsweise an einem Getriebe, mehrfach verbaut (neuverpresst) werden kann ohne die Dichtfunktion von Dichtelementen in dieser Oberfläche zu gefährden. Gleichzeitig sollen andere Bereiche derselben Oberfläche, die nur einfach verbaute werden, vergleichbare Abdichtleistungen zeigen wie mehrfach neuverpresste Bereiche.
Diese Aufgabe wird durch die Steuerplatte gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuerplatte werden in den abhängigen Ansprüchen gegeben.
Erfindungsgemäß weist eine Steuerplatte mindestens eine metallische Distanzlage auf. Benachbart zu dieser Distanzlage ist mindestens eine metallische Aktivlage angeordnet. Vorteilhafterweise kann zu jeder Seite der Distanzlage jeweils mindestens eine Aktivlage angeordnet sein. Die mindestens eine metallische Aktivlage dient der Abdichtung von Fluidströmungswegen und weist hierzu zumindest auf ihrer der Distanzlage abgewandten Oberfläche, gegebenenfalls jedoch auch auf ihrer der Distanzlage zugewandten Oberfläche, Dichtelemente auf. Diese Dichtelemente dichten folglich gegenüber einem benachbarten Gegenbauteil ab.
Die mindestens eine Aktivlage weist nunmehr erfindungsgemäß mindestens einen ersten Bereich auf, der zur Montage eines ersten Gegenbauteils geeignet ist. Weiterhin weist sie einen zweiten Bereich zur Montage der Steuerplatte an einem zweiten Gegenbauteil auf. Dies bedeutet, dass an der der Distanzlage abgewandten Oberfläche der Aktivlage ein erstes Gegenbauteil und ein zweites Gegenbauteil in verschiedenen Bereichen der Oberfläche der Aktivlage montiert werden können. Erfindungsgemäß sind nun die beiden Bereiche der Oberfläche der Aktivlage derart ausgestaltet, dass die Dichtelemente im zweiten Bereich eine höhere Rückfederung als die Dichtelement im ersten Bereich aufweisen.
Die Rückfederung ist definiert als der Weg (prozentual oder absolut), um den sich das Dichtelement nach Kraftaufgabe bei Wegnahme der Kraft zurückbewegt, sie entspricht also dem reversiblen weil elastischen Anteil der Verformung des Dichtelements.
Eine derart ausgestaltete Steuerplatte besitzt den Vorteil, dass im ersten Bereich der Oberfläche der Aktivlage ein erstes Gegenbauteil einmalig und dauerhaft verbaut werden kann. Hierbei genügen dann Abdichtelemente, die eine mäßige Rückfederung aufweisen. Im zweiten Bereich kann ein zweites Gegenbauteil angebracht werden. Dieses zweite Gegenbauteil kann abgenommen werden oder gegen ein anderes zweites Gegenbauteil ausgetauscht werden. Damit ist eine mehrfache Montage des zweiten Bereiches der Aktivlage an einem zweiten Gegenbauteil oder verschiedenen zweiten Gegenbauteilen möglich. Da die Dichtelemente in diesem zweiten Bereich eine höhere Rückfederung aufweisen, bleibt trotz mehrfacher Montage und Demontage eine ausreichende Abdichtwirkung der Dichtelemente in dem zweiten Bereich erhalten.
Der zweite Bereich der Aktivlage eignet sich folglich als Übergabestelle zur Montage der Steuerplatte an einem Getriebe. Er eignet sich auch als ein Bereich, an dem Testvorrichtungen angebracht werden können, noch bevor die Steuerplatte endmontiert wird. Beispielsweise müssen bis zur endgültigen Montage einer Getriebesteuerplatte an einem Getriebegehäuse mehrere unterschiedliche Funktionstests durchgeführt werden, wozu ein oder mehrere Testvorrichtungen gleichzeitig oder nacheinander an dem zweiten Bereich angebracht (montiert) werden können. Dieses Anbringen erfolgt nicht notwendigerweise durch eine feste Verbindung, beispielsweise Verschraubung, sondern kann auch durch reines Verpressen und Fixieren erfolgen. Bei der endgültigen Montage kann dann der zweite Bereich zur Montage der Getriebesteuerplatte am Getriebegehäuse eingesetzt werden. Bei jedem dieser Schritte erfolgt eine Neuverpressung der Dichtelemente des zweitern Bereichs.
Die erfindungsgemäße Steuerplatte erlaubt also einen Mehrfachverbau, da die Dichtelemente im zweiten Bereich ein verbessertes elastisches Verhalten gegenüber den Dichtelementen im ersten Bereich aufweisen. Eine zuverlässige Abdichtung ist dadurch auch unter Serienbedingungen gewährleistet. Andererseits ermöglicht die unterschiedliche Gestaltung der Abdichtelemente im ersten und im zweiten Bereich, die Abdichtelemente im ersten Bereich spezifisch mit ihren Eigenschaften auf eine einmalige Verpressung auszulegen und andererseits diese, da die Elastizitätsanforderung nicht so hoch sind wie für die Dichtelemente im zweiten Bereich, einfacher und kostengünstiger sowie fertigungstechnisch einfacher realisierbar zu gestalten.
Vorteilhafterweise sind der erste Bereich und der zweite Bereich in der Lagenebene benachbart und seitlich nebeneinander angeordnet, so dass nicht einer der Bereiche den anderen umschließt bzw. ringförmig umschließt. Letzteres ist zwar möglich, jedoch nicht bevorzugt.
Als Dichtelemente sind hier lokale Dichtelemente, insbesondere linienförmige Dichtelemente, gemeint. Die erfindungsgemäßen Dichtelemente umfassen nicht vollflächige Beschichtungen der Oberfläche der ersten und zweiten Bereiche ohne weitere Dichtstrukturen, insbesondere nicht vollflächig beschichtete Glattbleche. Die erfindungsgemäßen Dichtelemente umfassen aber in vollflächig beschichtete Bleche eingeformte Dichtstrukturen, wie etwa Dichtsicken.
Als erfindungsgemäße Dichtelemente könnten geprägte Elemente, beispielsweise Dichtsicken eingesetzt werden. Dichtsicken können zur Unterscheidung der Rückfederung so ausgestaltet werden, dass

a) die Dichtsicken des zweiten Bereichs als Halbsicken und die Dichtsicken des ersten Bereichs als Vollsicken hergestellt werden;
b) die Dichtsicken des zweiten Bereichs im unverpressten Zustand eine größere Höhe aufweisen als die Dichtsicken des ersten Bereichs;
c) die Dichtsicken des zweiten Bereichs eine größere Breite aufweisen als die Dichtsicken des ersten Bereichs;
d) die Dichtsicken des zweiten Bereichs einen anderen Querschnitt aufweisen als die Dichtsicken des ersten Bereichs, beispielsweise eine größere Steilheit der Flanken, wodurch eine höhere Rückfederung der Dichtsicken des zweiten Bereichs erzielt wird;
e) die Dichtsicken des ersten und zweiten Bereichs unterschiedlich beschichtet sind, beispielsweise mit Beschichtungen unterschiedlicher Härte und/oder unterschiedlicher Dicken. Eine größere Härte und/oder eine größere Dicke führen dabei zu einer höheren Rückfederung. Hierbei ist es auch möglich, nur den ersten Bereich zu beschichten.

Selbstverständlich können auch alle der Möglichkeiten a) bis e) einzeln oder sämtlich miteinander kombiniert werden.
Um die erfindungsgemäße höhere Rückfederung der Dichtelemente im zweiten Bereich gegenüber den Dichtelementen im ersten Bereich zu erzeugen, gibt es weitere Möglichkeiten. Zum Einen können der erste und der zweite Bereich aus verschiedenen Metallen bestehen, wobei das Metall des zweiten Bereichs härter ist und/oder eine höhere Rückfederung bei Verformung senkrecht zur Ebene der Aktivlage aufweist als das Metall des ersten Bereichs. Beispielsweise kann der erste Bereich aus einem Stahl mit einer Zugfestigkeit ≤ 900 N/mm², bevorzugt ≤ 700 N/mm², besonders bevorzugt ≤ 550 N/mm², insbesondere aus Baustahl, bestehen oder diesen aufweisen. Für den zweiten Bereich kann dann vorteilhafterweise ein Stahl mit einer Zugfestigkeit ≥ 1000 N/mm², bevorzugt ≥ 1200 N/mm², besonders bevorzugt ≥ 1300 N/mm² eingesetzt werden. Hierzu eignet sich insbesondere federharter Stahl. Hierdurch wird eine höhere Steifigkeit der in die Lage eingebrachten Dichtelemente, wie beispielsweise Dichtsicken, erzielt.
Als weitere Möglichkeit kann für den zweiten Bereich der ersten Aktivlage eine Lagendicke der metallischen Lage gewählt werden, die größer ist als die Dicke des ersten Bereichs. Dies gilt insbesondere bei Verwendung desselben Stahltyps. Die Eigenschaften des Materials selbst haben meist einen größeren Einfluss als die reine Dicke des Materials. Dadurch kann es angebracht sein, einen dünneren federharten Stahl im zweiten Bereich mit einem dickeren Stahl geringerer Zugfestigkeit im ersten Bereich zu kombinieren. Auch hierdurch wird eine höhere Steifigkeit der in die Lage eingebrachten Dichtelemente, wie beispielsweise Dichtsicken erzielt.
Bei Verwendung von Vollsicken als Dichtsicken im zweiten Bereich, weisen diese vorteilhafterweise zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise eine Breite (Breite W_V zwischen den Sickenfüßen, siehe 14) zwischen 1,2 mm und 3 mm, vorteilhafterweise zwischen 1,2 mm und 1,8 mm auf (jeweils einschließlich oder ausschließlich der Randwerte). Bei Einsatz von Halbsicken als Dichtsicken des zweiten Bereichs weisen diese vorteilhafterweise zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise eine Breite (W_H, siehe 14) zwischen 0,6 mm und 2,6 mm, vorteilhafterweise zwischen 0,9 mm und 1,5 mm auf (jeweils einschließlich oder auch ausschließlich des Randwertes).
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Sickenhöhen (T_V bzw. T_H, siehe 14) der Dichtsicken des zweiten Bereichs 20 bis 75%, vorteilhafterweise 20 bis 50% der Breite (W_V bzw. T_H, siehe 14) der jeweiligen Dichtsicke beträgt. Hierdurch wird eine besonders hohe Steifigkeit und damit Rückfederung der Dichtsicken im zweiten Bereich bewirkt.
Die Dichtsicken können mit Beschichtungen versehen sein, die für den zweiten Bereich und den ersten Bereich gegebenenfalls unterschiedlich gewählt sind, um die Dichtsicken des zweiten Bereichs mit einer höheren Rückfederung verglichen mit den Dichtsicken des ersten Bereichs zu versehen. Dazu können auch beispielsweise die Dichtsicken des zweiten Bereichs mit einer geschäumten Beschichtung versehen sein, während die Dichtsicken des ersten Bereichs eine ungeschäumte Beschichtung aufweisen.
Vorteilhafterweise erfolgt die Beschichtung durch Siebdruck. Wird die Beschichtung auf Sicken aufgebracht, so entspricht die Breite der Beschichtung mindestens der Sickenbreite, vorteilhafterweise ist die Breite der Beschichtungjedoch mindestens doppelt so breit wie die Sicke und ragt zu beiden Seiten der Sicke um mindestens die halbe Sickenbreite hinaus. Die Beschichtung wird hier vorzugsweise erst nach Formgebung der Sicken aufgedruckt. Wird die Beschichtung als alleiniges Dichtelement eingesetzt, so liegt die Breite des Siebdruckwulsts in ähnlichen Bereichen, nämlich von 0,5 bis 6 mm, vorzugsweise von 2 mm bis 4 mm.
Werden Dichtsicken als Dichtelemente eingesetzt, können diese auch in vollflächig beschichtete Materialien eingeformt werden.
Als Beschichtungsmaterial eignen sich sowohl für Siebdruckbeschichtungen als auch für vollflächige Beschichtungen insbesondere polymerbasierte Beschichtungen die einen oder mehrere der folgenden Stoffe enthalten oder daraus bestehen: ein Elastomer oder einen Duroplasten, insbesondere ein Fluorpolymer, beispielsweise Vinylidenfluorid-Hexafluorpropylen-Copolymer (FPM), Silicon-Kautschuk, Acryl-Butadien-Kautschuk (NBR), Hydrierte Acrylnitrilbutadien-kautschuke (HNBR), Polyurethan (PUR), Naturkautschuk (NR), Perfluorkautschuk (FFKM), Styrolbutadienkautschuk (SBR), Butylkautschuk (BR), Fluorsilikon (FVSQ), Chlorfulfoniertes Polyethylen (CSM), Ethylenpropylenkautschuke (EPM), Ethylenpropylendienkautschuke (EPDM) sowie Silikon- bzw. Epoxidharze oder beliebigen Mischungen der vorgenannten Materialien untereinander oder auch mit hier nicht genannten Materialien.
Hier bietet sich auch die Möglichkeit, für den ersten und den zweiten Bereich der Dichtung eine Beschichtung mit demselben Binder zu verwenden, wobei die Beschichtung des zweiten Bereichs jedoch beispielsweise einen höheren Anteil an Füllstoffen enthält oder einen höheren Vernetzungsgrad. Hierfür bieten sich insbesondere peroxidische Vernetzungssysteme an.
Es ist auch möglich, unterschiedliche Arten von Dichtelementen im ersten und im zweiten Bereich einzusetzen. So können beispielsweise im ersten Bereich Beschichtungen als Dichtelemente eingesetzt werden, während im zweiten Bereich als Dichtelemente Dichtsicken oder beschichtete Dichtsicken verwendet werden.
Es ist auch möglich, dass in beiden Bereichen als Dichtelemente elastomere Dichtelemente eingesetzt werden, die beispielsweise an die Aktivlage anvulkanisiert sein können. Das Anvulkanisieren erfolgt dabei entweder auf einer bzw. beiden Oberflächen einer Dichtungslage, insbesondere einer Aktivlage (surface molding) oder am Umfangsrand einer Durchgangsöffnung einer Dichtungslage, insbesondere einer Aktivlage (edge molding). Durch Wahl der Art des Elastomers sowie der Dicke der elastomeren Dichtelemente kann dafür gesorgt werden, dass die Rückfederung der Dichtelemente im zweiten Bereich größer ist als die Rückfederung der Dichtelemente im ersten Bereich.
Als Materialien können alle auch bisher zu diesem Zweck eingesetzten Elastomere, also sowohl natürliche als auch synthetische Elastomere, verwendet werden. Geeignet sind beispielsweise TPE (thermoplastische Elastomere), Fluorpolymere, zum Beispiel FPM (Vinylidenfluorid-Hexafluorpropylen-Copolymer), PFA, MFA, NBR-Kautschuk (Acryl-Butadien-Kautschuk), HNBR (hydrierter Acryl-Butadien-Kautschuk), EPDM (Ethylen-Propylen-Kautschuk), Silikonkautschuk, ACM (Polyacrylat), AEM (Ethylen-Acrylat) oder auch PU (Polyurethan).
Die Verbindung der Lagen der Steuerplatte untereinander erfolgt stoff-, form- und/oder kraftschlüssig, wobei nicht-auftragende formschlüssige Verfahren bevorzugt sind. Sind erster und zweiter Bereich als gesonderte Bauteile gefertigt, ist es bevorzugt, wenn sie jeweils separat mit der Distanzlage verbunden sind, wobei jedes Bauteil vorzugsweise an mindestens zwei Stellen mit der Distanzlage verbunden ist.
Entsprechende Ausgestaltungen mit ersten und zweiten Bereichen wie oben beschrieben für die beschriebene Aktivlage sind auch für jede weiteren, mehrere weitere oder alle vorhandenen Aktivlagen möglich. Werden der erste und zweite Bereich aus unterschiedlichen Blechmaterialien hergestellt, ist es zwingend, dass sie als gesonderte Bauteile gefertigt werden. Unterscheiden sich die Dichtelemente des ersten und zweiten Bereichs jedoch beispielsweise nur durch unterschiedliche Sickengeometrien oder unterschiedliche Beschichtungen, ist es möglich, den ersten und zweiten Bereich innerhalb einer einzigen, durchgängigen Blechlage herzustellen.
Eine besonders vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen Steuerplatte findet sich als Getriebesteuerplatte.
Das erste Gegenbauteil kann dabei ein Ventilträger sein, der einmalig und dauerhaft auf der außenliegenden Oberfläche der ersten Aktivlage befestigt wird. Als zweites Gegenbauteil können Testvorrichtungen oder auch bei letztmaliger Montage ein Getriebegehäuse vorgesehen sein. Auch auf der der ersten Aktivlage gegenüberliegenden Seite der Distanzlage kann eine Aktivlage vorgesehen sein, die der Befestigung und Abdichtung gegenüber einem weiteren Bauteil, beispielsweise gegenüber einem weiteren Ventilträger dient. Die beiden Ventilträger zu den beiden Seiten der Distanzlage bilden damit den Unterkasten und den Oberkasten der Getriebesteuereinheit.
Erfindungsgemäß umfasst die vorliegende Erfindung auch ein Getriebe, in dem eine Steuerplatte nach der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist.
Im Folgenden werden einige Beispiele erfindungsgemäßer Steuerplatten und Getriebe gegeben. Dabei werden für gleiche und ähnliche Elemente gleiche und ähnliche Bezugszeichen verwendet, so dass auf deren Beschreibung im Wiederholungsfalle unter Umständen verzichtet wird. Weiterhin zeigen die nachfolgenden Beispiele eine Vielzahl von einzelnen Merkmalen, die auch einzeln herausgelöst aus dem Kontext des jeweiligen Beispiels zur erfindungsgemäßen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Steuerplatte dienen können.
Es zeigen
1 eine erfindungsgemäße Getriebesteuerplatte zwischen Ober- und Unterkasten in Teilaufsicht in Explosionsdarstellung;
2 eine Aufsicht auf die außenliegende Oberfläche einer Aktivlage und die darunter durchscheinende Distanzlage einer erfindungsgemäßen Steuerplatte;
3 eine erfindungsgemäße Steuerplatte in Explosionsdarstellung;
4 bis 11 Querschnitte durch Bereiche verschiedener erfindungsgemäßer Steuerplatten;
12 einen Querschnitt durch eine Anordnung aus erfindungsgemäßer Steuerplatte, Oberkasten und Unterkasten;
13 einen Querschnitt durch eine Anordnung aus Oberkasten und Unterkasten mit dazwischen angeordneter erfindungsgemäßer Steuerplatte;
14 Schemazeichnungen zu Vollsicken bzw. Halbsicken, wie sie bei der erfindungsgemäßen Steuerplatte verwendet werden.
1 zeigt eine Steuerplatte 1, die zwischen Gegenbauteilen 2, 3 und 4 angeordnet ist. 1 zeigt dabei eine Explosionsdarstellung im nicht festmontierten Zustand.
Die Getriebesteuerplatte 1 weist eine Distanzlage 10 sowie jeweils zu den Seiten der Distanzlage 10 benachbart eine Aktivlage 11, 12 auf. Die Distanzlage und die Aktivlagen 11 und 12 sind mit Durchgangsöffnungen versehen, die beispielsweise als Öffnung 5A als Schraubenloch oder als Öffnung 5B als Hydrauliköldurchführung ausgebildet sind. Die Aktivlage 11 ist nun zweigeteilt in einen ersten Bereich 13 und einen zweiten Bereich 14. Die Zweiteilung erfolgt in der Lagenebene, so dass der erste Bereich 13 und der zweite Bereich 14 getrennt montiert werden können. Es ist jedoch auch möglich, den ersten Bereich 13 und den zweiten Bereich 14 einstückig als Aktivlage 11 auszubilden (wie beispielsweise in 11 dargestellt). In der 1 sind die beiden Bereiche 13 und 14 über eine Trennlinie 15 voneinander getrennt.
Die Aktivlage 11 weist auf ihrer der Distanzlage 10 abgewandten Seite Dichtelemente 20 im ersten Bereich 13 und Dichtelemente 21 im zweiten Bereich 14 auf. Die Dichtelemente 20 und 21 sind als Dichtsicken ausgebildet. Am ersten Bereich 13 ist ein Ventilkasten 3 zu montieren, der lediglich einmalig befestigt wird. Daher können die Dichtelemente 20 des ersten Bereiches 13 eine mäßige Rückfederung aufweisen. Demgegenüber wird am zweiten Bereich 14 der ersten Aktivlage 11 ein Getriebegehäuse 4 befestigt. Dieses wird jedoch lediglich abschließend bei der Montage mit der Steuerplatte 1 verbunden. Vor dieser letzten Montage werden am zweiten Bereich 14 ein oder mehrere Testvorrichtungen angeordnet, um die Funktion der Steuerplatte 1 vor der endgültigen Montage zu überprüfen. Daher müssen die Dichtelemente 21 des zweiten Bereichs 14 eine höhere Rückfederung aufweisen als die Dichtelemente 20 des ersten Bereichs 13. In 1 ist der erste Bereich 13 mit einem geringeren Anteil an der gesamten flächigen Ausdehnung der ersten Aktivlage 11 dargestellt verglichen mit dem zweiten Bereich 14. Es ist auch durchaus möglich, dass der zweite Bereich 14 eine kleinere flächige Ausdehnung aufweist als der erste Bereich 13.
Auf der der ersten Aktivlage 11 gegenüberliegenden Seite ist die Distanzlage über die Aktivlage 12 mit einem Unterkasten 2 verbunden.
Die Montage des Getriebegehäuses 4 an der Steuerplatte 1 und den Ventilkästen 2 und 3 erfolgt mittels Schrauben 7, die durch nur teilweise mit Bezugszeichen versehene Schraubenlöcher 5a geführt werden.
2 zeigt eine Aufsicht auf eine Getriebesteuerplatte 1. In dieser Aufsicht sind die zwei Bereiche 13 und 14 einer ersten Aktivlage 11 zu erkennen. In den Bereichen, in denen sich die Aktivlage 11 nicht über die gesamte flächige Ausdehnung der Steuerplatte 1 erstreckt, zeigt die Draufsicht auch die Distanzlage 10. Die beiden Bereiche 13 und 14 der ersten Aktivlage 11 sind über eine Trennlinie 15 voneinander getrennt, so dass die Aktivlage 11 zweistückig aus zwei Teilen 13 und 14 besteht. Über den Verlauf der Trennlinie 15 verändert sich aufgrund der unterschiedlichen Konturen der Teile 13 und 14 die Breite der Trennlinie 15.
Die Dichtelemente 21 des zweiten Bereichs 14 der Aktivlage 11 sind nunmehr so ausgebildet, dass sie eine höhere Rückfederung aufweisen als die Dichtelemente 20 des ersten Bereiches 13.
3 zeigt eine weitere Getriebesteuerplatte 1 in Explosionsdarstellung. Die erste Aktivlage ist hier als unterste Lage dargestellt, während auf dieser ersten Aktivlage 11 die Distanzlage 10 und eine weitere zweite Aktivlage 12 angeordnet sind. Die erste Aktivlage 11 weist wiederum zwei über eine Trennlinie 15 voneinander getrennte Bereiche 13 und 14 auf. Hier ist der erste Bereich 13 auf der linken Seite dargestellt, während der zweite Bereich 14 auf der rechten Seite dargestellt ist. Wiederum weisen die Dichtelemente 21 eine größere Rückfederung auf als die Dichtelemente 20. Selbstverständlich kann in einer weiteren Abwandlung der in 3 dargestellten Steuerplatte 1 auch die zweite Aktivlage 12 zweigeteilt mit verschiedenen Bereichen ausgeführt sein. In diesem Falle kann die zweite Aktivlage 12 in ähnlicher oder gleicher Weise wie die erste Aktivlage 11 in den verschiedenen Bereichen Dichtelemente mit unterschiedlicher Rückfederung aufweisen.
In einer noch weiteren Abwandlung der in 3 dargestellten Steuerplatte 1 kann die erste Aktivlage 11 oder auch wie oben beschrieben die zweite Aktivlage 12 nicht nur aus zwei Bereichen bestehen, sondern auch drei oder mehr Bereiche aufweisen. Bereiche sind dabei definiert als diejenigen zusammenhängenden Gebiete einer Aktivlage, die Dichtelemente gleicher Rückfederung aufweisen.
4 bis 11 zeigen verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemäßer Steuerplatten 1 in unterschiedlichen Varianten.
In 4 wird für den Bereich 13 ein C-Stahl mit einer Zugfestigkeit ≤ 900 N/mm² verwendet. Für den Bereich 14 wird ein federharter Stahl mit einer Zugfestigkeit ≥ 1100 N/mm² jedoch derselben Dicke eingesetzt. Obwohl die Dichtsicken 20 und 21 eine ähnliche bzw. gleiche Geometrie aufweisen, weisen die Dichtsicken 21 daher eine größere Rückfederung auf. Für die Dichtelemente 22 in der zweiten Aktivlage 12 wird dasselbe Material mit derselben Dicke verwendet wird im Bereich 13. Sämtliche Dichtsicken 20, 21 und 22 der Schnittdarstellung sind als Vollsicken ausgebildet.
In 5 wird eine höhere Rückfederung der Dichtelemente 21 dadurch erzielt, dass diese als Halbsicken 21 ausgeführt sind, während die Dichtsicken 20 des ersten Bereichs als Vollsicken gestaltet sind. Als Material für die erste Aktivlage 11 und die zweite Aktivlage 12 wird derselbe Stahl mit derselben Dicke eingesetzt.
In 6 werden für den ersten Bereich 13 linienförmige Beschichtungen 20 als Dichtelemente auf die Metalllage der Aktivlage 11 aufgebracht. Diese Beschichtung 20 kann beispielsweise mittels Siebdruck erfolgen. Sie weist eine relativ geringe Rückfederung auf. Im benachbarten Bereich 14 werden als Dichtelemente Vollsicken 21 eingeprägt. Derartige Sicken weisen eine höhere Rückfederung auf als die Beschichtungen 20. Es werden also bei diesem Beispiel unterschiedliche Arten von Dichtelementen in den beiden Bereichen 13 und 14 eingesetzt. Die Dichtelemente 22 der zweiten Aktivlage 12 sind wie die Dichtelemente des Bereichs 14 ausgebildet.
In 7 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die erhöhte Rückfederung der Dichtsicken 21 gegenüber den Dichtsicken 20 durch eine größere Materialdicke der Metalllage des Abschnitts 14 gegenüber der Metalllage des Abschnitts 13 aufweist. Die Ausführungsform verzichtet auf eine zweite Aktivlage. Statt dessen sind als Dichtelemente 22 auf der Unterseite der Steuerplatte 1 Siebdruckbeschichtungen auf der Distanzlage 10 aufgebracht. Die Dichtelemente 22 sind folglich von den Dichtelementen 20 des ersten Bereichs 13 und den Dichtelementen 21 des zweiten Bereiches verschieden aber einheitlich.
In 8 ist ein Beispiel dargestellt, bei der in gleicher Weise ausgebildete Dichtsicken 20a und 21a in den Bereichen 13 und 14 mit Beschichtungen 20b bzw. 21b versehen sind. Die Beschichtungen 21b sind dabei mit einer größeren Dicke aufgetragen als die Beschichtungen 20b. Dadurch ergibt sich eine größere Rückfederung der Dichtelemente, die aus einer Sicke 21a und einer Beschichtung 21b bestehen, gegenüber den Dichtelementen, die aus einer Sicke 20a und einer Beschichtung 20b bestehen. Für die zweite Aktivlage 12 wurden Dichtelemente eingesetzt, die in gleicher Weise wie die Dichtelemente des ersten Bereichs 13 ausgebildet sind.
9 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der im ersten Bereich 13 Dichtelemente 20 eingesetzt werden, die aus einer geprägten Vollsicke 20a und einer darauf aufgebrachten Beschichtung 20b bestehen. In dem zweiten Bereich 14 werden Dichtelemente verwendet, die ausschließlich aus einer geprägten Sicke 21 ohne Beschichtung bestehen. Die Gesamthöhe der Dichtelemente in dem ersten Bereich 13 und der Dichtelemente in dem zweiten Bereich 14 ist gleich. Aufgrund der Verwendung eines härteren Stahles (federharter Stahl) für den zweiten Bereich 14 gegenüber dem C-Stahl des ersten Bereiches 13 und der anderen Konstruktionsweise der Dichtelemente 21 verglichen mit den Dichtelementen 20 in dem ersten Bereich 13 weisen die Dichtelemente 21 eine höhere Rückfederung auf verglichen mit den Dichtelementen 20 in dem ersten Bereich 13. Die Dichtelemente 22 in der zweiten Aktivlage 12 sind in gleicher Weise wie die Dichtelemente in dem ersten Bereich 13 der ersten Aktivlage 11 aus einer geprägten Sicke 22a und einer Beschichtung 22b aufgebaut.
10 zeigt eine Steuerplatte 1, bei der die erste Aktivlage 11 einstückig ist. Sie weist zwei Bereiche 13 und 14 auf, die sich zu je einer Seite einer in 10 eingezeichneten gepunkteten Linie X erstrecken. Die Dichtelemente 20 im ersten Bereich 13 sind Elastomerbeschichtungen, während die Dichtelemente 21 des zweiten Bereiches 14 und in gleicher Weise die Dichtelemente 22 der zweiten Aktivlage 12 geprägte Vollsicken sind.
11 zeigt eine Steuerplatte 1, bei der wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel die erste Aktivlage 11 einstückig ausgeführt ist. Die Dichtelemente 20 des ersten Bereichs 13 bestehen aus geprägten Dichtsicken 20a, die mittels Siebdruck mit Elastomerbeschichtungen 20b versehen sind. Die Dichtelemente 21 des zweiten Bereichs 14 werden von Dichtsicken 21 gebildet, die etwas höher ausgeprägt sind als die Dichtsicken 20.
12 zeigt einen Querschnitt durch eine Anordnung mit einem Ventilträger 3, einem Getriebegehäuse 4, einem weiteren Ventilträger 2 und einer dazwischen angeordneten Getriebesteuerplatte 1. Mit den Bezugszeichen 23a, 23b, 23c und 23d sind in der Ebene der jeweiligen Lage (senkrecht zur Zeichnungsebene und parallel zur Lagenebene) der Distanzlage 10 Fluidkanäle bezeichnet, die parallel zur Lagenebene der Distanzlage 10 ein Hydraulikfluid führen. In dem Ventilträger 3 ist ein Ventil 24 angeordnet, welches von Hydrauliköl durchströmt wird und zur Steuerung der Hydraulikölströme dient. Das Hydrauliköl kann also beispielsweise längs eines Kanals 23a durch eine Durchgangsöffnung 5a in der Steuerplatte 1 und durch das Ventil 24 in den Kanal 23d strömen. In gleicher Weise kann Hydrauliköl aus einem Kanal 23b über eine Durchgangsöffnung 5b in der Steuerplatte 1 in einen Kanal 23c in Getriebegehäuse 4 strömen.
Als Dichtelement 20 im ersten Bereich 13 und Dichtelemente 22 in der zweiten Aktivlage 12 sind Halbsicken 20 und 22 vorgesehen, die die Durchgangsöffnung 5a beidseitig und die Durchgangsöffnung 5b auf Seiten der zweiten Aktivlage 12 in der Lagenebene abdichten. Demgegenüber werden in dem zweiten Bereich 14 der ersten Aktivlage 11 als Abdichtelement um die Öffnung 5b Elastomerdichtungen eingesetzt, die an die Metalllage der ersten Aktivlage 11 angespritzt sind. Eine solche Einspritzung kann längs des Umfangsrandes innerhalb der Öffnung, wie nachfolgend in 13 gezeigt, unmittelbar benachbart zu der Öffnung auf der Oberfläche der Metalllage der ersten Aktivlage 11 oder wie in 12 gezeigt, geringfügig beabstandet und auch weiter beabstandet zu der Durchgangsöffnung 5b in der Metalllage der ersten Aktivlage 11 erfolgen. Die Elastomerdichtung 21, die in diesem Beispiel die ringförmige Öffnung 5b umläuft, weist eine größere Rückfederung auf als die Dichtsicke 20 des ersten Bereiches 13. Dadurch ist es möglich, während des Montagevorgangs zuerst den Ventilträger 12 sowie den Ventilträger 3 einmalig und abschließend an der Steuerplatte 1 zu montieren. Im zweiten Bereich 14 kann noch vor der Endmontage beispielsweise eine Testvorrichtung angeordnet werden, um die Funktion der Getriebesteuerplatte und ihrer benachbarten Bauelemente zu überprüfen. Ist die Funktion bestätigt, so kann das Messgerät entfernt und die Steuerplatte 1 endgültig so wie in 11 dargestellt am Getriebegehäuse 4 montiert werden.
13 zeigt eine Anordnung ähnlich derjenigen 12. Im Unterschied zu 12 ist nunmehr jedoch im zweiten Bereich 14 als Dichtelement 21 ein Elastomer innerhalb der Durchgangsöffnung durch die Metalllage der ersten Aktivlage 11 umlaufend längs des Umfangsrandes dieser Metalllage an die Metalllage angespritzt und anvulkanisiert (edge molding). Auch im ersten Bereich 13 wird ein derartiges Elastomer innerhalb der Öffnung 5a in der Metalllage der ersten Aktivlage 11 längs des Umfangsrandes von deren Öffnung angeordnet. Verglichen mit den Dichtelementen 21 weisen die Dichtelemente 20 jedoch senkrecht zur Lagenebene der Distanzlage 10 und der ersten Aktivlage 11 eine geringere Höhe auf. Daher weisen die Dichtelemente 21 eine größere Rückfederung auf verglichen mit den Dichtelementen 20. Für die zweite Aktivlage 12 wurden dieselben Dichtelemente 22 in Form von Halbsicken gewählt wie in 12.
14 zeigt schematisch den Querschnitt zweier Vollsicke und einer Halbsicke, wie sie als Dichtelemente 21 eingesetzt werden können. Für die Ausbildung der Dichtelemente 21 haben sich dabei die folgenden Werte als vorteilhaft erwiesen:

– Bei einer Vollsicke, wenn sie als trapezförmige Sicke ausgebildet ist: eine Sickenbreite W_V von Sickenfuß zu Sickenfuß von 1,2 bis 3,0 mm, eine Breite B_V des Sickendachs von 0,1 bis 1,0 mm, eine Sickenhöhe T_V von 0,05 bis 0,3 mm sowie ein Winkel α_V von 18° bis 88°.
– Bei einer Vollsicke, wenn sie als bogenförmige Sicke ausgebildet ist: eine Sickenbreite W_V von Sickenfuß zu Sickenfuß von 1,2 bis 3,0 mm und eine Sickenhöhe T_V von 0,05 bis 0,3 mm
– Bei einer Halbsicke: eine Sickenbreite W_H von Knickstelle zu Knickstelle von 0,5 bis 2,6 mm, ein Winkel α_H von 45° bis 89° und eine Sickenhöhe T_H von 0,05 bis 0,5 mm.

Claims

Steuerplatte (1) mit mindestens einer metallischen Distanzlage (10) und mindestens einer der Distanzlage benachbarten metallischen Aktivlage (11), wobei die mindestens eine Aktivlagen (11) zur Abdichtung von Fluidströmungswegen mindestens auf ihrer der Distanzlage (10) abgewandten Oberfläche Dichtelemente (20, 21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine der Aktivlagen (11) mindestens einen ersten Bereich (13) zur Montage eines ersten Gegenbauteils (3) und mindestens einen zweiten Bereich (14) zur Montage der Steuerplatte (1) an einem zweiten Gegenbauteil (4) aufweist, wobei die Dichtelemente (21) im zweiten Bereich (14) eine höhere Rückfederung als die Dichtelemente (20) im ersten Bereich (13) aufweisen.
Steuerplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (13) und der zweite Bereich (14) voneinander getrennte Teile sind.
Steuerplatte (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise der erste Bereich (13) und der zweite Bereich (14) aus verschiedenem Metall bestehen oder dieses aufweisen, wobei das Metall des zweiten Bereichs (14) härter ist und/oder eine höhere Rückfederung bei Verformung senkrecht zur Ebene der Aktivlage aufweist als das Metall des ersten Bereichs (13).
Steuerplatte (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise der erste Bereich (13) aus einem Stahl mit einer Zugfestigkeit ≤ 900 N/mm², bevorzugt ≤ 700 N/mm², besonders bevorzugt ≤ 550 N/mm², insbesondere aus C-Stahl und/oder Baustahl besteht oder diesen aufweist und der zweite Bereich (14) aus einem Stahl mit einer Zugfestigkeit ≥ 1100 N/mm², bevorzugt ≥ 1200 N/mm², besonders bevorzugt ≥ 1300 N/mm², insbesondere aus Federstahl besteht oder diesen aufweist.
Steuerplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise der zweite Bereich (14) eine größere Lagendicke aufweist als der erste Bereich.
Steuerplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise der erste Bereich (13) und der zweite Bereich (14) als Dichtelemente (20, 21) Dichtsicken aufweisen, wobei die Dichtsicken des zweiten Bereichs (14) eine höhere Rückfederung aufweisen als die Dichtsicken des ersten Bereichs (13).
Steuerplatte (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise a) die Dichtsicken (21) des zweiten Bereichs (14) Halbsicken und die Dichtsicken (20) des ersten Bereichs (13) Vollsicken sind und/oder b) die Dichtsicken (21) des zweiten Bereichs (14) eine größere Höhe aufweisen als die Dichtsicken (20) des ersten Bereichs (13) und/oder c) die Dichtsicken (21) des zweiten Bereichs (14) eine größere Breite aufweisen als die Dichtsicken (20) des ersten Bereichs (13) und/oder d) die Dichtsicken (21) des zweiten Bereichs (14) einen anderen Querschnitt aufweisen als die Dichtsicken (20) des ersten Bereichs (13) und/oder e) die Dichtsicken (20, 21) des ersten und zweiten Bereichs (13, 14) unterschiedlich beschichtet sind.
Steuerplatte (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtsicken (21) des zweiten Bereichs (14) als Vollsicken ausgebildet sind und zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise eine Breite W_V mit 1,2 mm ≤ W_V ≤ 3 mm, vorteilhafterweise 1,2 mm ≤ W_V ≤ 1,8 mm aufweisen.
Steuerplatte (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtsicken (21) des zweiten Bereichs (14) als Halbsicken ausgebildet sind und zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise eine Breite W_H mit 0,6 mm ≤ W_H ≤ 2,6 mm, vorteilhafterweise 0,9 mm ≤ W_H ≤ 1,5 mm aufweisen.
Steuerplatte (1) nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtsicken (21) des zweiten Bereichs (14) zumindest teilweise und/oder bereichsweise eine Sickenhöhe T_V oder T_H aufweisen, die 20% bis 75%, vorteilhafterweise 20% bis 50%, der Breite W_V oder W_H der Dichtsicke (21) beträgt.
Steuerplatte (1) nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtsicken (21) des zweiten Bereichs (14) mit einer geschäumten Beschichtung beschichtet sind und die Dichtsicken (20) des ersten Bereichs (13) mit einer ungeschäumten Beschichtung beschichtet sind.
Steuerplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise die Dichtelemente (20) des ersten Bereichs (13) polymerbasierte Beschichtungen (20b) und die Dichtelemente (21) des zweiten Bereichs (14) Dichtsicken sind, wobei die Dichtsicken vorteilhafterweise ebenfalls mit einer polymerbasierten Beschichtung (21b) versehen sind.
Steuerplatte (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung auf der von der Distanzlage (10) abgewandten Oberfläche der mindestens einen Aktivlage (11) eine partielle Beschichtung ist, die im zweiten Bereich zumindest den Bereich der Dichtsicken abdeckt.
Steuerplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise der erste Bereich (13) und der zweite Bereich (14) elastomere Dichtelemente (20, 21) aufweisen, wobei die elastomeren Dichtelemente des zweiten Bereichs (14) eine größere Dicke aufweisen als die elastomeren Dichtelemente des ersten Bereichs (13) und/oder die elastomeren Dichtelemente des zweiten Bereichs (14) sich weiter über die Lagenebene der Aktivlage erheben als die elastomeren Dichtelemente des ersten Bereichs (13).
Steuerplatte (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise die elastomeren Dichtelemente längs des Umfangsrandes von Durchgangsöffnungen (5) in der Aktivlage angespritzt sind.
Steuerplatte (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise und/oder zumindest bereichsweise die elastomeren Dichtelemente auf einer Oberfläche der Aktivlage (11), geringfügig oder nicht beabstandet zu dem Umfangsrand der Durchgangsöffnung (5) oder längs des Umfangsrandes in der Durchgangsöffnung (5), angespritzt sind.
Steuerplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gegenbauteil (3) ein Ventilträger und das zweite Gegenbauteil (4) ein Getriebegehäuse ist.
Steuerplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Bereich (13) ein Oberkasten oder Unterkasten als Ventilträger (3) angeordnet ist.
Steuerplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der mindestens einen Aktivlage (11) abgewandten Seite der Distanzlage (10) eine weitere Aktivlage (12) angeordnet ist.
Steuerplatte (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass an der weiteren Aktivlage (12) ein Unterkasten/Oberkasten (2) als weiterer Ventilträger angeordnet ist.
Getriebe mit einer Steuerplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Getriebe nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gegenbauteil (3) abschnittsweise zwischen der Steuerplatte (1) und dem zweiten Gegenbauteil (4) verbaut ist.