WO2002037003A1

WO2002037003A1 - Block zur ansteuerung von ventilbaugruppen

Info

Publication number: WO2002037003A1
Application number: PCT/DE2001/003550
Authority: WO
Inventors: Herbert Exner; Cornelius BÖCHER; Alfons Herr
Original assignee: Bosch Rexroth Ag
Priority date: 2000-11-06
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2002-05-10
Also published as: DE10054868A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Block (100) zur Aufnahme von Ventilbaugruppen (104a - 104h), der zumindest zwei Plattensegmente aufweist, durch die zumindest ein Fluidkanal (T, P) definiert wird. Auf diese Weise läßt sich ein modulares Plattensystem vorsehen, das in Abhängigkeit von den gewünschten Ventilfunktionen mit einer beliebigen Kombination von Ventilbaugruppen versehen werden kann und bei dem die Fluidverbindung zur Pumpe und zum Tank zentral hergestellt wird. Vorzugsweise befinden sich die Arbeitsanschlüsse und die elektrischen Anschlüsse für die Ventilbaugruppen an den einzelnen Plattensegmenten, so daß der Aufwand zur Einbindung des Blocks in ein hydraulisches System wesentlich verringert wird.

Description

Beschreibung

Block zur Ansteuerung von Ventilbaugruppen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Blöcke zur Aufnahme von Ventilbaugruppen, die bevorzugt in der Industriehydraulik zum Einsatz gelangen.

Fig. la und lb zeigen einen Block zur Aufnahme von Ventilbaugruppen nach dem Stand der Technik, der dem Katalog "Hydroventile für mobile Anwendungen" von Mannesmann Rexroth von 1999 entnommen ist und der in Form einer Fernsteuerplatte 1 ausgebildet ist, in der Vorderansicht und in der Ansicht von links. Auf der Fernsteuerplatte 1 sind Ventile 10, 20, 30, 40 vorgesehen, die beispielsweise Druckreduzierventile sind.

An der Fernsteuerplatte 1 sind ein Pumpenanschluß 2 und ein Druckanschluß 3 ausgebildet, über die mit einem entsprechenden Druckkanal und Pumpenkanal in der Fernsteuerplatte 1 Fluidverbindung herstellbar ist. Der Druckkanal und der Pumpenkanal steht über entsprechende Anschlußkanäle mit den Ventilen 10, 20, 30 und 40 in Fluidverbindung. Ferner sind in der Fernsteuerplatte 1 nicht gezeigte Kanäle vorgesehen, über die zwischen den Ventilen 10, 20, 30, 40 und an der Fernersteuerplatte 1 vorgesehenen Arbeitsanschlüssen AI, Bl, A2, B2 Fluidverbindung herstellbar ist.

Bei dieser Fernsteuerplatte sind 4 Ventile auf einer Reihenplatte zusammengefaßt, über die die Fluidversorgung der Ventile sichergestellt wird. Über elektrische Anschlüsse 11, 21, 31, 41 wird die elektrische Verbindung mit den Ventilen 10, 20, 30, 40 hergestellt. Von Nachteil ist jedoch bei dieser kompakten Anordnung nach dem Stand der Technik, daß die Nenngröße und das Anschlußmuster der Ventile vor der Fertigung der Reihenplatte bekannt sein müssen, um entsprechende Bohrungen in der Reihenplatte vorzusehen. Ferner ist es auch nicht möglich, eine größere Anzahl von Ventilen auf der Reihenplatte nachträglich vorzusehen, da die Bohrungen bei der Herstellung der Reihenplatte bereits eingebracht sein müssen. Anders ausgedrückt muß bereits zum Herstellungszeitpunkt der Reihenplatte die spätere Verwendung der Reihenplatte vollständig bekannt sein. Wenn sich erst nach der Herstellung der Reihenplatte die Notwendigkeit ergibt, weitere Ventile in der Schaltung vorzusehen, müssen diese über separate Leitungen verbunden werden.

Bei der Realisierung von Sonderf nktionen sind aufwendige Einzelkonstruktionen erforderlich, die zum einen sehr teuer sind und zum anderen eine gewisse Vorlaufzeit benötigen und somit nur in der Großserienfertigung rentabel sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die Nachteile beim Stand der Technik zu beseitigen und einen Block zur Aufnahme von Ventilbaugruppen vorzusehen, über den Ventilbaugruppen mit unterschiedlichen Nenngrößen und unterschiedlichen Funktionen auf einfache Weise zusammenstellbar sind.

Diese Aufgabe wird durch einen Block nach Anspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß werden zwei Plattensegmente mit

Fluidkanalabschnitten und Befestigungseinrichtungen, die identische oder aneinander angepaßte Anschlußbilder aufweisen, vorgesehen. Hierbei bedeutet "identisches Anschlußbild" gleiche Abmessungen und gleiche Abstände zu Referenzpunkten in Breiten- und Höhenrichtung der aneinandergrenzenden Fläche der Plattensegmente, während unter "aneinander angepaßtes Anschlußbild" beispielsweise die Gestaltung von Vorsprung und entsprechender Ausnehmung zu sehen ist. Somit lassen sich unterschiedlich gestaltete Plattensegmente aneinander befestigen und dennoch ein gemeinsamer Fluidkanal festlegen. Die auf diese Weise erzielbaren Reihenplatten sind kompakt. Ferner läßt sich der Platzbedarf für einen Block solcher Plattensegmente unabhängig von der Funktion der Plattensegmente im voraus festlegen.

Durch unterschiedliche Dicken der Plattensegmente kann verschiedenen Nenngrößen im gleichen Aufnahmeblock Rechnung getragen werden.

Vorzugsweise sind durch zwei aneinander befestigte

Plattensegmente zwei Kanäle festlegbar, und zwar ein Druck- und ein Tankkanal. Auf diese Weise lassen sich eine Vielzahl von Ventilfunktionen mit geringem vorrichtungstechnischen Aufwand umsetzen.

Werden nun auch noch die Arbeitsanschlüsse und/oder die elektrischen Anschlüsse für die Ventile an den

Plattensegmenten umfangsseitig mündend, d.h. nicht in dem Bereich, in dem die Plattensegmente aneinandergrenzen oder an andere Plattensegmente grenzen, vorgesehen, so ist der technische Aufwand beim Einsatz neuer Konfigurationen minimiert.

Wenn der Gestaltungsspielraum für die Anschlüsse aufgrund der technischen Gegebenheiten begrenzt ist, können die Anschlüsse bezüglich den Fluidkanälen außermittig vorgesehen werden. Somit kann eine sichere Verbindung gewährleistet werden. Der Fluidkanal wird durch ein separates Endsegment abgeschlossen. Damit ist eine beliebige Erweiterbarkeit des System gegeben.

Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche .

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen

Fig. la und lb eine Fernersteuerplatte nach dem Stand der Technik zeigt,

Fig. 2a und Fig. 2b einen erfindungsgemäßen Block zur Aufnahme von Ventilbaugruppen entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel in der Vorderansicht und das Plattensegment 102h in der Ansicht von links zeigt,

Fig. 3a die Draufsicht auf ein Plattensegment aus

Fig. 2a und Fig. 3b eine Ansicht von rechts eines Plattensegmentes aus Fig. 2a zeigt,

Fig. 4a und Fig. 4b einen an einer Pumpe angebrachten, erfindungsgemäßen Aufnahmeblock entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt, und

Fig. 5 einen an einer Pumpe angebrachten, erfindungsgemäßen Aufnahmeblock entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt.

Ein in Fig. 2a gezeigter Block zur Aufnahme von Ventilbaugruppen 100 weist ein Anfangssegment 101, Plattensegmente 102a, ...,h und ein Endsegement 103 auf. Die Plattensegmente 102a, ... ,h haben entsprechend den Nenngrößen unterschiedliche Plattendicken. Genauer gesagt ist bei den Segmenten 102a und 102b für die Nenngröße 16, bei den Segmenten 102c, d, e für die Nenngröße 10 und bei den Segmenten 102f, 102g und 102h für die Nenngröße 6 das Segment 102a breiter ausgeführt als das Segment 102c und das letztgenannte breiter ausgeführt als das Segment 102f .

Fig. 2b zeigt die Ansicht von links von Plattensegment 103. Die in Fig. 2b gezeigte Höhe und Breite von Plattensegment 102h entsprechen der Höhe und der Breite der übrigen Plattensegmente 102a, ...,g. Auf diese Weise wird bei einer Aneinanderreihung mehrerer Plattensegmente eine ähnliche äußere Struktur wie bei der Fernsteuerplatte aus Fig. la erhalten.

In jedem Plattensegment ist, wie es in Fig. 2b veranschaulicht ist, ein Tankkanalabschnitt eines Tankkanals 151 und ein Druckkanalabschnitt eines Druckkanals 152 vorgesehen. An den entgegengesetzt liegenden Endabschnitten der Plattensegmente sind um den Tankkanalabschnitt und Druckkanalabschnitt herum entsprechende Dichtelemente, wie z.B. O-Ringe, vorgesehen, die verhindern, daß zwischen zwei aneinander befestigten Plattensegmente Fluid aus den Kanalabschnitten austreten oder in diese eintreten kann.

Auf den einen Endabschnitt der aneinandergereihten Plattensegmente, in Fig. 2a ist dieses der rechte Abschnitt, ist ein Anfangssegmente 101 aufgebracht. Dieses Anfangssegment 101 ist in Fig. 3b in der Ansicht von rechts dargestellt, und weist einen Tankkanalabschnitt des Tankkanals 151 und einen Druckkanalabschnitt des Druckkanals 152 auf. Der Tankkanals 151 mündet in einen Tankanschluß T, der bezüglich des TankkanalabSchnitts außermittig vorgesehen ist. Der Druckkanal 151 mündet in einen Druckanschluß P, der bezüglich des Druckkanalabschnitts außermittig vorgesehen ist. Anders ausgedrückt ist der Mittelpunkt vom Tankanschluß T bezüglich des Mittelpunkts von Tankkanal 151 um einen Abstand b^_ versetzt, während der Mittelpunkt vom Druckanschluß P bezüglich des Mittelpunkts von Druckkanal 152 um einen Abstand b₂ versetzt ist. Dieser Versatz ist dann erforderlich, wenn aus konstruktiven Gründen der Verlauf von Tank- und Druckkanal vorgegeben ist, das Vorsehen der Anschlüsse T und P als gleichmäßige Erweiterung des Tank- und Druckkanals aber aufgrund ihrer größeren Außendurchmesser konstruktiv ungünstig ist. Im Ergebnis ist beispielsweise in Fig. 3b der Abstand zwischen den Anschlüssen T und P durch einen Versatz erhöht .

Auf den entgegengesetzt liegenden Endabschnitt der aneinandergereihten Plattensegmente, in Fig. 2a ist dieses der linke Abschnitt, ist ein Endsegment 103 aufgebracht. In diesem Endsegment 103 sind Blindbohrungen als Fortsetzung des Tank- und des Druckkanals vorgesehen.

Somit werden durch die Aneinanderreihung des Anfangs- segments 101, der Plattensegmente 102a,..., und des Endsegments 103 durchgehende Fluidkanäle 151, 152 ausgebildet, die denen in der Fernsteuerplatte nach Fig. la entsprechend dem Stand der Technik entsprechen.

Sowohl im AnfangsSegment 101 als auch in den Plattensegmenten 102a,..., h und im Endsegment 103 sind in gleicher Relativlage bezüglich des Außenumfangs Bohrungen vorgesehen, wie diese für das Anfangssegmente 101 in Fig. 3b mit 111,..., 114 bezeichnet sind. In diese Bohrungen sind Bolzen einbringbar, über die nach dem Aufbringen entsprechender Muttern die Blockstruktur aus Fig. 2a erhalten wird.

Statt der Bohrungen 111, ..., 114 können beliebige Befestigungseinrichtungen zum Verbinden der Plattensegmente vorgesehen sein.

Fig. 3a zeigt die Draufsicht auf das Plattensegment 102a aus Fig. 2a in dem Zustand, in dem sich das Ventil nicht auf dem Plattensegmente befindet. In der oberen Fläche von Plattensegment 102a sind Befestigungsausnehmungen 131, 132, 133, 134 vorgesehen, über die ein Ventil 104a am Plattensegmente 102a befestigbar ist. Ferner befinden sich in der oberen Fläche vom Plattensegment 102a Fluidkanäle 121, 122, 123, 124, von denen einer mit dem Tankkanal 151, einer mit dem Druckkanal 152 und jeweils einer mit im Plattensegment 102a vorgesehenen Arbeitsanschlüssen A und B in Fluidverbindung steht .

Die Arbeitsanschlüsse A und B befinden sich an einem Umfangsabschnitt des Plattensegmentes, wie es in Fig. 2b beispielhaft gezeigt ist. An der bezüglich den Arbeitsanschlüssen A und B entgegengesetzt liegenden Seite des Plattensegmentes befinden sich ebenfalls auf dem Umfangsabschnitt die elektrischen Anschlüsse MA und MB für das Ventil. Die Übertragung der Signale von den elektrischen Anschlüssen MA und MB zum Ventil 104a erfolgt vorzugsweise auch über das Plattensegment. Zu diesem Zweck können in der Oberseite des Plattensegmentes 102a entsprechende Steckverbinder vorgesehen sein.

Im ersten Ausführungsbeispiel werden acht Plattensegmente verwendet, die jeweils eine Ventilbaugruppe aufwei- sen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es kann eine beliebige Anzahl von Ventilen mit beliebigen Nenngrößen und einer beliebigen Anzahl von Ventilbaugruppen pro Plattensegment verwendet werden. Gemeinsam ist diesen Aufnahmeblöcken, daß ein Anfangssegment und ein Endsegment verwendet werden.

Auf diese Weise können Aufnahmeblöcke mit beliebiger

Komplexität und mit beliebigen Funktionen für einen

Hydraulikkreislauf zur Verfügung gestellt werden, ohne daß schon bei der Herstellung der Plattensegmente bekannt sein muß, wie die konkrete Verschaltung aussieht.

Aufgrund der definierten Lage der Kanalabschnitte des Tankkanals 151 und des Druckkanals 152 in jedem Plattensegment stellen Nenngrößenunterschiede bei benachbarten Plattensegmente keine Schwierigkeit dar.

In Fig. 4a und Fig. 4b ist ein zweites

Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden

Erfindung dargestellt, wobei Fig. 4a eine Draufsicht und Fig. 4b eine Vorderansicht zeigen.

Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist beim zweiten Ausführungsbeispiel eine Pumpe einstückig mit dem Anfangssegment 201 versehen. An diesem sind Plattensegmente 202a, 202b befestigt, auf denen jeweils eine Ventilbaugruppe 204a, 204b vorgesehen ist. Ein Endsegment 203 befindet sich auf dem Plattensegmente 202b.

Mit einer solchen Gestaltung sind eine kompakte Bauweise und gleichzeitig ein modularer Charakter des Ansteuerblocks möglich. Anders ausgedrückt lassen sich Plattensegmente mit geringem Aufwand wechseln, so daß sich die Ansteuerung der Pumpe an unterschiedlichste Gegebenheiten anpassen läßt. In Fig. 5 ist der Schaltplan eines erfindungsgemäßen Ansteuerblocks entsprechend einem dritten Ausführungsbei- spiel zum Anbau an eine Axialkolbenpumpe 310 gezeigt. Die Pumpe 310 ist dabei mit einer Anfangsplatte 301 verbunden, auf der sich ein Plattensegment 302a mit der Nenngröße 16, ein Plattensegment 302b, mit der Nenngröße 10 und ein Plattensegment 302c mit der Nenngröße 6 befinden. Der Ansteuerblock wird durch ein Endsegment 303 abgeschlossen.

Dieses dritte Ausführungsbeispiel unterstreicht den modularen Charakter beim erfindungsgemäßen Ansteuerblock.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich somit auf einen Block zur Aufnahme von Ventilbaugruppen, der zumindest zwei Plattensegmente aufweist, durch die zumindest ein Fluidkanal definiert wird. Auf diese Weise läßt sich ein modulares Plattensystem vorsehen, das in

Abhängigkeit von den gewünschten Ventilfunktionen mit einer beliebigen Kombination von Ventilbaugruppen versehen werden kann und bei dem die Fluidverbindung zur

Pumpe und zum Tank zentral hergestellt wird. Vorzugsweise befinden sich die Arbeitsanschlüsse und die elektrischen

Anschlüsse für die Ventilbaugruppen an den einzelnen Plattensegmenten, so daß der Aufwand zur Einbindung des

Blocks in ein hydraulisches System wesentlich verringert ist.

Claims

Ansprüche

1. Block zur Aufnahme von Ventilbaugruppen mit zumindest zwei Plattensegmenten (102a, 102b) , die jeweils einer Ventilbaugruppe (104a, 104b) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattensegmente (102a, 102b) an den aneinander angrenzenden Bereichen gleiche Außenabmessungen haben und jeweils stirnseitig zumindest einen Fluidkanalabschnitt und Befestigungseinrichtungen mit identischen oder aneinander angepaßten Anschlußbildern haben.

2. Block nach Anspruch 1, wobei die Dicken der Plattensegmente verschieden sind.

3. Block nach Anspruch 1 oder 2 , wobei die Kanäle der aneinander befestigten Plattensegemente (102a, 102b) einen Druckkanal (152) und einen Tankkanal (151) definieren.

4. Block nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an jedem Plattensegment ein umfangsseitig mündender Arbeitsanschluß (A, B) für das Ventil vorgesehen ist.

5. Block nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an jedem Plattensegment ein umfangsseitig mündender elektrischer Anschluß (MA, MB) für das Ventil vorgesehen ist.

6. Block nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem AnfangsSegment, das einen Anschluß (T, P) für den gemeinsamen Fluidkanal aufweist, wobei der Anschluß außermittig vom Fluidkanal vorgesehen ist.

7. Block nach Anspruch 6 mit einem Endsegement (103), das den Fluidkanal abschließt.