DE19537482A1

DE19537482A1 - Hydraulischer Steuerblock

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Publication number: DE19537482A1
Application number: DE19537482A
Authority: DE
Original assignee: SCHWELM HANS 41564 KAARST DE
Current assignee: SCHWELM HANS 41564 KAARST DE
Priority date: 1995-10-09
Filing date: 1995-10-09
Publication date: 1997-04-10
Also published as: EP0854982A2; EP0854982B1; CA2218727C; CN1199449A; JPH11509303A; CA2218727A1; ES2169277T3; CN1092296C; SK284489B6; WO1997013980A3; WO1997013980A2; US5975134A; CZ73698A3; DK0854982T3; SK33598A3; DE59608520D1; CZ297720B6

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Steuerblock für Hydraulikaggregate, insbesondere zur Steuerung von hydraulischen Anlagen, doppelt wirkenden Hydraulikzylindern, hydraulischen Antrieben oder dergleichen, mit vier paarweise einander gegenüberliegend angeordneten Ventileinheiten.

Derartige hydraulische Steuerblöcke sind beispielsweise aus der DE-OS 36 04 410, der EP 0473 030 A1 oder der GB 2,212,220 A bekannt. Bei den bekannten, hydraulischen Steuerblöcken sind vier Sitz- oder kombinierte Kolben-Sitzventile in einem Gehäuseblock untergebracht. Dieser Gehäuseblock wird üblicherweise aus Gußeisen gegossen und weist die für den vorgesehenen Anwendungsfall notwendigen Verbindungskanäle zwischen den Ventilen auf. So sind die Ventile einerseits hydraulisch miteinander verbunden und andererseits an die Tankleitung T, die Pumpleitung P und die Arbeitsleitungen A, B angeschlossen.

Die Unterseite des Steuerblocks ist als Anschlußschnittstelle ausgebildet und hat ein nach DIN 24340 genormtes Bohrbild, so daß der Steuerblock an nahezu jedes Hydrauliksystem angeschlossen werden kann.

Die im Gehäuseblock untergebrachten Ventile können auf verschiedene Art miteinander verbunden werden. Hierzu werden die Ventile nach den Gesetzen der Logik durch "und", "oder" oder "nicht und" Verknüpfungen miteinander verbunden. Durch geeignetes Kombinieren der Ventile können somit Hydraulikschaltungen für nahezu alle Anwendungen realisiert werden.

Die Verknüpfung der einzelnen Ventile erfolgt dadurch, daß im Gehäuseblock Verbindungsleitungen eingearbeitet sind, die die einzelnen Ventile in der gewünschten Weise miteinander und mit den Pump- (P), Tank- (T) und Arbeitsleitungen (A, B) verbinden. Je nach Anwendungsfall können die Ventile auch über ein Pilotventil vorgesteuert werden, so daß für diesen Fall auch Steuerleitungen im Gehäuseblock eingearbeitet sind.

Da für jede Anwendung eine andere Verknüpfung der Ventile erforderlich ist, muß für jede Anwendung ein eigener Gehäuseblock gegossen werden, was hohe Fertigungskosten zur Folge hat. Durch die Tatsache, daß die Verbindungsleitungen mitunter schräg, diagonal oder verwinkelt verlaufen, müssen diese in Form eines Kernes beim Gießen miteingearbeitet werden, wodurch die Fertigung eines derartigen Gehäuseblockes weiter verteuert wird.

Aufgrund der Tatsache, daß für jede Anwendung ein eigener Gehäuseblock hergestellt werden muß, wird auch die Lagerhaltung sehr kostenaufwendig.

Darüber hinaus kann es beispielsweise bei Kunststoffspritzmaschinen oder bei Industrierobotern vorkommen, daß die hydraulische Schaltung für einen anderen Anwendungsfall geändert werden muß. In diesem Fall muß der gesamte hydraulische Steuerblock ausgetauscht werden und gegen einen neuen ersetzt werden, so daß sehr hohe Material und Montage kosten entstehen.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Steuerblock zu schaffen, der kostengünstig hergestellt werden kann und dessen Schaltung in einfacher Weise veränderbar ist.

Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen hydraulischen Steuerblock der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß der Steuerblock einen für nahezu alle Anwendungen einheitlich ausgebildeten Mittelblock und zwei lösbar am Mittelblock befestigte Ventilblöcke aufweist, von denen jeder zwei Ventileinheiten aufnehmen kann, wobei am Mittelblock zwei Ventilseiten mit je einer Ventilblockschnittstelle zur Aufnahme je eines Ventilblockes vorgesehen sind.

Ein nach dieser technischen Lehre ausgebildeter hydraulischer Steuerblock hat den Vorteil, daß nur ein einziger Mittelblock hergestellt werden braucht, an dem der für den jeweiligen Anwendungsfall geeignete Ventilblock mit den dazugehörigen Ventilen angebaut wird. Hierdurch braucht nicht mehr für jeden Gehäuseblock ein eigenes Gußwerkzeug erstellt werden, sondern ein einziges Gußwerkzeug zur Herstellung des Mittelblocks ist für alle Anwendungen ausreichend. Hierdurch werden die Fertigungskosten drastisch gesenkt.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß der Mittelblock universell einsetzbar ist, das heißt, daß an dem Mittelblock Ventilblöcke mit der jeweils gewünschten Ventilanordnung angeschraubt werden können. Hierdurch wird es möglich, die hydraulische Schaltung eines hydraulischen Steuerblockes zu verändern, ohne den gesamten Steuerblock austauschen zu müssen.

Der hauptsächlich als Ölverteiler eingesetzte Mittelblock ist erfindungsgemäß so aufgebaut, daß er eine Anschlußseite, eine linke, eine rechte Ventilseite und eine Pilotventilseite aufweist. Dabei führt jeweils eine Pump- (P) und eine Tankleitung (T) von der als Anschlußschnittstelle ausgebildeten Anschlußseite zu jeder der beiden als Ventilblockschnittstellen ausgebildeten Ventilseiten, und die Arbeitsleitung A führt von der Anschlußschnittstelle zur linken Ventilseite, während die Arbeitsleitung B zur rechten Ventilseite führt.

Hierdurch ist es möglich, beide Ventilblöcke an die Pump- und die Tankleitung anzuschließen, und daß die beiden linken Ventileinheiten die Arbeitsleitung A steuern, während die beiden rechten Ventileinheiten die Arbeitsleitung B steuern. Durch die Auswahl geeigneter Ventileinheiten und deren Steuerung ist es somit möglich, nahezu jede hydraulische Schaltung zu erzeugen.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist jede Ventilblockschnittstelle zumindest einen Pump- (P), einen Tank- (T) und zwei Arbeitsleitungsanschlüsse (A bzw. B) auf. Dabei weist die linke Ventilschnittstelle zwei Arbeitsleitungsanschlüsse auf, die mit der Arbeitsleitung A verbunden sind und die rechte Ventilschnittstelle weist zwei Arbeitsleitungsanschlüsse auf, die mit der Arbeitsleitung B verbunden sind.

Hierdurch wird erreicht, daß die beiden linken Ventile an die Arbeitsleitung (A) und die beiden rechten Ventile an die Arbeitsleitung (B) angeschlossen sind und daß jede Ventileinheit auf die jeweilige Arbeitsleitung (A, B) geschaltet werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Mittelblock wenigstens eine Steuerleitung auf, die zumindest in die Pilotventilseite des Mittelblockes mündet. An diese Pilotventilseite kann ein Pilotventil zur Vorsteuerung der Ventileinheiten angeschlossen werden.

Damit jede Ventileinheit durch das Pilotventil ansteuerbar ist, weist jede Ventilblockschnittstelle zumindest einen Steuerleitungsanschluß auf. Bevorzugterweise ist jede Ventileinheit einzeln, d. h. individuell durch das Pilotventil ansteuerbar, so daß mit dem erfindungsgemäßen Steuerblock jede hydraulische Schaltung realisiert werden kann.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Ventilblockschnittstellen identische Bohrbilder auf. Dies hat den Vorteil, daß die Ventilblöcke, je nach Anwendungsfall, sowohl an der linken, als auch an der rechten Ventilseite anbringbar sind. Hierdurch wird die Zahl der benötigten Ventilblöcke gering gehalten, was zu einer weiteren Kostensenkung führt.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform weisen die Ventilblockschnittstellen punktsymmetrisch ausgebildete Bohrbilder auf. Hierdurch wird erreicht, daß die Ventilblöcke auch nach drehen um 180° um ihre Mittelachse wieder an derselben Ventilseite angebracht werden können, wodurch die Anzahl der benötigten Ventilblöcke weiter verringert werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, hydraulischen Steuerblocks ist der Mittelblock in zwei unterschiedliche Abschnitte unterteilt. Dabei ist die Pump- (P) und die Tankleitung (T) in einem hinteren Abschnitt angeordnet, während die Arbeitsleitungen (A, B) in einem vorderen Abschnitt des Mittelblocks angeordnet sind. Für den Fall, daß an dem hydraulischen Steuerblock noch ein Pilotventil angebracht ist, verlaufen die hierfür notwendigen Steuerleitungen teilweise zwischen und teilweise vor bzw. hinter den Abschnitten.

In einer bevorzugten Weiterbildung sind die Pump- (P), die Tank- (T) und/oder die Arbeitsleitungen (A, B) teilweise senkrecht und teilweise parallel zur Anschlußseite angeordnet.

Die Anordnung der Leitungen in getrennten Abschnitten bzw. Ebenen und/oder die senkrechte bzw. parallele Anordnung der Leitungen hat den Vorteil, daß die Leitungen nicht mehr, bzw. nicht mehr alle, mittels eines Kernes in den Mittelblock mit eingegossen werden brauchen, sondern daß es nunmehr möglich ist, die Leitungen nachträglich, zum Beispiel durch Bohren, einzuarbeiten.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß gegebenenfalls nachträglich weitere Leitungen angebracht werden können.

An einem erfindungsgemäßen Mittelblock können zwei Ventilblöcke angebracht werden, von denen jeder zwei Ventileinheiten trägt. Diese Ventileinheiten umfassen zumindest ein Sitz- oder ein kombiniertes Kolben- Sitzventil. Derartige Ventile sind als fertigungsoptimierte Einschraubventile (Cartridge-Technik) ausgeführt, die eine einfache und schnelle Montage ermöglichen. An diese Ventile können nun weitere Komponenten, zum Beispiel ein Rückschlagventil, eine elektromagnetische Proportionalsteuerung oder dergleichen, und/oder weitere Ventile angebracht werden.

Ein erfindungsgemäßer Ventilblock weist eine Mittelblockschnittstelle auf, die kompatibel zur Ventilblockschnittstelle des Mittelblocks ausgeführt ist, so daß der Ventilblock, also auch die darin befestigten Ventileinheiten, problemlos an jede der beiden Ventilblockschnittstellen angebracht werden kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventilblockes weist zwei achsparallele Ventilaufnahmen zur Aufnahme je eines einen Ventilraum ausbildenden Sitz- oder kombinierten Kolben- Sitzventiles auf.

Durch die achsparallele Anordnung ist es in platzsparender Weise möglich, zwei Ventile unmittelbar nebeneinander anzuordnen, so daß der Ventilblock in einer kompakten Weise ausgeführt werden kann. Der Ventilraum des Ventiles ist am Ausgang "B" des Ventiles angesiedelt, d. h. das in den Anschluß B des Ventiles strömende Hydraulikfluid gelangt in den Ventilraum und erzeugt dort einen Druck, so daß das Ventil öffnet.

Die Ventilblöcke haben dem jeweiligen Anwendungsfall entsprechend unterschiedliche Anschlußleitungen, über die die Ventile untereinander und mit der am Ventilblock angebrachten Mittelblockschnittstelle hydraulisch verbunden sind.

Zum Beispiel hat ein Ventilblock mit zwei parallel geschalteten Ventileinheiten eine erste Anschlußleitung, die den Ventilraum (Anschluß "B") des einen Ventils mit der Pumpleitung P verbindet und eine zweite Anschlußleitung, die den Ventilaustritt (Anschluß "A" des Ventiles) mit der Arbeitsleitung A bzw. B verbindet. Weiterhin verbindet eine dritte Arbeitsleitung den Ventilraum des anderen Ventils mit der Tankleitung T und eine vierte Anschlußleitung verbindet den Ventilaustritt des zweiten Ventils ebenfalls mit der Arbeitsleitung A bzw. B. Hierdurch ist eine Parallelschaltung der Ventileinheiten möglich. In der Figurenbeschreibung wird ausführlich beschrieben, welche anderen Ventilblöcke notwendig sind, um sämtliche hydraulischen Schaltungen mit dem erfindungsgemäßen Steuerblock zu verwirklichen.

Je nach Anwendungsfall wird nun der geeignete Ventilblock ausgewählt und mit seiner Mittelblockschnittstelle an die Ventilblockschnittstelle des Mittelblocks montiert.

Dieser modulartig aufgebaute, hydraulische Steuerblock macht es möglich, daß man mit einem Mittelblock und sechs verschiedenen Ventilblöcken sämtliche hydraulischen Schaltungen realisieren kann. Hierdurch werden nunmehr nur noch sieben Werkzeuge zur Herstellung der sieben Blöcke benötigt, wohingegen im Stand der Technik eine Vielzahl von hydraulischen Steuerblöcken nötig war.

Außerdem wird durch diesen modulartigen Aufbau erreicht, daß ein einmal montierter Steuerblock in einfacher Weise mit einer neuen Schaltung versehen werden kann, indem lediglich ein (oder gegebenenfalls beide) Ventilblock durch einen anderen Ventilblock ersetzt wird. Dies führt zu einer einfachen und kostengünstigen Veränderung der hydraulischen Schaltung, so daß bestehende Maschinen kostengünstig mit neuen hydraulischen Schaltungen versehen werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventilblockes sind beide Ventilaufnahmen in einer senkrecht zur Mittelblockschnittstelle ausgerichteten Ventilebene ausgebildet. Dies ermöglicht das ebenfalls senkrechte Ausrichten der Anschlußleitungen, die die Ventile mit den Arbeitsleitungen verbinden. Außerdem wird hierdurch eine kompakte Bauweise realisiert, so daß die Fertigungskosten des Ventilblocks sinken.

In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform sind die zu der Tank- (T) und/oder Pumpleitung (P) führenden Anschlußleitungen innerhalb des Ventilblockes so angeordnet, daß sie außerhalb der Ventilebene in die Mittelblockschnittstelle münden, während die anderen, zu den Arbeitsleitungen führenden Anschlußleitungen und die die Ventile verbindenden Anschlußleitungen innerhalb der Ventilebene angeordnet sind. Hierdurch werden die Anschlußleitungen, ähnlich wie beim Mittelblock, in zwei verschiedenen Ebenen bzw. Abschnitten angesiedelt. Dabei sind die Arbeitsleitungen innerhalb der Ventilebene angelegt, so daß einerseits kurze Wege entstehen und andererseits wenig bzw. teilweise sogar gar keine Krümmung erforderlich ist, so daß diese Anschlußleitungen einfach zu erzeugen sind.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß durch die kurzen Wege und die meist geradlinige Leitungsführung so gut wie kein Druckverlust und so gut wie keine Hysterese auftritt.

In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform sind am Ventilblock Befestigungsvorrichtungen vorgesehen, mit denen weitere Ventile oder andere Komponenten am Ventilblock befestigt werden können. Dies ist zum Beispiel dann vorteilhaft, wenn zusätzlich zum Sitzventil noch ein Rückschlagventil, ein Wegaufnehmer und/oder ein zweites Ventil anzubringen ist.

Der erfindungsgemäße, hydraulische Steuerblock mit seinen erfindungsgemäßen Ventilblöcken ist folglich aufgrund seiner modularen Bauweise kostengünstig herzustellen und ermöglicht darüber hinaus die nachträgliche Änderung der hydraulischen Schaltung an einer bereits existierenden Maschine. Dies ist insbesondere dadurch möglich, daß in die mit einem Gewinde versehene Ventilaufnahme eine jedem Anwendungsfall entsprechende Ventileinheit (Cartridge-Technik) einsetzbar ist. Dabei kann eine Ventileinheit in einem Anwendungsfall aus einem einzelnen Ventil bestehen und in einem anderen Anwendungsfall zwei oder mehr Ventile umfassen. Auch können zu einer Ventileinheit weitere Komponenten, wie zum Beispiel Rückschlagventile, elektromagnetische Proportionalsteuerungen, Wegaufnehmer oder dergleichen gehören. Dies variiert von Anwendungsfall zu Anwendungsfall.

Somit kann jeder Ventilblock einerseits durch die Ausgestaltung der Anschlußleitungen und andererseits durch die Aufnahme der erforderlichen Ventileinheiten für die im Einzelfall erforderliche Anwendung kostengünstig zusammengestellt werden.

Beispielsweise ist für ein Einspritzsystem einer Kunststoffmaschine ein Ventilblock als Zwei-Wege-Mengenregler ausgebildet, während der andere Ventilblock eine pressen-Sicherheitssteuerung aufweist. Erst durch die Kombination der beiden Ventilblöcke mit dem Mittelblock entsteht ein Einspritzsystem für eine Kunststoffmaschine.

Dadurch, daß die einzelnen Komponenten eines erfindungsgemäßen hydraulischen Steuerblockes nunmehr in größeren Stückzahlen hergestellt werden können, wird dieses Einspritzsystem für Kunststoffmaschinen kostengünstiger in der Herstellung und in der Lagerhaltung. Sollte die Kunststoffmaschine einmal eine andere Schaltung benötigen, so braucht nun lediglich einer (oder beide) der beiden Ventilblöcke gegen einen anderen ausgetauscht zu werden, um eine neue hydraulische Schaltung zu erreichen, ohne daß der gesamte hydraulische Steuerblock ausgetauscht werden muß.

Der Einsatzbereich eines erfindungsgemäßen Ventilblockes ist nicht auf einen Steuerblock mit vier paarweise einander gegenüberliegend angeordneten Ventileinheiten beschränkt, vielmehr kann der erfindungsgemäße Ventilblock auch in vorteilhafterweise als eigenständiger Steuerblock eingesetzt werden.

In Anwendungsfällen, in denen der hydraulische Steuerblock mit zwei Ventileinheiten auskommt, kann ein erfindungsgemäßer Ventilblock eingesetzt werden. Hierzu braucht der Ventilblock lediglich mit den gewünschten Ventileinheiten bestückt werden und an die entsprechenden Hydraulikleitungen angeschlossen werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ventilblock an eine Anschlußplatte montiert, an der auch die Pump- (P), die Tank- (T) und zumindest eine Arbeitsleitung (A, B) angeschlossen sind.

Die modulartige und kompakte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ventilblockes ermöglicht also nicht nur den Einsatz in einem "großen" Steuerblock (mit vier Ventileinheiten), sondern auch den Einsatz als eigenständiger, "kleiner" Steuerblock (mit zwei Ventileinheiten), so daß sich für den Ventilblock eine Vielzahl von Anwendungsfällen ergibt. Hieraus resultiert eine erhebliche Kostensenkung bei Steuer- und Ventilblöcken für hydraulische Anlagen, weil mit den sieben erfindungsgemäßen Steuer- und Ventilblöcken nahezu alle Anwendungsfälle verwirklicht werden können, so daß nur sieben Gußformen gefertigt werden brauchen, mit denen dann sämtliche hydraulischen Anlagen bedient werden können. Außerdem vereinfachen die erfindungsgemäßen Steuer- und Ventilblöcke die Lagerhaltung und verkürzen somit auch die Lieferzeiten, was insgesamt zu einer Kostensenkung führt.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der Beschreibung der Ausführungsformen und der beigefügten Zeichnungen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwirklicht werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Ausführungsformen der Erfindung sind in den Fig. 1 bis 12 der Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen Mittelblocks mit den dazugehörigen Schnittstellen;

Fig. 2a zeigt einen Schnitt durch den vorderen Abschnitt des Mittelblocks gemäß Fig. 1 entlang Linie IIa-IIa in Fig. 1;

Fig. 2b zeigt einen Schnitt durch den hinteren Abschnitte des Mittelblocks gemäß Fig. 1 entlang Linie IIb-IIb in Fig. 1;

Fig. 2c zeigt den Mittelblock gemäß Fig. 1 von unten;

Fig. 3 und 4 zeigen zwei verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen, hydraulischen Steuerblocks;

Fig. 5 bis 10 zeigen verschiedene Ventilblöcke, die mit dem Mittelblock gemäß Fig. 1 kompatibel sind;

Fig. 11 zeigt einen hydraulischen Steuerblock mit zwei Ventileinheiten;

Fig. 12 zeigt das Schaltbild des Steuerblocks gemäß Fig. 11.

Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen den erfindungsgemäßen Gegenstand teilweise stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Dabei sind die Gegenstände der einzelnen Figuren teilweise stark überproportional vergrößert dargestellt, damit ihr Aufbau besser gezeigt werden kann.

In den Fig. 1 und 2a bis 2c ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Mittelblocks 2 dargestellt. Der Mittelblock 2 umfaßt eine Anschlußseite 4, eine linke Ventilseite 6, eine Pilotventilseite 8 und eine rechte Ventilseite 10. Alle Seiten des Mittelblocks 2 sind mit Schnittstellen versehen, so daß der Mittelblock 2 mit anderen Komponenten verbunden werden kann. An der Anschlußseite 4 ist eine Anschlußschnittstelle 12 und an der Pilotventilseite 12 ist eine Pilotventilschnittstelle 13 ausgebildet, die beide ein gemäß DIN 24 340 genormtes Bohrbild aufweisen. Der hier abgebildete Mittelblock 2 ist für ein Hydrauliksystem mit einer Nenngröße von 16 mm ausgelegt und kann durch seine genormte Anschlußschnittstelle 12 problemlos an entsprechende Hydrauliksysteme angeschlossen werden.

In anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen ist der Mittelblock 2 für Hydrauliksysteme mit einer Nennweite von 6 mm, 10 mm, 25 mm oder 32 mm ausgelegt und weist die für die jeweilige Nennweite entsprechende Anschlußschnittstelle 12 gemäß den DIN 24 340 auf.

Die Pilotventilschnittstelle 13 hingegen ist für alle Ausführungsformen gleich und entspricht dem Bohrbild der DIN 24 340 Form A für NG 06.

Der Mittelblock 2 wird quasi als Ölverteiler eingesetzt, denn mit seiner Pumpleitung P, seiner Tankleitung T und den beiden Arbeitsleitungen A und B wird das aus den entsprechenden Leitungen des Hydrauliksystems kommende bzw. abfließende Öl zu den jeweiligen Ventilen verteilt. In dieser Ausführungsform weist der Mittelblock 2 zusätzlich noch Steuerleitungen 14 auf, durch die ein an der Pilotventilseite 8 angebrachtes Pilotventil die anderen Ventile steuern kann.

Die Leitungen innerhalb des Mittelblocks 2 befinden sich in zwei verschiedenen Abschnitten bzw. Ebenen: einem vorderen Abschnitt 16 und einem hinteren Abschnitt 20. In dem vorderen Abschnitt 16 verlaufen die Arbeitsleitungen A und B, wobei die Arbeitsleitung A die Anschlußschnittstelle 12 mit einer Ventilblockschnittstelle 22 der linken Ventilseite 6 verbindet, während die Arbeitsleitung B die Anschlußschnittstelle 12 mit der Ventilblockschnittstelle 24 der rechten Ventilseite 10 verbindet. Dabei verlaufen die Längsachsen der jeweiligen Leitung nicht in einer Ebene, sondern leicht beabstandet zueinander. Wie Fig. 2c zu entnehmen ist, verlaufen die gestrichelt dargestellten horizontalen Segmente 25 der Hydraulikleitung P, T, A und B leicht versetzt gegenüber den vertikal verlaufenden Segmenten P, T, A und B, befinden sich jedoch innerhalb desselben Abschnittes 16 bzw. 20.

Die Ventilblockschnittstellen 22, 24 haben je zwei Anschlüsse 26, 28 zu der jeweiligen Arbeitsleitung A bzw. B (siehe Fig. 2a).

Die Steuerleitungen 14 verlaufen ausgehend von der Anschlußseite 4 hin zur Pilotventilseite 8 und verbinden die rechte und die linke Ventilseite 6, 10 mit der Anschlußseite 4 und der Pilotventilseite 8, jedoch verlaufen die Steuerleitungen 14 dabei nicht in einer der Abschnitte 16 oder 20, sondern verlaufen unregelmäßig innerhalb des Mittelblockes 2.

In dem hinteren Abschnitt 20 (siehe Fig. 2b) verläuft sowohl die Tankleitung T als auch die Pumpleitung P. Diese beiden Leitungen verbinden die Anschlußseite 4 mit jeder der beiden Ventilseiten 6, 10 und verlaufen ebenso wie die Arbeitsleitungen A, B teilweise senkrecht und teilweise parallel zur Anschlußseite 4.

Die Tank- T und die Pumpleitung P verlaufen zwar im wesentlichen innerhalb des hinteren Abschnittes 20, jedoch muß die Tankleitung T an der Stelle, an der sie auf die Pumpleitung P trifft um diese herumgelenkt werden, so daß sie an dieser Stelle aus dem hinteren Abschnitt 20 ein wenig herausführt.

Die Bohrbilder 26, 28 der Ventilblockschnittstelle 22, 24 sind identisch, so daß ein in der Fig. 1 nicht dargestellter Ventilblock wahlweise an der linken 6 oder an rechten Ventilseite 10 angebracht werden kann.

In den Fig. 1 und 2a bis 2c sind die Steuerleitungen 14 nicht dargestellt, um die Abbildungen übersichtlich gestalten zu können.

In den Fig. 3 und 4 sind zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Steuerblockes dargestellt, bei denen der als Ölverteiler eingesetzte Mittelblock 2 identisch ausgebildet ist.

In der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist sowohl an der rechten Ventilseite 10, als auch an der linken Ventilseite 6 jeweils ein Ventilblock 70 angebracht, dessen Ventile 30 als Sitzventile ausgeführt sind. Dabei sind die Ventilblöcke 70 derart mit einer Anschlußleitung 72 verbunden, daß die Ventile 30 in Serie geschaltet sind. An die Ventile 30 sind elektromagnetische Proportionalsteuerungen 31 angebracht, um kontrolliert öffnen und schließen zu können.

Ein derartiger Steuerblock kommt ohne Pilotventil aus und wird vornehmlich bei Maschineneinrichtungen mit hängenden Lasten eingesetzt, die sehr dicht sein müssen. Solche Maschineneinrichtungen sind beispielsweise Krane, Pressen oder Feuerwehrleitern.

In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind am Mittelblock 2 zwei Ventilblöcke 50 angebracht, deren Ventile 33 eine Parallelschaltung aufweisen. In dieser Ausführungsform ist an der Pilotventilseite 8 des Mittelblocks 2 ein Pilotventil 32 angeschlossen, welches über die Steuerleitungen 14 die einzelnen, in den Ventilblöcken 50 angebrachten Ventile 33 steuert. An den Rückseiten der Ventile 33 sind hydrostatisch gesteuerte Rückschlagventile 35 angebracht, so daß jede in den Ventilaufnahmen 34, 36 angebrachte Ventileinheit aus dem Ventil 33 und dem Rückschlagventil 35 besteht und in der Basisfunktion ein 2/2 Wege Ventil eines Logikelementes bildet.

Ein Steuerblock gemäß Fig. 4 wird ebenfalls bei Maschinen mit hängenden Lasten eingesetzt, ist jedoch nicht absolut dicht, so daß es vorwiegend zur Steuerung von rotatorischen Antrieben (hydrostatischer Motor) und translatorischen Antrieben (hydrostatischer Zylinder) jeweils mit Haltefunktion eingesetzt wird.

Die beiden in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Ausführungsformen haben lediglich beispielhaften Charakter. Vielmehr ist es durchaus möglich, beliebige Ventile und Ventilblöcke in beliebigen Kombinationen am Mittelblock 2 anzubringen. Dies schließt auch das Pilotventil 32 ein. Dabei ist es auch möglich, zwei verschiedene Ventilblöcke am Mittelblock 2 anzubringen.

In den Fig. 5 bis 10 sind verschiedene Ventilblöcke 50, 60, 70, 80, 90, 100 dargestellt, die alle mit dem Mittelblock 2 kompatibel sind. Alle Ventilblöcke 50, 60, 70, 80, 90, 100 besitzen zwei Ventilaufnahmen 34, 36, in die ein Ventil einschraubbar ist. Diese Technik ist als Cartridge-Technik hinlänglich bekannt.

Darüber hinaus weist jeder Ventilblock 50, 60, 70, 80, 90, 100 nicht dargestellte Befestigungsvorrichtungen zur Aufnahme weiterer Ventile, elektromagnetischer Proportionalsteuerungen, Wegnehmer, Vorsteuereinrichtungen oder dergleichen auf.

Die Ventilaufnahmen 34, 36 sind achsparallel angeordnet und befinden sich in einer senkrecht zur Mittelblockschnittstelle 38 angeordneten Ventilebene 40.

Alle Ventilblöcke 50, 60, 70, 80, 90, 100 weisen zumindest eine Pump/Tankanschlußleitung 42 auf, die einen durch das Ventil 30, 33 und die Ventilaufnahme 34, 36 gebildeten Ventilraum 44 mit der Tank- (T) oder Pumpleitung (P) verbindet. Diese Pump/Anschlußleitung 42 ist nicht in der Ventilebene 40 angesiedelt, sondern führt von der Ventilebene 40 in eine dem hinteren Abschnitt 20 entsprechende Ebene. Die Ventilebene 40 entspricht dabei dem vorderen Abschnitt 16.

Der in Fig. 5 dargestellte Ventilblock 40 weist eine Parallelschaltung der Ventileinheiten auf, wobei die von der Ventilaufnahme 34, 36 zur Mittelblockschnittstelle 38 führenden Arbeitsleitungen 52, 54 innerhalb der Ventilebene 40 angesiedelt sind.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ventilblock 60 sind die Ventileinheiten parallel verbunden geschaltet. Dieser Ventilblock 60 entspricht dem in Fig. 5 dargestellten Ventilblock 50, weist jedoch zusätzlich einen Anschlußleitung 62 vom Ausgang der Ventilaufnahme 34 in den Ventilraum 46 der Ventilaufnahme 36 auf.

Der in Fig. 7 dargestellte Ventilblock 70 entspricht dem in Fig. 6 abgebildeten Ventilblock 60, außer daß der Ventilblock 70 keine Verbindung von der Ventilaufnahme 34 zur Arbeitsleitung A bzw. B aufweist.

Der in Fig. 8 dargestellte Ventilblock 80 entspricht dem in Fig. 7 dargestellten Ventilblock 70, jedoch mit spiegelverkehrter Ausgestaltung der Anschlußleitungen 82 und 84.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ventilblock 90 sind die Ventileinheiten ebenso wie in den Ventilblöcken 70 und 80 in Reihe geschaltet, jedoch erfolgt die Ansteuerung in dem Ventilblock 90 in einer Ventileinheit in invers. Hierbei sind die Ausgänge der Ventilaufnahmen 34 und 36 durch eine Arbeitsleitung 92 verbunden, ohne daß eine Verbindung zu einer Arbeitsleitung A bzw. B existiert.

Der in Fig. 10 dargestellte Ventilblock 100 weist zwei parallel geschaltete Ventilaufnahmen 34, 36 auf, die durch eine Verbindungsleitung 102 miteinander verbunden sind.

Alle in den Fig. 5 bis 10 abgebildeten Ventilblöcke 50 bis 100 können an die Ventilblockstelle 22, 24 des Mittelblocks 2 angeschlossen werden. Dabei wird die gerade nicht benötigte Leitung derart abgedichtet, daß die Funktionsweise des hydraulischen Steuerblocks als Ganzes nicht beeinträchtigt wird und daß aus dem entsprechenden Anschluß kein Hydrauliköl herausleckt. Dieses Abdichten erfolgt beispielsweise mit einem nicht dargestellten Stopfen, Verschluß oder dergleichen.

Alle Ventilblöcke 50 bis 100 können auch mit Steuerleitungen 14 ausgeführt werden, wie dies beispielhaft in Fig. 4 dargestellt ist.

Wie bereits oben ausgeführt wurde, kann durch Kombination des Mittelblocks 2 mit einem oder zwei Ventilblöcken 50 bis 100 und geeigneten, in die Ventilaufnahme 34, 36 eingebauten Ventileinheiten jede beliebige hydraulische Schaltung erzeugt werden. Hierdurch wird der hydraulische Steuerblock in Modulbauweise kostengünstig herstellbar und es besteht die Möglichkeit, die vorhandene hydraulische Schaltung zu einem beliebigen Zeitpunkt durch eine andere hydraulische Schaltung zu ersetzen, indem man einzelne Ventile und/oder einzelne Ventilblöcke durch andere ersetzt.

In den Fig. 11 und 12 ist ein hydraulischer Steuerblock mit lediglich zwei Ventileinheiten dargestellt. Wie Fig. 11 zu entnehmen ist, umfaßt dieser Steuerblock einen Ventilblock 70 gemäß Fig. 7, an dem zwei Ventileinheiten mit je einem Ventil 30 und einem Rückschlagventil 35 angebracht sind. Der Ventilblock 70 ist an einer Anschlußplatte 110 befestigt, an der auch die hydraulischen Leitungen P, T und A angeschlossen sind.

Ein derartiger "kleiner" Steuerblock mit nur zwei Ventileinheiten findet in hydraulischen Anlagen vielfache Verwendung. In anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen können auch andere Ventilblöcke 50, 60, 70, 80, 90, 100 eingesetzt werden, um einen kleinen Steuerblock zu schaffen. Die Auswahl des gewünschten Ventilblockes hängt lediglich von den im einzelnen Anwendungsfall erforderlichen Schaltbedingungen, da alle Ventilblöcke gemäß einem der Fig. 5 bis 10 kompatibel mit der Anschlußplatte 110 ausgebildet sind.

Bezugszeichenliste

2 Mittelblock
4 Anschlußseite
6 linke Ventilseite
8 Pilotventilseite
10 rechte Ventilseite
12 Anschlußschnittstelle
13 Pilotventilschnittstelle
14 Steuerleitung
16 vorderer Abschnitt
20 hinterer Abschnitt
22 Ventilblockschnittstelle
24 Ventilblockschnittstelle
25 Segmente
26 Bohrbild
28 Bohrbild
30 Ventil
31 elektromagn. Proportionalsteuerung
32 Pilotventil
33 Ventil
34 Ventilaufnahme
35 Rückschlagventil
36 Ventilaufnahme
38 Mittelblockschnittstelle
40 Ventilebene
42 Pump/Tankanschlußleitung
44 Ventilraum
46 Ventilraum
50 Ventilblock
52 Anschlußleitung
54 Anschlußleitung
60 Ventilblock
62 Anschlußleitung
70 Ventilblock
72 Anschlußleitung
80 Ventilblock
82 Anschlußleitung
84 Anschlußleitung
90 Ventilblock
92 Anschlußleitung
100 Ventilblock
102 Verbindungsleitung
110 Anschlußplatte
112

Claims

1. Hydraulischer Steuerblock für Hydraulikaggregate, insbesondere zur Steuerung von hydraulischen Anlagen, doppelt wirkenden Hydraulikzylindern, hydraulischen Antrieben oder dergleichen, mit vier paarweise einander gegenüberliegend angeordneten Ventileinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerblock einen Mittelblock (2) und zwei lösbar am Mittelblock (2) befestigte Ventilblöcke (50, 60, 70, 80, 90, 100) aufweist, von denen jeder zwei Ventileinheiten aufnehmen kann, wobei am Mittelblock (2) zwei Ventilseiten (6, 10) mit je einer Ventilblockschnittstelle (22, 24) zur Aufnahme je eines Ventilblockes (50, 60, 70, 80, 90, 100) vorgesehen sind.

2. Hydraulischer Steuerblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelblock (2) eine Anschlußseite (4) aufweist, die durch eine Pump-(P) und eine Tankleitung (T) mit jeder Ventilseite (6, 10) hydraulisch verbunden ist, und die durch eine erste Arbeitsleitung (A) mit einer Ventilseite (6) und durch eine zweite Arbeitsleitung (B) mit der anderen Ventilseite (10) hydraulisch verbunden ist.

3. Hydraulischer Steuerblock nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ventilblockschnittstelle (22, 24) zumindest einen Pump- (P), einen Tank- (T) und zwei Arbeitsleitungsanschlüsse (A bzw. B) aufweist.

4. Hydraulischer Steuerblock nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelblock (2) mindestens eine in eine Pilotventilseite (8) mündende Steuerleitung (x, y) aufweist, an die ein Pilotventil (32) zur Vorsteuerung von Ventilen (30) der Ventileinheiten anschließbar ist.

5. Hydraulischer Steuerblock nach wenigstens einem der Ansprüche 3-4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ventilblockschnittstelle (22, 24) zumindest einen Steuerleitungsanschluß (x, y) aufweist.

6. Hydraulischer Steuerblock nach wenigstens einem der Ansprüche 4-5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ventileinheit individuell durch das Pilotventil (32) ansteuerbar ist.

7. Hydraulischer Steuerblock nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilblockschnittstellen (22, 24) identische Bohrbilder (26, 28) aufweisen.

8. Hydraulischer Steuerblock nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilblockschnittstellen (22, 24) punktsymmetrisch ausgebildete Bohrbilder aufweisen.

9. Hydraulischer Steuerblock nach wenigstens einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußseite (4) eine Anschlußschnittstelle (12) und/oder die Pilotventilseite (8) eine Pilotventilschnittstelle (13) mit einem nach DIN 24 340 genormten Bohrbild aufweist.

10. Hydraulischer Steuerblock nach wenigstens einem der Ansprüche 2-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Pump- (P) und die Tankleitung (T) in einem hinteren Abschnitt (20) und die Arbeitsleitungen (A, B) in einem vorderen Abschnitt (16) des Mittelblocks (2) angeordnet sind.

11. Hydraulischer Steuerblock nach wenigstens einem der Ansprüche 2-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpleitung (P), die Tankleitung (T) und/oder die Arbeitsleitung (A, B) ausschließlich teilweise senkrecht und teilweise parallel zur Anschlußseite (4) des Mittelblocks (2) verlaufen.

12. Hydraulischer Steuerblock nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventileinheit zumindest ein Sitzventil oder ein kombiniertes Kolben- Sitzventil umfaßt.

13. Ventilblock, insbesondere für einen hydraulischen Steuerblock nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, zur Aufnahme von zwei Ventileinheiten, gekennzeichnet durch eine Mittelblockschnittstelle (38), die mit der Ventilblockschnittstelle (22, 24) des Mittelblockes (2) kompatibel ist.

14. Ventilblock nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch, zwei achsparallel angeordnete Ventilaufnahmen (34, 36) zur Aufnahme je eines einen Ventilraum (44, 46) ausbildenden Sitz- oder kombinierten Kolben-Sitzventiles.

15. Ventilblock nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 14, gekennzeichnet durch Anschlußleitungen (52, 54, 82), die die Ventilaufnahmen (34, 36) mit der Mittelblockschnittstelle (38) hydraulisch verbinden, wobei der Ventilraum (44, 46) wenigstens eines Ventiles (30) über eine Anschlußleitung (42) mit der Tank- (T) oder der Pumpleitung (P) hydraulisch verbunden ist.

16. Ventilblock nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ventilaufnahmen (34, 36) in einer senkrecht zur Mittelblock schnittstelle (38) ausgerichteten Ventilebene (40) ausgebildet sind.

17. Ventilblock nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Tank- (T) und/oder Pumpleitung (T) führenden Anschlußleitungen (42) außerhalb der Ventilebene (40) in die Mittelblockschnittstelle (38) münden, während eventuell vorhandene, die Ventilaufnahmen (34, 36) verbindende Anschlußleitungen (62, 72, 84, 92) oder zur Arbeitsleitung (A, B) führenden Anschlußleitungen (52, 54, 82) in der Ventilebene (40) angeordnet sind.

18. Ventilblock nach wenigstens einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilebene (40) senkrecht zur Anschlußschnittstelle (1 2) des Steuerblocks angeordnet ist.

19. Ventilblock nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß am Ventilblock (50, 60, 70, 80, 90, 100) Befestigungsvorrichtungen zur Befestigung zusätzlicher Ventile oder anderer Bauteile vorgesehen sind.

20. Hydraulischer Steuerblock für Hydraulikaggregate, insbesondere zur Steuerung von hydraulischen Anlagen, doppelt wirkenden Hydraulikzylindern, hydraulischen Antrieben oder dergleichen, mit zwei nebeneinander angeordneten Ventileinheiten, gekennzeichnet durch einen Ventilblock (50, 60, 70, 80, 90, 100) nach wenigstens einem der Ansprüche 13 bis 19, an dem die beiden Ventileinheiten angebracht sind und der mit der Pump- (P), Tank- (T) und/oder der Arbeitsleitung (A, B) hydraulisch verbunden ist.

21. Hydraulischer Steuerblock nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilblock (50, 60, 70, 80, 90, 100) an einer Anschlußplatte (110) befestigt ist, an der die Pump- (P), die Tank- (T) und/oder die Arbeitsleitung (A, B) angeschlossen ist.