DE4424670A1 - Hydraulische Kolbenmaschine - Google Patents
Hydraulische KolbenmaschineInfo
- Publication number
- DE4424670A1 DE4424670A1 DE4424670A DE4424670A DE4424670A1 DE 4424670 A1 DE4424670 A1 DE 4424670A1 DE 4424670 A DE4424670 A DE 4424670A DE 4424670 A DE4424670 A DE 4424670A DE 4424670 A1 DE4424670 A1 DE 4424670A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- piston
- layer
- plastic
- friction
- cylinder body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 44
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 44
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 11
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- -1 ether ketones Chemical class 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 description 2
- 229920000412 polyarylene Polymers 0.000 description 2
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 2
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 206010012289 Dementia Diseases 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000090 poly(aryl ether) Polymers 0.000 description 1
- 229920006260 polyaryletherketone Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
- F04B1/2014—Details or component parts
- F04B1/2078—Swash plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/122—Details or component parts, e.g. valves, sealings or lubrication means
- F04B1/124—Pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/122—Details or component parts, e.g. valves, sealings or lubrication means
- F04B1/124—Pistons
- F04B1/126—Piston shoe retaining means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2225/00—Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
- F05C2225/04—PTFE [PolyTetraFluorEthylene]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2253/00—Other material characteristics; Treatment of material
- F05C2253/12—Coating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kolbenmaschine
mit einem in einem Zylinderkörper hin- und herbewegba
ren Kolben.
In dem Zylinderkörper sind hierbei in der Regel mehrere
die Kolben aufnehmende Zylinder angeordnet. Hydrauli
sche Maschinen, die Druck und Bewegung mit Hilfe von in
Zylindern hin- und hergehenden Kolben ineinander umset
zen, sind seit langem bekannt. Derartige Maschinen ar
beiten als Motoren, wenn der Druck der hydraulischen
Flüssigkeit in Bewegung umgesetzt werden soll. Sie ar
beiten als Pumpen, wenn eine Bewegung in eine Drucker
höhung in der hydraulischen Flüssigkeit umgesetzt wer
den soll. Bei derartigen Maschinen sind die Gleitflächen
in den Zylindern, in denen sich die Kolben hin- und
herbewegen, durch hohe Gleitgeschwindigkeiten und große
Lagerdrücke sehr stark beansprucht. Um den Verschleiß
bei derartigen Maschinen möglichst klein zu halten, ist
es üblich, die Kolben nicht direkt in den Bohrungen
laufen zu lassen, die die Zylinder in dem Zylinderkör
per bilden, sondern Zylinder- oder Laufbuchsen in den
Zylinderkörper einzusetzen, in denen sich die Kolben
bewegen können. Auf diese Weise ist es zwar in vielen
Fällen möglich, geeignete Werkstoffpaarungen zwischen
Kolben und Zylinderbuchse verwenden zu können, ohne den
gesamten Zylinderkörper aus dem in der Regel teureren
und weniger stabilen Material der Buchse fertigen zu
müssen. Es ist jedoch relativ schwierig, derartige
Buchsen in dem Zylinderkörper mit der notwendigen Zu
verlässigkeit zu befestigen. Eine Klebverbindung reicht
in vielen Fällen nicht aus, um die relativ großen
Scherkräfte zwischen Buchse und Zylinderkörper aufzu
nehmen. Aus diesem Grunde ist es vorgeschlagen worden
(DE-AS 12 67 985), die Zylinderbuchse mit Hilfe eines
Preßsitzes in der Zylinderbohrung im Zylinderkörper zu
befestigen und eine zunächst nach innen in die Zylin
derbuchse vorstehende Verdickung dann mit Hilfe eines
Dornes nach außen in eine entsprechende Ringnut in der
Zylinderbohrung umzuformen. Hierbei ist allerdings Vor
aussetzung, daß der Werkstoff der Zylinderbuchse eine
derartige Umformung zuläßt, ohne daß die Zylinderbuchse
beschädigt wird. Dies ist in der Regel nur bei Metallen
der Fall.
Im Zusammenhang mit der Verwendung von Hydraulikflüs
sigkeiten, die nur geringe oder gar keine schmierenden
Eigenschaften aufweisen, ist nun der Wunsch entstanden,
die Werkstoffpaarung an der Gleitfläche zumindest auf
einer Seite mit einem Kunststoff zu versehen. Derartige
Kunststoffe lassen sich auf die geschilderte Art und
Weise nur schwer verformen. Die Befestigung in einem
Zylinderkörper ist zwar möglich, aber aufwendig (siehe
hierzu die beiden älteren deutschen Patentanmeldung
P 43 01 124 und P 43 01 126).
Aus DE-Z "Der Zuliefermarkt", April 1986, A. Knittel,
Drehdosierkolben aus Kunststoff, ist es zwar bekannt,
einen Kolben aus Kunststoff zu fertigen, beispielsweise
als Spritzgußteil. Ein derartiger Kunststoffkolben ist
jedoch für die Verwendung in einer hydraulischen Ma
schine ungeeignet. Die meisten Kunststoffe sind gar
nicht in der Lage, den in dem Zylinder einer hydrauli
schen Maschine auftretenden Drücken zu widerstehen. Die
Drücke führen zu einer Verformung des Kolbens, so daß
dieser in der Zylinderbohrung klemmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrau
lische Kolbenmaschine auch mit Hydraulikflüssigkeiten
betreiben zu können, die keine oder nur geringe Schmie
rungseigenschaften aufweisen, wie beispielsweise Was
ser.
Diese Aufgabe wird bei einer Kolbenmaschine der ein
gangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Kolben zu
mindest an seiner an dem Zylinderkörper gleitenden Au
ßenfläche eine Schicht aus einem reibungsvermindernden
Kunststoff aufweist, wobei am Ende des Kolbens eine
Lagerfläche einer Gelenkverbindung angeordnet ist, über
die ein Gleitschuh gelenkig mit dem Kolben verbunden
ist, wobei die Schicht auf die Lagerfläche ausgedehnt
ist.
Die Eigenschaft "reibungsvermindernd" bezieht sich na
türlich immer auf das Material des Zylinderkörpers, an
dem dieser Kunststoff reibt. Als Kunststoff für die
Schicht kommen insbesondere Werkstoffe aus der Gruppe
der hochfesten thermoplastischen Kunststoffe auf der
Basis von Polyarylenetherketonen, insbesondere Polyether
etherketonen, Polyamiden, Polyacetalen, Polyarylenether,
Polyethylenterephtalaten, Polyphenylensulfiden, Poly
sulfonen, Polyethersulfonen, Polyetherimiden, Polyamid
imiden, Polyacrylaten, Phenol-Harzen, wie Novolak-
Harzen, oder ähnliches in Betracht, wobei als Füllstof
fe Glas, Graphit, Polytetrafluorethylen oder Kohlen
stoff, insbesondere in Faserform, verwendet werden kön
nen. Die Reibungsverbesserung wird hierbei von dem Zy
linderkörper oder der Zylinderwand auf den Kolben ver
legt. Dadurch, daß der Kolben nur mit einer reibungs
vermindernden Schicht aus einem Kunststoff versehen
ist, jedoch nicht massiv aus dem Kunststoff besteht,
ist es möglich, ihn nach wie vor mit der notwendigen
Festigkeit auszubilden. Auch bei höheren Drücken wird
dann keine Verformung des Kolbens auftreten, die zu
einer Klemmung des Kolbens in dem Zylinder führen könn
te. Mit dieser relativ einfach erscheinenden Maßnahme
läßt sich nun eine hydraulische Maschine auch mit Flüs
sigkeiten betreiben, die keine schmierenden Eigenschaf
ten aufweist, beispielsweise mit Wasser. Dennoch kann
die Maschine eine relativ hohe Lebensdauer und ein be
friedigendes Betriebsverhalten aufweisen. Bei Axialkol
benmaschinen liegt der Gleitschuh beispielsweise an
einer Schrägscheibe an. Wenn der Zylinderkörper, der
dann als Zylindertrommel ausgebildet ist, eine Drehung
um 360° durchführt, schwenkt der Gleitschuh gegenüber
den Kolben je nach der Winkellage der Schrägscheibe um
einen vorbestimmten Winkel. Auch hierbei entsteht eine
Reibung und zwar in der Gelenkverbindung. Wenn nun die
eine Lagerfläche mit der reibungsvermindernden Schicht
versehen ist, kann man den Verschleiß in dieser Lager
fläche kleinhalten, auch wenn die Hydraulikflüssigkeit
keine schmierenden Eigenschaften aufweist. Dadurch, daß
die reibungsvermindernde Schicht auf die Lagerfläche
ausgedehnt ist, ergeben sich auch relativ wenige Mög
lichkeiten für die Hydraulikflüssigkeit, in den Bereich
zwischen Kolben und Schicht einzudringen. Da die Lager
fläche in der Regel eine von der Zylinderform abwei
chende Form aufweist, ergibt sich durch die Ausdehnung
der Schicht auf diese Lagerfläche eine formschlüssige
Verbindung zwischen Kolben und Schicht. Hierdurch wird
die Haltekraft verbessert. Die Schicht beansprucht we
niger Platz als eine Buchse im Gehäuse. Man kann daher
bei ansonsten unveränderten Abmessungen die Zylinder
größer und damit den Druck kleiner machen oder mehr
Zylinder verwenden.
Vorzugsweise erstreckt sich die Schicht zumindest auf
einen Teil der Stirnseite des Kolbens, die in den Zy
linderkörper hineinragt. Diese Ausbildung stellt zum
einen sicher, daß das Ende des Kolbens, das in den Zy
linderkörper hineinragt, bis zum Ende vollständig mit
der reibungsvermindernden Schicht versehen ist. Zum
anderen erhält die Stirnseite des Kolbens eine Art
Dämpfungskissen. Der Kunststoff ist in der Regel etwas
weicher als der metallische Kern des Kolbens.
Vorzugsweise weist der Kolben einen Durchgangskanal auf
und die Schicht kleidet auch den Durchgangskanal aus.
Durch den Durchgangskanal wird üblicherweise Hydraulik
flüssigkeit zum Gleitschuh hin gefördert, um an dessen
Gleitfläche, die bei einer Axialkolbenmaschine an der
Schrägscheibe anliegt, eine hydrostatische Schmierung
zu bewirken. Wenn nun der Kunststoff auch den Durch
gangskanal auskleidet, kann man den Kolben vollständig
mit dem Kunststoff eingießen. Es verbleiben dann keine
Lücken oder Nahtstellen, durch die Hydraulikflüssigkeit
zwischen den Kolben und den Kunststoff vordringen könn
te, was unter ungünstigen Umständen zu einer Ablösung
des Kunststoffs vom Kolben und einer nachfolgenden
Beschädigung führen könnte. Wenn der Kunststoff im
Spritzgußverfahren aufgetragen wird, muß der Kolben in
der Spritzgießform natürlich irgendwie gehalten werden.
Die Halterungen sind dann aber in einem Bereich ange
ordnet, der normalerweise druckfrei sein sollte, so daß
hier auch keine Hydraulikflüssigkeit zwischen Kolben
und Kunststoff hineingedrückt wird.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist vorgese
hen, daß die Schicht nur einen Teil der Oberfläche des
Kolbens abdeckt. Hierbei spart man sich Kunststoffmate
rial, was kostenmäßige Vorteile haben kann.
Auch ist bevorzugt, daß die Schicht innerhalb eines mit
Flüssigkeitsdruck beaufschlagten Raumes so endet, daß
die vom Druck beaufschlagte Fläche immer größer als die
Fläche des Randes der Schicht ist. Der Druck in dem
Raum ist überall gleich. Die daraus resultierenden
Kräfte auf die Kunststoffschicht sind aber in allen
Betriebszuständen größer in eine Richtung, die die
Schicht auf den Kolben aufdrückt als in die Richtung,
die parallel zur Oberfläche des Kolbenkernes verläuft.
Auch wenn die Stirnseite der Schicht, also sozusagen
das Ende, mit Flüssigkeitsdruck beaufschlagt wird, sind
die Haltekräfte größer, so daß auch hier das Eindringen
von Flüssigkeit zuverlässig verhindert wird.
Vorzugsweise weist die Gelenkverbindung einen Kugelkopf
und eine Kugelpfanne auf, die Kugelpfanne weist eine
Öffnung auf, deren Durchmesser mindestens so groß wie
der Durchmesser des Kugelkopfes ist und umfaßt den Ku
gelkopf in Querschnitt um mehr als 180° und die Schicht
weist eine Dicke auf, die den Durchmesser des Kugelkop
fes so vergrößert, daß er größer als der Durchmesser
der Öffnung der Kugelpfanne ist. Mit dieser Ausgestal
tung kann man die Montage von Kolben und Gleitschuh
ganz drastisch vereinfachen. Der Kolben und der Gleit
schuh werden einfach zusammengesteckt, was aufgrund der
genannten Abmessungen problemlos möglich ist. Danach
wird der Kunststoff in den Zwischenraum zwischen dem
Kolben und dem Gleitschuh verbracht, genauer gesagt in
den Raum zwischen Kugelkopf und Kugelpfanne, wodurch
sich die gewünschte Befestigung des Kugelkopfes in der
Kugelpfanne ergibt.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Montieren
einer Kolben-Gleitschuh-Einheit einer hydraulischen
Kolbenmaschine, bei dem der Kolben und der Gleitschuh
zusammengesetzt werden. Hierbei wird der Kolben mit
einer Schicht aus reibungsvermindernden Kunststoff ver
sehen und der Kunststoff in die Gelenkverbindung zwi
schen Kolben und Gleitschuh eingefügt. Auf diese Weise
läßt sich, wie oben geschildert, ein schnelles, einfa
ches und zuverlässiges Montieren der Maschine erreichen
und dennoch sicherstellen, daß das Betriebsverhalten,
insbesondere die Lebensdauer, zufriedenstellend ist. Es
ist wesentlich einfacher, den Kolben mit der Schicht
aus reibungsvermindernden Kunststoff zu versehen, als
eine Buchse in den Zylinderkörper einzusetzen oder gar
die Zylinderbohrung mit einem Kunststoff auszuspritzen.
Vorzugsweise wird der Kunststoff spritzgegossen. Mit
einem Spritzgußverfahren lassen sich hohe Genauigkeiten
bei der Fertigung erzielen.
Auch ist bevorzugt, daß der gesamte Kunststoff in einem
Arbeitsgang aufgebracht wird. Der gesamte Kunststoff
beinhaltet also die reibungsvermindernde Schicht, die
zwischen Kolbenkern und Zylinderbohrung angeordnet ist,
und die reibungsvermindernde Schicht, die im Gelenk
zwischen dem Kolben und dem Gleitschuh angeordnet ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug
ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich
nung beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausgestaltung einer hydraulischen
Kolbenmaschine ausschnittsweise im Schnitt und
Fig. 2 eine zweite Ausgestaltung.
Eine Kolbenmaschine 1 weist eine Zylindertrommel 2 auf,
in der mehrere Zylinder 3, von denen einer dargestellt
ist, angeordnet sind. In jedem Zylinder bewegt sich ein
Kolben 4 hin und her. In der dargestellten Lage ist
dies eine Auf- und Abbewegung.
Diese Hin- und Herbewegung des Kolbens 4 wird gesteuert
durch eine Schrägscheibe 5, an der ein Gleitschuh 6
anliegt, der mit dem Kolben 4 über ein Kugelgelenk ver
bunden ist. Das Kugelgelenk besteht aus einem Kugelkopf
7, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel am Gleit
schuh 6 befestigt ist, und einer Kugelpfanne 8, die in
der vorliegenden Ausführungsform an dem Ende des Zylin
ders 4 angeordnet ist, das aus dem Zylinder 3 heraus
ragt.
Der Gleitschuh wird in üblicherweise durch eine An
druckplatte 9 in Anlage an der Schrägscheibe 5 gehal
ten. Die Andruckplatte 9 wird hierzu durch eine Kugel
kalotte 10 in Richtung auf die Schrägscheibe 5 ge
drückt.
Zur Verminderung der Reibung zwischen dem Kolben 4 und
dem Zylinder 3 ist der Kolben mit einer Schicht 11 aus
einem reibungsvermindernden Kunststoff versehen und
zwar mindestens in dem Bereich zwischen Kolben 4 und
Zylinder 3, in dem diese beiden Teile gegeneinander
reiben. In der dargestellten Ausführungsform ist diese
Schicht 11 allerdings auch in einen Bereich 12 erwei
tert, an dem Kugelkopf 7 und Kugelpfanne 8 aneinander
reiben. Der Kolben 4, der einen Kern 13 aufweist, der
aus einem festen Metall besteht, ist ferner mit einer
Durchgangsbohrung 14 versehen, die sich durch den ge
samten Kolben 4 hindurch erstreckt. Durch diese Durch
gangsbohrung kann Hydraulikflüssigkeit zu dem Bereich
12 zwischen dem Gleitschuh 6 und dem Kolben 4 gelangen.
Auch der Gleitschuh 6 ist mit einer Durchgangsbohrung 15
versehen, durch die die Hydraulikflüssigkeit dann
weiter zu dem Bereich zwischen Gleitschuh 6 und Schräg
scheibe 5 gelangen kann, um dort eine Kühlung und gege
benenfalls auch eine hydrostatische Lagerung zu bewir
ken.
Als Hydraulikflüssigkeit wird im vorliegenden Fall vor
zugsweise Wasser eingesetzt, d. h. eine Flüssigkeit, die
praktisch keine Schmierungseigenschaften hat. Die
Schmierungseigenschaft wird daher durch die Schicht 11
aus dem reibungsvermindernden Kunststoff übernommen.
Diese Schicht deckt zumindest im Bereich zwischen der
Zylindertrommel 2 und dem Kolben 4 und in dem Bereich
zwischen Gleitschuh 6 und dem Kolben 4 alle Flächen ab,
an denen eine Reibung auftreten kann.
Der Begriff "reibungsvermindernd" bezieht sich natür
lich immer auf die verwendete Materialpaarung. Wenn der
Gleitschuh 6 und die Zylindertrommel 2 aus einem Me
tall, beispielsweise Eisen oder Stahl, bestehen, kann
man als Kunststoff Werkstoffe aus der Gruppe der hoch
festen thermoplastischen Kunststoffe auf der Basis von
Polyaryletherketonen, insbesondere Polyetheretherketo
nen, Polyamiden, Polyacetalen, Polyarylether, Polyethy
lenterephtalaten, Polyphenylensulfiden, Polysulfonen,
Polyethersulfonen, Polyetherimiden, Polyamidimid, Poly
acrylaten, Phenol-Harzen, wie Novolack-Harzen, oder
ähnliches in Betracht, wobei als Füllstoffe Glas, Gra
phit, Polytetrafluorethylen oder Kohlenstoff, insbeson
dere in Faserform, verwenden. Bei Verwendung derartiger
Materialien läßt sich auch Wasser als Hydraulikflüssig
keit verwenden.
Die Schicht 11 umgibt den Kern 13 des Kolbens 4 voll
ständig, d. h. diese Schicht kleidet auch die Durch
gangsöffnung 14 des Kolbens 4 aus. Man kann hierdurch
eine praktisch nahtlose Ummantelung des Kolbens 4 er
reichen, so daß keine Hydraulikflüssigkeit zwischen
Kern 13 und Schicht 11 vordringen kann, was zu einer
Ablösung der Schicht 11 vom Kern 13 führen könnte.
Die Montage einer derartigen Anordnung ist relativ ein
fach. Die Kugelpfanne 8 weist eine Öffnung auf, deren
Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Kopfes
7. Man kann daher den Kugelkopf 7 in die Kugelpfanne 8
hineinstecken. Danach werden die so zusammengesetzten
Teile in eine Spritzgießform eingesetzt und die Schicht
11 durch ein Spritzgußverfahren, bei dem der reibungs
vermindernde Kunststoff in die Spritzgußform einge
spritzt wird, aufgebracht. Hierbei füllt nun der Kunst
stoff den Bereich zwischen Kugelkopf 7 und Kugelpfanne
8 so aus, daß die Öffnung der nunmehr mit dem Kunst
stoff versehene Kugelpfanne 8 einen kleineren Durchmes
ser aufweist, als der Durchmesser des Kugelkopfes 7.
Der Kugelkopf 7 sitzt dann fest in der Kugelpfanne 8
und kann nicht mehr herausgenommen werden.
Beim Spritzgießen entsteht daher nicht nur die Schicht
11 zwischen dem Kolben 4 und dem Zylinder 3, sondern
gleichzeitig auch die Schicht zwischen dem Kugelkopf 7
und der Kugelpfanne 8.
Das in den Zylinder 3 hineinragende Ende des Kolbens 4
ist aufgrund dieser Ausgestaltung auch an seiner Stirn
seite 16 mit dem Kunststoff 11 bedeckt. Der Kunststoff
kann hier eine dämpfende Funktion ausüben, insbesondere
dann, wenn, wie dies aus Fig. 1 nur schematisch er
sichtlich ist, dieses Ende des Zylinders 3 mit einer
Schiebehülse 17 versehen ist, mit deren Hilfe die Ver
bindung des Zylinders 3 mit einer nicht näher darge
stellten Ventilscheibe erfolgt.
Fig. 2 zeigt eine andere Ausgestaltung, bei der gleiche
oder funktionsgleiche Teile mit den gleichen Bezugszei
chen versehen sind. Entsprechende Teile sind mit ge
strichenen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Gegenüber Fig. 1 hat sich im Prinzip zweierlei verän
dert. Zum einen ist der Kugelkopf 7′ nicht mehr am
Gleitschuh 6, sondern am Kolben 4 befestigt. Dement
sprechend ist die Kugelpfanne 8′ am Gleitschuh 6 ange
ordnet. Auch hat die Schicht 11 in diesem Bereich eine
etwas andere Form. Sie kleidet nicht mehr die Kugel
pfanne 8′ aus, sondern umgibt den Kugelkopf 7′. Von der
Funktion ergibt sich aber kein größerer Unterschied.
Der Gleitschuh 6 gleitet mit Hilfe der nicht ausgeklei
deten Kugelpfanne 8′ am Kugelkopf 7′, der mit der rei
bungsvermindernden Schicht 11 versehen ist.
Weiterhin ist der Kern 13 des Kolbens 4 nicht mehr
vollständig ummantelt. Die Schicht 11 aus dem reibungs
vermindernden Kunststoff beschränkt sich vielmehr auf
die Außenseite des Kerns. Allerdings ist auch hier die
Stirnseite 16 bedeckt. Dies hat zwei Gründe. Zum einen
dient die Schicht 11 am stirnseitigen Ende 16 weiterhin
als Puffer. Zum anderen kann man durch diese Maßnahme
dafür Sorge tragen, daß die Fläche der Schicht 11, auf
die der Druck im Zylinder 2 so wirkt, daß er die
Schicht 11 an den Kern 13 des Kolbens 4 anpreßt, immer
größer ist als die Fläche, über die der Druck parallel
zu der Anlagefläche des Kerns 13 wirkt. Die Kräfte, die
die Schicht 11 am Kern 13 festhalten sind also immer
größer, als die Kräfte, die versuchen, die Schicht vom
Kern 13 abzulösen.
Die Schicht 11 aus dem reibungsvermindernden Kunststoff
kann sehr dünn ausgebildet sein. In Fig. 1 ist sie ab
schnittsweise übertrieben dick dargestellt. Aus diesem
Grund hat die Ausbildung des Kolbens 4 mit einer rei
bungsvermindernden Schicht praktisch keine Auswirkungen
auf die Festigkeit und damit auf die Drücke, denen der
Kolben 4 im Zylinder 3 ausgesetzt werden kann. Die Fe
stigkeit und die Druckbeständigkeit werden nach wie vor
durch den Kern 13 bestimmt.
Claims (9)
1. Hydraulische Kolbenmaschine mit einem in einem Zy
linderkörper hin- und herbewegbaren Kolben, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kolben (4) zumindest an
seiner an dem Zylinderkörper (2) gleitenden Außen
fläche eine Schicht (11) aus einem reibungsvermin
dernden Kunststoff aufweist, wobei am Ende des Kol
bens (4) eine Lagerfläche (12) einer Gelenkverbin
dung (7, 8) angeordnet ist, über die ein Gleitschuh
(6) gelenkig mit dem Kolben (4) verbunden ist, wo
bei die Schicht (11) auf die Lagerfläche (12) aus
gedehnt ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Schicht (11) zumindest auf einen Teil
der Stirnseite (16) des Kolbens (4) erstreckt, die
in den Zylinderkörper (2) hineinragt.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kolben (4) einen Durchgangskanal
(14) aufweist und die Schicht (11) auch den Durch
gangskanal (14) auskleidet.
4. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schicht (11) nur einen Teil der
Oberfläche des Kolbens (4) abdeckt.
5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht innerhalb eines mit Flüssigkeits
druck beaufschlagten Raumes (3) so endet, daß die
vom Druck beaufschlagte Fläche immer größer als die
Fläche des Randes der Schicht (11) ist.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung einen Ku
gelkopf (7) und eine Kugelpfanne (8) aufweist, die
Kugelpfanne (8) eine Öffnung aufweist, deren Durch
messer mindestens so groß wie der Durchmesser des
Kugelkopfes (7) ist und den Kugelkopf in Quer
schnitt um mehr als 180° umfaßt, und die Schicht
eine Dicke aufweist, die den Durchmesser des Kugel
kopfes (7) so vergrößert, daß er größer als der
Durchmesser der Öffnung der Kugelpfanne (8) ist.
7. Verfahren zum Montieren einer Kolben-Gleitschuh-
Einheit einer hydraulischen Kolbenmaschine, insbe
sondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem
der Kolben und der Gleitschuh zusammengesetzt wer
den, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben mit
einer Schicht aus reibungsvermindernden Kunststoff
versehen und der Kunststoff in die Gelenkverbindung
zwischen Kolben und Gleitschuh eingefügt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kunststoff spritzgegossen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der gesamte Kunststoff in einem Ar
beitsgang aufgebracht wird.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4424670A DE4424670B4 (de) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Hydraulische Kolbenmaschine |
| US08/765,412 US5947003A (en) | 1994-07-13 | 1995-06-28 | Hydraulic piston machine with friction-reducing layer on the cylinder and the cylinder bearing |
| PCT/DK1995/000272 WO1996002752A1 (en) | 1994-07-13 | 1995-06-28 | Hyraulic piston machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4424670A DE4424670B4 (de) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Hydraulische Kolbenmaschine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4424670A1 true DE4424670A1 (de) | 1996-01-18 |
| DE4424670B4 DE4424670B4 (de) | 2005-11-03 |
Family
ID=6523020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE4424670A Expired - Fee Related DE4424670B4 (de) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | Hydraulische Kolbenmaschine |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5947003A (de) |
| DE (1) | DE4424670B4 (de) |
| WO (1) | WO1996002752A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999030032A1 (de) * | 1997-12-10 | 1999-06-17 | Peter Kleinedler | Axialkolbenmaschine |
| WO2010091753A1 (de) * | 2009-02-12 | 2010-08-19 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffpumpe |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3703610B2 (ja) * | 1997-08-06 | 2005-10-05 | カヤバ工業株式会社 | アキシャルピストンポンプまたはモータ |
| JP2002039062A (ja) * | 2000-07-26 | 2002-02-06 | Toyota Industries Corp | 圧縮機 |
| JP2003049766A (ja) * | 2001-08-03 | 2003-02-21 | Toyota Industries Corp | 摺動部品及び圧縮機 |
| DE10250591B4 (de) * | 2001-11-02 | 2018-01-18 | Denso Corporation | Kompressor mit Führungsnuten als Verbindungsmechanismus zwischen Antriebsscheibe und Welle |
| DE10235813B4 (de) * | 2002-08-05 | 2004-07-22 | Brueninghaus Hydromatik Gmbh | Gleitschuh und Verfahren zum Herstellen von erhabenen Anlageflächen eines Gleitschuhs |
| US20060013699A1 (en) * | 2004-07-16 | 2006-01-19 | Chong-Liang Lin | Hydraulic pump |
| DE102004060945A1 (de) * | 2004-12-17 | 2006-07-06 | Bosch Rexroth Aktiengesellschaft | Kolbenanordnung einer hydraulischen Kolbenmaschine |
| EP1938040B1 (de) * | 2005-09-29 | 2018-11-21 | Bruker Nano, Inc. | Verfahren und vorrichtung zur schnellen eigenschaftsabbildung |
| DE102006057364B4 (de) * | 2006-12-04 | 2011-08-25 | Danfoss A/S | Wasserhydraulische Maschine |
| US7428862B2 (en) * | 2006-12-08 | 2008-09-30 | Honeywell International Inc. | Cladded axial motor/pump piston and method of producing same |
| DE102010015417A1 (de) * | 2010-04-19 | 2011-10-20 | Robert Bosch Gmbh | Kolben für eine Radialkolbenmaschine |
| US10309380B2 (en) | 2011-11-16 | 2019-06-04 | Ocean Pacific Technologies | Rotary axial piston pump |
| US20130139679A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Caterpillar Inc. | Piston assembly for a fluid translating device |
| JP6010428B2 (ja) * | 2012-11-07 | 2016-10-19 | 日立建機株式会社 | 斜板式液圧回転機械 |
| DE102014211965A1 (de) * | 2014-06-23 | 2015-12-24 | Robert Bosch Gmbh | Schrägscheibenmaschine |
| CN104019027B (zh) * | 2014-06-30 | 2016-09-07 | 徐州徐工液压件有限公司 | 一种柱塞泵、柱塞马达及其免收口反包柱塞滑靴组件 |
| US10094364B2 (en) | 2015-03-24 | 2018-10-09 | Ocean Pacific Technologies | Banded ceramic valve and/or port plate |
| ES2981789T3 (es) * | 2022-03-02 | 2024-10-10 | Danfoss As | Pistón de una máquina de pistón hidráulico |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3125004A (en) * | 1964-03-17 | Low friction surfaces provided | ||
| DE1027023B (de) * | 1953-05-23 | 1958-03-27 | Dipl Landw Kurt Karsten | Kolben, insbesondere fuer durch Pressluft angetriebene Motoren |
| GB1484014A (en) * | 1973-10-10 | 1977-08-24 | Nat Res Dev | Cam follower piston |
| DD249306A1 (de) * | 1986-05-20 | 1987-09-02 | Ind Werke Veb | Hydrostatische kolbenmaschine |
| JPS6371501A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-31 | Ckd Corp | アキシヤル式エアモ−タ |
| JPH03217669A (ja) * | 1990-01-22 | 1991-09-25 | Hitachi Ltd | 圧縮機 |
| DE4129892C2 (de) * | 1991-09-09 | 1995-10-19 | Hydrokraft Gmbh | Axialkolbenmaschine mit mit Gleitringen versehenen Kolben |
| GB9124717D0 (en) * | 1991-11-21 | 1992-01-15 | Fenner Co Ltd J H | Water pumps and motors |
| DE4237506C2 (de) * | 1992-11-06 | 1995-04-06 | Danfoss As | Axialkolbenmaschine |
| DE4301124C2 (de) * | 1993-01-18 | 1996-10-17 | Danfoss As | Verfahren zum Verbinden einer Zylinderbuchse mit einem Grundkörper |
| DE4301126C2 (de) * | 1993-01-18 | 1995-05-24 | Danfoss As | Verfahren zum Montieren einer Laufbuchse in einem Grundkörper einer hydraulischen Maschine und hydraulische Maschine |
| DE4424610C2 (de) * | 1994-07-13 | 1999-11-11 | Danfoss As | Hydraulische Kolbenmaschine |
-
1994
- 1994-07-13 DE DE4424670A patent/DE4424670B4/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-28 US US08/765,412 patent/US5947003A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-28 WO PCT/DK1995/000272 patent/WO1996002752A1/en not_active Ceased
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999030032A1 (de) * | 1997-12-10 | 1999-06-17 | Peter Kleinedler | Axialkolbenmaschine |
| WO2010091753A1 (de) * | 2009-02-12 | 2010-08-19 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffpumpe |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4424670B4 (de) | 2005-11-03 |
| WO1996002752A1 (en) | 1996-02-01 |
| US5947003A (en) | 1999-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4424670A1 (de) | Hydraulische Kolbenmaschine | |
| DE4424610C2 (de) | Hydraulische Kolbenmaschine | |
| DE4301123C2 (de) | Hydraulische Maschine und Verfahren zum Zusammenbau einer Kolben-Gleitschuh-Einheit | |
| DE69522110T2 (de) | Kolben/gleitschuhanordnung | |
| EP0250790B1 (de) | Kolbenmaschine | |
| DE69520501T2 (de) | Hydraulische pumpeeinrichtung | |
| EP2024638A1 (de) | Axialkolbenmaschine mit hydrostatischer auflage des niederhalters | |
| DE9017016U1 (de) | Einstellbare Befestigungsvorrichtung | |
| DE4301121C2 (de) | Hydraulische Axialkolbenmaschine mit einer Schrägscheibe | |
| DE102006057364B4 (de) | Wasserhydraulische Maschine | |
| DE3001641A1 (de) | Scheibenbremse | |
| EP2094980A2 (de) | Lagerschale für eine hydrostatische maschine und hydrostatische maschine mit dieser lagerschale | |
| DE4301133C2 (de) | Hydraulische Kolbenmaschine | |
| DE4301120C2 (de) | Andruckvorrichtung in einer hydraulischen Axialkolbenmaschine | |
| DE1947117B2 (de) | Verfahren zum herstellen eines ventilschiebers | |
| DE4424608A1 (de) | Hydraulische Axialkolbenmaschine | |
| DE69529099T2 (de) | Hydraulische Betätigungseinrichtung | |
| DE4442556C2 (de) | Hydraulische Axialkolbenmaschine | |
| DE3222982C2 (de) | Drehkolbenzylinder | |
| DE69519631T2 (de) | Kontrollscheibe einer hydraulischen maschine | |
| DE4424609A1 (de) | Hydraulische Axialkolbenmaschine | |
| DE202015103379U1 (de) | Wasserhydraulische Maschine | |
| WO2015086336A1 (de) | Schrägscheibenmaschine, schrägscheibe und verfahren zur hydrostatischen entlastung einer stellteilanbindung einer schrägscheibenmaschine | |
| DE968651C (de) | Schiefscheibentriebwerk | |
| DE3232363A1 (de) | Einstellbare schraegscheiben-axialkolbenmaschine mit gleitgelagertem wiegenkoerper |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: F04B 53/14 |
|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: PATENTANWAELTE KNOBLAUCH UND KNOBLAUCH, 60322 FRANK |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20110201 |