DE19734217A1 - Verfahren zur Herstellung einer Kolbenanordnung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer KolbenanordnungInfo
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Description
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Kolbenan
ordnung zur Anwendung in einer Strömungsmittelübertra
gungsvorrichtung, wie beispielsweise einer hydraulischen
Pumpe oder einem Motor, und insbesondere auf die Verbin
dung der Elemente der Kolbenanordnung.
Kolbenanordnungen, die normalerweise in hydraulischen
Pumpen oder Motoren verwendet werden, sind aus Stahl her
gestellt und werden gehärtet, um ihre nutzbare Abnut
zungslebensdauer zu steigern. Bei den bekannten Kol
benanordnungen ist eine Gleitvorrichtung schwenkbar mit
einem Kolben verbunden, so daß ein Teil relativ zum an
deren schwenken kann. Bei diesen Kolbenanordnungen ist
ein kugelförmiger Hohlraum in einem der Elemente defi
niert, und eine sphärische bzw. kugelförmige Kugel ist im
anderen Element angeordnet. Bei der Montage wird die
sphärische Kugel in dem sphärischen bzw. kugelförmigen
Hohlraum angeordnet und wird mechanisch darin gehalten.
Bei den meisten bekannten mechanischen Verbindungen wird
ein Teil des Gliedes mit dem sphärischen Hohlraum ge
drückt bzw. umgeformt, so daß es sich um einen Teil der
sphärischen Kugel herum faltet, welcher nicht in Kontakt
mit dem sphärischen Hohlraum ist. Diese mechanische Ver
bindung wirkt dahingehend, daß sie dem Gleitteil bzw. der
Gleitvorrichtung gestattet, sich während der Anwendung
relativ zum Kolben zu drehen. Jedoch haben diese mecha
nischen Verbindungen die Verringerung der effektiven Kon
taktlänge des Kolbens innerhalb der Bohrung des Rotors
zur Folge, in dem er relativ zur Gleitvorrichtung glei
tet. Um folglich einen Kolben zu besitzen, der eine
Gleitlänge besitzt, die lang genug ist, um die Leckage zu
verringern, und um eine wirkungsvolle Volumenausgangs
größe bzw. -ausgabe vorzusehen, ist es notwendig, die Ge
samtlänge der Strömungsmittelübertragungsvorrichtung zu
steigern. Um die wirkungsvolle Kontaktlänge des Kolbens
zu verlängern, und um die Gesamtlänge der Kolbenanordnung
zu verkürzen, ist es bekannt gewesen, einen Schnapp- bzw.
Sicherungs- oder Seegerring zu verwenden, um einen sphä
rischen Kopf der Gleitvorrichtung innerhalb eines Hohl
raums an einem Ende des Kolbens zu halten. Obwohl diese
bekannte Anordnung die wirkungsvolle Kontaktlänge des
Kolbens steigert, gestattet sie oft einen Grad der Längs
bewegung zwischen der Gleitvorrichtung und dem Kolben. Da
darüber hinaus der Sicherungsring gespalten sein muß, um
seine Montage zu gestatten, wird seine wirkungsvolle Hal
tefähigkeit begrenzt, da es keinen 100%igen Kontakt um
die sphärische Kugel herum gibt. Da zusätzlich Raum für
den Sicherungsring vorgesehen werden muß, haben die rela
tiven Größen der sphärischen Kugel und/oder des Hohlrau
mes eine Verringerung der Gesamtfestigkeit der mechani
schen Verbindung zur Folge.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines
oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.
Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung ist ein
Verfahren zur Herstellung einer Kolbenanordnung vorge
sehen. Die Kolbenanordnung besitzt einen Kolben, der me
chanisch mit einer Gleitvorrichtung verbunden ist, und
der zur Anwendung in einer Strömungsmittelübertragungs
vorrichtung geeignet ist, wie beispielsweise einer hy
draulischen Pumpe oder einem Motor mit einem Lauf- bzw.
einer Trommel, in der eine Bohrung definiert ist, um
gleitend den Kolben auf zunehmen. Die Schritte weisen das
Formen bzw. Ausbilden der Gleitvorrichtung auf, wobei ei
ne sphärische Kugel an einem Ende angeordnet ist, das
Formen bzw. Ausbilden des Kolbens, der einen Körperteil
mit einer äußeren Oberfläche mit einer zylindrischen Län
ge besitzt, und einen Verbindungsteil, der an einem Ende
angeordnet ist, wobei in dem Verbindungsteil ein Hohlraum
definiert ist, und zwar mit einer sphärischen Unterseite,
die von dem einen Ende beabstandet ist mit einer Nut, die
in dem Endteil innerhalb des Hohlraumes zwischen der
sphärischen Bodenseite und dem einen Ende definiert ist,
und mit einem konturierten Teil mit einer Innenfläche und
einer Außenfläche, die nach außen über die Außenfläche
des Kolbenkörpers zwischen dem Boden des Hohlraums und
das andere Ende vorsteht; Einführen der sphärischen Kugel
der Gleitvorrichtung in den Hohlraum des Kolbens, um die
sphärische Bodenfläche zu berühren; Drücken bzw. Umformen
des konturierten Teils des Verbindungsteils nach innen,
um die Innenfläche davon in gleitendem Kontakt mit einem
Teil der sphärischen Kugel zu bewegen, um die sphärische
Kugel innerhalb des Hohlraums zu sichern bzw. zu befesti
gen, und um im wesentlichen in Längsrichtung die Außen
fläche davon mit der Außenfläche des Kolbenkörpers aus zu
richten; Härten der Außenfläche des Kolbens entlang sei
ner Gesamtlänge auf eine vorbestimmte Tiefe und Härte;
und Endbearbeiten der Außenfläche des Kolbens entlang
seiner Gesamtlänge auf eine vorbestimmte Größe.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren vor, wel
ches eine Kolbenanordnung erzeugt, die in der Gesamtlänge
kürzer ist, da die zylindrische Oberfläche des Kolbens
sich über den Verbindungspunkt mit der sphärischen Kugel
hinaus erstreckt. Der wirkungsvolle Gleitkontakt der Au
ßenfläche des Kolbens, der in enger Nähe am anderen Ende
der Gleitvorrichtung liegt, gestattet es, daß die Gesamt
länge der Pumpe oder des Motors kürzer ist, während immer
noch die hohe Volumenausgangsgröße bei minimaler Leckage
zwischen der Außenfläche des Kolbens und der Bohrung der
Trommel bzw. des Zylinders aufrechterhalten wird, und un
ter Beibehaltung einer festen mechanischen Verbindung.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Kolbenan
ordnung, die durch ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung erzeugt wurde;
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Elementes
der Kolbenanordnung der Fig. 1;
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines weiteren
Elementes der Kolbenanordnung der Fig. 1 vor der
Montage;
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung der Elemente der
Kolbenanordnung, die verbunden wird;
Fig. 5 ist eine schematische Darstellung der Kolbenan
ordnung folgend auf die Verbindung;
Fig. 6 ist eine Vergrößerung eines Teils der Kolbenan
ordnung der Fig. 4;
Fig. 7 ist eine Vergrößerung eines Teils der Kolbenan
ordnung der Fig. 5; und
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung einer Maschine,
die die Außenoberfläche der Kolbenanordnung endbe
arbeiten kann.
Mit Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf die
Fig. 1-3 ist ein Teil einer hydraulischen Pumpe oder ei
nes Motors 10 veranschaulicht und weist einen Teil einer
Trommel bzw. eines Zylinders 12 mit einer Bohrung 14 auf,
die dadurch definiert ist, eine Kolbenanordnung 16 mit
einer Gleitvorrichtung 18 und einen Kolben 20, einen Teil
einer Schräg- bzw. Taumelplatte 22 und einen Teil eines
Gleitvorrichtungshalters 24. Obwohl nur eine Bohrung 14
und eine Kolbenanordnung 16 veranschaulicht sind, sei be
merkt, daß bei bekannten Pumpen oder Motoren mehr als ei
ne Bohrung und mehr als eine Kolbenanordnung 16 erforder
lich ist. Beispielsweise besitzen die meisten Kolbenpum
pen oder -motoren normalerweise entweder fünf, sieben
oder neun Bohrungen 14 in der Trommel bzw. dem Zylinder
12, wobei die jeweiligen Kolbenanordnungen 16 gleitend
damit assoziiert sind.
An einem Ende der Gleitvorrichtung 18 ist eine sphärische
Kugel 30 angeordnet, und ein Gleitteil 32 am anderen Ende
davon, der mit einem Halsteil 34 verbunden bzw. ange
schlossen ist. Der Halsteil 34 ist im Querschnitt kleiner
als der größte Querschnitt der sphärischen Kugel 30. Der
Gleitendteil 32 ist geeignet, um in gleitendem Kontakt
mit der Taumel- bzw. Schrägplatte 22 zu sein, und wird
teilweise durch den Gleitvorrichtungshalter 24 in Kontakt
damit gehalten.
Fig. 3 zeigt den Kolben 20 in seiner geformten bzw. aus
gebildeten Form, bevor er mechanisch mit der Gleitvor
richtung 18 verbunden wird. Der Kolben 20 weist einen
Körperteil 36 auf, und zwar mit einer zylindrischen Au
ßenfläche 38, die sich entlang einer Längsrichtung davon
erstreckt, und einen Verbindungsteil 40, der an einem En
de angeordnet ist. Der Verbindungsteil 40 weist einen
Hohlraum 42 auf, und zwar mit einer im wesentlichen sphä
rischen bzw. kugelförmigen Bodenfläche 44, und er ist im
Kolben 20 definiert, wobei er sich von dem einen Ende
nach innen erstreckt, eine Nut 46 mit einer Bodenfläche
48, die in dem Verbindungsteil 40 definiert ist, der in
nerhalb des Hohlraums 42 zwischen der sphärischen Boden
fläche 44 und dem einen Ende gelegen ist, und einen kon
turierten Teil 50, der im allgemeinen benachbart zum ei
nen Ende angeordnet ist. Es sei bemerkt, daß die Boden
fläche 44 eine wahre bzw. tatsächlich sphärische oder ku
gelförmige Oberfläche sein könnte, ohne vom Kern der vor
liegenden Erfindung abzuweichen.
Der konturierte Teil 50 weist eine Innenfläche 52 und ei
ne winklig angeordnete Außenfläche 54 auf. Die Innenflä
che 52 ist auf dem konturierten Teil 50 innerhalb des
Hohlraums 42 zwischen der Nut 46 und dem einen Ende ge
legen. Die Innenfläche 52 ist eine konische bzw. kegel
förmige Fläche und besitzt einen Durchmesser, der größer
ist als der Durchmesser der sphärischen Kugel 30. Die
winklig angeordnete Außenfläche 54 ist eine konische bzw.
keglige Oberfläche, die auf der äußersten Seite des kon
turierten Teils 50 gelegen ist und nach außen in einem
Winkel relativ zur zylindrischen Außenfläche 38 des Kol
benkörpers 36 vorsteht. Bei der vorliegenden Anordnung
besitzt die Außenfläche 54 des konturierten Teils 50 eine
erste Oberfläche 56, die winklig mit annähernd neun Grad
mit Bezug auf die Außenfläche 38 angeordnet ist, und eine
zweite Fläche 58, die winklig mit ungefähr 15 Grad mit
Bezug auf die Außenfläche 38 angeordnet ist. Die erste
Fläche 56 besitzt einen Scheitelpunkt an der Außenfläche
38 an einer Stelle im allgemeinen zwischen dem Boden des
Hohlraums 42 und dem Beginn der Nut 46. Die zweite Fläche
58 besitzt einen Scheitelpunkt an der ersten winklig an
geordneten Fläche 56 an einer Stelle im allgemeinen
gleich mit dem Mittelpunkt der Nut 46.
Mit Bezug auf die Fig. 4-6 ist die Kolbenanordnung 16
während der verschiedenen Schritte der Herstellung der
Anordnung veranschaulicht. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist der
Gleitendteil 32 der Gleitvorrichtung 18 auf einem Trag
blockmechanismus 60 positioniert, und der Kolben 20 ist
derart positioniert, daß die sphärische Kugel 30 der
Gleitvorrichtung 18 in Kontakt mit der sphärischen Bo
denfläche 44 innerhalb des Hohlraums 42 ist. Ein Form
mechanismus 62 ist vorgesehen, um mechanisch den Kolben
20 mit der Gleitvorrichtung 18 zu verbinden. Der Formme
chanismus 62 weist eine geformte bzw. ausgebildete Kammer
64 auf, und zwar mit einer Bohrung 65 mit einer Innenflä
che 66 und einem geformten Teil 68. Die Innenfläche 66
ist eine zylindrische Fläche mit einem Durchmesser von
ausreichender Größe, um gleitend den Kolben 20 darin auf
zunehmen.
Der geformte Teil 68 ist winklig nach außen angeordnet,
und zwar relativ zur Innenfläche 66 und weist eine wink
lige Fläche 70 mit ersten und zweiten Flächen 72, 74 auf.
Die erste Fläche 72 besitzt einen Scheitelpunkt auf der
Innenfläche 66 und bildet einen Winkel von ungefähr neun
Grad damit. Die zweite Fläche 74 besitzt einen Scheitel
punkt an der ersten Fläche 72 und bildet einen Winkel mit
der Innenfläche 66 von ungefähr 15 Grad. Wenn der Kolben
20 in der Bohrung 65 der geformten Kammer 64 aufgenommen
ist, berührt der geformte Teil 68 des Formmechanismus 62
eng die winklig angeordnete Außenfläche 54 des kontu
rierten Teils 50 des Kolbens 20.
Vor der Anordnung des Hohlraumes 42 des Kolbens 20 über
der sphärischen Kugel 30 wird ein Schmiermittel auf den
sich berührenden Gliedern angeordnet, um die Tendenz der
Elemente zu verringern, sich während der Abnutzung zu
fressen oder auszuschlagen. Genau so wird ein Schmier
mittel innerhalb der geformten Kammer 64 des Formmecha
nismus 62 und der winklig angeordneten Außenfläche 54 des
konturierten Teils 50 abgelagert, um die Tendenz der
Oberflächen zu verringern, sich während des Umform- bzw.
Formvorgangs auszuschlagen oder zu fressen.
Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen besser die Details des
geformten Teils 68 des Formmechanismus 62 und des kontu
rierten Teils 50 des Kolbens 20. Fig. 6 veranschaulicht
die Details, bevor die mechanische Verbindung vorgenommen
wurde, und Fig. 7 veranschaulicht die Details folgend
darauf, daß die mechanische Verbindung vorgenommen wurde.
Fig. 8 veranschaulicht eine Maschine, wie beispielsweise
eine spitzenlose Schleifmaschine 76 mit einer Schleif
scheibe 78, die folgend auf die Wärmebehandlung der Kol
benanordnung 16 verwendet wird, um die gesamte Außenfläche
38 des Kolbens 20 endzubearbeiten.
Es sei bemerkt, daß verschiedene Formen der vorliegenden
Anordnung verwendet werden könnten, ohne vom Kern der Er
findung abzuweichen. Beispielsweise könnten die jeweilige
winklig angeordnete Außenfläche 54 des Kolbens und der
geformte Teil 68 des Formmechanismus 62 eine gerade Linie
oder eine kontinuierliche Kurve sein im Gegensatz dazu,
daß sie zwei unterschiedliche Oberflächen mit unter
schiedlichen Winkeln besitzen. Genau so könnte der ge
samte Formmechanismus 62 von verschiedenen Formen oder
Konstruktionen sein, die anders sind, als die veran
schaulichte. Die benötigte Kraft, um den Formmechanismus
62 relativ zum Tragblockmechanismus 60 zu bewegen, könnte
in irgendeiner bekannten Weise aufgebracht werden, wie
beispielsweise eine mechanische Presse, eine Hydraulik
vorrichtung oder irgendeinen anderen Kraftübertragungsme
chanismus.
Beim Umformen bzw. Formen der Gleitvorrichtung 18 wird
das Material wärmebehandelt, um die Mikrostruktur davon
für die darauffolgende Oberflächenhärtung zu konditio
nieren bzw. vorzubereiten, es wird weiter auf die Größe
grob vorbearbeitet und auf die Endgröße poliert oder ge
schliffen. Der Kolben 20 wird durch maschinelle Bear
beitung des Kolbenkörpers 36 auf eine grob bearbeitete
Größe geformt und durch Bearbeiten der winklig angeord
neten Außenfläche 54 des konturierten Teils 50 auf seinen
vorbestimmen Winkel und seine vorbestimmte Größe. Der
Hohlraum 42 innerhalb des Verbindungsendteils 40 wird auf
seine gewünschte Größe maschinell bearbeitet, wobei die
sphärische Bodenfläche 44 ausgebildet bzw. geformt wird,
wobei die Nut 46 geformt und ordnungsgemäß relativ zum
Boden des Hohlraums 42 angeordnet wird. Die Innenfläche
52 des konturierten Teils 50 wird maschinell auf eine
Größe bearbeitet, um zu gestatten, daß die sphärische Ku
gel 30 hindurch geht. Die sphärische Bodenfläche 44 wird
auf ihre endbearbeitete Größe poliert oder geschliffen,
so daß sie im wesentlichen zur Größe der sphärischen Ku
gel 30 paßt.
Vor der Ausführung des Schrittes der mechanischen Ver
bindung der Gleitvorrichtung 18 und des Kolbens 20, wie
oben bemerkt, ist es vorteilhaft, Schmiermittel auf die
geeigneten Gegenflächen aufzubringen, um ein Fressen oder
ein Ausstoßen bzw. Versagen der Elemente zu verhindern,
und um die Kraft zu senken, die erforderlich ist, um zu
bewirken, daß das Material im Kolben 20 die Form und/oder
Position ändert. Während des mechanischen Verbindungs
schrittes wird die Gleitvorrichtung 18 auf dem Drahtblock
60 angeordnet, wobei der Hohlraum 42 des Kolbens 20 in
Position über der sphärischen Kugel 30 angeordnet ist, so
daß die sphärische Kugel 30 in Kontakt mit der sphäri
schen Bodenfläche 44 des Kolbens 20 ist. Der Formmecha
nismus 62 wird in Position bewegt, um den Kolben 20 in
der geformten Kammer 64 aufzunehmen, so daß der kontu
rierte Teil 50 des Kolbens 20 mit dem geformten Teil 68
des Formmechanismus 62 zusammenpaßt. Eine Kraft wird auf
den Formmechanismus 62 aufgebracht, um ihn zum Tragblock
mechanismus 60 hin zu bewegen. Während der Bewegung des
Formmechanismus 62 drückt der geformte Teil 68 den kontu
rierten Teil 50 im wesentlichen radial nach innen. Wenn
der konturierte Teil 50 nach innen gedrückt wird, fließt
das Material zwischen der Bodenseite 48 der Nut 46 und
der winklig angeordneten Außenfläche 54, um ein Biegen
des konturierten Teils 50 mit Bezug auf den Kolbenkörper
36 zu gestatten. Wenn der Formmechanismus 62 seine Bewe
gung zum Tragblockmechanismus 60 hin fortsetzt, bewegt
sich die Innenfläche 52 des konturierten Teils 50 enger
zur sphärischen Kugel 30 der Gleitvorrichtung 18. Auf
Grund der gesteuerten Größe des konturierten Teils 50 ist
die Innenfläche 52 des konturierten Teils 50 in enger zu
sammenpassender Nähe zur sphärischen Kugel 30, und die
winklig angeordnete Außenfläche 54 des konturierten Teils
50 ist im wesentlichen in Längsausrichtung mit der Außen
fläche 38 des Kolbenkörpers 36, sobald der Formmechanis
mus 62 sich in seine in den Fig. 5 und 7 veranschaulichte
extreme bzw. äußere Position bewegt hat. Sobald die In
nenfläche 52 in enger zusammenpassender Nähe mit der
sphärichen Kugel 30 ist, wird die sphärische Kugel 30 in
dem Hohlraum 42 gesichert und kann sich relativ zum Kol
ben 20 schwenken oder drehen.
Folgend auf den mechanischen Verbindungsschritt wird die
gesamte Außenfläche des Kolbens 20, die die Außenfläche
38 des Kolbenkörpers 36 und die winklig angeordnete Au
ßenfläche 54 des konturierten Teils 50 aufweist, auf eine
vorbestimmte Härte und Tiefe wärmebehandelt.
Folgend auf die Wärmebehandlung der gesamten Außenfläche
des Kolbens 20 wird seine gesamte Fläche von der Schleif
maschine 76 auf eine Endbearbeitungsgröße geschliffen.
Da die winklig angeordnete Außenfläche 54 sich über den
Mittelpunkt der sphärischen Kugel 30 hinaus erstreckt,
und da die endbearbeitete Größe der winklig angeordneten
Außenfläche die gleiche ist, wie die endbearbeitete Größe
der Außenfläche 38 des Kolbenkörpers 36, ist die Gesamt
länge der Kolbenanordnung 16 kürzer als jene Kolbenanord
nungen, die zuvor durch Gesenkbearbeitung bzw. Umformen
des Kolbens auf die Gleitvorrichtung hergestellt wurden.
Die einzige Begrenzung, wie eng das eine Ende des Kolbens
20 am anderen Ende der Gleitvorrichtung 18 sein kann,
ist, zu welchem Ausmaß die Gleitvorrichtung 18 mit Bezug
auf den Kolben 20 während der Anwendung schwenken muß.
Somit weist das Verfahren zur Herstellung einer Kolben
anordnung 16 zur Anwendung in einer hydraulischen Pumpe
oder einem Motor 10 die Schritte auf, eine Gleitvorrich
tung 18 mit einer sphärischen Kugel 30 an einem Ende zu
formen bzw. auszubilden; das Formen eines Kolbens 20 mit
einem Hohlraum 42 mit einer sphärischen Bodenfläche 44,
mit einer Nut 46, die um einen vorbestimmten Abstand von
der Bodenfläche 44 beabstandet ist, und mit einem kontu
rierten Teil 50 auf einem Ende, welches eine winklig an
geordnete Außenfläche 54 besitzt, die mit Bezug auf die
Außenfläche 38 des Kolbens 20 vorsteht, und mit einer In
nenfläche 52 benachbart zum Ende des Kolbens 20; das Ein
führen der sphärischen Kugel 30 in den Hohlraum 42, um
die Bodenfläche 44 zu berühren; das Drücken bzw. Umformen
der Innenfläche 52 des konturierten Teils 50 des Kolbens
20 nach innen in Kontakt mit der sphärischen Kugel 30 und
wobei im wesentlichen die winklig angeordnete Außenfläche
54 mit der Außenfläche 38 des Kolbens 36 in Längsrichtung
ausgerichtet wird; das Härten der gesamten Außenfläche
des Kolbens 20 auf eine vorbestimmte Härte und Tiefe und
das Endbearbeiten der Außenfläche entlang ihrer gesamten
Länge auf eine vorbestimmte Größe. Der Schritt der Umfor
mung bzw. des Ausbildens weist auch das Anordnen des Be
ginns der Nut 46 in einem Abstand vom Boden des Hohlraums
42 auf, der im allgemeinen gleich der Hälfte des Durch
messers der sphärischen Kugel 30 ist, und das Steuern des
Abstandes vom Boden 48 der Nut 46 zur winklig angeordne
ten Außenfläche 54 des konturierten Teils 50.
Im Hinblick auf das Vorangegangene ist es leicht offen
sichtlich, daß das vorliegende Verfahren einen Prozeß zur
Herstellung einer Kolbenanordnung 16 vorsieht, die eine
kürzere Gesamtlänge im Vergleich zu herkömmlichen Kolben
anordnungen besitzt, während immer noch eine feste mecha
nische Verbindung zwischen dem Kolben 20 und der Gleit
vorrichtung 18 aufrechterhalten wird, und während eine
hohe wirkungsvolle Volumenausgangsgröße beibehalten wird.
Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der Erfindung können
aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und
der beigefügten Ansprüche erhalten werden.
Zusammenfassend kann man folgendes sagen:
Ein Verfahren ist vorgesehen, um eine Kolbenanordnung herzustellen, die zur Anwendung in einer hydraulischen Pumpe oder einem Hydraulikmotor geeignet ist, und die ei ne Gesamtlänge besitzt, die kürzer ist als bei zuvor be kannten Kolbenanordnungen, während eine feste mechanische Verbindung und eine hohe wirkungsvolle Volumen ausgangsgröße beibehalten wird. Das Verfahren weist die Schritte auf, eine Gleitvorrichtung mit einer sphärischen Kugel an einem Ende zu formen, das Formen eines Kolbens mit einem Körperteil und einem Verbindungsteil, wobei der Verbindungsteil eine sphärische Bodenfläche besitzt, mit einer Nut, die von der Bodenfläche beabstandet ist, und mit einem konturierten Teil mit einer winklig angeordne ten Außenfläche und einer Innenfläche; das Einführen der sphärischen Kugel in den Hohlraum; das Umformen des kon turierten Teils nach innen, um die Innenfläche in Kontakt mit der sphärischen Kugel zu bringen, und um im wesentli chen in Längsrichtung die Außenfläche des Kolbenkörpers mit der winklig angeordneten Oberfläche des konturierten Teils auszurichten; die Wärmebehandlung des Kolbens auf eine vorbestimmte Härte und Tiefe; und das Endbearbeiten der Gesamtlänge des Kolbens auf eine Endbearbeitungs größe.
Ein Verfahren ist vorgesehen, um eine Kolbenanordnung herzustellen, die zur Anwendung in einer hydraulischen Pumpe oder einem Hydraulikmotor geeignet ist, und die ei ne Gesamtlänge besitzt, die kürzer ist als bei zuvor be kannten Kolbenanordnungen, während eine feste mechanische Verbindung und eine hohe wirkungsvolle Volumen ausgangsgröße beibehalten wird. Das Verfahren weist die Schritte auf, eine Gleitvorrichtung mit einer sphärischen Kugel an einem Ende zu formen, das Formen eines Kolbens mit einem Körperteil und einem Verbindungsteil, wobei der Verbindungsteil eine sphärische Bodenfläche besitzt, mit einer Nut, die von der Bodenfläche beabstandet ist, und mit einem konturierten Teil mit einer winklig angeordne ten Außenfläche und einer Innenfläche; das Einführen der sphärischen Kugel in den Hohlraum; das Umformen des kon turierten Teils nach innen, um die Innenfläche in Kontakt mit der sphärischen Kugel zu bringen, und um im wesentli chen in Längsrichtung die Außenfläche des Kolbenkörpers mit der winklig angeordneten Oberfläche des konturierten Teils auszurichten; die Wärmebehandlung des Kolbens auf eine vorbestimmte Härte und Tiefe; und das Endbearbeiten der Gesamtlänge des Kolbens auf eine Endbearbeitungs größe.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung einer Kolbenanordnung mit
einem Kolben, der mechanisch mit einer Gleitvorrich
tung verbunden ist, und zur Anwendung in einer Hy
draulikpumpe oder einem Motor mit einer Trommel bzw.
einem Zylinder mit einer darin definierten Bohrung
geeignet ist, um gleitend den Kolben aufzunehmen,
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Formen der Gleitvorrichtung, wobei eine sphärische Kugel an einem Ende davon angeordnet ist;
Formen der Gleitvorrichtung, wobei eine sphärische Kugel an einem Ende davon angeordnet ist;
Formen des Kolbens, wobei ein Körperteil eine zy
lindrische Außenfläche besitzt, die sich in Längs
richtung davon erstreckt und mit einem Verbindungs
teil, der an einem Ende davon angeordnet ist, wobei
der Verbindungsteil einen darin definierten Hohlraum
besitzt, und zwar mit einer im wesentlichen sphäri
schen Bodenfläche, die von dem einen Ende davon be
abstandet ist, mit einer Nut, die im Endteil in
nerhalb des Hohlraums zwischen der sphärischen Bo
denfläche und dem einen Ende definiert ist, und mit
einem konturierten Teil mit einer Innenfläche und
mit einer winklig angeordneten Außenfläche, die nach
außen über die Außenfläche des Kolbenkörpers zwi
schen dem Boden des Hohlraums und dem einen Ende da
von vorsteht;
Einführen der sphärischen Kugel der Gleitvorrichtung in den Hohlraum des Verbindungsteils, um die sphäri sche Bodenfläche zu berühren;
Drücken bzw. Umformen des konturierten Teils des Verbindungsteils nach innen, um die Innenfläche da von in gleitendem Kontakt mit einem Teil der sphäri schen Kugel zu bewegen, um die sphärische Kugel in nerhalb des Hohlraums zu sichern und um im wesentli chen in Längsrichtung die Außenfläche davon mit der Außenfläche des Kolbenkörpers auszurichten;
Härten der Außenfläche des Kolbens entlang seiner gesamten Länge auf eine vorbestimmte Tiefe und Här te; und
Endbearbeiten der Außenfläche des Kolbens entlang seiner gesamten Länge auf eine vorbestimmte Größe.
Einführen der sphärischen Kugel der Gleitvorrichtung in den Hohlraum des Verbindungsteils, um die sphäri sche Bodenfläche zu berühren;
Drücken bzw. Umformen des konturierten Teils des Verbindungsteils nach innen, um die Innenfläche da von in gleitendem Kontakt mit einem Teil der sphäri schen Kugel zu bewegen, um die sphärische Kugel in nerhalb des Hohlraums zu sichern und um im wesentli chen in Längsrichtung die Außenfläche davon mit der Außenfläche des Kolbenkörpers auszurichten;
Härten der Außenfläche des Kolbens entlang seiner gesamten Länge auf eine vorbestimmte Tiefe und Här te; und
Endbearbeiten der Außenfläche des Kolbens entlang seiner gesamten Länge auf eine vorbestimmte Größe.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des
Drückens bzw. Umformens des konturierten Teils nach
innen die Schritte aufweist, den Kolben in einer ge
formten bzw. ausgebildeten Kammer eines Formme
chanismusses anzuordnen, der eine Innenfläche von
ausreichender Größe besitzt, um gleitend den Kolben
aufzunehmen, und mit einem geformten Teil von ent
sprechender Größe, um mit der Außenfläche des kon
turierten Teils des Kolbens zusammenzupassen, und
das Drücken bzw. Schieben der Form, um sich axial
entlang der Längsrichtung des Kolbens zu bewegen, um
im wesentlichen radial die Innenfläche des kontu
rierten Teils in gleitenden Kontakt mit der sphä
rischen Kugel der Gleitvorrichtung zu bewegen und um
im wesentlichen axial die Außenfläche des kon
turierten Teils mit der Außenfläche des Kolbenkör
pers auszurichten.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt
des Umformens bzw. Formen des Kolbens die Schritte
aufweist, die Stelle des Beginns der Nut relativ zum
Boden des Hohlraums auf eine Distanz bzw. einen Ab
stand zu steuern oder einzustellen, der im we
sentlichen gleich der Hälfte des Durchmessers der
sphärischen Kugel ist, und das Einstellen des Ab
standes zwischen einem Boden der Nut und der Außen
fläche der winklig angeordneten Außenfläche auf ei
nen vorbestimmten Abstand, um sicherzustellen, daß
während des Schrittes des Umformung bzw. des Drüc
kens des konturierten Teils nach innen, sich die In
nenfläche des konturierten Teils im wesentlichen ra
dial nach innen bewegt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 3, welches den Schritt
aufweist, die Schnittstelle zwischen der Form und
den Außenflächen des Kolbens und des konturierten
Teils zu schmieren, um das Fressen oder Ausschlagen
während des Schrittes des Umformens bzw. Drückens
des konturierten Teils nach innen zu verringern.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 4, wobei der Schritt der
Endbearbeitung der Außenflächen den Schritt des
Schleifens der Außenfläche des Kolbens entlang sei
ner gesamten Länge aufweist.
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