CN109139449A - 静液压的挤压机、用于静液压的挤压机的活塞以及用于静液压的挤压机的缸筒 - Google Patents

Abstract

公开了一种静液压的挤压机、特别地是一种静液压的轴向活塞机，该挤压机具有一缸筒，所述缸筒具有至少一个缸，在该缸中纵向可以移动地容纳了一活塞，该活塞利用一支撑部段直接地或者间接地支撑在挤压机的一倾斜的平面上，其中所述活塞的一外表面部段与缸的一内表面部段相贴靠。另外公开了用于所述挤压机的一种活塞以及一种缸筒。

Description

静液压的挤压机、用于静液压的挤压机的活塞以及用于静液 压的挤压机的缸筒

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的静液压的挤压机、一种根据权利要求13的用于所述挤压机的活塞以及一种根据权利要求14的用于所述挤压机的缸筒。

背景技术

静液压的挤压机将以压力介质体积流量和压力的积的形式的液压的功率转化成以扭矩和转速的积的形式的机械的功率，或者反之。为了功率转化，需要可变的体积的静液压的工作腔，该工作腔被活塞限制。在此，在缸中被导引的活塞在一倾斜的平面上滑下，或者所述活塞与倾斜的平面球窝关节地相连接。活塞在倾斜的平面上的支承以两种变型方案为基础。这个原则例如适用于径向活塞机、以倾斜盘或者倾斜轴结构形式的轴向活塞机、摆动盘式机器或者叶片式机器。下述特殊情况适用于最后提到的机器：挤压器作功不通过活塞在它的缸中的冲程实现，而是通过挤压腔的容积变化来实现，该挤压腔径向地在缸筒和一种对此偏心的外环之间、以及周向地在两个在缸筒中被导引的活塞之间延伸。在径向活塞机中，所述倾斜的平面由一种冲程曲线——更准确地说是冲程面——来形成，所述活塞沿着该冲程曲线滑下，这与周期的工作冲程相联系。一以倾斜盘结构形式的轴向活塞机具有一旋转的缸筒，在所述缸筒的缸孔中容纳了工作活塞，所述工作活塞另一方面在一倾斜盘上滑动地被支承。在以倾斜轴结构形式构造的轴向活塞机的情况下，所说的工作活塞与一相对于缸筒的旋转轴线进行放置的驱动轴的端部法兰实现球窝关节式的连接，以至于产生一种在缸筒和倾斜轴之间的抗扭的连接。

在任何情况下，由于倾斜的平面，活塞和缸除了轴向的在活塞纵向轴线的方向上作用的力之外，还必须接受一种相对于活塞纵向轴线横向的或者径向的横向力。这导致了对于活塞的和从属的缸的表面的很高的载荷——特别是在活塞从缸中出来的区域中以及在活塞的持续地在缸中被导引的端部部段的区域中。这里在摩擦副——活塞和缸——之间出现很高的固体接触压力。所述贴靠的所说的极限区域也被称为导引出口。

这样高的固体接触压力可能导致高的磨损和功率损失。如果例如通过高价值的材料和/或热处理和热涂层来抵制磨损，那么对于挤压机产生很高的费用。相反，如果为了减小固体接触压力选择加长的贴靠——也就是说选择大的导引长度，那么就产生了被提高的结构空间要求。

之前已知的解决方案是活塞或者缸的导引出口，在它们的出口棱边的区域中所述导引出口坚硬地或者坚固地实施。由此带来的不利之处是：高的重量、提高的结构空间要求以及可能更高的费用。

为了减少在导引出口上的固体接触压力，专利文献DE 10 2006 014 222 B4建议了一种工作活塞，该工作活塞取决于加热地从一种柱形的形状过渡到一种球形的形状。对此，工作活塞具有空心的内部空间，在该内部空间中装配进了一种具有比工作活塞更高的热膨胀系数的膨胀体。如果工作活塞在运行中由于摩擦变得更热，那么所述膨胀体就膨胀，并且将工作活塞的外表面向外挤压成球形的形状。以这种方式，在导引出口的区域中的负载从高的表面压力远离地改变到更大的表面接触以及更小的表面压力。在此不利的是：用于工作活塞的很高的装置-和制造技术的费用以及膨胀体的比较困难的设计和它与工作活塞的配合。此外，这种解决方案只在狭窄的运行区域中令人满意地工作，因为得出的球形只在设计温度时才能够抵消由横向力决定的变形。

专利文献DE 196 10 595 C1建议：在活塞上在导引出口的区域中安置凸出的倒棱或者圆角，这原则上考虑了球形的理念。该倒棱或者圆角具有一种持续地改变的曲率半径，这在所说的横向力的作用下导致了所述两个摩擦副在导引出口的区域中的一种更平的接触。对此不利的是：在制造所述工作活塞的外表面时必须偏离能够容易地制造的、柱形的形状，这带来了被提高的制造费用。此外，这种球形不取决于实际地作用的横向力地“固定地”调节，由此这个解决方案也只能够在狭窄的运行区域中最优地减少所述表面接触压力。

发明内容

与此相对地，本发明以如下任务为基础：完成一种静液压的挤压机，该挤压机更好地防护免受磨损。另外的任务是：完成用于该挤压机的一活塞以及一缸筒，通过所述活塞以及气缸筒分别减少了在导引出口的区域中的磨损。

第一个任务通过具有权利要求1的特征的静液压的挤压机来解决，第二个任务通过具有权利要求13的特征的活塞来解决，第三个任务通过具有权利要求14的特征的缸筒来解决。

本发明的有利的改进构造在各个从属权利要求中被说明。

一种静液压的挤压机具有一缸筒，该缸筒具有至少一个缸，在所述至少一个缸中纵向地可以移动地容纳了一活塞，所述活塞具有一支撑部段，该支撑部段直接地或者间接地支撑在所述挤压机的一倾斜的平面上。经过该活塞和它的在倾斜的平面上的支撑，因此在缸筒和倾斜的平面之间特别地形成了一推力关节。所述支撑可以特别地是滑动的或者备选地特别地是抗扭的。在这种情况下，活塞的一外表面部段与缸的一内表面部段相贴靠——特别是在导引贴靠部中。根据本发明，在贴靠部的至少一个——特别是关于活塞的冲程方向上——在活塞上的或者在缸筒上的或者在所述两者上的端部区域中设置了一削弱部，经过该削弱部在加载着横向于冲程方向的力的载荷时、特别是在加载着横向力或者径向力的载荷时减少了与所述削弱部相连接的表面的刚度或者布置在所述削弱部和表面之间的壁部的刚度。

通过在所述贴靠部的端部区域中的更小的刚度（所述端部区域也可以被称为活塞在缸中的导引部的端部区域或者被称为导引出口（Führungsauslauf）），被削弱的表面部段的变形在已经给出的、作用着的的横向力时增大。换句话说，在这个位置处的表面是少有刚性的，并且通过它的更大面积的变形更好地适应于相对置的表面。结果是，在这个区域中减少了固体接触压力。结果是在那里，在两个摩擦副——活塞和缸之间的摩擦以及特别是磨损被减到最小。因此相伴随的是：所述挤压机能够费用有利地被制造，因为出现了用于高强度的材料、热处理以及涂层的更少的费用。以这种方式也可以实现运行参数范围的扩大，例如朝着挤压机的更高的功率密度的方向。由于更小的磨损，就只须使用更少的材料，这导致了挤压机的更小的重量，并且此外能够由此获得一种结构空间优势，这能够产生所述挤压机的被提高了的功率密度。通过改善了的变形，就增大了在工作缸和工作活塞之间的面积区域，在该面积区域上既有一种静液压的、一种动液压的压力场产生作用，也有一种建立在困油效应的基础上的压力场产生作用。由此，相对于现有技术在那里减少了在所述两者之间的固体摩擦，并且替代地在这个更大的表面区域上作用了一种显著地更小的液体摩擦。这具有以下效果：可以达到更高的效率。

活塞和缸的以下的区域可以称为贴靠部的可能的端部区域或者称为导引出口：在该区域中可以分别布置削弱部。在这种情况下，涉及到“内部的”和“外部的”的方面是参照活塞的冲程运动，其中，“内部的”被定义成在活塞的驶入方向上，并且“外部的”被定义成在活塞的驶出方向上：所述缸的外部的导引出口——例如外部的缸棱边或者所述缸的外部的入口，该缸棱边或者入口能够被活塞驶越或者从其中所述活塞从缸中出来；所述缸的内部的导引出口，例如是布置在缸中的内部的缸棱边；活塞的外部的导引出口，例如外部的活塞棱边或者外部的活塞部段，该活塞棱边或者活塞部段最少地深地沉入到缸中，或者该活塞棱边或者活塞部段不沉入到缸中；活塞的内部的导引出口，例如内部的活塞棱边或者内部的活塞部段。

因此，以这种方式，每个缸和活塞被削弱地构造一个、两个、三个或者直到四个导引出口。在这种情况下，四个上述的、被削弱的导引出口的任意的组合是可能的。

可以被称为可能的挤压机的是：一种径向活塞机，活塞从它的缸筒径向地出来，其中所述倾斜的平面由一相对于转子径向地布置的、波浪形的冲程曲线或者冲程面构成，活塞在该冲程曲线或者冲程面上滑动地或者滚动地被支撑；一种以倾斜盘结构形式的轴向活塞机，活塞从该轴向活塞机的旋转的缸筒里轴向地出来，其中所述倾斜的平面由一种竖立的倾斜盘构成，活塞在该倾斜盘上滑动地被支撑；一种以倾斜轴线结构形式的轴向活塞机，活塞从该轴向活塞机的旋转的缸筒里轴向地出来，其中所述倾斜的平面由相对于缸筒的旋转轴线安装的、旋转的倾斜轴的法兰所构成，其中活塞与所述法兰抗扭地相连接；一种摆动轮盘式机器，活塞从该摆动轮盘式机器的竖立的缸筒里轴向地出来，其中所述倾斜的平面由一旋转的倾斜盘构成，活塞在该倾斜盘上滑动地被支撑；一种叶片式机器，活塞从它的缸筒里径向地出来，其中所述倾斜的平面由一种相对于转子偏心地或者双偏心（doppeltexzentrisch）地构成的冲程环构成，活塞在该冲程环上滑动地被支撑。在这种情况下，静液压的工作腔——不同于在前述挤压机中——不被限制在缸的缸筒和它的活塞中，而是该工作腔径向地并且周向地由两个活塞、缸筒的外侧面以及冲程环的内侧面所限制。所述叶片式机器的功——不同于在前述的机器中——不是由它的活塞的冲程功来产生，而是由缸筒的和冲程环的相互偏心的表面的冲程功来产生。

所述挤压机的一种改进方案是：构造成静液压的活塞机、特别是构造成径向活塞机、轴向活塞机或者摆动轮盘式机器，并且具有一缸筒，该缸筒具有至少一个工作缸，在该工作缸中轴向地可以移动地容纳一工作活塞。基本上，之前所说的活塞现在是一工作活塞，通过该工作活塞——不同于叶片式机器地——实现所述功率转换。利用一支撑部段，所述工作活塞在此直接地或者间接地被支撑在活塞机的一倾斜的平面上，由此，所述倾斜的平面的旋转运动可以被转化成工作活塞的冲程（泵运行），或者反之，工作活塞的冲程可以被转化成所述倾斜的平面的旋转（马达运行）。所述活塞机特别地是一种以倾斜盘结构形式的轴向活塞机，其中所述倾斜的平面特别地是一倾斜盘，在该倾斜盘上，所述支撑部段滑动地被支撑。备选地，所述活塞机可以是一以倾斜轴结构形式的轴向活塞机，其中所述倾斜的平面是一种对着工作活塞和工作缸安放的倾斜轴的法兰，所述支撑部段抗扭转地支撑在该法兰上。备选地，所述活塞机可以是径向活塞机，其中所述倾斜的平面是一种周向的冲程面，所述支撑部段滑动地或者滚动地支撑在该冲程面上。工作活塞的外表面部段与工作缸的内表面部段相贴靠。在这种部段之外，所述两个表面特别地不互相处于贴靠之中。根据本发明，在该贴靠部的至少一个端部区域中、在工作活塞上或者在缸筒上或者在所述两者上设置一削弱部，经过该削弱部减少了与该削弱部相连的表面在加载横向力或者径向力时的刚度。

通过在所述贴靠部的端部区域——该端部区域也可以被称为工作活塞在工作缸中的导引部的端部区域或者被称为导引出口——中的更小的刚度，当存在已有的、作用着的横向力时，被削弱的表面部段的变形就增大。换句话说，在这个位置处的表面是更小地刚性的，并且通过它的更大面积的变形更好地适应于相对置的表面。结果是，在这个区域中减少了固体接触压力。结果是在那里，在两个摩擦副——工作活塞和工作缸——之间的磨损被减到最小。因此相伴随的是：所述活塞机能够费用有利地被制造，因为产生了更少的用于高强度的材料、热处理以及涂层的费用。以这种方式也可以实现运行参数范围的扩大——例如朝着活塞机的更高的功率密度的方向。作为整体效果，也可以完全地达到更高的效率，因为通过使用更少的材料可以实现活塞机的更小的重量。因为像所说的那样，由于更小的磨损可以使用更少的材料，所以就可以获得结构空间优势，这可以造成所述活塞机的被提高了的功率密度。通过改善了的变形，一种区域也被增大，在该区域处一种动液压的压力场在工作缸和工作活塞之间起作用。

在一种改进方案中，所述至少一个端部区域是工作缸在缸筒上的入口，工作活塞从该入口向着所述倾斜的平面的方向出来。备选地或者补充地，所述至少一个端部区域可以以相反的方向布置在工作缸之内，在那里工作活塞特别地中间地、次最大地或者最大地驶入。与之相反地在工作活塞上，所述至少一个端部区域可以由一种布置在工作缸中的端部部段来构造，和/或由一种从工作缸中突出出来的端部部段来构造。根据本发明的削弱部当然可以组合地设置在多个这种类型的端部区域上。

在一种改进方案中，所述至少一个削弱部通过以下方法构造：该削弱部具有一种与围绕着它的材料不一致的材料，所述材料具有不同的材料特性、特别是具有更小的弹性模量（E-Modul）。

在一种改进方案中，所述至少一个削弱部通过以下方式构造：该削弱部具有与围绕着它的材料相偏离的热处理。

在一种改进方案中，所述至少一个削弱部是一种拓扑的削弱部——例如以刻槽的形式。特别地，最后提到的削弱部可以利用简单的制造技术的方法并且目标非常明确地进行掏制。

不同种类的削弱部——不一致的材料、不一致的热处理或者拓扑——当然可以相互组合，以使得例如所述导引出口中的不同的导引出口具有不同种类的削弱部。

在一种改进方案中，在所述削弱部和表面之间构造了壁部。在此通过该壁部在横向方向或者径向方向上的厚度、并且通过壁部在冲程方向上的长度，可以确定地调节所述削弱部。

在一种改进方案中，所述削弱部通过以下方式渐进式地构造：所述壁部特别是在冲程方向上、特别是在导引出口的方向上逐渐缩小地延伸。所述缩小在此可以固定地或者分级地构造。它可以特别地具有一种抛物线形状的曲线。

当尽管存在削弱部但所述一个表面或者所述两个表面仍然构造成柱形时，所述挤压机——特别地是活塞机——特别简单地被构造。那么相比较于现有技术可以放弃例如活塞（特别是工作活塞）的外表面的昂贵的球形的制造。外表面的和内表面的柱形的制造被证明是更低花费的。

在表面和/或贴靠部的端部区域中，所述表面可以具有对于所述削弱部进行支持的倒角或者圆角或者隆起。

根据本发明的削弱部的一个优点是：被它削弱的表面的变形是与负荷相关的。

在一种改进方案中，所述削弱部从向着所述表面弯折的平面或者面出发——特别地从一种端面平面或者端面出发，在冲程方向上延伸到工作活塞中或者延伸到缸筒中。工作活塞的已经提到的在工作缸中能够最大地沉入的端部部段以及处于与之对置地从工作缸中突出出来的端部部段——外表面例如在该端部部段上结束——在这里例如可以被称为工作活塞的端面。在最后提到的端部部段上可以例如放置所述支撑部段，该支撑部段在一种优选的改进方案中由工作活塞的球头形成，通过该支撑部段，该端部部段在倾斜的平面上（根据活塞机的结构类型是倾斜盘、倾斜轴的法兰、冲程面）被支撑。对于工作缸而言，所说的端平面或者端面例如由缸筒的端面来形成，在其中例如掏制所述工作缸来作为缸孔。这种端面构成了所述工作缸的入口区域，各个工作活塞从该入口区域里出来。备选地或者补充地，工作缸的端面在工作缸之内布置在一种区域中，在该区域中所述工作活塞具有它的中等的、它的次最大的或者它的最大的驶入距离（Einfahren）。所述端面在这里可以例如设置成以一种环形端面的形式的底切。

在一种特别是拓扑的削弱部的改进方案中，该削弱部具有一种凹坑。所述凹坑在此可以是一种孔——特别是一盲孔、一铣切部、一凹槽、一缝隙等等。通过所述削弱部的拓扑，利用简单的措施，如此被削弱的表面的变形的负载相关性是可以被影响的。

在一种改进方案中，所述削弱部相对于活塞的或者缸的中轴线是同轴的、特别地是同心的，或者对此备选地相对于中轴线是偏心的。对于活塞的情况，例如可以借助于一中心的孔，在活塞的布置在缸中的端部部段中设置一种同轴的、同心的削弱部。换句话说，所述活塞在这个位置处是空心的。根据本发明可以通过以下方式加强所述削弱部：在这样得出的在活塞上的环形端面上附加地构造一周向的凹槽和/或一内周向的倒角。当在所述两个所说的端面或者环形端面之一上有针对性地置放一个或者多个孔时，在活塞上的削弱部可以例如是偏心的。在所述缸筒的环绕着缸入口的端面上可以同样地进行设置。

在一种备选的或者补充的改进方案中，所述削弱部相对于活塞的或者缸的中轴线或者相对于一平面不对称地或者对称地延伸，所述平面由缸筒的旋转轴线和活塞轴线所撑开。通过不对称的削弱部可以例如有针对性地到达以下的情况：在所述情况中，挤压机只在一个或者两个运行象限中运行，在所述一个或者两个运行象限中，由挤压机的高压引起的、作用在活塞上的横向力一直具有相同的方向。与此相反地对称的变型方案在一种挤压机的运行时是合适的：在所述运行中，由高压引起的横向力的方向是变换的。这特别地对于一种在特别的象限变换时的在四象限运行中的挤压机是这种情况。

所述削弱部可以例如是或者具有一孔、特别是一盲孔。这种削弱部可以特别地同轴地、特别地同心地或者偏心地（像所描述的那样）进行构造。

一种具有同轴的、特别地同心的削弱部的改进方案例如是一种周向地延伸的凹槽。所述凹槽在此可以部分周向地（不对称的削弱部）或者全周向地（对称的削弱部）被构造。

多个部分周向的、互相分离的削弱部或者多个全周向的、互相连接的削弱部的组合在原则上也是可能的。

一种根据本发明的特别是工作活塞的活塞用于一特别是活塞机的、尤其是静液压的轴向活塞机的静液压的挤压机，该挤压机根据前面的描述的至少一个方面被构造，所述活塞具有一外表面部段，该外表面部段可以被带至与缸的、特别是挤压机的工作缸的一内表面部段相贴靠。在所述缸中，活塞能够在冲程方向上可以移动地被容纳。所述活塞此外具有一支撑部段，用于间接地或者直接地在挤压机的一倾斜的平面上（根据上面所说的结构形式是倾斜盘、倾斜轴的法兰、冲程面或者外部环）进行支撑。根据本发明，相对于冲程方向在外表面部段的至少一个端部部段的区域中构造一削弱部。经过该削弱部，在用横向-或者径向力加载负载时该端部部段的刚度减小。在这种情况下的优点是：根据本发明的工作活塞可以在存在的挤压机中使用或者被更换。因此，一种已存在的系统可以用小的花费进行适应性改进，其中，挤压机的在活塞和缸之间的磨损以描述的方式是可以减小的，并且就连所述挤压机的运行参数范围也是可以扩大的。

一种根据本发明的用于特别是活塞机的、尤其是静液压的轴向活塞机的、静液压的挤压机的缸筒，所述缸筒根据前面的描述的至少一个方面进行构造，所述缸筒具有至少一个缸、特别是工作缸，在所述缸中可以在冲程方向上能移动地容纳一活塞、特别是挤压机的工作活塞。在这种情况下，这当然可以涉及根据本发明的活塞，但是备选地也可以涉及传统的活塞。所述活塞可以利用一支撑部段被支撑在所述挤压机的一倾斜的平面上。根据本发明，缸筒的缸配备了一内表面部段，该内表面部段与活塞的外表面部段相贴靠。在此，为了在表面部段的至少一个端部部段的区域中实现已经多次说到的刚度减小，构造了一削弱部。所述削弱部导致了：在加载横向力或者径向力时所述端部部段的刚度被减小。这里放弃重新提及根据本发明的削弱部所带来的优点。

根据本发明的削弱部可以在任意的活塞以及它的缸上使用，所述活塞在所述缸中被导引。更普遍地表达是：所述削弱部可以在任意的推力关节（Schubgelenk）上使用，所述推力关节具有一导引元件（缸）和一在其中纵向能够移动地被导引的冲程元件（活塞）。这里特别地必须提到的是：例如所说的挤压机的静液压的调节装置的缸和活塞。申请人保留针对一种这样地被削弱的推力关节的专利请求，特别是针对一种这样地被削弱的调节装置的专利请求。

附图说明

根据本发明的静液压的轴向活塞机的一种实施例、根据本发明的缸筒的以及根据本发明的工作活塞的多个实施例在附图中被示出。现在根据该附图的图形来解释本发明。

附图示出了：

图1 在纵剖面图中的根据一种实施例的静液压的轴向活塞机，

图2 缸筒的在透视图中的第一实施例，

图3 缸筒的在透视图中的第二实施例，

图4a至4d 缸筒的在各自的详细视图中的第三到第六实施例，以及工作活塞的第二和第三实施例，

图5a至5c 缸筒的在纵剖面图中的第七到第九实施例，

以及

图6a至6e 工作活塞的在各自的纵剖面图中的第四到第八实施例。

附图标记列表：

1 静液压的轴向活塞机；

2 壳体；

4 壳体头；

6 壳体盖；

8 驱动轴；

10 滚动轴承；

12 壳体底板；

14 滚动轴承；

16、116、216、316、416、516、616、716、816 缸筒；

18 转动轴线；

20 活塞纵向轴线/分度圆；

22 工作缸；

23 倒角；

24、124、224、324、424、524 工作活塞；

25 轴肩；

26 活塞头；

27 活塞颈；

28 滑座；

30 倾斜盘；

32 摆动摇架；

34 调节装置；

36 回调装置；

38 静液压的工作腔；

40 开口；

42 控制盘；

44 贯通凹坑；

46 轴头；

47 压紧装置；

48、50 端部区域；

49 回拉球；

51、651 端面；

52 入口；

54、154 内齿部；

56 外齿部；

58、158、258、458、558、658、758、858、1058 削弱部；

60 内表面；

61 外表面；

62 壁部；

64 空心孔；

66 贯通凹坑；

68 轴肩；

70、72 内倒角；

659 轴向刺入工具；

674、774、874 沉割。

具体实施方式

图1示出了一种静液压的以倾斜盘结构形式的轴向活塞机1。该轴向活塞机具有一壳体2，该壳体具有一锅形的壳体部件4，该壳体部件由一壳体盖6所封闭，该壳体盖具有液压的接口（未展示）。在壳体2中能够旋转地支承了一驱动轴8，其中该支承一侧通过一滚动轴承10在壳体部件4的壳体底板12上实现，另一侧通过一滚动轴承14在壳体盖6上实现。缸筒16与所述驱动轴8抗扭地相连接，该缸筒在相对转动轴线18同心地布置的分度圆20上具有多个缸孔或者工作缸22，在所述缸孔或者工作缸中分别纵向可以移动地布置了一工作活塞24。工作活塞24分别以一颈部和一连接到其上的活塞头26从工作缸22中突出出来，其中所述活塞头26能够摆动地容纳在滑座28中。最后提到的滑座滑动地支承在一倾斜盘30上。该倾斜盘又构造在一摆动摇架32上，该摆动摇架能够偏转地支承在壳体2中。

所述摆动摇架32的摆动角度能够通过一静液压的调节装置34液压地调节。与所述调节装置34相反，一以弹簧36形式的回调装置作用在摆动摇架32上。此外还出现了一种由驱动装置力所引起的回调力矩。这将所述倾斜盘在无压力的运行状态下——例如在开动时——并且在调节装置不起作用时朝最大摆动角度的方向偏转。

通过所述工作活塞24在工作缸22中限制了静液压的工作腔38。该工作腔在所述缸筒16的背向所述倾斜盘30的端面侧上各具有一开口40，其中最后提到的端面侧与一跟壳体固定的控制盘42相贴靠。所述控制盘具有以压力肾形部（Drucknieren）44的形式的贯通凹坑，该贯通凹坑分别与壳体盖6的静液压的工作接口之一（未示出）保持持续的压力介质连接。另外的用于轴向活塞机1的原则上的构造的实施方案是不必须的，因为这种技术由现有技术是充分已知的。

在所述轴向活塞机1的运行中（假设是一种泵运行），实现了将扭矩传递到驱动轴8的一轴头46上。所述驱动轴处于旋转中，并且所述缸筒16跟着旋转。如果所述倾斜盘32像展示的那样从一种中性位置向外摆动，那么工作活塞24当驱动轴8旋转时就实施了一工作冲程，该工作冲程的死点在图1中在上方和下方由示出的工作活塞24所展示出来。在此，0°的摆动角度被定义为中性位置，在该中性位置时，倾斜盘30的平面相对于旋转轴线18处于正交。所述中性位置因此以一种零工作冲程为特征。

在上方示出的死点和下方示出的死点之间的抽吸冲程时，通过工作活塞24从它的工作缸22中的驶出，抽吸在壳体盖6的低压接口（未示出）处的压力介质。这可以在所说的泵运行中实现，因为滑座28通过一压紧装置47被压迫到所述倾斜盘30上。那么从在图1中下方示出的死点起，实现了滑座28的在图1中在倾斜盘30上的向上朝向的滑移，这根据示出的摆动角度造成了工作活塞24驶入直到在图1中上方示出的死点。在这种情况下，在工作腔38中的压力介质通过驱动轴8的轴功率以及工作活塞24的驶入被输送到壳体盖6的高压接口（未示出）并且在那里被推出。在这种情况下在滑座28上引起一种反作用力，该反作用力具有一垂直于倾斜盘30的分量和一平行于倾斜盘30的分量。因此另外在工作活塞24上产生一在它的中轴线方向上的力分量，该力分量驶入地作用在工作活塞上；并且产生一横向力分量，该横向力分量横向于此地作用。活塞头26被加载了这个横向力，该横向力根据图1在工作活塞24的从上向下的所说的驶入时，相对于旋转轴线18直角地作用。这引起了另外的力和力矩，所述力和力矩对于由工作活塞24和工作缸22所构成的推动关节（Schubgelenk）施加载荷。因此，工作缸22的一内表面60以及工作活塞24的一外表面61特别地在工作活塞24的内部的端部部段48和工作缸22的外部的端部部段50的区域中被施加了很高的表面接触压力。为了减小这种表面接触压力，给根据本发明的轴向活塞机1配备了一根据本发明的工作活塞24。工作活塞的这种以及另外的实施例以及根据本发明的缸筒在以下的附图中更详细地被说明。

为了保护所述轴向活塞机在另外的强烈受负载的构件上也免受磨损，根据图1可以例如由氮碳共渗的、氧化的钢来制造所述压紧装置47（回拉盘）、驱动轴8、控制盘42、工作活塞24（也适用于另外的实施例）、活塞头26以及摆动摇架32。缸筒16（也适用于另外的实施例）、驱动轴8和缸筒16的外齿部和内齿部、滑座28以及回拉球或者一压块49——通过该压块在压紧装置47上挤压了压紧力——可以例如被烧结。

首先借助于图2和3说明根据本发明的缸筒。在图2中以透视图的方式示出了根据图1的缸筒16，以便给出了在摆动摇架侧的端面51的视图，工作缸22的入口52布置在该端面中。为了更好地展示本发明，每个被装入的工作活塞24都被去除。工作缸22在此布置在分度圆20上，所述分度圆同心地围绕着旋转轴线18延伸。对着旋转轴线18安装的工作缸22也是可以考虑的。缸筒16具有一内齿部54，利用该内齿部，所述缸筒能够与根据图1的一外齿部56抗扭地作用。

正如已经提到的那样，特别地在高负载的具有高的工作压力的活塞机中的问题是：在所说的根据图1的端部区域48和50中的表面接触压力由于大的横向力可能是如此地高，以至于出现高的磨损。与此相反，一根据本发明的削弱部58起作用，该削弱部在缸筒16上被掏制到端面51中。所述削弱部58在此构造成围绕着入口52径向地外侧地环绕着的凹槽58。在此，凹槽58以大约170°的圆周角部分周向地包围着所述入口52中的每一个入口。因此在凹槽58和工作缸22的内表面60之间，一壁部62被保留下来，该壁部相比于端部区域50的未被削弱的部段（该部段例如径向地内侧地位于入口52上）具有明显地更小的抵抗变形的阻力，所述变形是由于作用着的径向力或者横向力而产生的。相应于此地，在工作活塞24的横向力负载下，在相对于工作活塞的纵轴线的、向径向地外侧定向的方向上，得到了所述外部的端部区域50的或者所述壁部62的向径向地外部的一种屈服或者说塌陷（Nachgeben），并且因此得到了所述贴靠的像已经提到的那样的更大的面积区域以及在工作活塞24和工作缸22之间的被减小了的表面接触压力。此外出现了增大了的静液压的以及动液压的压力场以及困油效应（Quetschöleffekt）。相应于此地，在那里相比于传统的实施方案、在其它运行参数都相同的情况下降低了磨损。

图3示出了一种根据本发明的缸筒116的另一实施例。与根据图2的实施例有偏差的是：缸筒116具有一种内齿部154，该内齿部具有三个附加的压杆凹槽。在本发明的范围中，削弱部158如下地偏离根据图2的削弱部：入口52中的每一个单独的入口现在由一种同轴线的、特别是同心的凹槽158所包围，所述凹槽被掏制到端面51中。以这种方式，所述内表面60的端部区域50的削弱部在每个入口52上全周向地实现，也即用于横向力的所有可能的负载方向。

图4a和4b示出了根据本发明的缸筒216和316的另外的实施例，所述缸筒与根据图1的工作活塞24共同作用，所述工作活塞之后还会被说明。图4c和4d示出了缸筒的两种另外的实施例。根据图4a，两个削弱部258被径向地外部地掏制到缸筒216的端面51中，所述削弱部与工作缸22有距离地掏制成平的盲孔。所述两个削弱部258被相对于一平面对称地布置和实施，该平面通过旋转轴线18以及工作活塞24的中轴线被撑开。对此的背景是：根据本发明的削弱部258设置用于所述横向力的方向变换。所述方向变换可能例如在以下情况时出现：当例如扭矩方向或者旋转方向变换时，所述轴向活塞机在运行象限之间变换。另外，当工作缸的边缘倒角在它的通入到表面51中的入口的区域中缺少或者较小时，该削弱部258可以是有利的。

图4b示出了只具有一个削弱部258的缸筒316的一种实施例，所述削弱部如同根据图4a左侧的削弱部258那样地实施。与此对应地，所述缸筒316只对于横向力方向没有变换的运行进行优化。此外，当工作缸的边缘倒角在它的通入到表面51中的入口的区域中缺少或者较小时，这种削弱部258可以是有利的。

图4c和4d示出了两种互相相似的缸筒416和516。所述两种缸筒具有一削弱部，该削弱部镰刀形地径向地外部地大约半周向地围绕着入口52延伸。在这种情况下，削弱部458、558实施成凹槽，所述削弱部在入口52的一径向地外部地布置的顶点的区域中具有它的最深的点或者横截面。所述两个削弱部458、558的凹槽那么朝向径向地内部地、外部周向地围绕着入口52地、并且大约在端面51中的入口52的一赤道（Äquator）处扁平地结束。

从图4a到4d可以看出，以多么多样的方式通过各个削弱部258、458、558的布置以及周向的延伸能够单个地接受轴向活塞机的运行要求。独立于所述实施例地，工作缸22在入口52的区域中（也就是在根据图1的端部区域50中）具有一内倒角23，以至于外表面61的损伤通过例如倾斜（Verkanten）来排除。这特别地对于工作活塞24的安装是有利的。这个倒角23保持较小，以便使得导引长度不被太强烈地减少。出于视野清楚的原因，这种倒角23只在图4c和4d中设置了附图标记。

图5a以部分纵剖面图示出了缸筒616的一种另外的实施例，以至于工作缸22中之一以全剖面图示出。工作缸22在此在开口40和入口52之间延伸。在入口52上布置了更上面所描述的设备的外部的端部区域50。在入口52和开口40之间布置了所述设备的内部的端部区域48。所述内表面60的一内表面部段因此在所述端部区域48、50之间延伸，所述内表面部段与工作活塞24的外表面处于接触之中。与在至今为止的实施例中不同的是，现在也在内部的端部区域48上构造缸筒616的一削弱部658，所述削弱部降低了内表面60的在这种端部区域48中的刚度——准确地说是它的抵抗变形的阻力，以至于内表面60能够更好地适应于那里由工作活塞24挤压上的横向力，降低了表面接触压力，并且增大了静液压的以及动液压的压力场以及困油效应。所述削弱部658在该实施例中在一在工作缸22的内部中的、构造成底切的端面651中全周向地构造成凹槽。这里在所述凹槽658和内表面60之间，壁部62也再次被保留下来，所述壁部由于它的相对地小的厚度在横向-或者径向力的作用下能够更容易地变形。所述端面在此由一种位于内部的、相对于所述内表面60径向地扩展的沉割674得出。在此，（未示出的）工作活塞在该实施例中经过所述端部区域48向外走出来地沉入，直到它的最大沉入深度——像它例如根据图1对于上部的工作缸24的上部的死点所展示的那样，直到右侧画成虚线的线处，并且因此越过所述端部区域48。它的与下部的死点相应的端部位置相应于在图5a中在内表面60的区域中左侧画成虚线的线。

根据图5b示出的一种实施例，缸筒716具有一在轴向方向上还要更长的、具有其它都相同地构造的削弱部658的沉割774。该沉割774是如此地长，以至于工作缸的两个死点端部位置UT、OT（画成虚线的）位于所述沉割774之内。所述工作活塞的内棱边那么在冲程中不再与工作缸22的内表面60相接触，该内表面的磨损强烈的“刮划”被阻止。通过所述长的沉割减少了所述导引长度。在规划时因此必须注意该导引长度对于运行负载是否还足够。

根据图5c的实施例示出了一种缸筒816，该缸筒同样具有比根据图5a在轴向方向上更长的沉割874，但是没有在端部区域48中构造削弱部。那么特别地适合与此的是一种根据图6a到6d的在端部区域48中被削弱的活塞。这里所述沉割874也是如此地长，以至于所述工作活塞的两个死点端部位置UT、OT（画虚线的）位于沉割874之内。

作为另外的实施例，在工作缸中的底切（Hinterstich）也是可以考虑的，所述底切不被活塞驶过。

一种构造方案也是可能的：在该构造方案中，所述工作活塞的整个外表面一直在工作缸之内，也即从来不从工作缸中出来。这里达到最好的纵向导引。但是因为这种情况在实际中很难达到，所以在所述工作活塞的外表面出来时，在入口的区域中的削弱部是合适的——例如像被图2、3和4所示出的那样。

在削弱部的区域中的几何关系的设计以及削弱部本身优选地通过FEM或者EMD进行。在设计时，特别地根据必要的接触面积最大化而得出所述壁部62的横截面曲线、几何关系或者尺寸区域。

图6a到6e分别以纵剖面图示出了工作活塞的五种另外的实施例124、224、324、424、524。工作活塞的所有的实施例24、124、224、324、424、524有共同之处：它们具有一宽的、同轴的、特别是同心的、柱形的空心孔64，所述空心孔从内部的端部区域48延伸到外部的端部区域50附近。活塞的或者工作活塞的根据本发明的削弱部当然也可以使用在实心活塞（Vollkolben）上。所述空心孔64使得工作活塞24、124、224、324、424、524特别轻，这导致了减小的惯性力。一强烈地逐渐变细的通孔66从所述空心孔64延伸出来，所述通孔在所述活塞头26的顶点处开口（münden）。通过所述通孔66，为了减小磨损，实现了对于在滑座28中的活塞头部26的静液压的负荷卸载（所述活塞头可以摆动地被容纳在所述滑座中），同样实现了对于在倾斜盘30上的滑座28的静液压的负荷卸载。正如在工作活塞24的第一实施例中那样，根据图6a的工作活塞124在内部的端部区域48的范围中具有构造成环绕的凹槽658的、在那里的环端面中的削弱部。与工作缸24不同，工作缸124、224、324、424、524在外部的端部区域50的范围中、在一种构造成环端面的轴肩68上同样地具有凹槽658。工作活塞124的外表面61因此在所述两个端部区域48和50中根据本发明地被削弱。在根据图6a的实施例中，在此草绘了一可能的用于制造刺入槽（Einstich）658的轴向刺入工具（Axialeinstech-werkzeug）659以及它的在制造时的位置。也可以使用同样的工具来制造在内部的端部区域48处的削弱部658。

在根据图6b和6c的两个工作活塞224和324中，与根据图6a的工作活塞124有偏差的是：在内部的端部区域48的区域中，放弃了以凹槽658的形式的削弱部，并且代替地分别设置了以一种强烈地显示出来的内倒角的形式的削弱部758、858。内倒角758在此以恒定的角度延伸，内倒角858以不同的角度阶梯地延伸。

根据图6d的实施例示出了一工作活塞424，该工作活塞具有它的在滑座28中的活塞头26。与工作活塞324的偏差是：工作活塞424在外部的端部区域50中在端面侧具有一削弱部958，该削弱部具有相比于削弱部658更宽地倒圆角的槽底。由此减小了削弱部958的切口效应。

根据图6e的实施例示出了一工作活塞524，该工作活塞与根据图6d的工作活塞424在外部的端部区域50中的削弱部1058的方面有所不同。与之相反，内部的端部区域（未示出）同样地构造。削弱部1058的槽底相应于削弱部958的槽底主要地具有相对大的倒圆角，以降低所述切口效应。但是与根据图6d的最后的实施例有偏差的是：削弱部1058的槽底然而相切地向着径向内部地、朝向活塞头26升高地过渡到轴肩25中，该轴肩朝着活塞颈27地上升，活塞头26位于该活塞颈上。

在壁部62中（该壁部在各自的表面60、61和削弱部58、158、258、358、458、558、658、758、858、958、1058之间被保留下来），在随后的热处理的情况下需要注意的是：所述壁部设计得足够厚，以使得不能实现淬透，以至于在所述壁部上阻止脆性断裂。

磨损可以如下地继续地减小：与各自的削弱部相连接的表面（内表面或者外表面）附加地配备一种微观轮廓，以至于在端部区域中产生一种收敛的接触间隙。原则上，所述磨损也可以由此降低：其方法是构造一种耐磨的摩擦工艺。这可以通过材料的选择、热处理、涂层——例如碳涂层、或者通过选择一种例如通过增加添加剂而改进了的压力介质来实现。磨损也可以通过提高上述的摩擦副——工作活塞和工作缸——的表面品质来实现。一般地也提供冷却袋、润滑袋以及卸载袋，用于借助于所使用的压力介质的冷却、润滑以及压力卸载。在工作活塞和工作缸之间的活塞间隙优化也能够减少所述磨损。同样地适用于提高所述导引容器，以至于所述贴靠——也即外表面部段和内表面部段的重叠——被增大了。那么，所述工作活塞在工作缸中的导引变长了，并且在端部区域中的表面接触压力减小了。另外的优点例如由工作缸的借助于一种能够放入的、特别是由黄铜制成的衬套的内表面的设计来提供。

对于根据本发明的削弱部进行补充的是，可以利用另外的结构方面的措施来达到一种刚度减少。例如活塞的和/或工作缸的导引滑行可以这样地互相协调地设计，以至于它们不能陷入嵌合之中。可以考虑的是例如一种在工作活塞中的径向扩展的沉割或者底切，该沉割或者底切在冲程方向上其尺寸被设计得如此长，以至于活塞的内部的端部部段在该活塞的整个冲程期间只在所述沉割或者底切中运动。以这种方式，内部的活塞棱边不与工作缸接触，并且所述内部的活塞棱边在缸的内表面上的磨损剧烈的“刮划”是不可能的。这种解决方案例如是有意义的，如果由此所述工作活塞在工作缸中的导引状态通过一种产生的、更短的导引长度或者通过发散的导引间隙不严重地变坏。

所述削弱部的所建议的实施例的任意的组合在原则上都是可能的。

公开了一种静液压的挤压机、特别是活塞机、特别是以倾斜盘结构形式的轴向活塞机，该挤压机具有一缸筒，在该缸筒的至少一个缸、特别是工作缸中，一受横向力负载的活塞、特别是工作活塞轴向地被导引。所述缸的内表面以及活塞的外表面在此分别具有一导引部段，其中所述导引部段是所述两个表面互相贴靠的部段。根据本发明，所述导引部段中的至少一个导引部段的至少一个端部区域具有一削弱部，经过该削弱部降低了所述端部区域的关于一种加载着横向力的载荷的刚度。

此外公开了一种特别是工作活塞的活塞，该活塞用于特别是活塞机的挤压机，其中所述活塞的导引部段的至少一个端部区域具有一削弱部，经过该削弱部降低了所述端部区域的关于一种加载着横向力的载荷的刚度。也公开了一种具有至少一个缸的缸筒、特别是用于容纳特别是工作活塞的活塞的工作缸，其中所述缸的导引部段的至少一个端部区域具有一削弱部，经过该削弱部降低了所述端部区域的关于一种加载着横向力的载荷的刚度。

Claims (16)

1.具有缸筒（16、116、216、316、416、516、616、716、816）的静液压的挤压机，该缸筒具有至少一个缸（22），一活塞（24）纵向能够移动地容纳在所述至少一个缸中，所述活塞利用一支撑部段（26）直接地或者间接地被支撑在所述挤压机（1）的一倾斜的平面（30）上，其中所述活塞（24）的一外表面部段（61）与所述缸（22）的一内表面部段（60）相贴靠，其特征在于，在贴靠部的至少一个端部区域（48、50）中、在活塞（24、124、224、324、424、524）上或者在缸筒（16、116、216、316、416、516、616、716、816）上或者在所述两者上设置一种削弱部（58、158、258、458、558、658、758、858、958、1058），通过该削弱部使得与该削弱部（58、158、258、458、558、658、758、858、958、1058）相连接的表面（60、61）的刚度或者抵抗变形的阻力在承受横向-或者径向力的负载时减小。

2.根据权利要求1所述的挤压机，该挤压机构造成活塞机、特别地构造成轴向活塞机（1），其中所述缸是一工作缸（22），并且所述活塞是一工作活塞（24）。

3.根据权利要求1或2所述的挤压机，其中在所述削弱部（58、158、258、458、558、658、758、858、958、1058）和相连接的表面（60、61）之间竖立着一壁部（62）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的挤压机，其中所述壁部（62）在冲程方向上逐渐变细地延伸。

5.根据前述权利要求中任一项所述的挤压机，其中所述表面（60、61）主要是柱形的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的挤压机，其中所述削弱部（58、158、258、458、558、658、758、858、958、1058）从一朝着所述表面（60、61）弯折的平面或者面（51、651）、特别是端面平面或者端面延伸到活塞（24、124、224、324、424、524）或者缸筒（16、116、216、316、416、516、616、716、816）中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的挤压机，其中所述削弱部具有至少一个凹坑（58、158、258、458、558、658、758、858、958、1058）。

8.根据前述权利要求中任一项所述的挤压机，其中所述削弱部（58、158、258、458、558、658、758、858、958、1058）相对于活塞（24、124、224、324、424、524）的或者缸（22）的中轴线（20）同轴地、特别地同中心地（158、658、758、858、958、1058）或者对此偏心地（58、258、458、558）延伸。

9.根据前述权利要求中任一项所述的挤压机，其中所述削弱部相对于活塞的或者缸的中轴线（20）旋转不对称地（258、458、558）或者旋转对称地（58、158、658、758、858、958、1058）延伸。

10.根据前述权利要求中任一项所述的挤压机，其中所述削弱部具有至少一个孔（258）、特别是盲孔。

11.根据前述权利要求中任一项所述的挤压机，其中所述削弱部具有至少一个周向地延伸的凹槽（58、158、458、558、658、958、1058）。

12.根据前述权利要求中任一项所述的挤压机，其中所述削弱部部分周向地（58、258、458、558）或者全周向地（158、658、758、858、958、1058）延伸。

13.用于一静液压的挤压机（1）的活塞，所述挤压机根据权利要求1至12中任一项地构造，所述活塞具有一外表面部段（61），该外表面部段能够与挤压机（1）的缸（22）的内表面部段（60）相贴靠，所述活塞能够在所述缸中在冲程方向上能移动地被容纳，并且具有一用于在所述挤压机（1）的一倾斜的平面（30）上进行支撑的支撑部段（26），其特征在于，在所述外表面部段（61）的至少一个端部部段（48、50）的区域中构造一削弱部（658、758、858、958、1058），通过该削弱部减小了在承受横向-或者径向力的负载时所述端部部段（48、50）的刚度。

14.用于静液压的挤压机（1）的缸筒，所述挤压机根据权利要求1至12中任一项构造，所述缸筒具有至少一个缸（22），在该缸中能够在冲程方向上能移动地容纳所述挤压机（1）的活塞（24、124、224、324、424、524），所述活塞能够利用一支撑部段（26）支撑在所述挤压机（1）的一倾斜的平面（30）上，其中所述缸（22）具有一内表面部段（60），该内表面部段与活塞（24、124、224、324、424、524）的外表面部段（61）相贴靠，其特征在于，在所述内表面部段（60）的至少一个端部部段（48、50）的区域中构造一削弱部（58、158、258、458、558、658），经过该削弱部减小了在承受横向-或者径向力的负载时所述端部部段（48、50）的刚度。

15.根据权利要求14所述的缸筒，该缸筒具有一特别是端面（51）的面，所述缸（22）在该面中通入，其中各个削弱部（158）全周向地围绕着各个入口（52）延伸。

16.根据权利要求14所述的缸筒，该缸筒具有一特别是端面（51）的面，所述缸（22）在该面中通入，其中削弱部（58）径向地内部地或者径向地外部地部分周向地围绕着入口（52）延伸，并且被连接或者被分隔开。