DE10109596A1 - Kolben für einen hydrostatischen Zylinderblock - Google Patents
Kolben für einen hydrostatischen ZylinderblockInfo
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Abstract
Kolben zum Einsatz in den Zylinderblock eines hydrostatischen Kraftaggregats. Der Kolben weist einen ähnlichen zylindrischen Körper und ein Ende, das in einer kugelförmigen Oberfläche endet, auf. Der Kolben besteht aus einem Körper und Einsatz, die aus unterschiedlichen Materialien, vorzugsweise metallischen Materialien, hergestellt und miteinander verbunden sind. Der Kolbenkörper weist die Form eines Vollzylinders oder eines hohlen zylindrischen Rohrs auf. Die kugelförmige Oberfläche weist die Form einer inneren kugelförmigen Fassung oder einer äußeren Kugel auf. Der Einsatz weist eine längliche oder verkürzte Form auf, die sowohl für Kolbenkonfigurationen mit einem offenen Hohlraum als auch einem geschlossenen Hohlraum vorgesehen sind. Der Kolben weist eine Leitung auf, der den Körper und den Einsatz durchquert, und einen Weg für ein druckbeaufschlagtes Fluid zur Verfügung stellt. Der Körper und der Einsatz sind vorzugsweise durch ein Metallspritzgußverfahren unter Verwendung eines Gießmaterials hergestellt, das zum Zeitpunkt des Gießens eine Mischung aus metallischen Körnern und einem Bindemittel aufweist. Der Körper und der Einsatz werden einem Verfahren ausgesetzt, bei dem das Bindemittelmaterial von dem Gießmaterial entfernt wird und die Komponenten gesintert werden, wobei ein kontrolliertes Schrumpfen auftritt. Der Einsatz ist geeignet, um entweder in einer Kugel zur Anbringung an einem Gleitschuhelement zu enden, oder weist eine kugelförmige Fassung auf, die ...
Description
Diese Erfindung betrifft hydraulische Motoreinheiten der Art, die einen Zylinder
block beinhalten, der sich hin- und herbewegende Kolben enthält, die durch dreh
bar angeordnete Gleitschuhe in funktionalen Eingriffen mit einer Schrägscheibe
sind. Solche hydraulischen Motoreinheiten können entweder als Pumpen oder
Motoren betrieben werden. Insbesondere befaßt sich diese Erfindung mit einem
verbesserten Kolben zum Einsatz in solchen hydraulischen Motoreinheiten.
Typischerweise wurden die Kolben, die in hydraulischen Motoreinheiten des vor
genannten Typs zum Einsatz kommen, aus einem metallischen Material, übli
cherweise Stahl, das wärmebehandelt ist, hergestellt. Das besondere Material und
das zum Einsatz gebrachte Wärmebehandlungsverfahren werden ausgewählt, um
die für eine geeignete Kolbenfunktion und Lebensdauer notwendige adäquate Ge
fügefestigkeit und Abnutzungseigenschaften zur Verfügung zu stellen. Hohle
Kolben mit geschlossenen Enden sind in dem US-Patent Nr. 3,319,575 gezeigt.
Fluidkanäle, die sich über die Länge des Kolbens erstrecken, sind sowohl in dem
US-Patent Nr. 3,319,575, als auch in dem US-Patent Nr. 3,882, 762 gezeigt.
Da der Kolben sowohl mit dem Zylinderblock als auch mit der Gleitschuh-zu-
Schrägscheiben-Verbindung, die unterschiedliche Belastungs- und Abnutzungsan
forderungen an den Kolben zeigen, dynamisch zusammenwirkt, wurde ermittelt,
daß die Anforderungen an die Materialeigenschaft des Kolbens nicht notwendi
gerweise gleichförmig über die gesamte Struktur des Kolbens sind. Aus diesem
Grund ist es vorteilhaft, einen Kolben zur Verfügung zu stellen, der aus mehr als
einem einzigen Material hergestellt ist, so daß verschiedene strukturelle Elemente
des Kolbens unterschiedliche Festigkeiten und Abnutzungseigenschaften in seiner
endgültigen Gestalt aufweisen kann.
Im allgemeinen wurde ermittelt, daß der zylindrische Körper des Kolbens, der in
hin- und herbewegendem Kontakt mit der Bohrung des Zylinderblocks steht, eine
Festigkeit und Abnutzungseigenschaft der Oberfläche benötigt, die den Einsatz
von gehärtetem Stahl mit einem mittleren Kohlenstoffgehalt erfordern. Das Ende
des Kolbens, das mit einem kugelförmigen Gelenk mit einem Gleitschuh in Ver
bindung steht, ist Gegenstand einer kompressiven Rotations- und Schwenkbewe
gung und benötigt keine extreme Festigkeit und Abnutzungseigenschaften des
zylindrischen Körpers. Das kugelförmige Ende des Kolbens kann eine ausrei
chende Funktion und Lebensdauer bereitstellen, wenn es aus kohlenstoffarmem
Stahl geformt ist, der nicht gehärtet ist.
Zusätzlich erweist es sich oftmals als vorteilhaft für das kugelförmige Ende des
Kolbens gegen Eindrücken des Endes hämmerbar zu sein, um dem Gleitschuh mit
dem Kolben in einem zusammengesetzten Zustand zu halten.
Einige in einem Zylinderblock einer hydrostatischen Motoreinheit zum Einsatz
kommende hydraulischen Kolben bestehen aus einer Vollstahlkonstruktion. Ob
wohl sie dauerhaft, zuverlässig und billig herzustellen sind, führt ihr relativ größe
res Gewicht zu Einschränkungen ihrer Betriebsgeschwindigkeit. Sie entwickeln
auch mehr wirksame Reibungskräfte.
Alternativ sind solche Kolben mit einem Hohlraum darin konstruiert worden, um
das Gewicht der Vollstahlkolben zu reduzieren. Jedoch füllten sich die Hohlräume
mit Öl, das kompressibel ist. Die während den Druckzyklen resultierende Kom
pression und Dekompression des Öls innerhalb des Kolbens resultiert in einem
ineffizienten Energieverbrauch und bewirkt einen entgegengesetzten Effekt auf
die Trägheitsmomente, die der Schrägplatte, mit der die Kolben zusammenwirken,
auferlegt werden.
Die Unzulänglichkeiten der hohlen Kolben sind teilweise durch Kolben ausge
räumt worden, die den Hohlraum mit einem Kunststoffmaterial ausfüllen, das
leichtgewichtig und nicht wie Öl kompressibel ist. Jedoch ist es schwierig, zuver
lässigeres Material zu bekommen, das die rauhe Umgebung der Kolben aushalten
kann, wohingegen eine Verschlechterung des Kunststoffmaterials üblich ist. Alu
miniumstücke in dem Hohlraum, anstatt des Kunststoffmaterials, sind beständi
ger, jedoch sind diese schwer in dem Hohlraum zu halten.
Einige Kolben stellen einen Hohlraum mit einer Kappe an einem Ende zum Ver
schließen des Hohlraums bereit. Öl verweilt nicht in dem Hohlraum, da ein hohles
Rohr sich durch den Kolben und durch den Hohlraum erstreckt, um zu verhindern,
daß sich der Hohlraum mit Öl füllt. Die Rohre innerhalb des Hohlraums sind oft
mals mit einer Dichtung oder dergleichen verstärkt, die den Abstand von dem
äußeren Durchmesser des Rohrs zu dem inneren Durchmesser des Hohlraums
überbrückt. Während Kolben dieser Konstruktion zumindest einige der vorherge
hend geschilderten Probleme lösen, sind sie sehr teuer herzustellen.
Deshalb ist es eine prinzipielle Aufgabe dieser Erfindung einen hydraulischen Ä
Kolben mit einem geschlossenen Hohlraum und ein Verfahren zur Herstellung des
Kolbens zur Verfügung zu stellen, der kostengünstig herzustellen ist und der die
vorhergehend beschriebenen Unzulänglichkeiten bestehender Kolben ausräumt.
Insbesondere ist es eine Aufgabe dieser Erfindung einen hydraulischen Kolben
mit einem geschlossenen Hohlraum zur Verfügung zu stellen, der einen hohlen
Kolben mit einem Kolbeneinsatz darauf aufweist, die jeweils durch ein Me
tallspritzgußverfahren hergestellt sind.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, einen hydraulischen Kolben mit
einem geschlossenen Hohlraum und einem Verfahren zur Herstellung zur Verfü
gung zu stellen, der das Kleben des Einsatzes an den Kolbenkörper gestattet, wäh
rend gleichzeitig der Kolbenkörper gehärtet wird und der Einsatz für Pressen oder
Hämmern hämmerbar bleibt, oder umgekehrt.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, einen hydraulischen Kolben mit
einem geschlossenen Hohlraum bereitzustellen, bei dem Ölleitungen getrennt von
dem Hohlraum ausgebildet sind, wobei der Einsatz mit dem Kolbenkörper ver
klebt ist.
Eine noch weitere Aufgabe dieser Erfindung ist es, einen hydraulischen Kolben
mit einem geschlossenen Hohlraum und ein Verfahren zu dessen Herstellung be
reitzustellen, das im wesentlichen Nachbehandlungsschritte durch die Herstellung
des Körpers und des Einsatzes mittels eines Metallspritzgußverfahrens eliminiert.
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen Kolben zur
Verfügung zu stellen, der im Betrieb ruhig, zum Betrieb bei hohen Geschwindig
keiten geeignet, im Betrieb energieeffizient und billig herzustellen ist.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, einen Kolben zur Verfügung zu
stellen, der aus mehr als einem einzigen Material besteht.
Des Weiteren ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, einen Kolben aus mehreren
Teilen zu formen, wobei jedes Teil aus einem unterschiedlichen metallischen
Material besteht.
Es ist ebenso eine Aufgabe dieser Erfindung, einen Kolben herzustellen, der einen
gehärteten zylindrischen Körper und ein hämmerbares kugelförmiges Ende um
faßt.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, einen Kolben zur Verfügung zu
stellen, der einen Leitung beinhaltet, der den Körper und den Einsatz als einen
Weg zur Kommunikation eines druckbeaufschlagten Fluids von der Zylinderboh
rung zu der funktionalen Verbindung des Gleitschuhs und der Schrägscheibe
durchquert.
Zusätzlich ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, den Kolben an einen Gleitschuh
zu montieren, zur nachfolgenden Hin- und Herbewegung in der Bohrung eines
Zylinderblocks und zur wirksamen Verbindung mit einer Schrägscheibe in einer
hydraulischen Motoreinheit.
Diese und andere Aufgaben werden dem Fachmann geläufig sein.
Ein Kolben für einen Zylinderblock einer hydraulischen Motoreinheit weist einen
zylindrischen Körper und ein in einer kugelförmigen Oberfläche endendes Ende
auf. Der zylindrische Körper kann die Form entweder eines Vollzylinders oder
eines hohlen zylindrischen Rohres aufweisen. Die kugelförmige Oberfläche kann
die Form entweder eines inneren Hohlraums oder einer äußeren Kugel aufweisen
und ist integral mit einem Einsatz, der als ein getrenntes Stück von dem zylindri
schen Körper hergestellt ist. Der Körper und der Einsatz sind miteinander verbun
den, um einen vollständigen Kolben herzustellen.
Der Körper sowohl in seiner vollen als auch hohlen Form ist aus einem Stahlma
terial mit mittlerem oder hohen Kohlenstoffgehalt hergestellt. Das Material ist
geeignet zum Härten, um eine hohe Gefügefestigkeit und Abnutzungseigenschaf
ten der Oberfläche bereitzustellen. Der zylindrische Körper ist so geformt, daß er
an einem Ende einen inneren Sitz beinhaltet, um der Positionierung und Anord
nung des Einsatzes entgegenzukommen.
Der Einsatz ist entweder in seiner inneren oder äußeren kugelförmigen Form aus
einem kohlenstoffarmen Stahlmaterial hergestellt. Das Material ist geeignet,
Wärmebehandlungsverfahren ausgesetzt zu werden und dennoch hämmerbar zu
bleiben. Der Einsatz weist die Form einer einfachen Kappe auf, die mit einem
Ende des Körpers verbunden werden kann. Alternativ kann der Einsatz auch in
einer länglichen Gestalt gebildet werden, die eine Kreisscheibe beinhaltet, die sich
von dem kugelförmigen Oberflächenende durch eine anschließende rohrförmige
Halsstruktur erstreckt. Dieser längliche Einsatz wird zusammen mit dem hohlen
Körper genutzt, um einen Kolben mit einem geschlossenen inneren Hohlraum zu
bilden.
In allen Fällen weist der vollständige Kolben eine Leitung auf, die den Körper und
den Einsatz durchquert. Diese Leitung dient dazu, um als Weg für ein druckbeauf
schlagtes Fluid zu dienen, das von der druckbeaufschlagten Zylinderbohrung in
dem Zylinderblock durch den Kolben und den Gleitschuh zur wirksamen Verbin
dung mit der Schrägscheibe fließt.
Der Körper und der Einsatz sind vorzugsweise durch ein Metallspritzgußverfah
ren unter Verwendung eines Gießmaterials hergestellt, das zum Zeitpunkt des
Gießens aus einer Mischung aus Metallkörnern und einem Bindematerial besteht.
Das Element des Körpers und der Einsatz werden einem Entbindungsverfahren
ausgesetzt, bei dem das Bindematerial von dem Gießmaterial entfernt wird und
die Komponenten dann gesintert werden, wobei ein kontrolliertes Schrumpfen
erfolgt.
Der Einsatz dient dazu, entweder in einer Kugel zur Anordnung an einem Gleit
schuhelement zu enden oder er weist eine kugelförmige Fassung auf, die dazu
dient, ein an dem Gleitschuhelement angebrachtes Kugelelement aufzunehmen.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsquerschnitt des Kolbens, der den hohlen Körper, einen Einsatz
mit einem Ende der inneren kugelförmigen Fassung und einen Gleitschuh
mit einer äußeren Kugel wiedergibt;
Fig. 2 einen Längsquerschnitt eines anderen Kolbens, der den hohlen Körper,
einen länglichen Einsatz mit einem Ende der äußeren Kugel und einen
Gleitschuh mit einer inneren kugelförmigen Fassung wiedergibt;
Fig. 3 einen Längsquerschnitt eines dritten anderen Kolbens, der den hohlen
Körper, einen Einsatz mit einem Ende einer inneren kugelförmigen Fas
sung und einen Gleitschuh mit einer äußeren Kugel wiedergibt;
Fig. 4 einen Längsquerschnitt eines vierten anderen Kolbens, der den hohlen
Körper, einen Einsatz mit einem Ende einer äußeren Kugel und einen
Gleitschuh mit einer inneren kugelförmigen Fassung wiedergibt;
Fig. 5 einen Längsquerschnitt eines fünften anderen Kolbens, der den Vollkörper,
einen Einsatz mit dem Ende einer inneren kugelförmigen Fassung und ei
nen Gleitschuh mit einer äußeren Kugel wiedergibt;
Fig. 6 einen Längsquerschnitt eines sechsten anderen Kolbens, der den Vollkör
per, einen Einsatz mit einem Ende einer äußeren Kugel und einen Gleit
schuh mit einer inneren kugelförmigen Fassung wiedergibt;
In Bezug auf die Fig. 1 bis 6 sind entsprechende Elemente mit den gleichen Be
zugszeichen und/oder fortlaufenden Buchstaben-Bezeichnungen bezeichnet, um
das Verständnis der unterschiedlichen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen, die
dargestellt sind, zu erleichtern. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Kolben,
der einen zylindrischen Körper oder kurzes Rohr 12 und eine mittige Bohrung 14
aufweist. Das kurze Rohr 12 hat ein Fußende 16 und ein Kopfende 18 (Fig. 1).
Ein Einsatz 20 ist in der mittigen Bohrung 14 montiert und weist ein Fußende 22
und ein Kopfende 24 auf. Eine ringförmige Schulter 26 ist auf dem Einsatz in der
Nähe des Kolbenendes 22 ausgebildet. In ähnlicher Weise ist ein Kopfstück 28 an
dem Kopfende 24 lokalisiert. Eine ringförmige Nut 30 ist in dem Kopfstück in der
Nähe einer vertikalen kreisförmigen Schulter 32 ausgeformt. Ein Mittel- oder
Stababschnitt 34 mit einem verringerten Durchmesser erstreckt sich zwischen
dem Fußende 22 und dem Kopfende 24. Der Mittelabschnitt 34 mit verringertem
Durchmesser erzeugt einen leeren Hohlraum 36 um sich in Bezug zum inneren
Durchmesser der mittigen Bohrung 14. Eine längliche Leitung 34 erstreckt sich
entlang der Mittelachse des Einsatzes und endet in einer in dem Kopfstück 28
lokalisierten kugelförmigen Fassung 40.
Wie ebenso in Fig. 1 gezeigt ist, weist ein Gleitschuh 42 eine Kugel 44 auf, die
drehbar in der Fassung 40 aufgenommen ist. Eine dünne Kante 46 steht zwischen
dem Ende 24 des Einsatzes 20 und der Kugel 44 und dient dazu, nach innen zur
äußeren Oberfläche der Kugel eingedrückt zu werden, um zu verhindern, daß der
Gleitschuh in Längsrichtung aus der Fassung 40 entfernt werden kann. Nichts
destotrotz ist die Kugel 44 drehbar innerhalb der Fassung 40 montiert. Eine mitti
ge längliche Leitung 48 mit jeder gewünschten Konfiguration erstreckt sich von
dem inneren Ende der Leitung 38 längs durch einen Gleitschuh 42 und endet in
einer flachen Lageroberfläche 50, die dazu dient, mit einer herkömmlichen
Schrägscheibe einer hydrostatischen Pumpe oder eines hydrostatischen Motors in
Eingriff zu gelangen.
Der Körper 12 ist vorzugsweise aus einem metallischen Material mit einem mitt
leren oder hohen Kohlenstoffgehalt hergestellt (z. B. AISI 4140). Der Einsatz 20
ist aus einem kohlenstoffarmen metallischen Material hergestellt (z. B. AISI
1010).
Der Einsatz 20 ist mit dem Körper 12 an dem abgesetzten Element 22 verbunden.
Der Einsatz ist auch mit dem Körper 12 an der Schulter 32 in der Nähe des Kopf
endes 18 gesichert. Löten wird als Verfahren verwendet, um den Körper 12 mit
dem Einsatz 20 zu verbinden und abzudichten. Der Kolben 10 wird weiterer
Wärmebehandlung derart ausgesetzt, daß der Körper 12 gehärtet wird und der
Einsatz 20 hämmerbar bleibt. Das Löten und Härten kann in einem einzigen
Wärmebearbeitungszyklus zur vereinfachten und kostengünstige Herstellung
durchgeführt werden.
Im folgenden wird der Kolben 10 mit dem Gleitschuh 42 so zusammengesetzt,
dass die äußere Kugel 44 in der inneren kugelförmigen Fassung 40 aufgenommen
ist, wie vorhergehend beschrieben. Die Kante 46 wird wie vorhergehend be
schrieben um die Kugel 46 eingedrückt. Die daraus resultierende Verbindung
zwischen dem Kolben 10 und dem Gleitschuh 42 erlaubt eine freie Dreh- und
Schwenkbewegung zwischen den zwei Teilen, während sie vom gegenseitigen
Auseinanderfallen abgehalten werden.
Es wurde des Weiteren in Betracht gezogen, dass der Körper und der Einsatz in
leicht unterschiedlichen Gestalten hergestellt werden können, die die vorher auf
gezählten primären einzigartigen und vorteilhaften Merkmale verkörpern.
Fig. 2 zeigt einen anderen Kolben 10A, bei dem die kugelförmigen Flächenfor
mationen auf dem Kolben und dem Gleitschuh ausgetauscht sind. In dieser alter
nativen Konstruktion endet der Einsatz 20A in einer Kugel 52, die in der Fassung
54 des Gleitschuhs 42A aufgenommen ist. Wiederum bringt der Zusammenbau
mit sich, die Kugel 52 in der Fassung 54 zu lagern, sowie die Eindrückkante 46A,
wie im Zusammenhang der Fig. 1 beschrieben wurde. Die übrigen Komponenten,
die in Fig. 2 dargestellt sind, sind im wesentlichen identisch mit den vorhergehend
beschriebenen Komponenten aus Fig. 1. Leitung 38A erstreckt sich durch Einsatz
20A und Kugel 52, um mit der Leitung 48A in dem Gleitschuh 42A zu kommuni
zieren.
Die Fig. 3 und 4 zeigen ein anderes Paar an Kolben-Konfigurationen 10D bzw.
10E. In diesen alternativen Ausgestaltungen sind die Körper 12D und 12E in der
Form von Hohlzylindern mit inneren Hohlräumen. Es kann deutlich verstanden
werden, daß alle der vorhergehend genannten Merkmale und Eigenschaften auf
diese Varianten ebenso anwendbar sind. Obwohl unterschiedliche Metalle für
Körper 12 und Einsatz 20 bevorzugt werden, ist die Erfindung nicht darauf be
schränkt. Die hohlen Kolben 10F und 10D mit einem geöffneten Hohlraum aus
den Fig. 3 und 4 bieten den Vorteil eines verringerten Gewichts für bestimmte
Anwendungen hydraulischer Motoreinheiten.
Fig. 5 stellt einen verkürzten Einsatz 20B dar, welcher, wenn er mit dem hohlen
zylindrischen Körper 12B zusammengesetzt ist, einen Vollkolben 1 OB mit einem
offenem Hohlraum bildet. Fig. 5 zeigt des Weiteren eine innere kugelförmige Fas
sung 40B an dem Ende des Einsatzes 20B mit einer entsprechenden äußeren Ku
gel 44B an dem Ende des Gleitschuhs 42B.
Alternativ zeigt Fig. 6 einen äquivalenten Vollkolben 10C mit den kugelförmigen
Oberflächen des Einsatzes und des Gleitschuhes ausgetauscht, wobei das Ende
des Einsatzes 20C die äußere Kugel 52C darstellt und die innere kugelförmige
Fassung 54C in dem Ende des Gleitschuhes 42C angeordnet ist.
Die Körper 12 bis 12E und Einsätze 20 bis 20E gemäß dieser Erfindung werden
durch ein Verfahren, bekannt als Metallspritzgießen ("MIM") hergestellt. Dieses
Verfahren ist in der metallurgischen Technik bekannt, wurde jedoch bis jetzt nicht
bei der Herstellung von hydraulischen Kolben zum Einsatz gebracht. Die Einsätze
und die Körper können mittels eines Lötverfahrens mit Öl bei Temperaturen ver
bunden werden, bei denen der Kolbenkörper durch Abschrecken gehärtet werden
kann, um Abnutzungseigenschaften zu erzeugen, und bei denen der Einsatz relativ
hämmerbar für den Eindrückverfahrensschritt, wie vorhergehend diskutiert, bleibt.
Das MIM-Verfahren beinhaltet das Mischen feiner Körner aus Metall mit einem
geeigneten Bindemittel. Die Körper und Kappen würden in Formen gegossen
werden, wie diese in den Zeichnungen gezeigten sind. Ein typisches System wür
de beinhalten, die zwei Komponenten unter Einsatz eines Lötmediums als das
adhäsive Material zusammenzusetzen. Die zusammengesetzten Komponenten
würden bei einer Temperatur von ungefähr 2050°F in einer kontrollierten Atmo
sphäre oder im Vakuum miteinander verlötet werden; bei 1550°F zur Erstarrung
des Lötmediums gekühlt werden; wärmebehandelt werden zur Stabilisierung der
Temperatur bei 1550°F; die Komponenten können in Gas, Wasser, Polymer oder
Öl abgeschreckt werden; Waschen der Komponenten (nicht nötig im Falle des
Lötens unter Vakuum und Abschreckens mit Gas); und dann Vergüten bei einer
Temperatur von 350 bis 400°F.
Dieses Verfahren und diese Konstruktion stellt einen Kolben her, der die folgen
den abschließenden Eigenschaften aufweist: Größe der Fassung und Finish;
gleichförmiger Nutverlauf; sowie ein Loch durch den Kolben. Dieses Verfahren
eliminiert alle teuren Nachbearbeitungsschritte.
Claims (13)
1. Kolben für einen Zylinderblock einer hydrostatischen Motoreinheit auf
weisend:
einen länglichen zylindrischen Körper mit einer mittigen Bohrung,
einen Einsatz in der Bohrung mit einem ersten Ende, das in einer kugel förmigen Oberfläche endet,
wobei der Körper aus einem ersten metallischen Material und der Einsatz aus einem zweiten und anderem metallischen Material besteht, wobei der Körper und der Einsatz durch Löten miteinander verbunden sind, um einen zylindrischen Kolben auszubilden, wobei der Körper und der Einsatz durch ein Metallspritzgußverfahren unter Verwendung eines Gießmaterials hergestellt sind, das zum Zeitpunkt des Gießens eine Mischung aus metal lischen Körnern und einem Bindemittel aufweist.
einen länglichen zylindrischen Körper mit einer mittigen Bohrung,
einen Einsatz in der Bohrung mit einem ersten Ende, das in einer kugel förmigen Oberfläche endet,
wobei der Körper aus einem ersten metallischen Material und der Einsatz aus einem zweiten und anderem metallischen Material besteht, wobei der Körper und der Einsatz durch Löten miteinander verbunden sind, um einen zylindrischen Kolben auszubilden, wobei der Körper und der Einsatz durch ein Metallspritzgußverfahren unter Verwendung eines Gießmaterials hergestellt sind, das zum Zeitpunkt des Gießens eine Mischung aus metal lischen Körnern und einem Bindemittel aufweist.
2. Verfahren zur Herstellung eines Kolbens für einen Zylinderblock einer
hydrostatischen Motoreinheit aufweisend:
Verbinden einer Menge kleiner Stahlkörner mit einer Menge eines Binde mittels zur Erzeugung eines Gießmaterials,
Ausformen eines länglichen zylindrischen Körpers aus dem Gießmaterial, der ein erstes und zweites Ende mit einem länglichen Hohlraum in dem Körper aufweist,
Ausformen eines Einsatzes aus dem Gießmaterial, das eine kompatible Gestalt zum Einpassen in den Körper aufweist, um ein offenes Ende des Hohlraums zu verschließen, wobei der Einsatz eine äußere Gestalt auf weist, die deren funktionalen Eingriff mit einem Gleitschuh und anschlie Bendem Eingriff mit einer Schrägscheibe, die in der Nähe des Zylinder blocks montiert ist, erleichtert,
Entfernen des Bindemittels aus dem Gießmaterial,
Sintern und Schrumpfen des Körpers und der Kappe in proportionaler Weise, so daß die Kappe in den Körper eingesetzt werden kann,
Einfügen des Einsatzes in den Körper, um den Hohlraum in dem Körper zu schließen, und
Verkleben des Einsatzes mit dem Körper.
Verbinden einer Menge kleiner Stahlkörner mit einer Menge eines Binde mittels zur Erzeugung eines Gießmaterials,
Ausformen eines länglichen zylindrischen Körpers aus dem Gießmaterial, der ein erstes und zweites Ende mit einem länglichen Hohlraum in dem Körper aufweist,
Ausformen eines Einsatzes aus dem Gießmaterial, das eine kompatible Gestalt zum Einpassen in den Körper aufweist, um ein offenes Ende des Hohlraums zu verschließen, wobei der Einsatz eine äußere Gestalt auf weist, die deren funktionalen Eingriff mit einem Gleitschuh und anschlie Bendem Eingriff mit einer Schrägscheibe, die in der Nähe des Zylinder blocks montiert ist, erleichtert,
Entfernen des Bindemittels aus dem Gießmaterial,
Sintern und Schrumpfen des Körpers und der Kappe in proportionaler Weise, so daß die Kappe in den Körper eingesetzt werden kann,
Einfügen des Einsatzes in den Körper, um den Hohlraum in dem Körper zu schließen, und
Verkleben des Einsatzes mit dem Körper.
3. Kolben nach Anspruch 1, wobei der Kolben wärmebehandelt ist, um dabei
das metallische Material des Körpers zu härten und das metallische Mate
rial des Einsatzes hämmerbar zu lassen.
4. Kolben nach Anspruch 1, wobei der Körper ein Vollzylinder ist.
5. Kolben nach Anspruch 1, wobei der Körper ein hohles zylindrisches Rohr
ist.
6. Kolben nach Anspruch 1, wobei der Einsatz einen länglichen Stab auf
weist, der das erste Ende mit einem zweiten Ende verbindet, wobei der
Stab einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser der
mittigen Bohrung ist, so daß um diesen herum ein freier innerer Hohlraum
ausgebildet ist, wobei der Körper und der Einsatz miteinander verbunden
sind, um einen zylindrischen Kolben auszubilden, so daß das erste und
zweite Ende des Einsatzes mit den Enden des Körpers verbunden und ab
gedichtet sind, um dabei den inneren geschlossenen Hohlraum auszubil
den.
7. Kolben nach Anspruch 1, wobei die kugelförmige Oberfläche eine innere
Fassung ausbildet.
8. Kolben nach Anspruch 1, wobei die kugelförmige Oberfläche eine äußere
Kugel ausbildet.
9. Kolben nach Anspruch 1 aufweisend eine Leitung, die sich über die Länge
des Körpers und des Einsatzes erstreckt.
10. Kolben nach Anspruch 1, wobei der Körper und der Einsatz durch Löten
miteinander verbunden sind.
11. Kolben nach Anspruch 1, wobei der Körper und der Einsatz in einem ein
zigen Verfahrensschritt durch Löten verbunden und wärmebehandelt sind.
12. Kolben nach Anspruch 1, wobei der Körper und der Einsatz durch
Schweißen miteinander verbunden sind.
13. Kolben nach Anspruch 1, wobei das erste Material die Eigenschaften von
AISI 4140 und das zweite Material die Eigenschaften von AISI 1010 auf
weist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US09/519,039 US6318241B1 (en) | 2000-02-28 | 2000-03-03 | Piston for a hydrostatic cylinder block |
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