DE102011101349A1 - Zylinderblockeinheit für eine hydraulikeinheit - Google Patents

Abstract

Eine Zylinderblockeinheit für eine Hydraulikeinheit weist einen Zylinderblock mit mehreren durch ihn hindurchgehenden Zylinderbohrungen auf. Umfangsnuten sind um die Zylinderbohrung herum so ausgebildet, dass eine Buchse unter Verwendung einer Gleitpassung in der Zylinderbohrung angeordnet ist, so dass bei Verformung des Materials dieses in die Umfangsnut deformiert wird. Durch Deformieren in die Umfangsnut wird die Buchse in Position verriegelt, und eine Axialbewegung der Buchse in der Bohrung wird verhindert.

Description

• HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Baueinheit. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Zylinderblock für eine hydraulische Axialkolbeneinheit.
• Bei bestimmten hydraulischen Axialkolbenpumpen ist eine Buchse aus Messing (oder aus einem anderen Material) in die Zylinderbohrung eines Zylinderblocks eingeführt. Dies erfolgt oftmals deshalb, weil das Buchsenmaterial tribologische oder andere Eigenschaften hat, die denen des Zylinderblockmaterials überlegen sind.
• Das derzeitige Verfahren zum Festhalten von Buchsen in den Zylinderbohrungen des Zylinderblocks basiert auf Kräften, die von Press-Passungen und Reibung zwischen der Buchse und der Bohrung herrühren, in die die Buchse gepresst wird, um Kräften zu widerstehen, die die Buchse im Betrieb verschieben würden. Derzeit wird ein teures Verfahren verwendet, das die Oberflächenstrukturen und Durchmesser von zwei Teilen genau steuert, um zu gewährleisten, dass die Buchse im Betrieb in ihrer Position in der Zylinderbohrung bleibt. Somit besteht in der Technik Bedarf an einem Zylinderblock, der sowohl kostengünstig und einfach zu beherrschen ist und der den Herstellungsprozess erleichtert.
• Somit besteht eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Zylinderblockeinheit bereitzustellen, deren Herstellung kostengünstig ist.
• Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Zylinderblockeinheit bereitzustellen, die die Herstellung erleichtert, ohne dass Abstriche bei der Leistungsfähigkeit oder Festigkeit der Einheit gemacht werden müssen.
• Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden aus der Beschreibung und den Ansprüchen offensichtlich.
• KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
• Eine Zylinderblockeinheit für eine Hydraulikeinheit. Die Zylinderblockeinheit weist mindestens eine durch sie hindurchgehende Zylinderbohrung auf. Zumindest eine Umfangsnut ist in der Zylinderbohrung derart ausgebildet, dass eine Buchse innerhalb der Bohrung angeordnet werden kann. Wenn die Buchse innerhalb der Bohrung angeordnet wird, wird sie plastisch in die Umfangsnut deformiert, um eine Axialbewegung der Buchse innerhalb der Bohrung zu verhindern.
• KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• 1 ist eine Schnittansicht der Zylinderblockeinheit;
• 2 ist eine Schnittansicht einer eine Buchse enthaltenden Zylinderblockeinheit; und
• 3 ist eine Schnittansicht einer Zylinderblockeinheit mit einer deformierten Buchse darin.
• AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
• Die Figuren zeigen eine Zylinderblockeinheit 10 für eine Hydraulikeinheit, wie zum Beispiel eine Axialkolbenpumpe, die eine Eingangswelle 12 (nicht gezeigt) verwendet, um einen Zylinderblock 14 zu rotieren, wie es im Stand der Technik üblich ist. Der Zylinderblock 14 weist mehrere Zylinderbohrungen 16 auf, die durch ihn hindurch gehen, um einen (nicht gezeigten) Kolben aufzunehmen.
• Mehrere Umfangsnuten 18 sind um jede der Zylinderbohrungen 16 am Innendurchmesser 17 der Bohrung 16 ausgebildet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Umfangsnuten eine Tiefe zwischen 10 μm und 4000 μm auf. Buchsen 20 sind in jeder der Zylinderbohrungen 16 so angeordnet, dass der Außendurchmesser 21 der Buchse 20 in den Umfangsbohrungen 18 angeordnet ist, um eine Axialbewegung der Buchse 20 zu verhindern, während sie sich in der Zylinderbohrung 16 befindet. Insbesondere wird die Buchse 20 plastisch verformt, sobald sie in die Bohrung 16 eingeführt wird, und deformiert sich in die Umfangsnuten 18, so dass ein voller Umfangskontakt mit dem Zylinderblock 14 innerhalb der Nut 18 bereitgestellt wird, so dass die Buchse 20 innerhalb des Zylinderblockes 14 verriegelt und sicher befestigt ist, wie in 3 gezeigt.
• Im Betrieb wird die Buchse 20 mit einer Gleitpassung in die Zylinderbohrung 16 eingeführt und plastisch deformiert, wodurch sich der Außendurchmesser 21 der Buchse 20 ausdehnt. Dadurch wird zwischen dem Außendurchmesser 21 der Buchse 20 und dem Innendurchmesser 17 der Bohrung 16 Druck erzeugt. Dadurch können die Umfangsnuten 18 es dem plastisch verformten Material der Buchse 20 ermöglichen, in den durch die Nuten 18 geschaffenen Bereich zu fließen. Dadurch wird die Buchse 20 in Position verriegelt, wodurch verhindert wird, dass die Buchse 20 entfernt wird, es sei denn es wird eine ausreichende Auszugskraft angelegt, die ein Abscheren der plastisch deformierten Abschnitte der Buchse bewirkt. Somit wird eine Axialbewegung verhindert, und die Buchse 20 ist in dem Zylinderblock 14 sicher befestigt.
• Somit wird eine verbesserte Zylinderblockeinheit 10 bereitgestellt, die nur eine Gleitpassung zwischen dem Außendurchmesser 21 der Buchse 20 und dem Innendurchmesser 17 der Bohrung 16 vor dem Ausdehnungsvorgang erfordert. Enge Toleranzen an den beiden zusammenzufügenden Teilen sind deshalb nicht erforderlich, wodurch Herstellungs- und Montagekasten verringert werden.
• Darüber hinaus müssen bei Verwendung dieses neuen Verfahrens im Vergleich zu Herstellungsverfahren nach dem Stand der Technik keine speziellen Oberflächenstrukturen, die zu hoher Reibung zwischen den Komponenten führen, geschaffen werden. Dadurch kann auf bestimmte Herstellungsschritte verzichtet werden, und die Kosten für die Einheit können gesenkt werden.
• Darüber hinaus ist bei dem Herstellungsprozess auf die Ausbildung einer Spiralnut am Außendurchmesser 21 der Buchse 20 zum Entlasten von Hydraulikdruck oder Ableiten von Fluid zwischen der Buchse 20 und dem Zylinderblock 14 verzichtet worden. Dadurch wird ein Bearbeitungsschritt für die Buchse 20 eliminiert, und die Kosten für die Einheit 10 werden wieder verringert.
• Ein weiterer Schritt, auf den bei diesem Herstellungsprozess wegen der vorliegenden Zylinderblockeinheit 10 verzichtet worden ist, ist der, dass die hydraulische Presse, welche so ausgelegt ist, dass sie Kräfte durch das Montieren von Teilen bei Vorliegen einer Presspassung überwindet, nicht mehr erforderlich ist, wie dies bei Verfahren des Stands der Technik erforderlich ist. Dadurch kann auf eine Maschine beim Herstellungsprozess verzichtet werben, und es können wiederum Kosten eliminiert werden.
• Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Bearbeitung des Zylinderblocks vor Einschieben der Buchse so ausgeführt ist, dass die Oberflächenstruktur folgende Parameter aufweist: Tiefe der Umfangsnuten, die auch Spiralnuten sein können, zwischen 10 und 50 Mikrometer, Abstand zweier nebeneinander liegender Nuten 50 bis 500 Mikrometer.
• Ein letzter gegebener Vorteil besteht darin, dass die beim Überwinden der Presspassung beim Einsetzen der Buchse in die Zylinderblockbohrung erzeugte Presskraft nicht überwacht und aufgezeichnet werden muss. Es werden wieder Kosten reduziert, jedoch keine Abstriche bei der Leistungsfähigkeit und Qualität der Zylinderblockeinheit 10 gemacht. Somit werden zuallermindest alle der angeführten Aufgaben erfüllt.
• Für den Fachmann liegt es auf der Hand, dass auch andere verschiedene Modifikationen an der Vorrichtung vorgenommen werden könnten, ohne von dem Gedanken und dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Alle solchen Modifikationen und Änderungen fallen in den Schutzbereich der Ansprüche und sollen dadurch abgedeckt sein.

Claims (9)

1. Zylinderblockeinheit für eine Hydraulikeinheit, die Folgendes aufweist: einen Zylinderblock mit mindestens einer darin hindurchgehenden Zylinderbohrung; mindestens eine um die Zylinderbohrung herum ausgebildete Umfangsnut; und eine Buchse, die in der Zylinderbohrung und innerhalb der Umfangsnut angeordnet ist, um eine Axialbewegung der Buchse in der Zylinderbohrung zu verhindern.
2. Zylinderblockeinheit nach Anspruch 1, wobei die verformbare Buchse aus Messing ist.
3. Zylinderblockeinheit nach Anspruch 1, wobei die Umfangsnuten eine Tiefe von mehr als 10 μm aufweisen.
4. Zylinderblockeinheit nach Anspruch 1, wobei die Umfangsnuten eine Tiefe von weniger als 4000 μm aufweisen.
5. Zylinderblockeinheit nach Anspruch 1, wobei die Buchse einen vollen Umfangskontakt mit dem Zylinderblock innerhalb der Nut hat.
6. Zylinderblockeinheit nach Anspruch 1, wobei die Buchse in die Umfangsnut plastisch deformiert wird.
7. Zylinderblockeinheit nach Anspruch 1, wobei die Buchse innerhalb der Umfangsnut die Buchse in dem Zylinderblock sicher befestigt.
8. Zylinderblockeinheit nach Anspruch 1, wobei die Hydraulikeinheit eine Axialkolbenpumpe ist.
9. Zylinderblockeinheit nach Anspruch 1, wobei die elastische Buchse in die Zylinderbohrung mittels Gleitpassung eingebracht wird.

Images