-
Die Erfindung geht aus von einem Hohlkolben gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
In der
US 6 314 864 B1 ist ein derartiger Hohlkolben offenbart. Dieser hat in einer Ausführungsform einen Kolbenboden mit einem Kolbenmantel. Der Kolbenboden ist hierbei von einer Durchgangsbohrung durchsetzt. In der Durchgangsbohrung ist ein Rohr eingesetzt, das sich etwa koaxial zum Kolbenmantel erstreckt und von diesem umfasst ist. Das Rohr ist mit seinem vom Kolbenboden wegweisenden Endabschnitt zu einem Endstück erweitert, das den Kolbenmantel verschließt. Das Endstück hat hierbei eine zum Kolbenboden weisende konvexe Außenmantelfläche, die an einer stirnseitig des Kolbenmantels ausgebildeten konkaven Anlagefläche anliegt. Das Endstück ist hierbei über seine Außenmantelfläche mit der Anlagefläche des Kolbenmantels verschweißt oder verlötet. Des Weiteren ist das Rohr mit der Durchgangsbohrung des Kolbenbodens verschweißt oder verlötet.
-
Diese Lösung hat den Nachteil, dass eine Herstellung und Montage der einzelnen Teile des Hohlkolbens einen hohen Aufwand erfordern.
-
In der
DE 36 09 892 A1 ist eine weitere Ausführungsform eines Hohlkolbens offenbart. Dieser hat hierbei einen Kolbenmantel, der einstückig mit einem Kugelkopf verbunden ist, wobei der Kugelkopf zum Verbinden mit einem Gleitschuh vorgesehen ist. Der Kolbenmantel ist dann zusammen mit dem Kugelkopf etwa topfförmig ausgestaltet. Bei einer ersten Ausführungsform ist hierbei in eine Bodenfläche der Einheit aus Kugelkopf und Kolbenmantel eine Aussparung eingebracht, in die ein Rohr mit seinem Endabschnitt eingesetzt ist. Der andere vom Kugelkopf wegweisende Endabschnitt des Rohrs ist radial erweitert und bildet einen Kolbenboden des Hohlkolbens, um damit einen Arbeitsraum, beispielsweise in einer Zylindertrommel einer Axialkolbenmaschine, zu begrenzen. Dieser den Kolbenboden bildende Endabschnitt des Rohrs ist dann mit dem Kolbenmantel durch Umbördeln oder Hartlöten verbunden. Der andere Endabschnitt des Rohrs kann ebenfalls mit dem Kolbenmantel hartverlötet sein. Hierbei ist nachteilig, dass durch die Abstützung des Rohrs mit seinem arbeitsraumseitigen Endabschnitt an dem Kolbenmantel dieses hohen Beanspruchungen durch Druckkräfte ausgesetzt ist, die unter anderem zu Biegemomenten des Rohrs um die Kontaktstelle zwischen dem arbeitsraumseitigen Endabschnitt des Rohrs und dem Kolbenmantel führen. Dies wiederum führt zu Undichtigkeiten, womit beispielsweise ein Druckmittel in dem zwischen dem Kolbenmantel und dem Rohr begrenzten Hohlraum eintreten kann. Dieser Hohlraum stellt dann nachteilig ein zusätzliches Totvolumen im Einsatz des Hohlkolbens dar.
-
In einer alternativen Ausführungsform der
DE 36 09 892 A1 ist ein Kolbenboden des Hohlkolbens durch ein zusätzliches ringförmiges Element gebildet. Der Kolbenboden taucht hierbei mit seiner kegelstumpfförmig ausgebildeten Mantelfläche, die sich hin zum Kolbenmantel verjüngt, in eine kegelstumpfförmige Innenmantelfläche des Kolbenbodens ein, wobei dann der Kolbenboden und der Kolbenmantel flächig aneinander liegen. Das Rohr durchsetzt in dieser Ausführungsform den Hohlkolben vollständig, wobei es dann mit seinem ersten Endabschnitt den Kugelkopf und mit seinem zweiten Endabschnitt den Kolbenboden hintergreift, wodurch dieser in dem Hohlkolben lagefixiert ist. Bei dieser Lösung sind insbesondere der hohe Fertigungsaufwand und der hohe Montageaufwand aufgrund der Vielzahl von Bauteilen nachteilig.
-
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Hohlkolben zu schaffen, der insbesondere einen vergleichsweise geringen Fertigungs- und/oder Montageaufwand aufweist.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Hohlkolben gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
-
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
-
Erfindungsgemäß ist ein Hohlkolben für eine hydrostatische Kolbenmaschine, insbesondere eine Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise, vorgesehen. Dieser hat einen Kolbenboden von dem aus sich einstückig ein Kolbenmantel erstreckt. Zum Verschließen des Kolbenmantels ist ein Endstück mit einem in den Kolbenboden eingesetzten Rohr vorgesehen. Das Endstück ist hierbei in einen vom Kolbenboden wegweisenden Endabschnitt des Kolbenmantels vorteilhafterweise pressgefügt eingesetzt, wobei das Endstück als Schnittstelle für eine Kolbenschuh dienen kann. Das Rohr ist als Fluidverbindung zwischen einem vom Kolbenboden begrenzten äußeren Arbeitsraum und dem Kolbenschuh vorgesehen. Bei einer Pressfügung sind die Toleranzfelder der zu fügenden Bauteile so gewählt, dass das Größtmaß einer Aufnahme des äußeren Bauteils in jedem Fall kleiner als das Kleinstmaß des in die Aufnahme eingesetzten Bauteils ist.
-
Diese Lösung hat den Vorteil, dass der Hohlkolben äußerst einfach gefertigt und montiert werden kann. Zum Verbinden des Kolbenmantels mit dem Endstück ist es lediglich notwendig, dieses durch Pressfügen in den Kolbenmantel einzusetzen. Somit kann auf einfache Weise ein Hohlkolben mit einer hohen mechanischen Festigkeit geschaffen werden.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Rohr zusätzlich formschlüssig mit dem Kolbenboden verbunden sein. Als formschlüssige Verbindung ist beispielsweise vorgesehen einen Rohrendabschnitt des Rohrs mit dem Kolbenboden zu verbördeln, wobei dann der Rohrendabschnitt den Kolbenboden hintergreifen kann. Generell kann eine formschlüssige Verbindung durch beispielsweise plastische Verformung des Rohrs und/oder des Kolbenbodens hergestellt sein. Es ist denkbar dass ein Hohlraum des Hohlkolbens durch die formschlüssige Verbindung zwischen dem Rohr und dem Kolbenboden nicht vollständig abgedichtet wird, allerdings hat sich gezeigt, dass eine fluidische Verbindung zwischen dem Hohlraum und dem vom Kolbenmantel begrenzten Arbeitsraum derart weit abgedrosselt ist, dass der Hohlraum im Wesentlichen nicht als Totvolumen wirkt.
-
Mit Vorteil ist eine Durchgangsaussparung im Kolbenboden vorgesehen, durch die das Rohr hindurchgeführt beziehungsweise in die das Rohr eingesetzt ist. Die Durchgangsaussparung weist hierbei vorzugsweise eine kegelstumpfförmige beziehungsweise trichterförmige Innenmantelfläche auf. Diese verjüngt sich dabei in Richtung hin zum Endstück. Das Rohr kann dann mit seinem Rohrendabschnitt zumindest abschnittsweise an der Innenmantelfläche zusätzlich oder alternativ zur Verbördelung anliegen, wodurch es zusätzlich oder alternativ axial in Richtung des Endstücks gesehen lagefixiert ist. Zur Anlage des Rohrs an der Innenmantelfläche wird dieses beispielsweise mit Hilfe eines Dorns aufgeweitet, insbesondere während eines Verpressvorgangs.
-
Zum Begrenzen einer Eintauchtiefe des Endstücks kann innerhalb des Kolbenmantels eine Schulter ausgebildet sein, an der sich das Endstück abstützen kann. Die Schulter ist somit derart ausgestaltet, dass eine axiale Verschiebung des Endstücks des Kolbenbodens begrenzt ist. Das Endstück ist hierbei vorteilhafter Weise in einer axialen Verschieberichtung hin zum Kolbenboden gesehen festgelegt. Die Schulter ist beispielsweise durch eine in den Kolbenmantel eingebrachte Stufe gebildet, die dann eine ringförmige Stufenfläche aufweisen kann. Eine derartige Stufe ist einfach herstellbar, beispielsweise als Senkungsbohrung.
-
Der Kolbenmantel umgreift das Endstück bevorzugter Weise mit einer, insbesondere einen etwa kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Innenmantelfläche. Das Endstück kann dann mit seiner, insbesondere einen etwa kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Außenmantelfläche an der Innenmantelfläche des Kolbenmantels mit einer Presspassung anliegen.
-
Eine zum Arbeitsraum weisende Stirnfläche des Kolbenbodens ist vorzugsweise konvex ausgebildet.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Endabschnitt des Kolbenmantels mit dem Endstück zusätzlich formschlüssig verbunden. Dies erfolgt beispielsweise durch eine Verbördelung. Hierbei übergreift beispielsweise der Endabschnitt des Kolbenmantels das Endstück. Durch die Verbördelung können vorteilhafter Weise Querkräfte vom Kolbenmantel aufgenommen werden.
-
Zusätzlich kann das Endstück einen Kugelkopf aufweisen, um den Hohlkolben mit dem Kolbenschuh zu verbinden. Zwischen dem Kugelkopf und dem Endstück ist vorzugsweise ein verjüngter Halsabschnitt vorgesehen der dann von dem Endabschnitt des Kolbenmantels für die formschlüssige Verbindung hintergriffen ist.
-
Vorzugsweise ist das Endstück einstückig mit dem Rohr ausgebildet, wobei sich das Rohr dann von der zum Kolbenboden weisenden Stirnseite des Endstücks aus erstrecken kann. Diese Ausführungsform ist auch deswegen äußerst vorteilhaft, da das Rohmaterial kostengünstig ist.
-
Alternativ ist denkbar, dass das Rohr eine Durchgangsaussparung des Endstücks, insbesondere axial durchsetzt. Das Endstück kann hierfür eine, insbesondere etwa einen kreisförmigen Querschnitt aufweisende Aussparung haben. Es ist denkbar, das Rohr dann beispielsweise kraftschlüssig durch eine Pressfügung in das Endstück einzusetzen.
-
Sind das Rohr und das Endstück zweiteilig ausgestaltet, so kann das Rohr in weiterer Ausgestaltung der Erfindung formschlüssig mit dem Endstück verbunden sein. Hierbei hintergreift es beispielsweise mit seinem vom Kolbenboden wegweisenden Rohrendabschnitt das Endstück. Somit hintergreift das Rohr zum Einen den Kolbenboden und zum Anderen das Endstück. Das Rohr könnte dann als Niet eingesetzt werden, wobei dann der Rohrendabschnitt des Rohrs beispielsweise als Nietkopf dient. Dieser ist mit Vorteil derart ausgestaltet, dass er in einem Querschnitt quer zu seiner Umfangsrichtung gesehen nasenförmig ist und damit das Endstück hintergreift.
-
Bevorzugter Weise ist die Durchgangsaussparung des Endstücks in ihrem äußeren Mündungsbereich verbreitert, um eine Schulter auszubilden. Die Schulter kann dann vom Rohrendabschnitt hintergriffen sein. Dies hat den Vorteil, dass zum Hintergreifen das Rohr nicht aus dieser Durchgangsaussparung heraustreten muss. Das Rohr kann somit mit seinem Endabschnitt vollständig in das Endstück eingetaucht sein, womit die formschlüssige Verbindung zwischen Rohr und Endstück innerhalb dieses Endstücks ausgebildet ist.
-
In einer weiteren Ausführungsform hat das Endstück keinen Kugelkopf sondern bildet zusammen mit dem Kolbenmantel eine Lageraufnahme beziehungsweise Kugelpfanne für einen Kugelkopf des Kolbenschuhs. Die Lageraufnahme wird dann gebildet durch eine vom Kolbenboden weg weisende Stirnfläche des Endstücks zusammen mit der Innenmantelfläche des Kolbenmantels.
-
Der Kugelkopf des Kolbenschuhs kann beispielsweise von dem Kolbenmantel hintergriffen sein, wodurch der Kolbenschuh dann formschlüssig am Hohlkolben angeordnet ist.
-
Ein Hohlraum des Hohlkolbens, der in Axialrichtung vom Kolbenboden und vom Endstück und in Radialrichtung vom Rohr und Kolbenmantel begrenzt ist, kann mit einer Außenseite des Hohlkolbens und somit beispielsweise mit einer Leckageseite der Kolbenmaschine fluidisch verbunden sein. Hierdurch kann Druckmittel vom Hohlraum zur Leckageseite strömen und der Hohlraum somit druckentlastet werden. Dies führt zu einer Vermeidung eines Rückströmens eines Druckmittels vom Hohlraum in den Arbeitsraum. Die fluidische Verbindung kann beispielsweise als Bohrung in das Endstück eingebracht sein. Alternativ ist denkbar die Außenmantelfläche des Endstücks und/oder die Innenmantelfläche des Kolbenmantels zumindest abschnittsweise mit einer Aussparung zu versehen, um einen Fluidkanal auszubilden. Beispielsweise kann hierfür eine Nut, eine Ausnehmung oder eine Abflachung vorgesehen sein. Vorzugsweise weist die fluidische Verbindung dann einen derart geringen Strömungsquerschnitt auf, dass eine Drosselwirkung erzielt wird.
-
Es ist denkbar zusätzlich oder alternativ die Fügestellen zwischen dem Endstück und dem Kolbenmantel und/oder dem Rohr und dem Kolbenboden und/oder zwischen dem Rohr und dem Endstück jeweils stoffschlüssig, beispielsweise durch Schweißen, Hartlöten oder Kleben, zu verbinden.
-
Bei einem vorteilhaften Verfahren zum Herstellen des Hohlkolbens können folgende Schritte vorgesehen sein:
-
- – In einem ersten Schritt kann der Rohrendabschnitt des Rohrs in den Kolbenboden eingesetzt werden und
- – in einem weiteren Schritt wird dann der Rohrendabschnitt mit Hilfe eines Dorns aufgeweitet um den Kolbenboden zu hintergreifen und um möglicherweise zusätzlich an der trichterförmigen Aussparung anzulegen.
-
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
-
Es zeigen
-
1 in einem Längsschnitt eine Axialkolbenmaschine mit einem erfindungsgemäßen Hohlkolben,
-
2 in einem Längsschnitt den Hohlkolben gemäß einer ersten Ausführungsform,
-
3a in einem Längsschnitt den Hohlkolben gemäß einer zweiten Ausführungsform,
-
3b einen vergrößerten Ausschnitt des Hohlkolbens aus 3a und
-
4 in einem Längsschnitt den Hohlkolben gemäß einer dritten Ausführungsform.
-
Gemäß 1 ist eine hydrostatische Kolbenmaschine in Form einer Axialkolbenmaschine 1 in Schrägscheibenbauweise dargestellt. Diese kann als Pumpe oder Motor eingesetzt werden. Der grundsätzliche Aufbau der Axialkolbenmaschine 1 ist aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, weswegen auf eine vollständige Erläuterung im Folgenden verzichtet werden kann.
-
Die Axialkolbenmaschine 1 hat eine Schrägscheibe 2. Diese ist in einem Maschinengehäuse 4 schwenkbar gelagert und über einen in der 1 nicht ersichtlichen Verschwenkmechanismus verschwenkbar. Die Axialkolbenmaschine 1 weist weiter eine über zwei Wälzlager 6 und 8 in dem Maschinengehäuse 4 drehbar gelagerte Triebwelle 10 auf. Zwischen den Wälzlagern 6 und 8, in Axialrichtung der Axialkolbenmaschine 1 gesehen, ist eine Zylindertrommel 12 angeordnet. Diese ist über eine Keilwellenverbindung 14 drehfest und axial verschiebbar mit der Triebwelle 10 verbunden. Die Zylindertrommel 12 stützt sich mit ihrer von der Schrägscheibe 2 wegweisenden Stirnfläche 16 gleitend an einer Steuerscheibe 18 ab, die wiederum an einer das Maschinengehäuse 4 verschließenden Abschlussplatte 20 angeordnet ist. Die Zylindertrommel 12 umfasst eine Feder 22, über die sie mit einer Federkraft in Richtung der Steuerscheibe 18 beaufschlagt ist. Die Feder 22 stützt sich hierbei an der Triebwelle 10 ab. In die Zylindertrommel 12 sind im Querschnitt gesehen eine Vielzahl auf einem Teilkreis angeordnete Zylinderbohrungen 24 von einer zur Schrägscheibe 2 weisenden Stirnseite her eingebracht. In einer jeweiligen Zylinderbohrung 24 ist ein längs verschiebbarer erfindungsgemäßer Hohlkolben 26 angeordnet. Ein jeweiliger Hohlkolben 26 stützt sich dann über einen Kolbenschuh 28 an der Schrägscheibe 2 ab. In einer jeweiligen Zylinderbohrung 24 begrenzt ein jeweiliger Hohlkolben 26 mit seiner Stirnfläche 30 einen Arbeitsraum 32. Die Arbeitsräume 32 kommunizieren über die Steuerscheibe 18 in bekannter Weise mit einer Hoch- und Niederdruckseite der Axialkolbenmaschine 1.
-
Der erfindungsgemäße Hohlkolben 26 im ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2 hat einen Kolbenmantel 34, der einstückig mit einem Kolbenboden 36 verbunden ist, an dem die Stirnfläche 30 aus 1 vorgesehen ist. In den Kolbenmantel 34 ist ein Endstück 38 durch eine Pressfügung eingesetzt. An dem Endstück 38 ist ein Kugelkopf 40 zum Einsetzen in eine Kugelaufnahme des Kolbenschuhs 28 aus 1 vorgesehen. Entgegengesetzt zum Kugelkopf 40 erstreckt sich, vom Endstück 38 aus, ein Rohr 42, das einstückig mit dem Endstück 38 verbunden ist. Das Rohr 42 durchsetzt etwa koaxial den Kolbenmantel 34 vollständig und mündet in einer Durchgangsaussparung 44 des Kolbenbodens 36.
-
Der Kugelkopf 40 ist einstückig mit dem Endstück 38 über einen verjüngten Halsabschnitt 46 verbunden. Das Endstück 38 hat des Weiteren einen Hauptabschnitt 48, der eine im Querschnitt gesehen etwa kreisförmige Außenmantelfläche 50 aufweist. Diese liegt mit einer Presspassung an einer im Querschnitt gesehen etwa kreisförmigen Innenmantelfläche 52 des Kolbenmantels 34 an. Die Innenmantelfläche 52 erstreckt sich hierbei in einer Axialrichtung, weg vom Kolbenboden 36 gesehen, ausgehend von einer am Kolbenmantel 34 ausgebildeten Schulter 54. Diese ist durch eine Senkung gebildet, die von der vom Kolbenboden 36 wegweisenden Stirnseite des Kolbenmantels 34 her in diesen eingebracht ist. Der Kolbenmantel 34 weist somit ausgehend von der Schulter 54 hin in Richtung zum Kolbenboden 36 eine Innenmantelfläche 56 mit einem kleineren Durchmesser als die Innenmantelfläche 52 auf.
-
Die Schulter 54 ist ringförmig ausgebildet mit einer sich etwa quer zur Längsachse 58 des Hohlkolbens 26 erstreckenden Schulterfläche. An dieser liegt der Hauptabschnitt 48 des Endstücks 38 mit seiner zum Kolbenboden 36 weisenden Stirnfläche 60 im Wesentlichen an. In die Stirnfläche 60 des Hauptabschnitts 48 ist eine konkave kugelsegmentartige Aussparung 62 eingebracht, die etwa koaxial zur Längsachse 58 ausgebildet ist und deren maximaler Durchmesser quer zur Längsachse 58 gesehen dem Innendurchmesser der Innenmantelfläche 56 des Kolbenmantels 34 entspricht. Von der Aussparung 62 erstreckt sich dann das Rohr 42 in Richtung zum Kolbenboden 36.
-
Das Rohr 42 hat einen deutlich geringeren Außendurchmesser als der Durchmesser der Innenmantelfläche 56 des Kolbenmantels 34. Mit seinem vom Endstück 38 wegweisenden Rohrendabschnitt 64 erstreckt sich das Rohr 42 durch die Durchgangsaussparung 44 des Kolbenbodens 36 hindurch und kragt leicht aus diesem aus. Der Rohrendabschnitt 64 ist dann mit dem Kolbenboden 36 verbördelt, in dem der vom Kolbenboden 36 wegkragende Teil des Rohrendabschnitts 64 radial nach außen auf die Stirnfläche 30 umgebogen ist. Das Endstück 38 ist somit zusätzlich mit seiner Presspassung in Axialrichtung weg vom Kolbenboden 36 durch den verbördelten Rohrendabschnitt 64 und in Axialrichtung hin zum Kolbenboden 36 durch die Schulter 54 zusätzlich festgelegt.
-
Die Durchgangsaussparung 44 des Kolbenbodens 36 ist trichterförmig ausgestaltet, wobei sie sich hin zum Endstück 38 verjüngt. Der Rohrendabschnitt 64 des Rohrs 42 liegt dann mit seiner Außenmantelfläche an der Innenmantelfläche der Durchgangsaussparung 44 an, wodurch der Rohrendabschnitt 64 ebenfalls trichterförmig ausgestaltet ist. Dies führt neben der Verbördelung des Rohrendabschnitts 64 zusätzlich zu einer axialen Fixierung des Rohrs 42.
-
Die Innenmantelfläche 52 des Kolbenmantels 34 weist eine größere axiale Länge als die Außenmantelfläche 50 des Endstücks 38 auf. Liegt das Endstück 38 mit seiner Stirnfläche 60 dann an der Schulter 54 an, so erstreckt sich ein Endabschnitt 66 des Kolbenmantels 34 in Axialrichtung gesehen weg vom Hauptabschnitt 48 des Endstücks 38. Dieser Endabschnitt 66 dient dann zur zusätzlichen Verbördelung des Kolbenmantels 34 mit dem Endstück 38. Dies erfolgt dadurch, dass der Endabschnitt 66 radial nach innen gebogen wird und damit in den verjüngten Halsabschnitt 46 des Endstücks 38 eingreift. Der Kolbenmantel 34 hintergreift somit das Endstück 38.
-
Zur fluidischen Verbindung des Arbeitsraums 32 aus 1 mit dem Kolbenschuh 28 ist in dem Endstück 38 ein Fluidkanal 68 etwa koaxial zur Längsachse 58 eingebracht und durchsetzt dieses vollständig. Der Fluidkanal 68 erstreckt sich somit vom Kugelkopf 40 über den Hauptabschnitt 48 zum Rohr 42 und wird dann weiter von diesem begrenzt.
-
Ein Hohlraum 70 des Hohlkolbens 26 ist dann durch die Innenmantelfläche 56 des Kolbenmantels 34, durch das Endstück 38, den Kolbenboden 36 und dem Rohr 42 begrenzt.
-
Hergestellt wird der Hohlkolben 26 in dem das Endstück 38 vor einer Verbördelung pressgefügt in den Kolbenmantel 34 bis zur Schulter 54 eingesetzt wird. Im Anschluss wird der Rohrendabschnitt 64 verbördelt und mit Hilfe eines Dorns an die Innenmantelfläche der Durchgangsaussparung 44 angeformt. Des Weiteren wird der Endabschnitt 66 des Kolbenmantels 34 mit dem Endstück 38 verbördelt. Der erfindungsgemäße Hohlkolben 26 ist somit vorrichtungstechnisch äußerst einfach ausgestaltet und mit geringem Aufwand montierbar.
-
Gemäß 3a weißt die zweite Ausführungsform des Hohlkolbens 26 im Unterschied zur ersten Ausführungsform aus 2 ein separates Rohr 72 auf. Zur Aufnahme des Rohrs 72 ist in das Endstück 38 eine sich etwa koaxial zur Längsachse 58 erstreckende Durchgangsaussparung 74 eingebracht. Diese durchsetzt das Endstück 38 in Axialrichtung vollständig und hat einen Inndurchmesser der etwa dem Innendurchmesser des Rohrs 72 entspricht. Der Rohrendabschnitt 66 des Rohrs 72 im Bereich des Kolbenbodens 36 ist entsprechend in 2 ausgestaltet. Der andere Rohrendabschnitt 76 im Bereich des Kugelkopfs 40 des Endstücks 38 ist in der 3b gemäß dem Ausschnitt A vergrößert dargestellt.
-
Der Rohrendabschnitt 76 hat einen Radialvorsprung 78, der eine kegelstumpfförmige Außenmantelfläche 80 aufweist. Diese verbreitet sich in Richtung hin zum Kolbenboden 36 aus 3a. Die kegelstumpfförmige Außenmantelfläche 80 endet, in Richtung der Längsachse 58 gesehen, an einer Ringstirnfläche 82 des Radialvorsprungs 78. Diese erstreckt sich dabei etwa radial zur Längsachse 58. Über Ringstirnfläche 82 stützt sich das Rohr 72 an dem Endstück 38 ab. Zum Abstützen der Ringstirnfläche 82 weist das Endstück 38 eine ringförmige Stützfläche 84 auf, die durch eine radiale Erweiterung beziehungsweise durch eine Stufe 86 der Durchgangsaussparung 74 aus 3a gebildet ist. Die Stufe 86 erstreckt sich in Richtung der Längsachse 58 ausgehend von einer Außenseite des Kugelkopfs 40 in Richtung des Kolbenbodens 36. Eine Tiefe der Stufe 86 in Richtung der Längsachse 58 gesehen entspricht etwa der axialen Länge des Radialvorsprungs 78, womit dieser vollständig in der Stufe 86 aufgenommen ist. Ein Innendurchmesser der einen etwa kreisförmigen Querschnitt aufweisenden Stufe 86 ist dabei vorzugsweise etwas größer als der maximale Außendurchmesser des Radialvorsprungs 78.
-
Zur Montage wird das Rohr 72 aus 3a vor der Verbördelung mit seinem Rohrendabschnitt 64 voraus durch die Durchgangsaussparung 74 des Endstücks 38 hindurchgeführt, bis der Radialvorsprung 78 an der Stützfläche 84 des Endstücks 38 anliegt. Nach der Verbördelung des Rohrs 72 ist dieses durch ihren Radialvorsprung 78 und dem verbördelten Rohrendabschnitt 74 axial im Hohlkolben 26 festgelegt. Es ist denkbar das Rohr 72 zusätzlich mit einer Presspassung in das Endstück 38 einzusetzen.
-
Gemäß der weiteren Ausführungsform in 4 hat das Endstück 38 des Hohlkolbens 26 keinen Kugelkopf, sondern bildet zusammen mit dem Kolbenmantel 34 eine Lageraufnahme 88 zur Aufnahme eines Kugelkopfs 90. Dieser ist an einem Kolbenschuh 28 ausgebildet. Der Hauptabschnitt 48 des Endstücks 38 ist vollständig im Kolbenmantel 34 eingesetzt. Das Endstück 38 hat eine vom Kolbenboden 36 wegweisende Stirnfläche 92. Diese ist kugelsegmentförmig ausgestaltet und hat einen Radius, der etwa dem Radius des Kugelkopfs 90 entspricht. Die Außenmantelfläche 50 des Endstücks 38 ist, im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen, in Richtung der Längsachse 58 gesehen deutlich länger. Ein vom Kolbenboden 36 wegweisender Endabschnitt 94 des Kolbenmantels 34 ist in Richtung der Längsachse 58 gesehen ebenfalls deutlich länger, als in vorhergehenden Ausführungsformen, ausgestaltet. Der Endabschnitt 94 hat eine kugelschichtförmige Innenmantelfläche 96, dessen Radius etwa dem Radius des Kugelkopfs 90 entspricht. Die kugelschichtförmige Innenmantelfläche 96 erstreckt sich dabei in Richtung der Längsachse 58 gesehen ausgehend vom Endstück 38 weg vom Kolbenboden 36. Sie ist dabei derart ausgebildet, dass der Kugelkopf 90 von dem Endabschnitt 94 des Kolbenmantels 34 hintergriffen ist. Der Kolbenschuh 28 mit seinem Kugelkopf 90 ist somit formschlüssig mit dem Kolbenmantel 34 verbunden.
-
Zur Fluidverbindung einer Drucktasche 98 des Kolbenschuhs 28 mit dem Arbeitsraum 32 aus 1 ist neben dem Fluidkanal 68, der von dem Rohr 42 und dem Hauptabschnitt 48 des Endstücks 38 begrenzt, zusätzlich ein Fluidkanal 100 in dem Kolbenschuh 28 vorgesehen. Dieser durchsetzt den Kolbenschuh 28 etwa koaxial zur Längsachse 58 vollständig und verbindet somit den Fluidkanal 68 mit der Drucktasche 98. Damit der Fluidkanal 100 auch bei größeren Schwenkwinkeln des Kolbenschuhs 28 in Druckmittelverbindung mit dem Fluidkanal 68 steht, kann ein Druckmittelraum im Endstück 38 vorgesehen sein, was gemäß 4 gestrichelt gekennzeichnet ist und mit dem Bezugszeichen 102 versehen ist. Der Druckmittelraum 102 kann dann von der Stirnfläche 92 her in das Endstück 38 als Stufe etwa koaxial zur Längsachse 58 eingebracht sein.
-
Offenbart ist eine Hohlkolben für eine hydrostatische Kolbenmaschine. Dieser hat einen Kolbenmantel und einen Kolbenboden, die einteilig ausgestaltet sind. Der Kolbenmantel ist dann mit einem in diesen eingesetzten Endstück verschlossen. Das Endstück ist über eine Pressfügung eingesetzt. Bei dem Endstück ist ein Rohr vorgesehen, das den Kolbenboden durchsetzt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 6314864 B1 [0002]
- DE 3609892 A1 [0004, 0005]
