DE102016119412A1 - Method for producing a ball joint between a piston and a sliding block of a hydrostatic displacement machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kugelgelenks (25) zwischen einem Kolben (5) und einem Gleitschuh (6) einer hydrostatische Verdrängermaschine (1), insbesondere einer Axialkolbenmaschine, wobei der Gleitschuh (6) mittels des Kugelgelenks (25) an dem Kolben (5) gelenkig befestigt ist, wobei das Kugelgelenk (25) aus einer Kugel (26) und einer Kalotte (27) besteht, und die Befestigung der Kugel (26) in der Kalotte (27) durch eine formschlüssige Verbindung erfolgt, in dem ein Randbereich (27a) der Kalotte (27) verformt wird, um die Kugel (26) formschlüssig zu umschließen. Die formschlüssige Verbindung der Kugel (26) in der Kalotte (27) wird durch Magnetpulsumformen erzeugt.The invention relates to a method for producing a ball joint (25) between a piston (5) and a sliding block (6) of a hydrostatic displacement machine (1), in particular an axial piston machine, wherein the sliding block (6) by means of the ball joint (25) on the piston (5) is articulated, wherein the ball joint (25) consists of a ball (26) and a cap (27), and the attachment of the ball (26) in the cap (27) by a positive connection takes place in which Edge region (27 a) of the dome (27) is deformed to form-fit the ball (26) to enclose. The positive connection of the ball (26) in the cap (27) is generated by magnetic pulse forming.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kugelgelenks zwischen einem Kolben und einem Gleitschuh einer hydrostatische Verdrängermaschine, insbesondere einer Axialkolbenmaschine, wobei der Gleitschuh mittels des Kugelgelenks an dem Kolben gelenkig befestigt ist, wobei das Kugelgelenk aus einer Kugel und einer Kalotte besteht, und die Befestigung der Kugel in der Kalotte durch eine formschlüssige Verbindung erfolgt, in dem ein Randbereich der Kalotte verformt wird, um die Kugel formschlüssig zu umschließen. The invention relates to a method for producing a ball joint between a piston and a sliding block of a hydrostatic displacement machine, in particular an axial piston machine, wherein the sliding block is articulated by means of the ball joint to the piston, wherein the ball joint consists of a ball and a dome, and the attachment the ball in the dome is made by a positive connection, in which an edge region of the dome is deformed to enclose the ball in a form-fitting manner.
Hydrostatische Verdrängermaschinen, insbesondere Axialkolbenmaschinen, weisen im Bereich der Abstützung der Kolben an einer huberzeugenden Lauffläche Gleitschuhe auf. Die Gleitschuhe sind an den druckbeaufschlagten Kolben jeweils mittels eines Kugelgelenks gelenkig befestigt. Das Kugelgelenk, mit dem der Gleitschuh an dem entsprechenden Kolben gelenkig befestigt ist, besteht aus einer Kugel und einer Kalotte. Die Befestigung der Kugel in der Kalotte erfolgt bei bekannten hydrostatischen Verdrängermaschinen durch eine formschlüssige Verbindung, indem ein Randbereich der Kalotte verformt und somit umgeformt wird, um die Kugel formschlüssig zu umschließen. Das Verformen und somit Umformen des Randbereichs der Kalotte, um die Kugel in der Kalotte gelenkig zu befestigen, erfolgt bei bekannten hydrostatische Verdrängermaschinen durch Bördeln oder durch Rollieren, wobei der Randbereich der Kalotte nach radial Innen eingerollt wird. Die Herstellung der formschlüssigen Verbindung zwischen Kolben und Gleitschuh durch Einrollen des Randbereichs der Kalotte, beispielsweise durch Bördeln oder durch Rollieren, erfordert jedoch eine aufwändige Handhabung der Bauteile Kolben und Gleitschuh. Weiterhin weist das Bördeln oder Rollieren eine hohe Taktzeit auf, so dass die formschlüssige Verbindung zwischen Kolben und Gleitschuh entsprechend aufwändig ist. Zudem sind die Walzen, die zum Umformen des Randbereichs der Kalotte durch Bördeln oder durch Rollieren als Werkzeug verwendet werden, hohen mechanischen Kräften ausgesetzt, so dass diese einem Verschleiß ausgesetzt sind und die Standzeit der Walzen begrenzt ist. Die Herstellung der formschlüssige Verbindung zwischen Kolben und Gleitschuh bei bekannten hydrostatischen Verdrängermaschinen mittels Bördeln oder Rollieren führt somit zu einem hohen Herstellaufwand der formschlüssigen Verbindung zwischen Kolben und Gleitschuh. Hydrostatic displacement machines, in particular axial piston machines, have sliding shoes in the region of the support of the pistons on a tread-producing running surface. The shoes are hinged to the pressurized piston each by means of a ball joint. The ball joint, with which the shoe is hinged to the corresponding piston, consists of a ball and a dome. The attachment of the ball in the dome is carried out in known hydrostatic displacement machines by a positive connection by an edge region of the dome is deformed and thus transformed to enclose the ball form-fitting manner. The deformation and thus reshaping of the edge region of the dome in order to fix the ball in the dome articulated, takes place in known hydrostatic displacement machines by crimping or by rolling, wherein the edge region of the dome is rolled radially inward. However, the preparation of the positive connection between the piston and shoe by rolling the edge region of the dome, for example by crimping or by rolling, however, requires a complex handling of the components piston and shoe. Furthermore, the flanging or rolling on a high cycle time, so that the positive connection between the piston and shoe is correspondingly expensive. In addition, the rollers which are used for forming the edge region of the dome by crimping or by rolling as a tool, high mechanical forces are exposed so that they are exposed to wear and the life of the rollers is limited. The preparation of the positive connection between piston and shoe in known hydrostatic displacement machines by crimping or rolling thus leads to a high production cost of the positive connection between the piston and shoe.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kugelgelenks zwischen einem Kolben und einem Gleitschuh einer hydrostatische Verdrängermaschine der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, bei dem die formschlüssige Verbindung zwischen Kolben und Gleitschuh mit geringem Herstellaufwand erzeugt wird. The present invention has for its object to provide a method for producing a ball joint between a piston and a sliding block of a hydrostatic positive displacement machine of the type mentioned available, in which the positive connection between the piston and shoe is produced with little manufacturing effort.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die formschlüssige Verbindung der Kugel in der Kalotte durch Magnetpulsumformen erzeugt wird. Erfindungsgemäß wird somit die formschlüssige Verbindung zwischen Kolben und Gleitschuh der hydrostatischen Verdrängermaschine durch Magnetpulsumformen erzeugt. Beim Magnetpulsumformen wird ein magnetischer Puls erzeugt, durch dessen Energieeintrag der äußere Randbereich der Kalotte verformt und somit umgeformt wird, um die Kugel formschlüssig zu umschließen. Durch Magnetpulsumformen kann gegenüber einem Rollieren oder Bördeln eine kürzere Taktzeit bei der Herstellung der formschlüssigen Verbindung zwischen Kolben und Gleitschuh erzielt werden. Zudem tritt beim Magnetpulsumformen kein Verschleiß an Werkzeugen auf. Weiterhin kann der sphärische Spalt in dem Kugelgelenk zwischen Kugel und Kalotte zur formschlüssigen Verbindung zwischen Kolben und Gleitschuh optimiert und reproduzierbar erzeugt werden. Insgesamt ermöglicht somit das Magnetpulsumformen die Herstellung der formschlüssigen Verbindung zwischen Kolben und Gleitschuh mit geringem Herstellaufwand. This object is achieved in that the positive connection of the ball is generated in the dome by Magnetpulsumformen. According to the invention thus the positive connection between the piston and shoe of the hydrostatic displacement machine is generated by magnetic pulse forming. When Magnetpulsumformen a magnetic pulse is generated, is deformed by the energy input of the outer edge region of the dome and thus transformed to enclose the ball form fit. By Magnetpulsumformen can be compared to a rolling or flanging a shorter cycle time in the production of interlocking connection between the piston and shoe are achieved. In addition, occurs during magnetic pulse forming no wear on tools. Furthermore, the spherical gap in the ball joint between ball and dome for positive connection between the piston and shoe can be optimized and reproducible generated. Overall, therefore, the magnetic pulse forming allows the production of the positive connection between the piston and shoe with little manufacturing effort.
Bei einer hydrostatische Verdrängermaschine, insbesondere einer Axialkolbenmaschine, mit einer um eine Drehachse drehbar angeordneten Zylindertrommel, die mit mindestens einer Kolbenausnehmung versehen ist, in der jeweils ein Kolben längsverschiebbar angeordnet ist und durch einen mittels eines Kugelgelenks am Kolben gelenkig befestigten Gleitschuh an einer huberzeugenden Lauffläche abgestützt ist, wobei das Kugelgelenk aus einer Kugel und einer Kalotte besteht, und die Befestigung der Kugel in der Kalotte durch eine formschlüssige Verbindung mittels Magnetpulsumformen erfolgt, kann die Kalotte an dem Kolben und die Kugel an dem Gleitschuh ausgebildet sein oder alternativ die Kalotte an dem Gleitschuh und die Kugel an dem Kolben ausgebildet sein. In a hydrostatic displacement machine, in particular an axial piston machine, with a cylinder drum rotatably mounted about a rotation axis, which is provided with at least one piston recess, in each of which a piston is longitudinally displaceable and supported by an articulated by means of a ball joint on the piston sliding shoe on a stroke-generating tread is, wherein the ball joint consists of a ball and a dome, and the attachment of the ball in the dome by a positive connection by means Magnetpulsumformen done, the dome on the piston and the ball can be formed on the shoe or alternatively the dome on the shoe and the ball may be formed on the piston.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt Further advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the schematic figures. This shows
In der
Die Verdrängermaschine
Die Kolben
Die Schrägscheibe
Es ist alternativ möglich, die Schrägscheibe
Die Zylindertrommel
Der Verteiler
Die Steuerfläche
Die Zylindertrommel
Die Zylindertrommel
Im Betrieb der Verdrängermaschine
Ein Abheben und/oder Abkippen der Gleitschuhe
Die Gleitschuhe
Das Kugelgelenk
Erfindungsgemäß wird die formschlüssige Verbindung der Kugel
In der
In der
In den
Zur Erzeugung der formschlüssigen Verbindung zwischen Kolben
Der Kolben
Durch Magnetpulsumformen kann gegenüber einem Rollieren oder Bördeln eine kürzere Taktzeit zum Erzeugen der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Kolben
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