DE102019120536A1 - Hydrostatische Axialkolbenmaschine und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

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Lukas Krittian
Martin Bergmann
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Axialkolbenmaschine (1) in Schrägachsenbauweise mit einer um eine Rotationsachse (Rt) drehbar innerhalb eines Gehäuses (2) angeordneten Triebwelle (4), mit einem um die Rotationsachse (Rt) drehbar innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Triebflansch (3) und mit einer um eine Rotationsachse (Rz) drehbar innerhalb des Gehäuses (2) der Axialkolbenmaschine (1) angeordneten Zylindertrommel (7), wobei die Zylindertrommel (7) mit mehreren Kolbenausnehmungen (8) versehen ist, in denen jeweils ein Kolben (10) längsverschiebbar angeordnet ist, wobei die Kolben (10) an dem Triebflansch (3) gelenkig befestigt sind und zur gelenkigen Befestigung der Kolben (10) an dem Triebflansch (3) jeweils eine Kugelgelenkverbindung (20) vorgesehen ist, die aus einer kugelkalottenförmigen Aufnahmeschale (3a) in einer Stirnseite (3b) des Triebflansches (3) und einem Kugelkopf (10a) gebildet ist, der mit dem Kolben (10) in Wirkverbindung steht. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Axialkolbenmaschine. Es wird vorgeschlagen, dass zur Niederhaltung des Kugelkopfes (10a) im Triebflansch (3) ein Formblech (13) in eine am Innendurchmesser der Aufnahmeschale (3a) verlaufende, an einen Kugeläquator (17) des Kugelkopfes (10a) angrenzende, Schalen-Nut (16) eingeführt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise mit einer um eine Rotationsachse drehbar innerhalb eines Gehäuses angeordneten Triebwelle, mit einem um eine Rotationsachse drehbar innerhalb des Gehäuses angeordneten Triebflansch und mit einer um eine Rotationsachse drehbar innerhalb des Gehäuses der Axialkolbenmaschine angeordneten Zylindertrommel, wobei die Zylindertrommel mit mehreren Kolbenausnehmungen versehen ist, in denen jeweils ein Kolben längsverschiebbar angeordnet ist, wobei die Kolben an dem Triebflansch gelenkig befestigt sind und zur gelenkigen Befestigung der Kolben an dem Triebflansch jeweils eine Kugelgelenkverbindung vorgesehen ist, die aus einer kugelkalottenförmigen Aufnahmeschale in einer Stirnseite des Triebflansches und einem Kugelkopf gebildet ist, der mit dem Kolben in Wirkverbindung steht.
  • Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen hydrostatischen Axialkolbenmaschine.
  • Bei hydrostatischen Axialkolbenmaschinen in Schrägachsenbauweise sind die in der Zylindertrommel längsverschiebbar angeordneten Kolben in der Regel mittels eines Kugelgelenks an dem Triebflansch einer Triebwelle befestigt. Die Kolbenkräfte stützen sich hierbei über die Kolben auf dem an der Triebwelle befindlichen Triebflansch ab und erzeugen ein Drehmoment. Bei Axialkolbenmaschinen in Schrägachsenbauweise ist es erforderlich, die Kolben an dem Triebflansch gelenkig zu befestigen. Hierzu wird eine Kugelgelenkverbindung eingesetzt, die aus einer kugelkalottenförmigen Aufnahmeschale in einer Stirnseite des Triebflansches und einem Kugelkopf besteht, welcher am Kolben angeordnet ist und in die Aufnahmeschale des Triebflansches eingesetzt ist.
  • Im Betrieb sind die Kugelköpfe der Kolben in der jeweiligen Aufnahmeschale des Triebflansches zu arretieren.
  • Hierzu ist es aus der WO 2004/109107 A1 bekannt, eine Niederhalteplatte mit Durchbrüchen für die Kolbenköpfe und an den Durchbrüchen angeformte Kugelkalotten über die Kolben einzufädeln und mit dem Triebflansch zu verschrauben. Aufgrund der erforderlichen Niederhalteplatte, die wegen der Kugelkalotten einen hohen Herstellungsaufwand aufweist, und der Verschraubungen zum Verschrauben der Niederhalteplatte mit dem Triebflansch weisen derartige Axialkolbenmaschinen einen hohen Bauaufwand auf.
  • Um den Bauaufwand für die zusätzliche Niederhalteplatte zu vermeiden, ist es bereits aus der EP 0 567 805 B1 , der EP 1 071 884 B1 , der DE 40 24 319 A1 und der EP 0 697 520 B1 bekannt, die Kugelköpfe in den kugelkalottenförmigen Aufnahmeschalen formschlüssig zu sichern. Hierzu werden die kugelkalottenförmigen Aufnahmeschalen mit einer Umschlingung von größer als 180° Grad ausgeführt, so dass die Aufnahmeschalen den Kugeläquator umschlingen. Außerdem werden die Kugelköpfe mit einer zylindrischen Fläche, beispielsweise durch Abplattungen bzw. Abarbeitungen des Kugelkopfes, versehen, so dass der Kugelkopf in einer bestimmten Stellung mittels der zylindrischen Fläche in die kugelkalottenförmige Aufnahmeschale eingeführt und anschließend durch Verkippen in der Aufnahmeschale gesichert werden kann. Die Herstellung und Montage der Bauteile vereinfacht sich hierdurch.
  • Bei der EP 0 567 805 B1 und der EP 1 071 884 B1 sind die zylindrischen Flächen parallel zur Längsachse der Kolben angeordnet, so dass die Kolben bei der Montage parallel zur Rotationsachse des Triebflansches in die Aufnahmeschalen eingefädelt werden. Mit dem Verkippen der Kolben zum Arbeitswinkel werden die Kolbenköpfe in den Aufnahmeschalen arretiert. Im Falle von als Verstellmaschinen ausgebildeten Schrägachsenmaschinen kann jedoch bei einer derartigen Arretierung der Kolben in den Aufnahmeschalen das Problem auftreten, dass die Überdeckung der Kugelköpfe in den Aufnahmeschalen mit abnehmendem Schwenkwinkel der Zylindertrommel zu gering wird. Daher sind derartige Arretierungen der Kugelköpfe der Kolben im Triebflansch nur bedingt für Verstellmaschinen mit veränderbarem Schwenkwinkel der Zylindertrommel geeignet. Für Verstellmaschinen mit einem Schwenkwinkel von 0° Grad sind diese Arretierungen nicht geeignet, da die Kolben in den Aufnahmeschalen nicht mehr sicher gehalten werden können und aus den Aufnahmeschalen herausfallen können.
  • Bei der DE 40 24 319 A1 und der EP 0 697 520 B1 sind die zylindrischen Flächen schräg zur Längsachse der Kolben angeordnet, wobei der Neigungswinkel der zylindrischen Flächen derart ausgeführt ist, dass dieser Winkel im Betrieb der Axialkolbenmaschine nicht auftritt. Dadurch ist diese Arretierung für Verstellmaschinen geeignet und ermöglicht auch bei einem Schwenkwinkel von 0° Grad eine Arretierung der Kolben in den Aufnahmeschalen des Triebflansches. Zur Montage der Kolben in dem Triebflansch müssen die Kolben entsprechend stark gekippt werden, so dass es erforderlich werden kann, an jeder Aufnahmeschale eine aufwändig herzustellende Aussparung als Freiarbeitung für die Kolbenstange des Kolbens vorzusehen. Je nach Montagewinkel der Kolben kann sich diese für die Montage der Kolben erforderliche Aussparung an der Aufnahmeschale des Triebflansches bis zu dem Kugeläquator erstrecken, wodurch die kugelkalottenförmige Aufnahmeschale in der Fläche entsprechend stark verringert wird.
  • Bei den aus der EP 0 567 805 B1 , der EP 1 071 884 B1 , der DE 40 24 319 A1 und der EP 0 697 520 B1 bekannten Axialkolbenmaschinen ergibt sich durch die Umschlingung der kugelkalottenförmigen Aufnahmeschalen von größer als 180° Grad eine entsprechende große Dicke des Triebflansches. Dies führt zu einem entsprechenden Bauraumbedarf in axialer Richtung der Axialkolbenmaschine, da die rotierende Zylindertrommel mit der die Kolbenaustrittsöffnungen enthaltenden Stirnseite nicht an die Stirnseite des Triebflansches anschlagen darf, in der die Aufnahmeschalen angeordnet sind. Bei der WO 2004/109107 A1 führt die Niederhalteplatte zu einer Vergrößerung des Bauraums in axialer Richtung der Axialkolbenmaschine. Der Bauraumbedarf für die Niederhalteplatte bzw. für den Triebflansch in axialer Richtung vergrößert die Abmessungen der bekannten Axialkolbenmaschine in axialer Richtung, wodurch sich ein erhöhter Bauraumbedarf für den Einbau der Axialkolbenmaschine in einem Fahrzeug ergibt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung zur Verfügung zu stellen, die eine technisch einfache Arretierung der Kolben im Triebflansch und eine Verringerung der axialen Abmessungen der Axialkolbenmaschine ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird vorrichtungsseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Niederhaltung des Kugelkopfes im Triebflansch ein Formblech in eine am Innendurchmesser der Aufnahmeschale verlaufende, an einen Kugeläquator des Kugelkopfes angrenzende, Schalen-Nut eingeführt ist.
  • Der Kugelkopf des Kolbens wird also durch ein innerhalb der Aufnahmeschale angeordnetes Formblech im Triebflansch niedergehalten. Somit kann auf eine zusätzliche Niederhalteplatte, die von außen mit mehreren Schrauben an der Stirnseite des Triebflansches angeschraubt werden muss, verzichtet werden. Die erfindungsgemäße Lösung der Kolbenniederhaltung kann also kompakt mit geringem Bauraumbedarf in axialer Richtung und kostengünstig ausgeführt werden. Durch den so erzielten geringeren Abstand zwischen Triebflansch und Zylindertrommel können die Abmessungen der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine in axialer Richtung verringert werden und es kann die Leistungsdichte der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine gesteigert werden.
  • Bevorzugt ist zum Einführen des Formblechs von außerhalb des Triebflansches in die Schalen-Nut eine tangential zur Schalen-Nut verlaufende Tangential-Bohrung im Triebflansch vorgesehen.
  • Dabei kann das Formblech auf verschiedene Weisen in die Schalen-Nut der Aufnahmeschale eingeschoben werden.
  • In einer Variante ist hierfür eine Vorrichtung vorgesehen, die durch mindestens zwei Walzen gebildet wird. Das Formblech wird zwischen die beiden Walzen eingeklemmt und durch Drehen der Walzen in die Tangential-Bohrung des Triebflansches und dadurch in die Schalen-Nut befördert.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Endbereich des Formblechs in die Tangential-Bohrung eingeführt und das Formblech dann mittels eines Montagestifts in die Schalen-Nut gezogen. Hierzu ist im Bereich des Tangentenpunktes eine axiale Montage-Nut in die Stirnseite des Triebflansches eingearbeitet, über die ein Montagestift einbringbar ist, mit dem das Formblech in die Schalen-Nut gezogen werden kann.
  • Zweckmäßigerweise verfügt das Formblech an einem Endbereich über eine Mitnahme-Nut, in die der Montagestift eingreifen kann. Somit kann der Montagestift am Formblech eingehängt werden, so dass mittels des Montagestifts das Formblech in die Schalen-Nut gezogen werden kann.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung macht man sich zum Einziehen des Formblechs die gelenkige Beweglichkeit des Kugelkopfes des Kolbens in der Aufnahmeschale zu Nutze. Hierfür wird der Kugelkopf des Kolbens derart ausgeführt, dass an der Kugeloberfläche des Kugelkopfes eine Kolben-Bohrung vorgesehen ist, die bei Schrägstellung des Kolbens aus der axialen Ausrichtung heraus freigestellt ist und in der der Montagestift montierbar und demontierbar ist. Dabei ragt der Montagestift im montierten Zustand aus der Kugeloberfläche heraus. Durch Geradestellen des Kolbens in die axiale Ausrichtung und dadurch bewirktes Drehen des Kugelkopfes in der Aufnahmeschale ist daher der aus der Kugeloberfläche des Kugelkopfes herausstehende Montagestift in die axiale Montage-Nut an der Stirnseite des Triebflansches einbringbar, so dass er in die Mitnahme-Nut des Formblechs eingreifen kann. Somit kann durch einfaches Drehen des Kolbens um seine Längsachse das Formblech in die Schalen-Nut gezogen werden, um das Formblech axial zu fixieren.
  • Um den Montagestift nach erfolgtem Einziehen des Formblechs in die Schalen-Nut wieder entfernen zu können, ist zweckmäßigerweise in Nähe der Montage-Nut eine axiale Demontage-Nut in die Stirnseite des Triebflansches eingearbeitet, über die der Montagestift aus dem Triebflansch entnehmbar ist. Hierzu kann einfach der Kolben wieder schräg gestellt werden, so dass der am Kugelkopf des Kolbens montierte Montagestift aus dem Triebflansch heraus bewegt wird. Anschließend kann der Montagestift aus der Kolben-Bohrung wieder demontiert werden.
  • Um das in die Schalen-Nut eingezogene Formblech gegen Herausdrehen zu sichern ist vorzugsweise in die Tangential-Bohrung eine Sicherungs-Schraube, insbesondere eine Madenschraube, einschraubbar.
  • Vorteilhafterweise grenzt die Schalen-Nut zylindertrommelseitig an den Kugeläquator des Kugelkopfes an. Stellt man sich die Axialkolbenmaschine in einer Ansicht vor, in der die Axialkolbenmaschine vertikal ausgerichtet und die Zylindertrommel über dem Triebflansch angeordnet ist, grenzt also die Schalen-Nut von oben an den Kugeläquator des Kugelkopfes an. Somit wird der Kugelkopf durch das in die Schalen-Nut eingezogene Formblech nach unten gedrückt, so dass er durch die Kolbenbewegung nicht nach oben aus der Aufnahmeschale herausgezogen werden kann.
  • Dabei ist der Kugeläquator zweckmäßigerweise senkrecht zur Rotationsachse der Triebwelle ausgerichtet.
  • Um den Kugelkopf zuverlässig mittels des Formblechs in der Aufnahmeschale zu halten, weist das Formblech auf einer Seite bevorzugt eine Oberfläche auf, die an die Kugelform des Kugelkopfes angepasst ist. Die Oberfläche des Formblechs bildet also die Sphärik der Kugel ab. Hierzu kann das Formblech auf einer Seite entsprechend der Sphärik des Kugelkopfes nachgearbeitet sein.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine der beschriebenen Art.
  • Bei dem Verfahren wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass zur Niederhaltung des Kugelkopfes in der Aufnahmeschale ein Formblech von außerhalb des Triebflansches über eine tangential zur Schalen-Nut verlaufende Tangential-Bohrung im Triebflansch in eine am Innendurchmesser der Aufnahmeschale verlaufende, an einen Kugeläquator des Kugelkopfes angrenzende, Schalen-Nut eingeführt wird, der Kolben aus der axialen Ausrichtung heraus schräg gestellt wird und ein Montagestift in einer Kolben-Bohrung in der Kugeloberfläche des Kugelkopfes des Kolbens montiert wird, wobei der Montagestift im montierten Zustand aus der Kugeloberfläche herausragt, der Montagestift durch Geradestellen des Kolbens in axialer Ausrichtung in eine im Bereich des Tangentenpunktes in die Stirnseite des Triebflansches eingearbeitete, axiale Montage-Nut eingebracht wird, so dass er in eine, an einem Endbereich des Formblechs angeordnete, Mitnahme-Nut des Formblechs eingreift, und das Formblech durch Drehen des Kolbens um seine Längsachse in die Schalen-Nut gezogen wird.
  • Vorzugsweise wird der Montagestift nach erfolgtem Einziehen des Formblechs in die Schalen-Nut über eine in Nähe der Montage-Nut in die Stirnseite des Triebflansches eingearbeitete axiale Demontage-Nut durch Schrägstellen des Kolbens aus dem Triebflansch entnommen.
  • Anschließend kann der Montagestift aus der Kolben-Bohrung des Kugelkopfes des Kolbens demontiert werden.
  • Nach dem erfolgten Einziehen des Formblechs in die Schalen-Nut wird außerdem vorteilhafterweise eine Sicherungs-Schraube in die Tangential-Bohrung eingeschraubt, die das in die Schalen-Nut eingezogene Formblech gegen Herausdrehen sichert.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen
    • 1 eine Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise nach dem Stand der Technik im Längsschnitt,
    • 2 eine Draufsicht auf die Stirnseite des Triebflansches der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine bei der Montage des Montagestifts,
    • 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A der 2,
    • 4 eine Draufsicht auf die Stirnseite des Triebflansches der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine beim Einziehen des Formblechs,
    • 5 einen Schnitt entlang der Linie A-A der 4,
    • 6 einen Schnitt entlang der Linie B-B der 4,
    • 7 eine Detailansicht des Formblechs,
    • 8 eine Draufsicht auf die Stirnseite des Triebflansches der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine nach dem Einziehen des Formblechs beim Entfernen des Montagestifts,
    • 9 einen Schnitt entlang der Linie A-A der 8 und
    • 10 einen Schnitt entlang der Linie B-B der 8.
  • In den verschiedenen Figuren sind dieselben Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
  • In 1 ist eine hydrostatische Axialkolbenmaschine 1 in Schrägachsenbauweise nach dem Stand der Technik im Längsschnitt dargestellt. Die Axialkolbenmaschine 1 weist ein Gehäuse 2 auf. In dem Gehäuse 2 sind ein Triebflansch 3 und eine Triebwelle 4 um eine Rotationsachse Rt drehbar angeordnet. Der Triebflansch 3 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig an der Triebwelle 4 ausgebildet, d.h. die Triebwelle 4 ist mit dem Triebflansch 3 versehen.
  • Axial benachbart zu dem Triebflansch 3 ist eine Zylindertrommel 7 in dem Gehäuse 2 angeordnet, die um eine Rotationsachse Rz drehbar angeordnet und mit mehreren Kolbenausnehmungen 8 versehen ist, die konzentrisch zu der Rotationsachse Rz der Zylindertrommel 7 angeordnet sind. In jeder Kolbenausnehmung 8 ist ein Kolben 10 längsverschiebbar angeordnet.
  • Die Triebwelle 4 ist an dem triebflanschseitigen Ende mit einem Drehmomentübertragungsmittel 12, beispielsweise einer Keilverzahnung, zum Einleiten eines Antriebsdrehmoments bzw. zum Abgriff eines Abtriebsdrehmoments ausgeführt.
  • Die Kolben 10 sind jeweils an dem Triebflansch 3 gelenkig befestigt. Hierzu ist zwischen dem jeweiligen Kolben 10 und dem Triebflansch 3 jeweils eine als sphärisches Gelenk ausgebildete Kugelgelenkverbindung 20 ausgebildet. Die Gelenkverbindung 20 wird von einem Kugelkopf 10a des Kolbens 10 und einer kugelkalottenförmigen und somit hohlkugelförmigen Aufnahmeschale 3a in der der Zylindertrommel 7 zugewandten Stirnseite 3b des Triebflansches 3 gebildet. In der Aufnahmeschale 3a ist der Kolben 10 mit dem Kugelkopf 10a befestigt.
  • Die Befestigung der Kolben 10 in den Aufnahmeschalen 3a wird bei der Axialkolbenmaschine 1 nach dem Stand der Technik durch eine Niederhalteplatte 11 gewährleistet, die mit mehreren Schrauben 9 mit dem Triebflansch 3 verschraubt ist. Die Niederhalteplatte 11 und deren Befestigung mittels der Schrauben 9 führt zu zusätzlichem Bauaufwand und vergrößert den axialen Bauraum des Triebflansches 3 in Richtung zur Zylindertrommel 7, wodurch sich die Abmessungen des gesamten Triebwerks vergrößern. Daraus resultieren ein gesteigerter Bauraumbedarf für die Integration z. B. in eine mobile Arbeitsmaschine sowie höhere Kosten für das im Verhältnis entsprechend größere Gehäuse 2.
  • Diese Nachteile werden erfindungsgemäß bei der Axialkolbenmaschine 1 durch die in den 2 bis 10 dargestellte Lösung zur Befestigung der Kolben 10 in den Aufnahmeschalen 3a gelöst.
  • Die 2 zeigt eine Draufsicht auf die der Zylindertrommel 7 zugewandte Stirnseite 3b des an der Triebwelle 4 ausgebildeten Triebflansches 3 der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 1. Die Niederhaltung des Kugelkopfes 10a im Triebflansch 3 und somit die axiale Befestigung des Kolbenkopfes 10a in der Aufnahmeschale 3a des Triebflansches 3 erfolgt mittels eines Formblechs 13, das in eine am Innendurchmesser der Aufnahmeschale 3a angeordnete Schalen-Nut 16 eingeführt ist.
  • Das Einziehen des Formbleches 13 in die Schalennut 16 erfolgt mittels des Kolbens 10, der hierzu mit einem Montagestift 19 versehen wird, der mit dem Formblech 13 gekoppelt werden kann.
  • Die 2 zeigt eine Draufsicht auf die der Zylindertrommel 7 zugewandte Stirnseite 3b des an der Triebwelle 4 ausgebildeten Triebflansches 3 der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 1 bei der Montage des Montagestifts 19, mit dem das Formblech 13 in die Schalen-Nut 16 gezogen wird. In den Aufnahmeschalen 3a des Triebflansches 3 sind die Kugelköpfe 10a der Kolben 10 gelenkig gelagert. Der Kolben 10 ist zur Montage des Montagestifts 19 aus der axialen Ausrichtung heraus schräg gestellt und somit verkippt. In der vertikalen Draufsicht auf den Triebflansch 3 ist also der Kolben 10 gegen die Vertikale geneigt.
  • Wie in der Darstellung der 3 zu sehen ist, wird durch das Schrägstellen bzw. Verkippen des Kolbens 10 der Kugelkopf 10a soweit gedreht, dass eine Kolben-Bohrung 21 im Kugelkopf 10a des Kolbens 10 freiliegt, um den Montagestift 19 in der Kolben-Bohrung 21 montieren zu können. Hier ist auch zu erkennen, dass die Schalen-Nut 16, die am Innendurchmesser der Aufnahmeschale 3a angeordnet ist und in die das Formblech 13 eingeführt wird, an den Kugeläquator 17 des Kugelkopfes 10a angrenzt.
  • Die 4 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite 3b des Triebflansches 3 der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 1 beim Einziehen des Formblechs 13. Über eine Tangential-Bohrung 18 im Triebflansch 3, die sich zur Außenumfangsfläche des Triebflansches 3 erstreckt, wird das Formblech 13 tangential in die Schalen-Nut 16 der Aufnahmeschale 3a eingeführt. Im Bereich des Tangentenpunktes 22, d.h. des Schnittpunktes der Tangential-Bohrung 18 und der Schalen-Nut 16, ist eine axiale Montage-Nut 23 stirnseitig in den Triebflansch 3 eingearbeitet. Die Montage-Nur 23 ist an der Stirnseite 3b des Triebflanschs 3 eingearbeitet und bildet somit eine axiale Montage-Nut 23. Durch Geradestellen des Kolbens 10 in die axiale Ausrichtung, also in der vertikalen Draufsicht auf den Triebflansch 3 in die vertikale Ausrichtung, und das damit bewirkte Drehen bzw. Verkippen des Kugelkopfes 10a in der Aufnahmeschale 3a wird der am Kugelkopf 10a montierte Montagestift 19 in die axiale Montage-Nut 23 eingeführt, so dass der Montagestift 19 in eine, in der 4 nicht sichtbare, Mitnahme-Nut 24 des in die Schalen-Nut 16 eingeschobenen Formblechs 13 eingreifen kann. Durch anschließendes Drehen des geradegestellten Kolbens 10 um seine Längsachse kann das Formblech 13 somit vollständig in die Schalen-Nut 16 eingezogen werden.
  • Die 5 und 6 zeigen die in 4 dargestellte Anordnung der Bauteile aus anderen Perspektiven. Die 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A der 4, während in der 6 ein Schnitt entlang der Linie B-B der 4 dargestellt ist. Aus den 5 und 6 ist ersichtlich, wie der Montagestift 19 an dem Kugelkopf 10a des Kolbens 10 in die Mitnahme-Nut 24 des in die Schalen-Nut 16 eingeschobenen Formblechs 13 eingreift.
  • In der 7 ist eine Detailansicht des Formblechs 13 gezeigt. Hier ist auch die Mitnahme-Nut 24 an einem Endbereich des Formblechs 13 zu erkennen, in die der am Kolbenkopf 10a angeordnete Montagestift 19 eingeführt werden kann. Außerdem ist zu sehen, dass das Formblech 13 auf einer Seite 13a eine Oberfläche aufweist, die an die Kugelform des Kugelkopfes 10a angepasst ist. Die Oberfläche des Formblechs 13 bildet also die Sphärik der Kugel ab. Hierzu kann das Formblech auf der Seite 13a entsprechend der Sphärik des Kugelkopfes 10a nachgearbeitet sein.
  • Die 8 zeigt eine Draufsicht auf die Stirnseite 3b des Triebflansches 3 der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 1 nach dem Einziehen des Formblechs 13 in die Schalen-Nut 16 beim anschließenden Entfernen des Montagestifts 19. Der Kolben 10 wurde zum Einziehen des Formblechs 13 in die Schalen-Nut 16 soweit um seine Längsachse gedreht, bis der am Kugelkopf 10a montierte Montagestift 19 an einer in die Stirnseite 3b des Triebflanschs 3 eingearbeiteten, axialen Demontage-Nut 25 angekommen ist. Der Kolben 10 wurde also nahezu um 360° gedreht, so dass das durch den Montagestift 19 mitgenommene Formblech 13 nahezu vollständig in die in Äquatornähe in der Aufnahmeschale 3a umlaufende Schalen-Nut 16 eingezogen wurde. Nun kann der Montagestift 19 wieder entnommen werden. Hierzu wird der Kolben 10 wieder, wie in 2, in Schrägstellung gebracht und somit verkippt. Dadurch wird der Kugelkopf 10a gedreht, so dass der Montagestift 19 über die Demontage-Nut 25 aus dem Triebflansch 3 herausgehoben wird.
  • Wie in der Schnittdarstellung der 9 zu sehen ist, liegt der Montagestift 19 nun wieder frei, so dass er einfach aus der Kolben-Bohrung 21 des Kugelkopfes 10a demontiert werden kann.
  • Um das vollständig eingezogene Formblech 13 gegen Herausdrehen zu sichern, wird, wie in der Schnittdarstellung der 10 gezeigt, eine Sicherungs-Schraube 15 in die Tangential-Bohrung 18 eingeschraubt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2004/109107 A1 [0005, 0009]
    • EP 0567805 B1 [0006, 0007, 0009]
    • EP 1071884 B1 [0006, 0007, 0009]
    • DE 4024319 A1 [0006, 0008, 0009]
    • EP 0697520 B1 [0006, 0008, 0009]

Claims (14)

  1. Hydrostatische Axialkolbenmaschine (1) in Schrägachsenbauweise mit einer um eine Rotationsachse (Rt) drehbar innerhalb eines Gehäuses (2) angeordneten Triebwelle (4), mit einem um die Rotationsachse (Rt) drehbar innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Triebflansch (3) und mit einer um eine Rotationsachse (Rz) drehbar innerhalb des Gehäuses (2) der Axialkolbenmaschine (1) angeordneten Zylindertrommel (7), wobei die Zylindertrommel (7) mit mehreren Kolbenausnehmungen (8) versehen ist, in denen jeweils ein Kolben (10) längsverschiebbar angeordnet ist, wobei die Kolben (10) an dem Triebflansch (3) gelenkig befestigt sind und zur gelenkigen Befestigung der Kolben (10) an dem Triebflansch (3) jeweils eine Kugelgelenkverbindung (20) vorgesehen ist, die aus einer kugelkalottenförmigen Aufnahmeschale (3a) in einer Stirnseite (3b) des Triebflansches (3) und einem Kugelkopf (10a) gebildet ist, der mit dem Kolben (10) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass zur Niederhaltung des Kugelkopfes (10a) im Triebflansch (3) ein Formblech (13) in eine am Innendurchmesser der Aufnahmeschale (3a) verlaufende, an einen Kugeläquator (17) des Kugelkopfes (10a) angrenzende, Schalen-Nut (16) eingeführt ist.
  2. Hydrostatische Axialkolbenmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einführen des Formblechs (13) von außerhalb des Triebflansches (3) in die Schalen-Nut (16) eine tangential zur Schalen-Nut (16) verlaufende Tangential-Bohrung (18) im Triebflansch (3) vorgesehen ist.
  3. Hydrostatische Axialkolbenmaschine (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Tangentenpunktes (22) eine axiale Montage-Nut (23) in die Stirnseite (3b) des Triebflansches (3) eingearbeitet ist, über die ein Montagestift (19) einbringbar ist, mit dem das Formblech (13) in die Schalen-Nut (16) gezogen werden kann.
  4. Hydrostatische Axialkolbenmaschine (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formblech (13) an einem Endbereich eine Mitnahme-Nut (24) aufweist, in die der Montagestift (19) eingreifen kann.
  5. Hydrostatische Axialkolbenmaschine (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kugeloberfläche des Kugelkopfes (10a) des Kolbens (10) eine Kolben-Bohrung (21) vorgesehen ist, die bei Schrägstellung des Kolbens (10) aus der axialen Ausrichtung heraus freigestellt ist und in der der Montagestift (19) montierbar und demontierbar ist, wobei der Montagestift (19) im montierten Zustand aus der Kugeloberfläche herausragt und durch Geradestellen des Kolbens (10) in axialer Ausrichtung in die Montage-Nut (23) einbringbar ist, so dass er in die Mitnahme-Nut (24) des Formblechs (13) eingreifen kann und das Formblech (13) durch Drehen des Kolbens (10) um seine Längsachse in die Schalen-Nut (16) ziehen kann.
  6. Hydrostatische Axialkolbenmaschine (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Nähe der Montage-Nut (23) eine axiale Demontage-Nut (25) in die Stirnseite (3b) des Triebflansches (3) eingearbeitet ist, über die der Montagestift (19) nach erfolgtem Einziehen des Formblechs (13) in die Schalen-Nut (16) aus dem Triebflansch (3) entnehmbar ist.
  7. Hydrostatische Axialkolbenmaschine (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in die Tangential-Bohrung (18) eine Sicherungs-Schraube (15) einschraubbar ist, die das in die Schalen-Nut (16) eingezogene Formblech (13) gegen Herausdrehen sichert.
  8. Hydrostatische Axialkolbenmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalen-Nut (16) zylindertrommelseitig an den Kugeläquator (17) des Kugelkopfes (10a) angrenzt.
  9. Hydrostatische Axialkolbenmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kugeläquator (17) senkrecht zur Rotationsachse (Rt) ausgerichtet ist.
  10. Hydrostatische Axialkolbenmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Formblech (13) auf einer Seite (13a) eine Oberfläche aufweist, die an die Kugelform des Kugelkopfes (10a) angepasst ist.
  11. Verfahren zur Herstellung einer hydrostatischen Axialkolbenmaschine (1) mit einer um eine Rotationsachse (Rt) drehbar innerhalb eines Gehäuses (2) angeordneten Triebwelle (4), mit einem um die Rotationsachse (Rt) drehbar innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Triebflansch (3) und mit einer um eine Rotationsachse (Rz) drehbar innerhalb des Gehäuses (2) der Axialkolbenmaschine (1) angeordneten Zylindertrommel (7), wobei die Zylindertrommel (7) mit mehreren Kolbenausnehmungen (8) versehen ist, in denen jeweils ein Kolben (10) längsverschiebbar angeordnet ist, wobei die Kolben (10) an dem Triebflansch (3) gelenkig befestigt sind und zur gelenkigen Befestigung der Kolben (10) an dem Triebflansch (3) jeweils eine Kugelgelenkverbindung (20) vorgesehen ist, die aus einer kugelkalottenförmigen Aufnahmeschale (3a) in einer Stirnseite (3b) des Triebflansches (3) und einem Kugelkopf (10a) gebildet ist, der mit dem Kolben (10) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass zur Niederhaltung des Kugelkopfes (10a) in der Aufnahmeschale (3a) ein Formblech (13) von außerhalb des Triebflansches (3) über eine tangential zur Schalen-Nut (16) verlaufende Tangential-Bohrung (18) im Triebflansch (3) in eine am Innendurchmesser der Aufnahmeschale (3a) verlaufende, an einen Kugeläquator (17) des Kugelkopfes (10a) angrenzende, Schalen-Nut (16) eingeführt wird, der Kolben (10) aus der axialen Ausrichtung heraus schräg gestellt wird und ein Montagestift (19) in einer Kolben-Bohrung (21) in der Kugeloberfläche des Kugelkopfes (10a) des Kolbens (10) montiert wird, wobei der Montagestift (19) im montierten Zustand aus der Kugeloberfläche herausragt, der Montagestift (19) durch Geradestellen des Kolbens (10) in axialer Ausrichtung in eine im Bereich des Tangentenpunktes (22) in die Stirnseite (3b) des Triebflansches (3) eingearbeitete, axiale Montage-Nut (23) eingebracht wird, so dass er in eine, an einem Endbereich des Formblechs (13) angeordnete, Mitnahme-Nut (24) des Formblechs (13) eingreift, und das Formblech (13) durch Drehen des Kolbens (10) um seine Längsachse in die Schalen-Nut (16) gezogen wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagestift (19) nach erfolgtem Einziehen des Formblechs (13) in die Schalen-Nut (16) über eine in Nähe der Montage-Nut (23) in die Stirnseite (3b) des Triebflansches (3) eingearbeitete axiale Demontage-Nut (25) durch Schrägstellen des Kolbens (10) aus dem Triebflansch (3) entnommen wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagestift (19) nach dem Entnehmen aus dem Triebflansch (3) aus der Kolben-Bohrung (21) des Kugelkopfes (10a) des Kolbens (10) demontiert wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgtem Einziehen des Formblechs (13) in die Schalen-Nut (16) eine Sicherungs-Schraube (15) in die Tangential-Bohrung (18) eingeschraubt wird, die das in die Schalen-Nut (16) eingezogene Formblech (13) gegen Herausdrehen sichert.
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