DE1650592B1

DE1650592B1 - Method for producing a central bearing for an axially displaceable control piston

Info

Publication number: DE1650592B1
Application number: DE19671650592D
Authority: DE
Inventors: Vatter Dipl-Ing Ernst
Original assignee: VATTER DIPL ING ERNST
Current assignee: VATTER DIPL ING ERNST
Priority date: 1967-12-23
Filing date: 1967-12-23
Publication date: 1970-12-03

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer zentrischen Lagerung eines Steuerkanten tragenden Abschnittes eines axialverschiebbaren Steuerkolbens mit axialverschiebbaren Wälzlagern. Die ausschließlich mittels Gleitlagerung arbeitenden Steuerkolben bilden bekanntlich auf Grund des vorhandenen Passungsspiels in dem spielarmen Steuerbereich der Gehäusebohrung einen einseitigen Druckspalt, wodurch eine verhältnismäßig hohe Reibungskraft in Umlauf- und in axialer Richtung bedingt ist.The invention relates to a method for producing a centric Storage of a control edge bearing section of an axially displaceable control piston with axially displaceable roller bearings. Those working exclusively with slide bearings It is well known that control pistons are formed due to the existing play in the fit low backlash control area of the housing bore a one-sided pressure gap, whereby a relatively high frictional force in the circumferential and axial direction is.

Man hat bis jetzt verschiedene Mittel angewandt, um den Druckspalt zu vermeiden und den Kolben im Betrieb so zentrisch zu halten, daß er ständig von einem Ringraum mit über den gesamten Umfang gleicher Stärke in der Größenordnung des vorhandenen Spiels umgeben ist. In einem Fall hat man vermittels des vorhandenen Druckmittels den Kolben in Drehrichtung unter Anwendung eines turbinenartigen Ansatzes od. dgl. mit hoher Drehzahl angetrieben, um dadurch wenigstens im Betrieb eine genaue Zentrierung und dadurch eine Reibungsverminderung zu erreichen. Hierdurch muß jedoch ein hoher Ölverbrauch und eine unerwünschte Wärmeerzeugung in Kauf genommen werden. Außerdem tritt eine Zentrierung erst bei Erreichen der entsprechenden hohen Drehzahl ein, während beim Anfahren die einseitige Druckspaltbildung und die damit verbundene Reibung noch vorhanden ist.Various means have been used up to now to reduce the pressure gap to avoid and to keep the piston so centric during operation that it is constantly from an annulus with the same thickness over the entire circumference in the order of magnitude of the existing game is surrounded. In one case one has by means of what is available Pressure means the piston in the direction of rotation using a turbine-like approach Od. Like. Driven at high speed, thereby at least an accurate To achieve centering and thereby a reduction in friction. However, this must high oil consumption and undesirable heat generation must be accepted. In addition, centering only occurs when the corresponding high speed is reached one, while the one-sided pressure gap formation and the associated one when starting up Friction still exists.

In einem anderen bekannten Fall wird die Umlaufbewegung des Kolbens durch einen besonders angebrachten Elektromotor erzeugt, was jedoch mit einem übermäßigen Aufwand verbunden ist.In another known case, the orbital movement of the piston generated by a specially installed electric motor, but this with an excessive Effort is involved.

Schließlich hat man den Kolben an beiden Enden in Membranen so aufgehängt, daß er eine genaue zentrische Lage in der Gehäusebohrung einnimmt. Hierzu wird eine übermäßig lange Zeit zum Justieren erforderlich, was in kurzen Zeitabständen immer wiederholt werden muß. Es kommt noch hinzu, daß die Membranen auf Grund ihrer Federungseigenschaft Kräfte auf den Kolben übertragen, durch welche, insbesondere bei Stellkolben, unerwünschte zusätzliche oder Störkräfte hervorgerufen werden, ganz abgesehen von den Formänderungskräften in der Membran, die sich in gleicher Weise auswirken, hauptsächlich bei Ventilen, deren Kolbenstößel ein Kräftegleichgewicht herstellen sollen.After all, the piston was hung up in membranes at both ends in such a way that that it occupies an exact central position in the housing bore. To do this, a An excessively long time is required for adjustment, which always occurs at short intervals must be repeated. There is also the fact that the membranes due to their resilience Forces transferred to the piston through which, especially in the case of actuating pistons, undesirable additional or disruptive forces are caused, quite apart from the deformation forces in the membrane, which have the same effect, mainly in valves, whose piston tappets are supposed to produce an equilibrium of forces.

Aufgabe der Erfindung ist es, ohne besonderen Aufwand in jedem Betriebszustand eine genaue und bleibende Zentrierung des Kolbens in der Gehäusebohrung zu erreichen, ohne daß Einstellarbeit und zusätzliche Energie erforderlich wird.The object of the invention is, without any special effort, in any operating state to achieve precise and permanent centering of the piston in the housing bore, without adjustment work and additional energy is required.

Bei einem bekannten drehbaren, auf axial feststehenden Wälzlagern gelagertem Steuerschieber sollen Zentrierungsfehler dadurch beseitigt werden, daß wenigstens eine Wälzkörperlaufbahn durch einen Schieberteil selbst gebildet wird. Dies mag für einen Drehschieber möglich sein, für die Lagerung eines Steuerkanten tragenden, axiaiverschiebbaren Steuerkolbenabschnittes ist diese Lösung jedoch nicht anwendbar, da hierbei dieser Abschnitt nur durch eine Gleitbahn gebildet sein kann.In a known rotatable, on axially fixed roller bearings stored control slide are to be eliminated centering errors that at least one rolling element raceway is formed by a slide part itself. This may be possible for a rotary valve, for the storage of a control edge However, this solution is not the supporting, axially displaceable control piston section applicable, since this section can only be formed by a slide.

Weiterhin ist es bei einer Lagerung von umlaufenden Wellen in Hohlkörpern bekannt, durch die Wälzkörper eines Lagers. in die Hohlkörperinnenfläche '- üüilaüfende Rillen einzudrücken, um dadurch die Wälzlager in Axialrichtung festzulegen. Auch dieser Vorschlag ist bei der zentrischen Lagerung des Steuerabschnittes eines axialverschiebbaren Kolbens nicht anwendbar.Furthermore, it is with a storage of rotating shafts in hollow bodies known through the rolling elements of a bearing. into the inner surface of the hollow body '- üüilaüfende Press grooves in order to fix the rolling bearings in the axial direction. Even This proposal is for the central mounting of the control section of an axially displaceable one Piston not applicable.

Bei der Erfindung kommt es nicht auf die Lagerung des Kolbens an sich an, sondern es soll die Aufgabe gelöst werden, ohne besonderen Aufwand für den die Steuerkanten des axialverschiebbaren Steuerkolbens tragenden Abschnitt in jedem Betriebszustand eine genaue und vor allem bleibende Zentrierung in der Gehäusebohrung zu erreichen, ohne daß Einstellarbeit und zusätzliche Energie erforderlich wird.The invention does not depend on the bearing of the piston per se rather, the task should be solved without any special effort for the Control edges of the axially displaceable control piston bearing section in each Operating condition an exact and, above all, permanent centering in the housing bore to achieve without adjustment work and additional energy is required.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß Abschnitte des Kolbens und der Gehäusebohrung, zwischen denen sich an sich bekannte Kugellagerlängsführungen befinden, eine unterschiedliche Härte erhalten und der Abschnitt etwas geringerer Härte eine durch Rollen vermittels der Lagerwälzkörper oder gleichgroßer Ersatzkörper, deren Durchmesser etwas größer als der Abstand der Abschnitte ist, verdichtete Oberfläche erhält, indem der Kolben in dem zu zentrierenden Abschnitt bei eingebauten Lagerwälz- oder Ersatzkörpern sowohl in eine genaue zentrische Umlaufbewegung als auch in eine hin- und hergehende Axialbewegung versetzt wird. Es ist hierdurch möglich geworden, den die Steuerkanten tragenden Abschnitt mit einer hohen Präzision in einer solchen Weise zentrisch in dem entsprechenden Bohrungsabschnitt des Gehäuses so anzuordnen, daß er gewissermaßen unter Berücksichtigung des erforderlichen Spiels in dieser Bohrung schwimmt. Eine genaue Zentrizität der die Laufbahn enthaltenden Lagerzapfen braucht an sich nicht vorhanden zu sein.According to the invention this is achieved in that sections of the piston and the housing bore, between which there are known ball bearing longitudinal guides are located, have a different hardness and the section is slightly lower Hardness a result of rolling by means of the bearing rolling elements or equivalent size replacement elements, whose diameter is slightly larger than the distance between the sections, compacted surface obtained by placing the piston in the section to be centered with the bearing roller or replacement bodies both in a precise centric orbital movement as well as in a reciprocating axial movement is offset. This made it possible the section carrying the control edges with a high degree of precision in such a section Way to be arranged centrally in the corresponding bore section of the housing, that he is to a certain extent taking into account the required game in this Bore floats. An exact centricity of the bearing journals containing the raceway does not need to be present in itself.

Durch das neue Verfahren entsteht in der gesamten Fläche wenigstens einer Laufbahn eine verdichtete Oberfläche, die hierbei eine Gestaltung in Umlauf- und Axialrichtung erhält, durch welche die zentrische Lage mit der Genauigkeit, mit der sie beim Einrollen erreicht wird, fixiert wird, ohne daß in Zeitabständen Justierarbeiten vorgenommen oder der Kolben im Betrieb im ständigen Umlauf gehalten werden muß. Die Zentrierung während des Einrollens kann auf beliebige Weise und mit beliebigen geeigneten Mitteln vorgenommen werden.The new process creates at least the entire area a running track a compacted surface, which in this case a design in circulation and axial direction, through which the central position with the accuracy, with which it is reached when rolling in, is fixed without any time intervals Adjustment work carried out or the piston kept in constant circulation during operation must become. The centering during rolling can be in any way and be made by any suitable means.

An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described with reference to the drawing.

In einem lediglich schematisch dargestellten Gehäuse 1 befindet sich eine Gehäusebohrung 2, in welcher ein Steuerkolben 3 axial verschieblich gelagert ist, um die Durchflußkanäle 4 zu steuern, die sich in dem spielarmen Bereich 5 der Gehäusebohrung 2 bzw. 5 a des Steuerkolbens 3 befinden. An beiden Enden des Steuerkolbens bzw. beidseitig des spielarmen Bereiches 5a sind an dem Kolben Aussparungen 6 vorgesehen, wodurch Laufbahnen 7 gebildet sind, denen Laufbahnen 8 der Gehäusebohrung 2 gegenüberliegen. In den Aussparungen 6 sind die Kugellagerlängsführungen 9 in der beschriebenen Weise angeordnet. Andererseits können die Aussparungen auch in den Gehäusebohrungen sitzen, die dann die entsprechenden Laufbahnen bilden. Der Durchmesser 10 der als Kugel ausgebildeten Wälzkörper ist etwas größer als der Abstand 11 der Laufbahnen. Bei dem gezeigten Beispiel ist die Härte des Materials der Laufbahnen 7 etwas geringer als die des Materials der Laufbahnen B. Zum Erzeugen einer genau zentrischen Laufbahn 7 wird der Kolben 3 um seine Längsachse in der Umlaufrichtung 12 bei eingesetzten Wälzkörpern angetrieben und dabei in axialer Richtung hin- und herbewegt, so daß die Laufbahnen 7 durch den dabei entstehenden Rollvorgang in ihrer genau zentrischen Lage gebildet werden.In a housing 1, shown only schematically, there is a housing bore 2 in which a control piston 3 is axially displaceable in order to control the flow channels 4 , which are located in the area 5 of the housing bore 2 or 5 a of the control piston 3 with little play. Recesses 6 are provided on the piston at both ends of the control piston or on both sides of the region 5a with little play, as a result of which raceways 7 are formed, which raceways 8 of the housing bore 2 are opposite. In the recesses 6, the ball bearing longitudinal guides 9 are arranged in the manner described. On the other hand, the recesses can also sit in the housing bores, which then form the corresponding raceways. The diameter 10 of the rolling elements designed as a ball is slightly larger than the distance 11 between the raceways. In the example shown, the hardness of the material of the raceways 7 is slightly less than that of the material of the raceways B. To produce a precisely centric raceway 7, the piston 3 is driven around its longitudinal axis in the direction of rotation 12 with the rolling elements inserted and in the axial direction - and moved so that the raceways 7 are formed in their exactly central position by the resulting rolling process.

Claims

Claim: Method for producing a central bearing of a section of an axially displaceable control piston bearing the control edges with axially displaceable roller bearings, characterized in that sections (7) of the piston (3) and (8) of the housing bore (2), between which known ball bearing longitudinal guides (9) are located, get a different Hä and the section (7) slightly low hardness a surface due to rolling by means of the Lag rolling elements or equivalent size replacement body, dei diameter (10) is slightly larger than the distance (11) of the sections (7 and 8), compacts surface obtained by the piston in the centering section (5) with built-in 1 gerwälz- or replacement bodies both in a; exact centric orbital movement (12) than au is set in a reciprocating axial movement v.