DE19925834A1

DE19925834A1 - Schrägscheiben-Schwenklager

Info

Publication number: DE19925834A1
Application number: DE19925834A
Authority: DE
Inventors: Klaus Becker; Boris Baumann
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2000-12-14
Also published as: WO2000075511A1; DE10081556B4; DE10081556D2; US6719460B1

Abstract

Ein aus Käfig (16) und Wälzkörpern (15) bestehendes bogenförmiges Wälzlagersegment (14) für ein Schrägscheiben-Schwenklager einer hydraulischen Axialkolbenmaschine zeichnet sich dadurch aus, daß der Käfig (16) und der Stützzapfen (17) einstückig ausgebildet und aus einem polymeren Werkstoff gefertigt sind und daß der Stützzapfen (17) zumindest über einen Teil seiner axialen Länge von einem Metallring (18) umschlossen ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Schrägscheiben-Schwenklager für eine hydraulische Axialkolbenmaschine, bei der zwischen einer hohlzylindrischen Lagerfläche für die Schrägscheibe in einem Gehäuse und einer zylindrischen Lagerfläche an der Schrägscheibe Wälzlagersegmente angeordnet sind, die in bogenförmigen Käfigen gehalten sind, wobei die Käfige als Massivkäfige ausgebildet sind und einen Stützzapfen zur Rückstellung des Käfigs bei Abweichung aus einer Soll lage aufweisen, dieser Stützzapfen parallel zu den Wälzlagertaschen verläuft und über die Käfigbreite hinausragt und mit einer Rückführeinrichtung verbun den ist.

Hintergrund der Erfindung

Bei dieser bekannten Bauart ist dem Schrägscheiben-Schwenklager eine Nachführeinrichtung zugeordnet, die verhindert, daß der die Wälzlagerele mente aufnehmende Käfig aus seinem ihm vorgegebenen Bewegungsbereich, nämlich aus seiner im Schwenklager günstigsten Lage, verrutscht. Beim Fehlen einer Nachführeinrichtung ist ein solches Verrutschen möglich, weil die Wälz lagerelemente nicht nur Rollbewegungen ausführen, sondern auch Gleitbewe gungen aufgrund von schnellen Schwenkbewegungen und/oder Erschütterung und/oder der Massenträgheit des Wälzlagersegments, die zur Lagerverschie bungen des Wälzlagersegments führen. Hier durch entsteht eine ungünstige Lage des oder der Haltesegmente zur Lastrichtung.

Derartige Schrägscheiben-Schwenklager mit unterschiedlichen Nachführein richtungen sind beispielsweise in der DE-OS 28 26 928, DE-AS 25 21 312 oder EP 01 82 354 B1 vorbeschrieben. Diese Nachführeinrichtung benötigt nun am bogenförmigen Käfig einen Anlenkpunkt. In diesem Zusammenhang ist es aus dem DE-GM 87 10 514 bekannt, den Käfig mit einer Bohrung zu versehen und in diese Bohrung einen Metallstift einzusetzen, der dann mit der Nachführein richtung in Kontakt steht. Dabei ist von Nachteil, daß bei radial klein bauenden Käfigsegmenten dieser Stift aus Platzgründen nicht mehr im Käfig unterge bracht werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen gattungsgemäßen Käfig der ein gangs genannten Art so weiter zu bilden, daß mit einfachen Mitteln der Stütz zapfen sicher, kostengünstig und zuverlässig am Käfig angeordnet werden kann und daß die auftretenden Rückstellkräfte keinen Verschleiß am Käfig bewirken.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß Käfig und Stützzapfen einstückig ausgebildet und aus einem polymeren Werkstoff gefertigt sind und daß der Stützzapfen zumindest über einen Teil seiner axialen Länge von einem Metallring um schlossen ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des bogenförmigen Käfigs ist si chergestellt, daß sich beliebig in Größe und Abmessung unterschiedlich ge formte aus eigentlichem Käfigsegment und Stützzapfen bestehende einstücki ge Käfige problemlos herstellen lassen. Der mit dem Stützzapfen verbundene Metallring sorgt dafür, daß einerseits an der Kontaktstelle Käfigsegment und Nachführeinrichtung das Käfigsegment eine ausreichende Festigkeit gegen über der Kontaktpressung hat und daß andererseits eine ausreichende Ver schleißfestigkeit gegenüber der Gleitbewegung zwischen Stützzapfen und Nachführeinrichtung gegeben ist. Der Metallring dient also als Verschleiß schutz, da bei einem direkten Kontakt des Stützzapfens mit der Nachführein richtung mit einem erheblichen Verschleiß des polymeren Werkstoffes an der Kontaktstelle zu rechnen wäre. Auch weist der Metallring gegenüber dem po lymeren Werkstoff eine erheblich größere zulässige Flächenpressung auf.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in Unteransprüchen 2 bis 5 be schrieben. So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß der Metallring aus einem Stahlwerkstoff besteht und einer Wärmebehandlung unterworfen ist. Durch diese Wärmebehandlung kann der Stahlwerkstoff mit erheblich gesteigerten Festigkeitswerten versehen werden. Aus Anspruch 3 geht hervor, daß der Me tallring an seiner inneren Mantelfläche einen Vorsprung aufweisen soll. Da durch ist sichergestellt, daß durch den so entstandenen Formschluß eine un verlierbare Bindung zwischen Stützzapfen und Metallring entstanden ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 4 soll der Metallring wenigstens über einen Teil seines Umfanges eine Einbauchung aufweisen. Diese radial nach innen gerichtete Einbauchung sorgt einesteils dafür, daß, wie vorstehend beschrieben, eine formschlüssige Verbindung zwischen Stützzap fen und Metallring entstanden ist und daß anderenteils in der Einbauchung auf der Mantelfläche des Metallringes die Nachführeinrichtung sicher geführt wer den kann. Schließlich geht aus Anspruch 5 hervor daß der Metallring an seiner innenliegenden Stirnfläche von Käfigmaterial umspritzt sein soll.

Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 einen Radialschnitt durch ein bogenförmiges Wälz lagersegment,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3, 4 und 5 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z in Fig. 2,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine hydraulische Axial kolbenmaschine.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Gemäß Fig. 6 besteht die Axialkolbenmaschine aus der Zylindertrommel 1, die auf der Welle 2 angeordnet ist, wobei die Welle 2 je nach Verwendung der Maschine als Pumpe oder als Motor Antriebs- oder Abtriebswelle ist. Die Welle 2 ist in einem nur mit den Gehäuseteilen 3 und 4 zusammengesetzten Gehäuse über die Lager 5 und 6 gehalten. Innerhalb der Zylindertrommel 1 sind in Zylinderbohrungen 7 Kolben 8 angeordnet, die sich über Gleitschuhe 9 an der Schrägscheibe 10 abstützen. Die Schrägscheibe 10 weist die zylindri sche Lagerfläche 11 auf, die der hohlzylindrischen Lagerfläche 12 im Gehäu seteil 4 gegenüber liegt. Der Hub der Kolben 8 in den Zylinderbohrungen 7 wird nun in bekannter Weise durch Veränderung der Winkelstellung α der Schrägscheibe 10 gegenüber der Achse 13 der Welle 2 verändert. Dazu greift beispielsweise an einem nicht gezeichneten fest mit der Schrägscheibe 10 verbundenen Hebel eine ebenfalls nicht dargestellte Verstellvorrichtung an.

In dem Lagerspalt zwischen den Lagerflächen 11 und 12 ist das in Fig. 1 dar gestellte Wälzlagersegment 14 angeordnet, dessen Wälzkörper 15 durch den Käfig 16 geführt und gehalten sind. Wie insbesondere die Fig. 2, 3, 4 und 5 zeigen ist der Käfig 16 rechtsseitig mit dem Stützzapfen 17 verbunden und dieser Stützzapfen ist über einen Teil seiner axialen Ausdehnung von dem Metallring 18 umgeben. Dieser Metallring 18 kann nun gemäß den Fig. 3 und 4 mit einem radial nach innen gerichteten Vorsprung 19 versehen sein, so daß eine formschlüssige Verbindung zwischen Metallring 18 und Stützzapfen 17 gebildet ist. Wie Fig. 4 weiter zeigt, kann der Metallring 18 an seiner äuße ren Mantelfläche auch mit einer wenigstens teilweise umlaufenden Einbau chung 20 versehen sein, in die gegebenenfalls die Nachführeinrichtung ein greifen kann. Schließlich ist in Fig. 5 ein Metallring dargestellt, dessen links seitig liegende, innere Stirnfläche von Käfigmaterial umspritzt ist.

Bezugszeichen

1

Zylindertrommel

2

Welle

3

Gehäuse

4

Gehäuse

5

Lager

6

Lager

7

Zylinderbohrung

8

Kolben

9

Gleitschuh

10

Schrägscheibe

11

zylindrische Lagerfläche

12

hohlzylindrische Lagerfläche

13

Achse

14

Wälzlagersegment

15

Wälzkörper

16

Käfig

17

Stützzapfen

18

Metallring

19

Vorsprung

20

Einbauchung

Claims

1. Schrägscheiben-Schwenklager für eine hydraulische Axialkolbenmaschine, bei der zwischen einer hohlzylindrischen Lagerfläche (12) für die Schrägschei be (10) in einem Gehäuse (4) und einer zylindrischen Lagerfläche (11) an der Schrägscheibe (10) Wälzlagersegmente (14) angeordnet sind, die in bogen förmigen Käfigen (16) gehalten sind, wobei die Käfige (16) als Massivkäfige ausgebildet sind und einen Stützzapfen (17) zur Rückstellung des Käfigs (16) bei Abweichung aus einer Sollage aufweisen, dieser Stützzapfen (17) parallel zu den Wälzkörpertaschen verläuft und über die Käfigbreite hinausragt und mit einer Rückführeinrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß Käfig (16) und Stützzapfen (17) einstückig ausgebildet und aus einem polyme ren Werkstoff gefertigt sind und daß der Stützzapfen (17) zumindest über einen Teil seiner axialen Länge von einem Metallring (18) umschlossen ist.

2. Schrägscheiben-Schwenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (18) aus einem Stahlwerkstoff besteht und einer Wärmebe handlung unterworfen ist.

3. Schrägscheiben-Schwenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß der Metallring (18) an seiner inneren Mantelfläche einen Vorsprung (19) aufweist.

4. Schrägscheiben-Schwenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (18) wenigstens über einen Teil seines Umfanges eine Ein bauchung (20) aufweist.

5. Schrägscheiben-Schwenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring (18) an seiner innen liegenden Stirnfläche von Käfigmaterial umspritzt ist.