DE2401499A1

DE2401499A1 - Hydrostatische vorrichtung mit einem in einer kammer eines gehaeuses angeordneten und mit einer welle verbundenen zylinderblock

Info

Publication number: DE2401499A1
Application number: DE19742401499
Authority: DE
Inventors: Norman Arthur Sauter
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1973-03-05
Filing date: 1974-01-12
Publication date: 1974-09-19
Also published as: GB1403870A; AU6216873A; DE2401499B2; AR198025A1

Description

(Case No. 10312)

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Hydrostatische Vorrichtung mit einem in einer Kammer eines Gehäuses angeordneten und mit einer Welle verbundenen Zylinderblock

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydrostatische Vorrichtung mit einem in einer Kammer eines Gehäuses angeordneten und·mit einer Welle verbundenen Zylinderblock, dessen eine Seite als Lagerfläche ausgebildet ist und in Richtung einer mit dem Gehäuse verbundenen, eine Lageroberfläche aufweisenden Ventilplatte und dessen andere Seite in Richtung einer Taumelscheibe gerichtet ist, gegen die zahlreiche im Zylinderblock angeordnete, hin- und hergehend angeordnete Kolben anliegen.

Es sind Hydromoto're bzw. Hydropumpen bekannt, die ebenfalls mit einem Gehäuse ausgerüstet sind, in dessen Kammer ein Zylinderblock mit zahlreichen hin- und hergehend angeordneten Kolben vorgesehen ist, die gegen eine Taumelscheibe anliegen, so daß bei Beaufschlagung der Kolben diese sich gegen die Taumelscheibe abdrücken und eine Drehbewegung auf eine mit dem Zylinderblock verbundene Welle übertragen. Da die von den Kolben bzw. von der Taumelscheibe abgelegene Lageroberfläche des Zylinderblocks direkt gegen die Lageroberfläche einer Ventilplatte anliegt, kommt es nach längerer Laufzeit zur Beschädigung der Lageroberflächen.Auch die Ausbildung an der Lageroberfläche aus Messing und die Ventilplatte aus Stahl hat keine befriedigende Lösung gebracht.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, die Lageroberflachen derart auszubilden und zu behandeln, daß auch nach langer Laufzeit eine Beschädigung der Lageroberflächen des Zylinderblocks oder der Lageroberfläche der Ventilplatte vermieden wird. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Lageroberfläche des Zylinderblocks oder die Lageroberfläche der Ventilplatte eine dünne Auflage elektrolosen Nickels oder eine autokatalytisch aufgebrachte bzw. stromlos ohne Elektrolyt aufgebrachte Nickel-Phosphor Legierung kleiner als 0.01 inch (0.0254 cm) aufweist.

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Auf diese Weise wird eine Beschädigung der Lageroberflächen der Ventilplatte und des Zylinderblocks der hydrostatischen Vorrichtung, die beispielsweise als Pumpe oder Motor eingesetzt werden kann, vermieden. Auch eine Hohlraumerosion Korrosion der Lageroberflächen der Ventilplatte bzw. des Zylinderblocks, insbesondere bei Einschluß von Wasser im Druckmittel kann beim Einsatz der hydrostatischen Einrichtung als Pumpe oder Motor ausgeschaltet werden. Somit lassen sich Leckverluste herabsetzen und der Wirkungsgrad der Anlage erhöhen. Durch die dünne Nickelauflage erhält man außerdem eine sehr gute Metalldichtung. Reibungsverluste zwischen den Metalloberflächen können außerdem auf ein Minimum herabgesetzt werden. Weitere Merkmale "der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 5.

Anhand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer hydrostatischen Vorrichtung nach der Erfindung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Axialkolbenpumpe oder Hydromotor,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2, gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung einer Platte bzw. einer Zwischenplatte mit einer beiderseitigen Nickelauflage im größeren Maßstab.

In der Zeichnung ist mit 10 eine Hydropumpe bzw. ein Hydromotor gekennzeichnet, der aus einem Gehäuse bzw. Hauptgehäuse 12 mit einer Endkappe 14 gebildet ist, die zusammen das Motorgehäuse bilden und eine Antriebskammer 16 ein-

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schließen. Das Gehäuse 12 und die Endkappe 14 sind mit in der Zeichnung nicht veranschaulichten Öffnungen bzw. Durchdringungen versehen, die zur Aufnahme von Bolzen dienen, so daß das Gehäuse 12 und die Endkappe 14 zusammengehalten werden. Die Endkappe 14 ist an einer Tragvorrichtung 17 angeordnet. Eine Welle bzw. Antriebswelle 18 erstreckt sich durch die Endkappe 14 und ist mittels Lagern 20 und 22 in der Antriebskammer 16 drehbar aufgenommen. Eine Taumelscheibe 24 ist im äußersten Ende der Antriebskammer 16 gegenüber der Endkappe 14 vorgesehen und weist einen Taumelscheibenring. 26 auf, der frei drehbar auf einem Lager 28 angeordnet ist..·

Das Gehäuse 12 ist mit zwei Druckmittelstutzen 30 und 32 ausgerüstet, die zum Anschluß an eine Hochdruck- und Niederdruckkraftquelle dienen und mit zwei Bohrungen 34 und 36 in der Endkappe 14 über entsprechende Druckmittelräume 38 und 40, die im Gehäuse 12 und der Endkappe 14 vorgesehen sind, in Verbindung stehen. Die Bohrungen 34 und 36 erstrecken sich axial durch die Endkappe 14 und stehen mit nierenförmig ausgebildeten, in einer Ventilplatte 46 vorgesehenen Öffnungen und 44 in Verbindung. Die Ventilplatte 46 umgibt die Welle 18, liegt gegen die innere Oberfläche der Endkappe 14 an und ist mittels mehrerer Bolzen 48 an der Endkappe 14 arretiert bzw. befestigt.

Ein Zylinderblock 50 ist auf der Welle 18 drehfest angeordnet bzw. mit dieser verkeilt und weist zahlreiche axial verlaufende Zylinder 52 auf, die in Richtung der Taumelscheibe 24 geöffnet sind und über Bohrungen 54 mit in der Ventilplatte 46 vorgesehenen Öffnungen 42 und 44 in Verbindung stehen. Zahlreiche Kolben 56 sind axial verschiebbar in den Zylindern 52 angeordnet und liegen unter normalen Arbeitsbedingungen mit ihren äußeren Enden gegen die Oberfläche des Taumelscheibenringes 26 an.

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Eine Platte bzw. Zwischenplatte 58, die zwischen dem Zylinderblock 50 und der Ventilplatte 46 angeordnet ist, umgibt die Welle 18 und wird mittels einer Feder 60, die zwischen einem auf einer Welle 18 angeordneten Anschlagring 62 und einem gegen den Zylinderblock 50 anliegenden Widerlager 64 wirkt, gegen den Zylinderblock 50 und die Ventilplatte 46 gedrückt. Die Platte 58 ist mittels Bolzen 66 am Zylinderblock 50 drehfest angeordnet.

Die Ventilplatte 46 und die Platte 58 können während des Arbeitseinsatzes der Pumpe bzw. des Motors gegeneinander gedreht werden. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, daß die Lageroberflächen einwandfrei ausgebildet sind, um gute Laufeigenschaften zu erhalten bzw. die Reibungswiderstände auf ein Minimum herabzusetzen. Die Lageroberfläche der Platte 58 ist aus diesem Grunde mit einer dünnen Auflage 68 elektrolosen Nickels oder einer autokatolytisch aufgebrachten Legierung versehen, die hauptsächlich aus Nickel und Phosphor gebildet ist. Der Hauptteil der Platte 58 kann.aus Stahl, Messing oder aus einer anderen nicht verformbaren Legierung gebildet sein. Die Auflage des elektrolosen Nickels kann eine Stärke zwischen 0.0001 inch (0.000254 cm) und 0.001 inch (0.00254 cm) aufweisen. Vorzugsweise ist die Stärke der Auflage in etwa 0.0003 inch (0.000762 cm) dick. Die Ventilplatte 46 ist vorzugsweise aus Stahl.

Zu Beginn des Arbeitseinsatzes der Pumpe oder des Hydromotors hat das einen hohen Druck aufweisende Druckmittel die Tendenz, durch Zusammendrücken der Feder 60 die Platte 58 vom Zylinderblock 50 zu trennen.Das Hochdrucköl wandert beim Arbeitseinsatz anfänglich zwischen den Zylinderblock 50 und die Platte 58 und ruft eine Hohlraumerosion—Korrosion an der Platte insbesondere dann hervor, wenn Wasser im Druckmittel eingeschlossen ist. Um eine derartige Hohlraumkorrosion bzw. Erosion auf ein Minimum

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zu reduzieren, ist die Oberfläche der Platte 58, die gegen den Zylinderblock 50 zur Anlage kommt, ebenfalls mit einer dünnen Auflage 68 elektrolosen Nickels oder einer autokatalytisch aufgebrachten Legierung, versehen, die hauptsächlich aus Nickel und Phosphor gebildet ist. Die Auflage von elektrolosem Nickel auf der Oberfläche der Platte, die gegen den Zylinderblock 50 anliegt, weist eine Stärke auf, die in etwa der Stärke der Auflage der Lageroberfläche des Zylinderblocks bzw. der Ventilplatte entspricht. Der Zylinderblock 50 kann vorzugsweise aus Stahl hergestellt sein.

Die Auflage elektrolosen Nickels auf der Platte 58 weist zahlreiche Vorteile auf. Zum Beispiel weist die Auflage eine hohe Resistenz gegen Korrosion auf. Der Phosphorgehalt, der einen Bestandteil der elektrolosen Nickelauflage bildet, weist gute·Gleiteigenschaften auf und die Methode, das elektrolose Nickel aufzubringen, hat den Vorteil, daß die Nickelverbindung einwandfrei aufgebracht werden kann, so daß die Oberfläche der Nickelauflage wesentlich glatter ist als eine feingefügige rauhe Fläche bzw, Stahloberfläche.

Wenn es erwünscht wird, kann die Lebensdauer der Nickelauflage durch Wärmebehandlung verbessert werden. Wird beispielsweise die Nickelauflage eine Stunde-lang in den Einfluß einer Wärme von 750 ° Fahrenheit (399° Celsius) gebracht, so kann die Härte der Mickelauflage von 50 Rockwell "C" auf 71 Rockwell "C" gesteigert werden.

Die Platte 58, die in der Zeichnung über Bolzen 66 mit dem Zylinderblock 50 verbunden ist, kann auch mit dem Zylinderblock 50 einteilig ausgebildet werden, so daß die •Nickelauflage lediglich auf der Lageroberfläche des Zylinder—

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blocks aufgebracht zu werden braucht. Unter diesen Voraussetzungen kann die Platte 58 aus Stahl gebildet sein und die Ventilplatte 46 mit einer Auflage elektrolosen Nickels versehen sein.

Ansprüche

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Claims

DEERE & COMPANY , (Case No. 10312) EUROPCAN OFFICE Ansprüche

1.JHydrostatische Vorrichtung mit einem in einer Kammer eines Gehäuses angeordneten und mit einer Welle verbundenen Zylinderblock, dessen eine Seite als Lageroberfläche ausgebildet ist und in Richtung einer mit dem Gehäuse verbundenen, eine Lageroberfläche aufweisenden Ventilplatte und dessen andere Seite in Richtung einer Taumelscheibe gerichtet ist, gegen die zahlreiche, im Zylinderblock (50) angeordnete, hin- und hergehend gelagerte Kolben anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageroberfläche des Zylinderblocks (50) oder die Lageroberfläche der ■ Ventilplatte(46 )eine dünne Auflage elektrolosen Nickels oder eine autokatalytisch aufgebrachte bzw. stromlos ohne Elektrolyt aufgebrachte Nickel-Phosphor Legierung kleiner als 0.01 inch (0.0254 cm) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageroberfläche des Zylinderblocks (50) in Form einer getrennten Lagerplatte (58) gebildet ist, die drehfest am Zylinderblock (50) angeordnet ist und in Richtung der Ventilplatte (46) zeigt, wobei die Nickelauflage auf der Lageroberfläche der Lagerplatte vorgesehen ist und eine Stärke zwischen 0.0001 inch (0.000254 cm) und 0.001 inch (0.00254 cm) aufweist. '

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelauflage auf der Lageroberfläche des Zylinderblocks (50) vorgesehen und die Ventilplatte (46) aus Stahl gebildet ist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (58) zwischen dem Zylinderblock (50) und der Ventilplatte (46) angeordnet ist und beiderseits eine Nickelauflage mit einer Stärke zwischen 0.0001 und 0.001 inch aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage aus einer elektrolosen und wärmebehandelten Nickelverbindung gebildet ist.

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