DE4301123A1 - Hydraulische Maschine und Verfahren zum Zusammenbau einer Kolben-Gleitschuh-Einheit - Google Patents

Hydraulische Maschine und Verfahren zum Zusammenbau einer Kolben-Gleitschuh-Einheit

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Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Maschine mit einer Kolben-Gleitschuh-Einheit, bei der Kolben und Gleitschuh über ein eine erste Berührungsfläche bilden­ des Kugelgelenk miteinander verbunden sind und der Gleitschuh über eine zweite Berührungsfläche auf einer Steuerfläche aufliegt, wobei an einer Berührungsfläche eine reibungsvermindernde Schicht angeordnet ist.
Eine derartige hydraulische Maschine kann nach dem Axi­ alkolben-Prinzip oder nach dem Radialkolben-Prinzip arbeiten. In beiden Fällen wird die Bewegung des Kol­ bens über eine Steuerfläche gesteuert, an der der Gleitschuh anliegt und über die er bei der Bewegung der Schiene geführt wird. Wenn die Steuerfläche geneigt ist, ändert sich im Betrieb die winkelmäßige Lage des Gleitschuhs zum Kolben, wie dies beispielsweise bei einer Axialkolben-Maschine mit einer schrägstehenden Taumelscheibe der Fall ist.
Bei einer bekannten hydraulischen Maschine (DE-OS 21 18 712) sind nun verschiedene Prinzipien bekannt, um den Gleitschuh am Kolben mit Hilfe eines Kugelgelenks zu befestigen. Hierzu werden Kolben und Gleitschuh mit Hilfe eines Verbindungselements formschlüssig mitein­ ander verbunden, wobei Maßnahmen getroffen sind, daß die Kugel des Kugelgelenks im Gleitschuh so gelagert ist, daß die erforderliche Drehbewegung zwischen Gleit­ schuh und Kolben möglich ist.
US 3 183 848 beschreibt eine nach dem Axialkolben-Prin­ zip wirkende Pumpe, bei der die Gleitschuhe aus Nylon gebildet sind, die mit Hilfe eines Metall-Clips an der Kugel des Kugelgelenks befestigt sind.
Zwischen dem Gleitschuh und der Steuerfläche bzw. dem Gleitschuh und dem Kolben im Kugelgelenk entsteht im Betrieb der Maschine Reibung durch die Bewegung der jeweiligen Teile relativ zueinander. Um die Abnutzung und die Reibungsverluste nicht zu groß werden zu las­ sen, werden die Berührungsflächen daher geschmiert. Zum Schmieren verwendet man hierbei die ohnehin zur Verfü­ gung stehende Hydraulikflüssigkeit. Dies führt aber dazu, daß man bei der Auswahl der Hydraulikflüssigkei­ ten auf die Flüssigkeiten beschränkt ist, die eine aus­ reichende Schmierfähigkeit besitzen. Dies sind im we­ sentlichen synthetische Öle, die im Zuge der zunehmen­ den Umweltschutz-Diskussion immer kritischer betrachtet werden. Der Ersatz dieser Öle durch andere Flüssigkei­ ten ist nur beschränkt möglich, da wie erwähnt, die Schmierfähigkeit nicht in allen Fällen sichergestellt ist.
Es ist daher bei einer Maschine der eingangs genannten Art (JP 2-125 979 A) bekannt, zwischen dem Gleitschuh und der Steuerfläche eine reibungsvermindernde Schicht aus einem mit Fasern versetzten Kunststoff vorzusehen.
Die Befestigung eines derartigen Kunststoffs am Gleit­ schuh ist jedoch relativ aufwendig. Sie erfordert ein Aufrauhen oder Einnuten der mit der Schicht zu verse­ henden Oberfläche, auf die dann die reibungsvermindern­ de Schicht aufgeklebt werden soll. Da die Klebeverbin­ dung im wesentlichen durch Scherkräfte belastet ist, besteht die Gefahr, daß die Verbindung nicht lange hält, die reibungsvermindernde Schicht also abgelöst wird, was zu einer Beschädigung der Maschine führt. Ferner besteht bei der bekannten Maschine die Gefahr, daß sich im Kugelgelenk eine zu große Reibung entwik­ kelt, die schließlich zu einem Fressen oder Festsetzen dieses Gelenks führen kann. Auch dies würde zu einer Beschädigung der Maschine führen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Maschine anzugeben, die auch bei Ver­ wendung von Hydraulikflüssigkeiten mit geringerer Schmierfähigkeit zuverlässig betrieben werden kann und preisgünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einer hydraulischen Maschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die rei­ bungsvermindernde Schicht auf mindestens eine weitere Berührungsfläche ausgedehnt ist.
Die reibungsvermindernde Schicht an den Oberflächen, die die Berührungsflächen bilden, bildet nun funktional ein eigenes Maschinenelement, das die Funktion der "Schmierung", die bisher durch die Hydraulikflüssigkeit wahrgenommen wurde, bewirkt. Wenn das Material, aus dem die reibungsvermindernde Schicht gebildet ist, richtig auf das Material des relativ dazu bewegten Teiles abge­ stimmt ist, lassen sich Reibungswerte erreichen, die durchaus mit Reibungswerten einer flüssigkeitsge­ schmierten Berührungsfläche vergleichbar sind. Da es sich nur um eine Schicht handelt, der übrige Aufbau der Kolben-Gleitschuh-Einheit aber im wesentlichen unver­ ändert bleibt, entstehen auch keine Stabilitäts- oder Festigkeitsprobleme, wie sie beim Ersatz des Gleit­ schuhs durch ein Kunststoffteil insbesondere bei höhe­ ren Temperaturen auftreten könnten. Die Ausdehnung der reibungsvermindernden Schicht über eine Berührungsflä­ che hinaus auf eine weitere Berührungsfläche hat den Vorteil, daß die Schicht nun nicht mehr eben sein kann, sondern in irgendeiner Art und Weise in die dritte Di­ mension geht, um den Zusammenhang zwischen mehreren Berührungsflächen sicherzustellen. Bei einer derartigen Ausgestaltung entstehen aber zwangsläufig Teile oder Abschnitte der Schicht, die senkrecht zu den auftreten­ den Kräften gerichtet sind, die also Schicht mit einer relativ großen Zuverlässigkeit am Gleitschuh festgehal­ ten werden kann. Die Kräfte können hier im wesentlichen durch Formschluß der Schicht mit dem Gleitschuh aufge­ nommen werden. Klebeverbindungen werden entsprechend schwächer belastet.
Bevorzugterweise ist eine dritte Berührungsfläche zwi­ schen einer Druckplatte und dem Gleitschuh vorgesehen, und die reibungsvermindernde Schicht ist auf alle drei Berührungsflächen ausgedehnt. Die Relativbewegung zwi­ schen der Druckplatte und dem Gleitschuh ist zwar nur relativ klein. Sie ist aber nicht vollständig vernach­ lässigbar. Die bei dieser Relativbewegung hervorgerufe­ ne Reibung wird durch die Ausdehnung der reibungsver­ mindernden Schicht auch hier ganz drastisch vermindert. Außerdem hat die Ausdehnung der reibungsvermindernden Schicht auf die dritte Berührungsfläche den Vorteil, daß die Schicht noch besser am Gleitschuh gehalten wer­ den kann.
Bevorzugterweise ist die reibungsvermindernde Schicht durch ein Kunststoffteil gebildet. Dieses Kunststoff­ teil kann beim Zusammenbau der Kolben-Gleitschuh-Ein­ heit mit eingebaut werden. Mit Kunststoffen lassen sich sehr niedrige Reibungswerte erzielen. Als Kunststoff für das Teil kommen insbesondere Werkstoffe aus der Gruppe der hochfesten thermoplastischen Kunststoffe auf der Basis von Polyaryletherketonen, insbesondere Poly­ etheretherketonen, Polyamiden, Polyacetalen, Polyary­ lether, Polyethylenterephtalaten, Polyphenylensulfiden, Polysulfonen, Polyethersulfonen, Polyetherimiden, Po­ lyamidimid, Polyacrylaten, Phenol-Harzen, wie Novolack- Harzen, oder ähnliches in Betracht, wobei als Füllstoffe Glas, Graphit, Polytetrafluorethylen oder Kohlenstoff, insbesondere in Faserform, verwendet wer­ den können. Bei Verwendung derartiger Materialien läßt sich auch Wasser als Hydraulikflüssigkeit verwenden.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß das Kunststoffteil als Gußteil, insbesondere als Spritzgußteil, ausgebil­ det ist. Durch Gießen, insbesondere durch das Spritz­ gießen des Kunststoffteils erreicht man mehrere Vortei­ le gleichzeitig. Zum einen entsteht hierdurch auf ein­ fache Art und Weise die reibungsvermindernde Schicht. Andererseits können die Toleranzen in den Abmessungen vergrößert werden. Unstimmigkeiten werden dann beim Gießen durch die Kunststoffschicht aufgefüllt. Ledig­ lich im Bereich des Kugelgelenks muß gewährleistet sein, daß die Kugel und die die Kugel aufnehmende Aus­ nehmung des Gleitschuhs ihre im wesentlichen sphärische Form behalten. Man kann hierdurch also weiterhin eine Verminderung der Herstellungskosten erreichen.
Bevorzugterweise sind in der reibungsvermindernden Schicht Oberflächenstrukturen vorgesehen. Derartige Oberflächenstrukturen dienen insbesondere in der Berüh­ rungsfläche zwischen dem Gleitschuh und der Steuerflä­ che zur Ausbildung einer hydrostatischen Entlastung. Auch können über derartige Oberflächenstrukturen, die beispielsweise als Kanäle oder Taschen ausgebildet sein können, Kräfte ausbalanciert werden, so daß der Gleit­ schuh ein verbessertes Gleichgewicht erhält. Bislang mußten diese Oberflächenstrukturen in die entsprechende Oberfläche des Gleitschuhs eingearbeitet werden, wozu in der Regel eine spanende Materialbearbeitung notwen­ dig war. Durch die Ausbildung der Oberflächenstrukturen in der Schicht läßt sich dieser Arbeitsschritt sparen. Man kann die Strukturen beim Erzeugen der Schicht mit­ einarbeiten, insbesondere dann, wenn die Schicht gegos­ sen oder spritzgegossen wird.
Bevorzugterweise ist die reibungsvermindernde Schicht am Gleitschuh befestigt. Die reibungsvermindernde Schicht macht damit alle Bewegungen des Gleitschuhs mit. Unabhängig von der Lage des Gleitschuhs ist also die Reibungsverminderung immer sichergestellt.
Vorteilhafterweise ist die reibungsvermindernde Schicht einstückig mit einem Halteteil ausgebildet, das in ei­ ner im wesentlichen senkrecht zur jeweiligen Berüh­ rungsfläche verlaufenden Bohrung angeordnet ist. Das Halteteil sichert die reibungsvermindernde Schicht da­ gegen, auf dem Gleitschuh verschoben zu werden. Für eine derartige Verschiebung wären Kräfte notwendig, die zumindest eine Komponente im wesentlichen parallel zur jeweiligen Berührungsfläche aufweisen. Wenn nun das Halteteil senkrecht zu der Berührungsfläche verläuft, werden die parallel zur Berührungsfläche verlaufenden Kräfte von ihm aufgenommen.
Mit besonderem Vorteil ist an beiden Berührungsflächen jeweils eine reibungsvermindernde Schicht vorgesehen, und beide Schichten sind durch das Halteteil miteinan­ der verbunden. Alle reibungsvermindernden Schichten sind also einstückig ausgeführt. Dies vereinfacht die Herstellung. Die reibungsvermindernde Schicht kann in einem einzigen Herstellungsgang erzeugt werden. Es kön­ nen im Nachhinein keine störenden Übergänge gebildet werden, die den vorteilhaften Effekt der Reibungsver­ minderung wieder aufheben würden.
Bevorzugterweise weist das Halteteil eine Durchgangs­ öffnung auf, die mit einer im Kolben vorgesehenen Durchgangsbohrung in Verbindung steht. Durch die Durch­ gangsbohrung kann Hydraulikflüssigkeit aus dem Kolben durch die Durchgangsöffnung zur Berührungsfläche zwi­ schen Gleitschuh und Steuerfläche gelangen und dort eine hydrostatische Entlastung bewirken. Auch wenn die Hydraulikflüssigkeit nicht mehr oder nicht mehr in aus­ reichendem Maß schmiert, wird durch diese Maßnahme doch eine weitere Reibungsverminderung bewirkt.
Mit besonderem Vorteil schließt die reibungsvermindern­ de Schicht den Gleitschuh zumindest im Druckbereich dicht ein. Dies verhindert, daß die unter Druck stehen­ de Hydraulikflüssigkeit zwischen Schicht und Gleitschuh eindringt und eine Zerstörung des Zusammenhalts von Gleitschuh und reibungsvermindernder Schicht bewirkt. Eine einfache Benetzung mit druckloser Hydraulikflüs­ sigkeit in Bereichen, in denen der Gleitschuh nicht vollständig von der reibungsvermindernden Schicht ein­ geschlossen ist, ist unschädlich.
Vorteilhafterweise weist der Gleitschuh einen Körper mit einer Ausnehmung auf, deren Öffnung eine Weite hat, die mindestens gleich dem Durchmesser der im Kugelge­ lenk enthaltenen Kugel entspricht. Dies erleichtert die Fertigung einer Kolben-Gleitschuh-Einheit ganz erheb­ lich. Die Kugel kann problemlos und ohne weitere Ver­ formungsarbeit in die Ausnehmung eingebracht werden. Gehalten wird die Kugel später dann durch das Kunst­ stoffteil, das gegebenenfalls die Öffnung so weit ver­ kleinert, daß die Kugel nicht mehr aus der Ausnehmung entfernt werden kann.
Hierbei ist bevorzugt, daß die Ausnehmung eine von ei­ ner Kugelform abweichende Form aufweist. Auch dies ver­ einfacht die Fertigung. Bei der Herstellung der Ausneh­ mung können größere Toleranzen zugelassen werden. Die sphärische Gleitfläche, die mit der Kugel des Kugelge­ lenks zusammenwirkt, wird dann durch das Kunststoffteil beziehungsweise die reibungsvermindernde Schicht be­ reitgestellt. Außerdem läßt sich mit dieser Maßnahme sicherstellen, daß sich die Kugel gegenüber der rei­ bungsvermindernden Schicht bewegt und die reibungsver­ mindernde Schicht stationär in der Ausnehmung bleibt.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Zusammen­ bau einer oben beschriebenen Kolben-Gleitschuh-Einheit, bei der ein Spritzgußteil aus Kunststoff erzeugt und am Gleitschuh befestigt wird.
Das Spritzgußteil bildet die reibungsvermindernde Schicht. Durch eine geeignete Werkstoffpaarung von Kunststoff und dem Material der Steuerfläche bzw. dem Material der Kugel des Kugelgelenks lassen sich hier sehr zufriedenstellende Reibungswerte erzielen.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß das Spritzgußteil in situ erzeugt wird, nachdem der Kolben und der Gleit­ schuh zusammengesetzt worden sind. Jedes Spritzgußteil ist also an die individuelle Kolben-Gleitschuh-Einheit angepaßt. Fertigungstoleranzen können hiermit weitge­ hend ausgeglichen werden. Gegebenenfalls kann auch der Zusammenbau von Kolben und Gleitschuh dadurch verein­ facht werden, daß die Öffnung der sphärischen Ausneh­ mung im Gleitschuh, die die Kugel des Kugelgelenks auf­ nimmt, so groß ist, daß die Kugel mit ihrem größten Durchmesser hindurchpaßt. Nach dem Einführen der Kugel in die sphärische Ausnehmung wird dann der Kunststoff eingespritzt, so daß die Kugel so weit umschlossen ist, daß sie nicht mehr von alleine aus der Ausdehnung her­ ausrutschen kann.
Bevorzugterweise wird der Kunststoff durch den Gleit­ schuh hindurch zu mindestens einer Berührungsfläche transportiert. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, daß ein definierter Pfad für den Spritzguß-Kunststoff gebildet ist. Hierzu muß lediglich eine Durchgangsboh­ rung im Gleitschuh vorgesehen sein. Durch den Kolben wird eine entsprechende Negativform eingeführt, die sicherstellt, daß ein Flüssigkeitspfad durch den Gleit­ schuh gebildet wird, der später eine hydrostatische Schmierung der Gleitfläche zwischen Gleitschuh und Steuerfläche ermöglicht. Gegebenenfalls wird nach dem Gießen ein Teil der Grundfläche abgedreht, um diese Durchgangsbohrung zu öffnen. Mit dieser Maßnahme läßt sich der Austrittsdurchmesser der Bohrung relativ genau bestimmen.
Mit Vorteil werden der Kolben und der Gleitschuh vor dem Spritzgießen zusammen in ein Haltewerkzeug einge­ spannt. Hierdurch läßt sich der Spalt zwischen der am Kolben befestigten Kugel des Kugelgelenks und dem Gleitschuh relativ genau so einstellen, daß er überall im wesentlichen die gleiche Dicke hat. Das Spritzguß­ teil wird dann im Bereich der ersten Berührungsfläche im wesentlichen überall gleichmäßig belastet. Dies er­ möglicht eine lange Lebensdauer. Außerdem wird die Fer­ tigung dadurch vereinfacht. Die Kolben-Gleitschuh-Ein­ heit verbleibt so lange in dem Werkzeug, bis der Kunst­ stoff ausgehärtet ist.
Bevorzugterweise definiert das Haltewerkzeug die Außen­ form des Gleitschuhs. Mit Hilfe des Haltewerkzeugs las­ sen sich damit auch die gewünschten Oberflächenstruktu­ ren beim Spritzgießen erzeugen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich­ nung erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Kolben- Gleitschuh-Einheit.
Eine Kolben-Gleitschuh-Einheit 1 weist einen Kolben 2 und einen Gleitschuh 3 auf, die über ein Kugelgelenk 4 miteinander drehbar verbunden sind. Das Kugelgelenk 4 weist hierzu eine am Kolben 2 befestigte Kugel 5 und eine im Gleitschuh 3 vorgesehene sphärische Ausnehmung 6 auf.
Der Kolben 2 weist in an sich bekannter Weise in seinem inneren einen Hohlraum 7 auf, der mit einer die Kugel 5 durchsetzenden Durchgangsbohrung 8 verbunden ist.
Der Gleitschuh 3 gleitet auf einer Steuerfläche 9, die in einer hydraulischen Maschine des Axialkolben-Typs beispielsweise durch die Gleitfläche einer Taumelschei­ be gebildet sein kann.
Selbstverständlich kann die Kugel 5 auch am Gleitschuh und die Ausnehmung 6 auch am Kolben 2 vorgesehen sein.
Der Gleitschuh 3 weist einen Körper 10 auf, der voll­ ständig von einer Kunststoffschicht 11 umgeben ist. In vielen Fällen wird es auch ausreichen, die Kunststoff­ schicht 11 an der radialen Außenseite des Körpers 10 nur über einen Teil der axialen Länge vorzusehen. Hier­ bei sollte sichergestellt sein, daß die Schicht 11 eine derartige Länge hat, daß sie die Dicke einer Anpreß­ scheibe 17 überschreitet, also auch die Reibung zwi­ schen der Anpreßscheibe 17 und dem Körper 10 in einem Bereich, der durch die Flächen 18, 19 gebildet wird, herabsetzt. Die Kunststoffschicht 11 weist an ihrer der Steuerfläche 9 zugewandten Seite Oberflächenstrukturen auf, nämlich Ausnehmungen 12 und Vorsprünge 13. Die Ausnehmungen bilden Kanäle und Taschen, die über eine Durchgangsöffnung 14 mit der Durchgangsbohrung 8 in der Kugel 5 in Verbindung stehen. Die Durchgangsöffnung 14 weitet sich an ihrem der Kugel zugewandten Ende 5 etwas konisch auf, so daß die Verbindung zwischen der Durch­ gangsbohrung 8 und der Durchgangsöffnung 14 auch dann sichergestellt ist, wenn der Gleitschuh 3 gegenüber dem Kolben 2 geneigt ist. Die Aufweitung kann auch eine andere Form haben, solange sichergestellt ist, daß auch bei einem geneigten Gleitschuh Hydraulikflüssigkeit zur Gleitfläche gelangt.
Die Kunststoffschicht 11 füllt auch einen Zwischenraum zwischen dem Gleitschuhkörper 10 und der Kugel 5 aus. Sie bildet hier eine erste Berührungsfläche bzw. einen ersten Berührungsbereich des Gleitschuhs 3. Im Bereich der Steuerfläche 9 bildet die Kunststoffschicht 11 eine zweite Berührungsfläche bzw. einen Berührungsbereich. Die Kunststoffschicht 11 umgibt den Gleitschuhkörper 10 hier vollständig, d. h. auch im Bereich einer Bohrung 16, die im wesentlichen senkrecht zu den Berührungsflä­ chen steht. In dieser Bohrung 16 bildet die Kunststoff­ schicht 11 ein Halteteil 15, das parallel zu den Berüh­ rungsflächen gerichtete Kräfte aufnehmen kann, mithin die Kunststoffschicht 11 sicher an ihrem Platz hält und vor Verschiebungen schützt. Eine dritte Berührungsflä­ che ist zur Anpreßscheibe 17 gebildet.
Durch eine geeignete Abstimmung des Kunststoffs der Kunststoffschicht 11 mit dem Material der Kugel 5 bzw. der Steuerfläche 9 lassen sich Reibungswerte an der ersten und an der zweiten Berührungsfläche erzielen, die mit denen einer flüssigkeitsgeschmierten Berüh­ rungsfläche durchaus vergleichbar sind. Man kann also bei der Verwendung einer derartigen Kunststoffschicht 11 auf die Schmierung durch die Hydraulikflüssigkeit verzichten.
Die Kunststoffschicht 11 wird durch Spritzgießen herge­ stellt. Hierzu werden der Kolben 2 und der Gleitschuh 3 zusammen in einem Haltewerkzeug gehalten. Das Halte­ werkzeug definiert die Lage von Kolben 2 und Gleitschuh 3 so zueinander, daß der gewünschte Spalt zwischen dem Gleitschuhkörper 10 und der Kugel 5 entsteht. Gleich­ zeitig umgibt das Haltewerkzeug den Gleitschuhkörper 10 mit Abstand von außen. Am Boden des Haltewerkzeugs ist eine Negativform für die Oberflächenstrukturen 12, 13 vorgesehen. In den Kolben 2 der so gehaltenen Kolben- Gleitschuh-Kombination wird nun durch den Hohlraum 7 eine Negativform eingefahren, die einen Teil der Durch­ gangsöffnung 14 freihält. Nun wird von der anderen Sei­ te des Gleitschuhs 3 ein Kunststoff eingespritzt. Der Kunststoff verteilt sich, wobei seine Ausbreitung durch den Gleitschuhkörper 10, die Kugel 5 und das nicht nä­ her dargestellte Haltewerkzeug begrenzt wird. Der Spritzgieß-Kunststoff kann also problemlos in den Spalt zwischen dem Gleitschuhkörper 10 und der Kugel 5 ein­ dringen. Am oberen Ende verbindet er sich dann mit ei­ nem Teil des Kunststoffs, der außen um den Gleitschuh­ körper 10 herumgeflossen ist. Hierdurch läßt sich eine vollständige Einkleidung des Gleitschuhkörpers errei­ chen. Eine nachfolgende mechanische Bearbeitung ist nicht mehr notwendig, weil die Oberflächenstruktur 12, 13 in der zweiten Berührungsfläche bereits beim Gießen entstanden ist. Wenn die die Durchgangsöffnung 14 frei­ haltende Negativform nicht die ganze Länge der Durch­ gangsöffnung 14 ausgefüllt hat, muß gegebenenfalls ein Teil der Unterseite des Gleitschuhs 3 abgedreht werden.
Eine derartige Kolben-Gleitschuh-Einheit 1 kann auch mit Hydraulikflüssigkeiten arbeiten, die keine schmie­ rende Wirkung besitzen. Die Kontaktbelastung zwischen einander berührenden Teilen werden ausschließlich durch die Kunststoffschicht 11 aufgenommen. Zwei Metallteile könnten z. B. nicht verwendet werden, weil sie ohne Schmierung zu stark aneinander reiben würden. In der Vergangenheit wurden deshalb Metallteile mit losen La­ germaterialien zwischen den Reibungsflächen verwendet. Derartige Konstruktionen können zwar bei niedrigen Drücken verwendet werden, bei hohen Drücken besteht jedoch die Gefahr, daß die Hydraulikflüssigkeit in die Spalten zwischen Lagermaterial und Metallteile ein­ dringt, was einerseits zu einer erhöhten Leckage, ande­ rerseits aber auch zu einer Zerstörung des Lagermateri­ als an sich führt, weil dieses beispielsweise zerreißen kann. Derartige Effekte werden mit der dargestellten reibungsvermindernden Schicht vermieden.

Claims (17)

1. Hydraulische Maschine mit einer Kolben-Gleitschuh- Einheit, bei der Kolben und Gleitschuh über ein eine erste Berührungsfläche bildendes Kugelgelenk miteinander verbunden sind und der Gleitschuh über eine zweite Berührungsfläche auf einer Steuerfläche aufliegt, wobei an einer Berührungsfläche eine rei­ bungsvermindernde Schicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die reibungsvermindernde Schicht (11) auf mindestens eine weitere Berüh­ rungsfläche ausgedehnt ist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Berührungsfläche (18, 19) zwischen einer Druckplatte (10) und dem Gleitschuh (3) vor­ gesehen ist und die reibungsvermindernde Schicht (13) auf alle drei Berührungsflächen ausgedehnt ist.
3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die reibungsvermindernde Schicht (11) durch ein Kunststoffteil gebildet ist.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffteil als Gußteil, insbesondere als Spritzgußteil, ausgebildet ist.
5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der reibungsvermindernden Schicht (11) Oberflächenstrukturen (12, 13) vorge­ sehen sind.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die reibungsvermindernde Schicht (11) am Gleitschuh (3) befestigt ist.
7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die reibungsvermindernde Schicht (11) einstük­ kig mit einem Halteteil (15) ausgebildet, das in einer im wesentlichen senkrecht zur jeweiligen Be­ rührungsfläche verlaufenden Bohrung (16) angeordnet ist.
8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Berührungsflächen jeweils eine rei­ bungsvermindernde Schicht (11) vorgesehen ist und beide Schichten durch das Halteteil miteinander verbunden sind.
9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (15) eine Durchgangsöffnung (14) aufweist, die mit einer im Kolben (2) vorgesehenen Durchgangsbohrung (8, 7) in Verbindung steht.
10. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die reibungsvermindernde Schicht (11) den Gleitschuh zumindest im Druckbe­ reich dicht einschließt.
11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh (3) einen Körper (10) mit einer Ausnehmung (6) aufweist, deren Öff­ nung eine Weite hat, die mindestens gleich dem Durchmesser der im Kugelgelenk (4) enthaltenen Ku­ gel (5) entspricht.
12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (6) eine von einer Kugelform abweichende Form aufweist.
13. Verfahren zum Zusammenbau einer in den Ansprüchen 1 bis 12 beschriebenen Kolben-Gleitschuh-Einheit, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Spritzgußteil (11) aus Kunststoff erzeugt und am Gleitschuh (3) befe­ stigt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzgußteil (11) in situ erzeugt wird, nachdem der Kolben (2) und der Gleitschuh (3) zu­ sammengesetzt worden sind.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff durch den Kolben (2) hindurch zumindestens einer Berührungsfläche transportiert wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (2) und der Gleitschuh (3) vor dem Spritzgießen zusammen in ein Haltewerkzeug eingespannt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltewerkzeug die Außenform des Gleitschuhs (3) definiert.
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EP94904146A EP0679224B1 (de) 1993-01-18 1993-12-23 Hydraulische maschine und verfahren zur zusammenstellung eines kolbens und eines gleitschuhs
AU58321/94A AU5832194A (en) 1993-01-18 1993-12-23 Hydraulic machine and method for assembling a piston and slider shoe unit
JP6515598A JPH08500879A (ja) 1993-01-18 1993-12-23 ピストン・スライダーシューユニットの組立用油圧機械とその方法
DK94904146T DK0679224T3 (da) 1993-01-18 1993-12-23 Hydraulisk maskine og fremgangsmåde til samling afstempel- og glideskoenhed
PCT/DK1993/000443 WO1994016217A1 (en) 1993-01-18 1993-12-23 Hydraulic machine and method for assembling a piston and slider shoe unit
US08/446,679 US5601009A (en) 1993-01-18 1993-12-23 Hydraulic machine and method for assembling a piston and slider shoe unit

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WO (1) WO1994016217A1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0763657A1 (de) * 1995-09-15 1997-03-19 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Axialkolbenmaschine mit spannungsreduzierten Gleitschuhen
EP0785359A1 (de) * 1996-01-18 1997-07-23 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Gewichtsoptimierter, mehrteiliger Gleitschuh
DE19605369A1 (de) * 1996-02-14 1997-08-21 Schaeffler Waelzlager Kg Kolbenmaschine mit Kunststoffkolben
WO1998039568A1 (en) * 1997-03-06 1998-09-11 J.H. Fenner & Co. Limited Improvements in and relating to hydraulic pumps and motors
WO1999030032A1 (de) * 1997-12-10 1999-06-17 Peter Kleinedler Axialkolbenmaschine
US6092457A (en) * 1997-08-06 2000-07-25 Kayaba Kogyo Kabushiki Kaisha Hydraulic pump or motor
EP1527285B1 (de) * 2002-08-05 2006-04-19 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Gleitschuh und verfahren zum ausbilden von unterteilungen an einer gleitebene eines gleitschuhs
EP4239184A1 (de) * 2022-03-02 2023-09-06 Danfoss A/S Kolben einer hydraulischen kolbenmaschine

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996001947A1 (en) * 1994-07-08 1996-01-25 Danfoss A/S A piston with a slide shoe and method of manufacturing same
DE69511872T2 (de) * 1994-07-08 2000-05-04 Danfoss A/S, Nordborg Kolben mit gleitschuh für hydraulischen kolbenmotor
DE4424610C2 (de) * 1994-07-13 1999-11-11 Danfoss As Hydraulische Kolbenmaschine
DE4424672A1 (de) * 1994-07-13 1996-01-18 Danfoss As Kolben-Gleitschuh-Anordnung
JPH09112410A (ja) * 1995-10-24 1997-05-02 Mitsubishi Electric Corp 斜板式ポンプ
US6354186B1 (en) 1998-12-08 2002-03-12 Caterpillar Inc. Hydrostatic thrust bearing for a wobble plate pump
DE60042406D1 (de) * 1999-04-29 2009-07-30 Elvir Causevic Handgehaltenes audiometrisches gerät und verfahren für hörtest
DE102006057364B4 (de) * 2006-12-04 2011-08-25 Danfoss A/S Wasserhydraulische Maschine
DE102011108960A1 (de) * 2011-07-29 2013-01-31 Robert Bosch Gmbh Gleitschuh für einen Kolben einer hydraulischen Kolbenmaschine
US10309380B2 (en) 2011-11-16 2019-06-04 Ocean Pacific Technologies Rotary axial piston pump
CN102889296B (zh) * 2012-10-30 2014-12-24 敦化市亚联机械制造有限公司 一种双钢带压机用十字万向轴铰接装置
US10094364B2 (en) 2015-03-24 2018-10-09 Ocean Pacific Technologies Banded ceramic valve and/or port plate
CN106523345B (zh) * 2016-11-22 2018-05-29 浙江大学 一种基于slm技术的封闭空心薄壁柱塞及柱塞泵
CN106499625B (zh) * 2016-11-22 2018-05-15 浙江大学 基于slm技术的轻量化柱塞及柱塞泵
KR102368496B1 (ko) * 2017-07-31 2022-03-02 현대모비스 주식회사 전자제어식 브레이크 시스템용 펌프장치
JP7186606B2 (ja) * 2018-12-27 2022-12-09 日立建機株式会社 斜板式液圧回転機械

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2025169A1 (de) * 1970-05-23 1971-12-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Gleitschuh für hydrostatische Kolbenmaschine
GB1355325A (en) * 1971-12-27 1974-06-05 Aisin Seiki Hydraulic axial plunger pumps or motors
DE2307953A1 (de) * 1973-02-17 1974-08-29 Bosch Gmbh Robert Kolben-gleitschuh-element fuer hydrostatische kolbenmaschinen
DE8910667U1 (de) * 1989-09-07 1989-11-16 Alfred Kärcher GmbH & Co, 7057 Winnenden Hochdruckreinigungsgerät mit einer Taumelscheibenkolbenpumpe
DE4034766A1 (de) * 1990-11-02 1992-05-07 Mann Und Kortmann Gmbh Umformrollverfahren zur montage von kolben und gleitschuhen in hydraulischen axialkolbenmaschinen

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3183848A (en) * 1962-05-09 1965-05-18 Hydro Kinetics Inc Cartridge type pumping apparatus
US3261216A (en) * 1963-09-12 1966-07-19 Cryonetics Corp Motion translating apparatus
JPS6241980A (ja) * 1985-08-16 1987-02-23 Taiho Kogyo Co Ltd 斜板式コンプレツサ用シユ−
US4617856A (en) * 1986-01-13 1986-10-21 General Motors Corporation Swash plate compressor having integral shoe and ball
JP2961623B2 (ja) * 1990-11-22 1999-10-12 株式会社日立製作所 斜板式圧縮機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2025169A1 (de) * 1970-05-23 1971-12-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Gleitschuh für hydrostatische Kolbenmaschine
GB1355325A (en) * 1971-12-27 1974-06-05 Aisin Seiki Hydraulic axial plunger pumps or motors
DE2307953A1 (de) * 1973-02-17 1974-08-29 Bosch Gmbh Robert Kolben-gleitschuh-element fuer hydrostatische kolbenmaschinen
DE8910667U1 (de) * 1989-09-07 1989-11-16 Alfred Kärcher GmbH & Co, 7057 Winnenden Hochdruckreinigungsgerät mit einer Taumelscheibenkolbenpumpe
DE4034766A1 (de) * 1990-11-02 1992-05-07 Mann Und Kortmann Gmbh Umformrollverfahren zur montage von kolben und gleitschuhen in hydraulischen axialkolbenmaschinen

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-PA 18 78 690 vom 29.8.1963 *
DE-Z.: Der Zuliefermarkt, April 86, A. Knittel: "Drehdosierkolben aus Kunststoff" *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0763657A1 (de) * 1995-09-15 1997-03-19 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Axialkolbenmaschine mit spannungsreduzierten Gleitschuhen
EP0785359A1 (de) * 1996-01-18 1997-07-23 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Gewichtsoptimierter, mehrteiliger Gleitschuh
DE19605369A1 (de) * 1996-02-14 1997-08-21 Schaeffler Waelzlager Kg Kolbenmaschine mit Kunststoffkolben
WO1998039568A1 (en) * 1997-03-06 1998-09-11 J.H. Fenner & Co. Limited Improvements in and relating to hydraulic pumps and motors
US6092457A (en) * 1997-08-06 2000-07-25 Kayaba Kogyo Kabushiki Kaisha Hydraulic pump or motor
WO1999030032A1 (de) * 1997-12-10 1999-06-17 Peter Kleinedler Axialkolbenmaschine
EP1527285B1 (de) * 2002-08-05 2006-04-19 Brueninghaus Hydromatik Gmbh Gleitschuh und verfahren zum ausbilden von unterteilungen an einer gleitebene eines gleitschuhs
EP4239184A1 (de) * 2022-03-02 2023-09-06 Danfoss A/S Kolben einer hydraulischen kolbenmaschine

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Publication number Publication date
DE4301123C2 (de) 1995-05-18
EP0679224A1 (de) 1995-11-02
JPH08500879A (ja) 1996-01-30
WO1994016217A1 (en) 1994-07-21
AU5832194A (en) 1994-08-15
DK0679224T3 (da) 1998-07-20
US5601009A (en) 1997-02-11
EP0679224B1 (de) 1997-10-22

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