DE4341846C1 - Steuerspiegel für eine hydraulische Kolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Steuerspiegel für eine hydraulische Kolbenmaschine, die einen gegenüber dem Steuerspiegel verdrehbaren Zylinderkörper aufweist, mit mindestens zwei Steuernieren, die bei einer Drehung des Zylinderkörpers in der Bewegungsbahn einer Öffnung ei­ nes Zylinders im Zylinderkörper liegen, und ein Verfah­ ren zum Herstellen des Steuerspiegels.

Bei Kolbenpumpen, wie sie beispielsweise aus DE-AS 12 67 985 bekannt sind, muß der Zylinderkörper mit ei­ nem relativ großen Druck gegen den Steuerspiegel ge­ preßt werden, um den Übergang von den Zylindern zum Steuerspiegel möglichst dicht zu halten. Je größer die Undichtigkeiten in diesem Bereich sind, desto größer sind die Leckagen, was sich negativ auf den volumetri­ schen Wirkungsgrad der Maschine auswirkt. Der hohe Druck erzeugt jedoch erhebliche Reibungskräfte auf die Kontaktflächen zwischen Zylinderkörper und Steuerspie­ gel, die ohne zusätzliche Maßnahme relativ schnell zum Verschleiß oder sogar zur Zerstörung der Maschine füh­ ren. Dieser Erscheinung kann teilweise dadurch begegnet werden, daß die Kontaktfläche geschmiert wird, um die Reibung zu vermindern. Hierzu wird vielfach die Hydrau­ likflüssigkeit verwendet. Dies setzt jedoch voraus, daß die Hydraulikflüssigkeit in ausreichendem Maß schmie­ rende Eigenschaften besitzt. Durch diese Bedingung wird der Kreis der verwendbaren Hydraulikflüssigkeiten er­ heblich eingeschränkt. Flüssigkeiten, die ausreichende Schmierungseigenschaften aufweisen, sind unter dem Ge­ sichtspunkt der Umweltbelastbarkeit vielfach nicht un­ bedenklich, insbesondere dann, wenn es sich um synthe­ tische Öle handelt.

Ferner ist es aus DE 16 53 529 B2 bekannt, zur Rei­ bungsverminderung zwischen der Kontaktfläche des Zylin­ derkörpers und der Kontaktfläche der Steuerspiegel­ scheibe geradlinige Leisten aus Kohlenstoff anzuordnen, die in entsprechend geradlinig angeordneten Nuten in der Steuerspiegelscheibe eingesetzt sind. Hierbei ist es jedoch schwierig, den Steuerspiegel und die Stirn­ fläche des Zylinderkörpers dicht genug aneinander zu halten, so daß hier erhebliche Leckagen auftreten kön­ nen, die wiederum zu einem verminderten volumetrischen Wirkungsgrad der Maschine führen.

DE-AS 14 53 460 zeigt eine Lagerausbildung am Steuer­ spiegel einer Druckflüssigkeits-Axialkolbenmaschine, bei der außerhalb der Steuernieren in Ringflächen Trag­ schichten angeordnet sind, die nach innen von Ringnuten begrenzt und durch Radialnuten in Tragteile aufgeteilt sind. Die Stärke einiger Tragteile nimmt von innen nach außen ab.

DE 40 35 748 A1 zeigt eine Axialkolbenpumpe für hohe Drehzahlen mit einem gegenüber einem Steuerspiegel ver­ drehbaren Zylinderkörper, wobei der Steuerspiegel min­ destens zwei Steuernieren aufweist, die bei einer Dre­ hung des Zylinderkörpers in der Bewegungsbahn eine Öff­ nung eines Zylinders im Zylinderkörper liegen. Das Steuerspiegelteil kann eine Schicht aus einem reibungs­ vermindernden Kunststoff aufweisen oder ganz aus Kunst­ stoff bestehen, wobei gegebenenfalls ein Metallkern vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steuer­ spiegel für eine hydraulische Maschine anzugeben, die mit schlecht schmierenden Hydraulikflüssigkeiten be­ treibbar ist und dennoch einen akzeptablen volumetri­ schen Wirkungsgrad erreicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Steuerspiegel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Steuernieren in mindestens einem Einsatz aus Kunststoff ausgeformt sind, der in einem Trägerkörper befestigt ist.

Bei dieser Ausbildung erfolgt die Reibung zwischen der Kontaktfläche des Zylinderkörpers und dem Steuerspiegel im Bereich der Steuernieren ausschließlich über eine Materialpaarung, die im Bereich des Steuerspiegels durch den Kunststoff, im Bereich des Zylinderkörpers aber durch das Material des Zylinderkörpers gebildet ist, das üblicherweise ein Metall, insbesondere Stahl sein wird. Durch die Verwendung des Kunststoffs wird die Funktion der "Schmierung" auf ein Maschinenelement übertragen. Es ist bekannt, daß es Werkstoffkombinatio­ nen gibt, die auch unter relativ großen Drücken relativ reibungsarm aneinandergleiten können. Durch eine geeig­ nete Auswahl des Materials für den Einsatz läßt sich daher die Reibung im Bereich der Kontaktfläche drastisch vermindern, ohne daß es notwendig ist, eine schmierende Flüssigkeit zuzuführen. Als Kunststoff für den Einsatz kommen insbesondere Werkstoffe aus der Gruppe der hochfesten thermoplastischen Kunststoffe auf der Basis von Polyaryletherketonen, insbesondere Poly­ etheretherketone (PEEK), Polyamide, Polyacetalene, Po­ lyarylether, Polyethylenterephtalate, Polyphenylensul­ fide, Polysulfone, Polyethersulfone, Polyetherimide, Polyamidimide, Polyacrylate, Phenol-Harze, wie Novo­ lack-Harze, oder ähnliches in Betracht, wobei als Füll­ stoffe Glas, Graphit, Polytetrafluorethylen oder Koh­ lenstoff, insbesondere in Faserform, verwendet werden können. Bei Verwendung derartiger Materialien läßt sich auch Wasser als Hydraulikflüssigkeit verwenden.

Die Verwendung des Kunststoffs ist hier auf den Einsatz begrenzt. Die auf den Steuerspiegel wirkenden Kräfte werden daher hauptsächlich durch den Trägerkörper auf­ genommen. Die Maschine ist also nach wie vor mit den erforderlichen Drücken betreibbar. Der Trägerkörper nimmt dabei nicht nur die Kräfte auf, sondern er ver­ hindert auch, daß der Einsatz in nennenswertem Maße verformt wird. Hierbei wird praktisch eine Trennung zwischen der Funktion der mechanischen Stabilität, die im wesentlichen vom Trägerkörper erfüllt wird, und der Reibungsverminderung, die im wesentlichen durch den Einsatz erfüllt wird, erreicht. Gleichzeitig dient der Einsatz aber noch der Leitung der Flüssigkeit, so daß hierdurch auch relativ problemlos der Weg der Hydrau­ likflüssigkeit in den Zylinderkörper sichergestellt werden kann.

Vorzugsweise ragt der Einsatz aus dem Trägerkörper zu­ mindest in Richtung auf den Zylinderkörper heraus. Der Überstand muß nicht groß sein. In der Regel werden hier wenige Zehntel oder sogar wenige Hundertstel Millimeter ausreichen. Durch diese Maßnahme wird aber sicherge­ stellt, daß die einzige Berührungsfläche zwischen dem Steuerspiegel und der Kontaktfläche des Zylinderkörpers auf dem Einsatz gebildet ist. Der Zylinderkörper kommt also nicht mit dem Trägerkörper in Berührung.

Vorzugsweise ist der Einsatz ringförmig ausgebildet. Er bildet also mit Ausnahme der Steuerniere eine geschlos­ sene Fläche, an der die Kontaktfläche des Zylinderkör­ pers permanent anliegt. Probleme, die durch Übergänge oder Stufen entstehen könnten, werden hierdurch von vornherein ausgeschlossen.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß eine Verdrehsiche­ rung zwischen Einsatz und Trägerkörper vorgesehen ist. Der Einsatz ist also drehfest im Trägerkörper gehalten. Das Steuerverhalten der Maschine kann daher durch ein Verdrehen des Einsatzes im Trägerkörper nicht mehr zu­ fällig oder unvorhersehbar geändert werden.

Vorzugsweise ist der Einsatz über eine Preßpassung mit dem Trägerkörper verbunden. Die Preßpassung stellt ei­ nerseits einen ausreichend festen Sitz des Einsatzes im Trägerkörper sicher. Andererseits erfordert sie keine zusätzlichen Befestigungsmittel, für deren Anwendung der Trägerkörper oder Einsatz zusätzlich bearbeitet werden müßte. Die Preßpassung erzeugt gleichzeitig eine gewisse Dichtigkeit zwischen dem Trägerkörper und dem Einsatz, wobei allerdings festzustellen ist, daß diese Dichtigkeit nicht absolut sein muß.

Mit Vorteil steht der Einsatz auch auf der dem Zylin­ derkörper abgewandten Seite aus dem Trägerkörper vor. Diese Seite liegt bei der hydraulischen Maschine norma­ lerweise an einem sogenannten Hinterflansch an, durch den die Zufluß- und Abfluß-Kanäle für die Hydraulik­ flüssigkeit verlaufen. Wenn der Einsatz nun auch auf dieser Seite über den Steuerspiegel hervorsteht, läßt sich beim Anpressen des Steuerspiegels an den Hinter­ flansch eine bessere Abdichtung zwischen Steuerspiegel und Hinterflansch erreichen, als dies bei einer Anlage des Trägerkörpers selbst an den Hinterflansch der Fall wäre. Mit der Ausbildung des Einsatzes, der auch auf der dem Zylinderkörper abgewandten Seite aus dem Trä­ gerkörper vorsteht, lassen sich also zusätzliche Dich­ tungen einsparen.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß im Einsatz oder im Trägerkörper auf der dem Zylinderkörper abgewandten Seite ein Druckentlastungskanal vorgesehen ist, der zwischen den Steuernieren angeordnet ist. Wenn der Ein­ satz auf dieser Seite über den Trägerkörper hervor­ steht, bildet sich zwischen dem Trägerkörper und dem Hinterflansch ein geschlossener Raum, in den unter ge­ wissen Umständen Hydraulikflüssigkeit eindringen kann. Durch den Druckentlastungskanal wird nun verhindert, daß die eindringende Flüssigkeit hier einen nicht zu kontrollierenden Druck aufbaut. Eindringende Hydraulik­ flüssigkeit kann vielmehr problemlos abfließen, so daß hier weder der Einsatz noch der Trägerkörper belastet werden können.

Vorzugsweise ist der Einsatz geteilt. Man könnte auch sagen, daß es sich bei dieser Ausgestaltung um zwei Einsätze handelt. Man kann nun die beiden Teile des Einsatzes oder die beiden Einsätze an die jeweiligen Gegebenheiten anpassen. Der Einsatz, der dem Zylinder­ körper gegenüberliegt, kann im Hinblick auf die Rei­ bungsverminderung ausgebildet sein. Bei dem Teil, der am Hinterflansch anliegt, kann eher der Gesichtspunkt der Abdichtung Berücksichtigung finden, weil der Steu­ erspiegel gegenüber dem Hinterflansch in der Regel nicht bewegt wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Trägerkörper aus zwei Ringen gebildet, die in radialer Richtung von innen und von außen am Einsatz anliegen. Der Steuer­ spiegel ist also dreigeteilt, wobei radial von innen nach außen ein Ring als Teil des Trägerkörpers, ein Ring als Einsatz und ein weiterer Ring als Teil des Trägerkörpers aneinander anliegen. Die mechanische Sta­ bilität wird durch die beiden Ringe des Trägerkörpers sichergestellt, während die Gleitfähigkeit und die Her­ stellung der Dichtigkeit zwischen dem Steuerspiegel und dem Zylinderkörper durch den Kunststoff-Einsatz gewähr­ leistet wird. Ein derartiger Steuerspiegel läßt sich relativ einfach fertigen, weil die Ringe, die vorzugs­ weise aus rostfreiem Stahl gebildet sind, relativ ein­ fach gefertigt werden können. Eine Bearbeitung des Trä­ gerkörpers zur Herstellung der Steuernieren ist nicht notwendig.

Alternativ dazu kann der Trägerkörper eine umlaufende Ringnut zur Aufnahme des Einsatzes aufweisen. In diesem Fall kann der Trägerkörper auch axial wirkende Kräfte aufnehmen, was zu einer höheren Belastbarkeit des Steu­ erspiegels führt. Allerdings ist hier eine Bearbeitung des Trägerkörpers erforderlich.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß im Trägerkörper mindestens eine Ablaufbohrung angeordnet ist, die auf der dem Zylinderkörper abgewandten Seite beginnt und zwischen Einsatz und Trägerkörper mündet, wobei die Ablaufbohrung insbesondere im Bereich der Steuerniere vorgesehen ist, die unter Druck stehender Hydraulik­ flüssigkeit ausgesetzt ist. Durch die Ablaufbohrung wird sichergestellt, daß zwischen Trägerkörper und Ein­ satz eindringende Hydraulikflüssigkeit ablaufen kann, bevor sie in diesen Bereich zwischen Einsatz und Trä­ gerkörper einen Druck aufbaut, der zu einer Trennung von Trägerkörper und Einsatz führt. Insbesondere dort, wo die Hydraulikflüssigkeit unter Druck steht, also bei einem Hydraulikmotor an der Einlaß-Niere und bei einer Hydraulikpumpe an der Auslaß-Niere, besteht gelegent­ lich die Gefahr, daß trotz der ansonsten relativ guten Dichtigkeit geringe Mengen an Hydraulikflüssigkeit zwi­ schen Einsatz und Trägerkörper vordringen können, die nach einer gewissen Betriebszeit ohne diese Maßnahme negative Folgen zeigen können.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist der Einsatz eine in Umfangsrichtung verlaufende Trenn­ fuge auf, die den Einsatz in einen radial inneren und einen radial äußeren Teil unterteilt. Mit dem Begriff "Trennfuge" soll hier lediglich ein konstruktives Ele­ ment benannt werden, das den radial inneren und den radialen äußeren Teil des Einsatzes voneinander trennt. Dies bedeutet jedoch nicht, daß die beiden Teile des Einsatzes einen wie immer gearteten radialen Abstand voneinander aufweisen. Vielmehr liegen die beiden Teile dicht an dicht aneinander. In einigen extremen Be­ lastungsbeispielen hat sich herausgestellt, daß der Kunststoffeinsatz unter der Einwirkung dieser hohen Belastungen bricht, wobei die Bruchstelle nur schwer zu kontrollieren ist. Durch das Vorsehen der Trennfuge wird nun diese Bruchstelle sozusagen vorweggenommen. Es hat sich gezeigt, daß ein Steuerspiegel mit einem der­ artig ausgebildeten Einsatz auch bei extremen Belastun­ gen problemlos arbeitet. Die radiale Unterteilung des Einsatzes läßt sich sowohl dann anwenden, wenn der Ein­ satz den Trägerkörper vollständig durchsetzt, als auch dann, wenn der Einsatz von einer oder von beiden Seiten her in den Träger eingepreßt ist. In allen Fällen ist nach dem Einsetzen gegebenenfalls noch eine Bearbeitung der Oberfläche des Einsatzes erforderlich, um die not­ wendige übergangslose Glätte der Gleitfläche zum Zylin­ derkörper zu erreichen.

Hierbei ist besonders bevorzugt, die Trennfuge durch die Steuernieren hindurchverläuft. Die Trennfuge muß hierbei lediglich die Zwischenräume zwischen den beiden Steuernieren überbrücken, so daß durch das Vorsehen der Trennfuge im Prinzip keine nennenswerte Schwächung des Einsatzes hervorgerufen wird.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstel­ len eines Steuerspiegels, wie er zuvor beschrieben wor­ den ist, bei dem der Einsatz als massives Teil in den Trägerkörper eingesetzt wird und die Steuernieren da­ nach herausgearbeitet werden.

Die Steuernieren können beispielsweise durch Fräsen hergestellt werden. Durch diese Maßnahme wird sicherge­ stellt, daß trotz der Verwendung eines Einsatzes die Steuernieren im Bezug auf den Steuerspiegel genau an der Stelle plaziert werden, wo sie vorgesehen sind. Man muß also beim Zusammensetzen von Einsatz und Trägerkör­ per nicht darauf achten, daß der Zusammenbau positions­ richtig erfolgt. Insbesondere in einer Ausgestaltung, bei der die Steuernieren teilweise auch im Trägerkörper verlaufen, wird auf diese Weise sichergestellt, daß der Übergang zwischen Trägerkörper und Einsatz für die Flüssigkeit glatt ist, also durch den Zusammenbau zwi­ schen Einsatz und Trägerkörper keine störenden Stufen entstehen.

Vorzugsweise wird der Einsatz in den Trägerkörper ge­ preßt. Durch das Pressen entsteht eine relativ feste Verbindung, insbesondere eine Preßpassung, die mit ei­ nem relativ kleinen Aufwand realisiert werden kann. Die Pressung kann in einem oder gegebenenfalls auch mehre­ ren Arbeitsgängen erfolgen.

Vorzugsweise wird der Einsatz in den Trägerkörper ein­ geschrumpft. Eine derartige Vorgehensweise empfiehlt sich insbesondere bei dem in zwei Ringe aufgeteilten Trägerkörper. Zum Beispiel kann zunächst der innere Stahlring eingeschrumpft werden, wobei er vor dem Ein­ setzen in den Kunststoffring abgekühlt worden ist, wäh­ rend danach der äußere Ring auf den Einsatz aufge­ schrumpft wird. Der äußere Ring muß dazu zuvor erhitzt worden sein. Man kann natürlich auch den Kunststoff- Einsatz erwärmen, bevor man ihn auf den inneren Stahl­ ring des Trägerkörpers auf schrumpft.

Vorzugsweise wird hierzu ein Einsatz mit einer Übergrö­ ße verwendet, die im Bereich von 2 bis 8‰, insbesonde­ re 3 bis 5‰ des Durchmessers des Einsatzes im einge­ bauten Zustand liegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Teil einer Kolbenmaschine,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines Steuerspiegels in Draufsicht und Querschnitt,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Steuerspiegels in Draufsicht und Querschnitt,

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform eines Steuerspiegels in Draufsicht,

Fig. 5 eine Detailvergrößerung des Steuerspiegels nach Fig. 4 perspektivisch, teilweise im Schnitt und

Fig. 6 eine vierte Ausführungsform eines Steuerspiegels in Draufsicht.

Eine hydraulische Maschine weist einen Zylinderkörper 1 auf, in dem mindestens ein Zylinder 2 angeordnet ist. Im Zylinder 2 ist ein Kolben 3 auf- und abbewegbar. Die Bewegung des Kolbens 3 wird über eine Schiefscheibe 4 gesteuert, an der der Kolben 3 mit Hilfe eines Gleit­ schuhs 5 anliegt.

Die entgegengesetzte Stirnseite des Zylinderkörpers 1, also die Seite, aus der der Kolben 3 nicht herausragt, weist eine Kontaktfläche 6 auf, mit der der Zylinder­ körper 1 an einem Steuerspiegel 7, der hier nur schema­ tisch dargestellt ist, anliegt. Wenn nun der Zylinder­ körper 1 in Richtung eines Pfeiles 8 gedreht wird, gleitet die Kontaktfläche 6 des Zylinderkörpers 1 über eine gegenüberliegende Kontaktfläche 9 des Steuerspie­ gels 7. Eine Öffnung 10 des Zylinders 2 kommt hierbei bei jeder Umdrehung des Zylinderkörpers 1 abwechselnd in Überdeckung mit einer Zulauföffnung 11 und einer Ablauföffnung 12 im Steuerspiegel, die mit einem nicht näher dargestellten Sauganschluß bzw. einem Druckan­ schluß verbunden sind. In diesem Fall wird die Maschine als Pumpe eingesetzt. Wird die Maschine als Motor ein­ gesetzt, wird die Zulauföffnung 11 mit einem Druckan­ schluß verbunden, während die Ablauföffnung 12 mit ei­ nem Tankanschluß verbunden wird. Während einer Auf­ wärtsbewegung des Kolbens 3 im Zylinder 2 wird damit Hydraulikflüssigkeit in den Zylinder 2 gefördert, wäh­ rend bei einer Abwärtsbewegung die Hydraulikflüssigkeit aus dem Zylinder 2 herausgeschoben wird.

Damit die Hydraulikflüssigkeit nur den zugewiesenen Weg benutzt, also nur durch die Zulauföffnung 11 und die Ablauföffnung 12, die im folgenden zusammenfassend als "Steuerniere" bezeichnet werden, tritt, ist es notwen­ dig, daß die übrigen Bereiche der Kontaktflächen 6, 9 diesen Flüssigkeitspfad abdichten. Der Zylinderkörper 1 und der Steuerspiegel 7 müssen daher unter einem gewis­ sen Druck aneinander anliegen.

Dieser Druck bewirkt jedoch, daß sich die Reibungskräf­ te in den Kontaktflächen 6, 9 erhöhen. Um die Reibung herabzusetzen, wurde bisher eine Flüssigkeitsschmierung verwendet, wobei die Hydraulikflüssigkeit als Schmier­ mittel diente.

Um auch Hydraulikflüssigkeiten verwenden zu können, die keine schmierenden Eigenschaften besitzen, werden nun Steuerspiegel verwendet, wie sie in den Fig. 2 bis 5 dargestellt sind.

Eine erste Ausgestaltung des Steuerspiegels 7 ist in Fig. 2 dargestellt, wobei Fig. 2a eine Draufsicht und Fig. 2b einen Schnitt II-II nach Fig. 2a darstellt.

Der Steuerspiegel 7 besteht hierbei aus zwei aus rost­ freiem Stahl hergestellten Ringen 13, 14, zwischen de­ nen ein Einsatz 15 aus Kunststoff angeordnet ist. Der Steuerspiegel 7 wird beispielsweise dadurch herge­ stellt, daß die beiden Stahlringe 13, 14 mit Preßpas­ sung dem Einsatz 15 aufgeschrumpft werden. Danach wer­ den die Steuernieren 11, 12 in an sich bekannter Weise durch Fräsen herausgearbeitet. Hierzu kann der Einsatz 15 eine Übergröße zwischen 2 und 8‰, insbesondere im Bereich von 3 bis 5‰ des Durchmessers des eingebauten Einsatzes aufweisen. Die Preßpassung kann in einem oder gegebenenfalls auch mehreren Arbeitsgängen erfolgen. So kann z. B. zunächst der innere Stahlring 14 dem Einsatz 15 und danach der äußere Stahlring 13 dem Einsatz 15 aufgepreßt werden. Die Herstellung hängt allerdings von den verwendeten Werkzeugen ab. Man kann auch zunächst den inneren Stahlring 14 abkühlen, so daß er schrumpft und ihn in den Einsatz 15 einsetzen. Danach kann der äußere Ring 13, der zuvor erwärmt worden ist, auf den Einsatz 15 aufgeschrumpft werden. Natürlich kann der Herstellungsvorgang auch in umgekehrter Reihenfolge ablaufen. Die beiden Ringe 13, 14 bilden einen Träger­ körper, in dem der Einsatz 15 befestigt ist.

Als Material für den Kunststoff, kommen insbesondere Werkstoffe aus der Gruppe der hochfesten thermoplasti­ schen Kunststoffe auf der Basis von Polyaryletherketo­ nen, insbesondere Polyetheretherketone (PEEK), Polyami­ de, Polyacetalene, Polyarylether, Polyethylenterephta­ late, Polyphenylensulfide, Polysulfone, Polyethersul­ fone, Polyetherimide, Polyamidimide, Polyacrylate, Phe­ nol-Harze, wie Novolack-Harze, oder ähnliches in Be­ tracht. Da der Zylinderkörper 1 üblicherweise aus Stahl gebildet ist, läßt sich durch diese Werkstoffpaarung, nämlich Stahl-Kunststoff, ein hervorragendes Reibungs­ verhalten erreichen, das durchaus Werte von ölge­ schmierten Reibungsflächen erreicht.

Der Trägerkörper 13, 14 weist eine Ausnehmung 16 auf, mit deren Hilfe der Steuerspiegel 7 verdrehsicher in der Maschine gehalten werden kann. Ferner ist eine wei­ tere Verdrehsicherung 17, beispielsweise ein Stift aus Stahl, vorgesehen, der den Einsatz 15 drehfest im Ver­ hältnis zum Trägerkörper 13, 14 hält.

Auf der dem Zylinderkörper 1 abgewandten Seite weist der Steuerspiegel 7 zwei Druckentlastungskanäle 18 auf, die einen Raum 19 auf der dem Zylinderkörper 1 abge­ wandten Seite des Steuerspiegels 7, der im eingebauten Zustand des Steuerspiegels noch durch einen nicht näher dargestellten Hinterflansch begrenzt wird, mit der Au­ ßenwelt verbindet. Hydraulikflüssigkeit, die eventuell in diesen Raum 19 eindringt, kann durch die Druckentla­ stungskanäle 18 problemlos abfließen.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Steuer­ spiegels 7′, bei dem Fig. 3b ein Schnitt entlang der Linie III-III von Fig. 3a ist. Teile, die denen der Fig. 2 entsprechen sind mit gleichen Bezugszeichen ge­ kennzeichnet.

Der Trägerkörper 20 ist bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 einteilig ausgebildet. Er weist eine ringförmig um­ laufende Nut 21 auf, in die der Einsatz 22 eingepreßt ist. In den Einsatz 22 sind wiederum die beiden Steuer­ nieren 11, 12 eingefräst.

Der Druckentlastungskanal 23 ist diesmal in den Träger­ körper 20 eingebracht.

Ferner sind zwei Ablaufbohrungen 24, 25 vorgesehen. Diese gehen aus von der dem Zylinderkörper 1 abgewand­ ten Seite des Steuerspiegels 7′ und münden zwischen dem Trägerkörper 20 und dem Einsatz 22 in der Nut 21. Die Ablaufbohrungen 24, 25 sind im Bereich der Steuerniere 11 angeordnet, die im Motorbetrieb mit unter Druck ste­ hender Hydraulikflüssigkeit versorgt wird. Hydraulik­ flüssigkeit, die trotz der Preßpassung zwischen den Einsatz 22 und den Trägerkörper 20 vordringt, kann durch die Ablaufbohrungen 24, 25 problemlos ablaufen, ohne einen Schaden anzurichten.

Fig. 4 und 5 zeigen ein weiteres Beispiel eines Steuer­ spiegels 7′′ bei dem gleiche Teile wieder mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Zusätzlich zu dem Einsatz 22, der bereits aus der Aus­ führungsform von Fig. 3 bekannt ist, ist ein weiterer Einsatz 27 im Trägerkörper 26 vorgesehen, der auf der dem Zylinderkörper 1 abgewandten Seite des Steuerspie­ gels 7′′ angeordnet ist. Der Trägerkörper 26 weist zur Aufnahme des zweiten Einsatzes 27 auf dieser Seite eine umlaufende Nut 28 auf. Der Steuerspiegel 7′′ der im ein­ gebauten Zustand mit der dem Zylinderkörper 1 abgewand­ ten Seite an einem Hinterflansch anliegt, wird über diesen Einsatz 27 besser abgedichtet als über die di­ rekte Anlage Trägerkörper-Hinterflansch. Die beiden Einsätze 22, 27 können aus dem gleichen Material beste­ hen. Sie können aber auch aus unterschiedlichen Mate­ rialien bestehen, wobei bei der Materialwahl des Ein­ satzes 22 dem Reibungsaspekt eine größere Bedeutung beigemessen werden wird, während das Material des Ein­ satzes 27 eher unter dem Gesichtspunkt der Dichtigkeit ausgewählt werden wird. Wenn beide Einsätze 22, 27 aus dem gleichen Material sind, kann man auch davon spre­ chen, daß der Einsatz geteilt ist.

In Fig. 5 ist dargestellt, daß sowohl der Einsatz 22 also auch der Einsatz 27 aus dem Trägerkörper 26 her­ vorstehen und zwar um eine Strecke D. Diese Strecke ist aus Gründen der besseren Darstellung übertrieben groß dargestellt. In Wirklichkeit wird der Einsatz 22 nur wenige Zehntel oder nur wenige Hundertstel Millimeter aus dem Trägerkörper 26 hervorstehen. Das gleiche gilt für die Ausgestaltungen nach Fig. 2 und 3.

Auch die Einsätze 22, 27 nach den Fig. 3 bis 5 werden zunächst in den Trägerkörper 20 bzw. 26 eingebracht, beispielsweise durch Pressen oder Schrumpfen. Erst da­ nach werden die Steuernieren 11, 12 herausgefräst. Dem­ entsprechend ergibt sich keine Stufe beim Übergang von dem Einsatz zum Trägerkörper oder umgekehrt.

Fig. 6 zeigt eine vierte Ausführungsform eines Steuer­ spiegels 7′′′, bei dem der Trägerkörper 29 sowohl die Ausbildung nach Fig. 2 als auch die Ausbildung nach Fig. 3 oder 4 aufweisen kann.

Im Gegensatz zu den Ausbildungen nach den Fig. 2 bis 5 ist der Trägerkörper durch eine umlaufende Trennfuge 30 in einen radial inneren Teil 31 und einen radial äuße­ ren Teil 32 unterteilt. Die Trennfuge durchsetzt hier­ bei die Steuernieren 11, 12. Auch bei dieser Ausbildung wird der Einsatz 31, 32 zunächst mit Preßpassung am Trägerkörper 29 befestigt. Danach werden die Steuernie­ ren 11, 12 herausgearbeitet, beispielsweise herausge­ fräst. Anschließend, gegebenenfalls auch vor dem Her­ ausfräsen der Steuernieren 11, 12, erfolgt eine Ober­ flächenbearbeitung des Einsatzes 31, 32, um eine mög­ lichst glatte, d. h. stufenfreie Oberfläche zu erzielen, an der der Zylinderkörper gleiten kann. An der Trenn­ fuge 30 liegen die beiden Teile 31, 32 dicht an dicht aneinander. Die Reibung ist hier groß genug, um ein gegenseitiges Verdrehen der beiden Teile 31, 32 zu ver­ hindern. Gegebenenfalls kann man aber für jedes der beiden Teile 31, 32 eine getrennte Verdrehsicherung gegenüber dem Drehkörper 29, gegebenenfalls auch eine Verdrehsicherung zwischen den beiden Teile 31, 32 vor­ sehen.

Claims (17)

1. Steuerspiegel für eine hydraulische Kolbenmaschine, die einen gegenüber dem Steuerspiegel verdrehbaren Zylinderkörper aufweist, mit mindestens zwei Steu­ ernieren, die bei einer Drehung des Zylinderkörpers in der Bewegungsbahn einer Öffnung eines Zylinders im Zylinderkörper liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuernieren (11, 12) in mindestens einem Einsatz (15, 22, 27) aus Kunststoff ausgeformt sind, der in einem Trägerkörper (13, 14; 20, 26) befestigt ist.

2. Steuerspiegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Einsatz (15, 22, 27) aus dem Träger­ körper (13, 14; 20, 26) zumindest in Richtung auf den Zylinderkörper (1) herausragt.

3. Steuerspiegel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Einsatz (15, 22, 27) ringför­ mig ausgebildet ist.

4. Steuerspiegel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß eine Verdrehsicherung (17) zwischen Ein­ satz (15, 22) und Trägerkörper (13, 14; 26) vorge­ sehen ist.

5. Steuerspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (15, 22, 27) über eine Preßpassung mit dem Trägerkörper (13, 14; 20, 26) verbunden ist.

6. Steuerspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (15, 27) auch auf der dem Zylinderkörper (1) abgewandten Seite aus dem Trägerkörper (13, 14; 26) vorsteht.

7. Steuerspiegel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß im Einsatz (15) oder im Trägerkörper (26) auf der dem Zylinderkörper (1) abgewandten Seite ein Druckentlastungskanal (18, 23) vorgesehen ist, der zwischen den Steuernieren (11, 12) angeordnet ist.

8. Steuerspiegel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Einsatz (22, 27) geteilt ist.

9. Steuerspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (13, 14) aus zwei Ringen gebildet ist, die in radialer Richtung von innen und von außen am Einsatz (15) anliegen.

10. Steuerspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (20, 26) eine umlaufende Ringnut (21, 28) zur Aufnahme des Einsatzes (22, 27) aufweist.

11. Steuerspiegel nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Trägerkörper (20) mindestens eine Ablaufbohrung (24, 25) angeordnet ist, die auf der dem Zylinderkörper (1) abgewandten Seite beginnt und zwischen Einsatz (22) und Trägerkörper (20) mündet, wobei die Ablaufbohrung (24, 25) insbeson­ dere im Bereich der Steuerniere (11) vorgesehen ist, die unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit ausgesetzt ist.

12. Steuerspiegel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (29) eine in Umfangsrichtung verlaufende Trennfuge (30) auf­ weist, die den Einsatz (29) in einen radial inneren (31) und einen radial äußeren Teil (32) unterteilt.

13. Steuerspiegel nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trennfuge (30) durch die Steuer­ nieren (11, 12) hindurchverläuft.

14. Verfahren zum Herstellen eines Steuerspiegels nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich­ net, daß der Einsatz als massives Teil bzw. als massive Teile in den Trägerkörper eingesetzt wird und die Steuernieren danach herausgearbeitet wer­ den.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz in den Trägerkörper gepreßt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Einsatz in den Trägerkörper ein­ geschrumpft wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Einsatz mit einer Übergröße verwendet, die im Bereich von 2 bis 8‰, insbesondere 3 bis 5‰ des Durchmessers des Einsat­ zes im eingebauten Zustand liegt.