DE4429053C1

DE4429053C1 - Ball head to support piston of hydrostatic piston machine on lifting body

Info

Publication number: DE4429053C1
Application number: DE4429053A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Wagenseil
Original assignee: Brueninghaus Hydromatik GmbH
Current assignee: Brueninghaus Hydromatik GmbH
Priority date: 1994-08-16
Filing date: 1994-08-16
Publication date: 1995-11-02
Anticipated expiration: 2014-08-17
Also published as: DE59500767D1; EP0697520B1; EP0697520A1

Abstract

The ball head is designed with a hollow ball sector bounded by a circular aperture (29), and has a cylindrical surface (32), forming an equatorial line at 90 deg. from the piston axis. It is of smaller dia. than the aperture bounding the recess. The head has a spherical recess to take the hollow ball sector.A relief groove (33), open at both ends, is formed in the spherical recess or in the bearing surface (35). Its open ends come out in the hollow space (34) bounded by the cylindrical surface and the bearing surface. In the spherical recess, it bounds a bearing counter-surface (36) under hydrostatic relief against the bearing surface.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kugelkopf nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a ball head according to the preamble of the claim 1.

Kugelköpfe dieser Art sind beispielsweise aus der DE-PS 40 24 319 bekannt, die eine Taumelscheibenpumpe beschreibt, deren Kolben an der Taumelscheibe mittelbar über Kolbenstangen abgestützt sind. Jede Kolbenstange weist an ihren einander gegenüberliegenden Enden je einen Kugelkopf auf, der in einem Hohlkugelabschnitt im Kolben bzw. im Hubkörper, d. h. in der Taumelscheibe, aufgenommen ist.Ball heads of this type are known for example from DE-PS 40 24 319, which describes a swash plate pump, the pistons of which on the swash plate are supported indirectly via piston rods. Each piston rod instructs their opposite ends each have a spherical head, which in one Hollow ball section in the piston or in the lifting body, d. H. in the swashplate, is recorded.

Ferner sind Kugelköpfe der eingangs genannten Art aus der DE-OS 23 07 641.1 bekannt, die eine Radialkolbenmaschine beschreibt, deren Kolben mittelbar über Gleitschuhe an dem in Form eines Außenringes ausgebildeten Hubkörper abgestützt sind. Die Kugelköpfe sind an den Gleitschuhen ausgebildet und in entsprechenden Hohlkugelabschnitten in den Kolben aufgenommen.Furthermore, ball heads of the type mentioned at the outset in DE-OS 23 07 641.1 known, which describes a radial piston machine, the pistons indirectly via sliding shoes on the lifting body designed in the form of an outer ring are supported. The ball heads are formed on the slide shoes and in corresponding hollow spherical sections in the piston.

Die vorbeschriebenen bekannten Kugelköpfe weisen jeweils einen größeren Durchmesser als die Kreisöffnungen der zugeordneten Hohlkugelabschnitte auf, in denen sie drehbar gelagert sind und in die sie nur mit Hilfe der Zylinderflächen eingesetzt werden können, vorausgesetzt, daß durch entspre chende Schrägstellung der jeweiligen Kolbenstange bzw. des Gleitschuhs die Ebene der Zylinderfläche in eine parallele Lage zur Ebene der Kreisöffnung, gebracht ist.The known ball heads described above each have a larger one Diameter as the circular openings of the assigned hollow spherical sections, in which they are rotatably mounted and in which they can only with the help of Cylinder surfaces can be used, provided that correspond by appropriate inclination of the respective piston rod or the slide shoe Plane of the cylinder surface in a position parallel to the plane of the circular opening, brought.

Die Kugelköpfe sind in den Hohlkugelabschnitten in bekannter Weise hydrostatisch entlastet. Zu diesem Zweck ist in den Kugelkalotten oder in den Lagerflächen je eine sog. Drucktasche in Form einer Vertiefung ausgebildet, der Drucköl zugeführt wird, das durch den Lagerspalt zwischen der Kugelkalotte und der Lagerfläche unter Ausbildung eines hydrostatischen Druckfeldes zum Leckölraum der Axialkolbenmaschine hin abströmt.The ball heads are in the hollow ball sections in a known manner hydrostatically relieved. For this purpose is in the spherical caps or in the storage areas each have a so-called pressure pocket in the form of a recess formed, the pressure oil is supplied through the bearing gap between the spherical cap and the bearing surface to form a hydrostatic Pressure field flows to the leakage oil chamber of the axial piston machine.

Wie in Fig. 5 anhand der Kolbenstange und der Taumelscheibe der in der DE-PS 40 24 319 beschriebenen Taumelscheibenpumpe schematisch dargestellt ist, übt die Taumelscheibe 1 auf den Kugelkopf K eine Normal kraft F_N aus, die im Flächenschwerpunkt S des Druckfeldes bzw. der Kugelkalotte KK angreift und im Kugelkopf K in eine Kolbenkraft F_K und eine Radial- oder Querkraft F_R zerlegt wird. Die Radialkraft F_R ist dem Abstand x zwischen dem genannten Flächenschwerpunkt S und der Kolbenachse L_K proportional und kann den Kugelkopf K im Hohlkugelabschnitt KA nach links in Fig. 5 verschieben, so daß eine zu große Ölmenge über den auf der entgegengesetzten Seite vergrößerten Lagerspalt h in den Leckölraum abfließt, wie dies mit dem Pfeil angedeutet ist. Dadurch wird die hydrostatische Entlastung des Kugelkopfes K in ihrer Wirksamkeit verringert; dies kann so weit führen, daß das Druckfeld mit der Folge einer metallischen Berührung zwischen Kugelkopf K und Taumelscheibe 1 völlig zusammenbricht.As shown in Fig. 5 using the piston rod and the swash plate of the swash plate pump described in DE-PS 40 24 319 is shown schematically, the swash plate 1 exerts a normal force F _N on the ball head K, which is in the center of gravity S of the pressure field or Spherical cap KK attacks and is broken down into a piston force F _K and a radial or transverse force F _R in the ball head K. The radial force F _R is proportional to the distance x between said surface center of gravity S and the piston axis L _K and can shift the ball head K in the hollow spherical section KA to the left in FIG. 5, so that an excessive amount of oil over the enlarged bearing gap h on the opposite side flows into the leakage oil chamber, as indicated by the arrow. This reduces the effectiveness of the hydrostatic relief of the ball head K; this can lead so far that the pressure field completely collapses with the consequence of a metallic contact between ball head K and swash plate 1 .

Es ist Aufgabe der Erfindung, den Kugelkopf der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die an ihm unter Belastung wirkende Radialkraft F_R verringert ist.It is an object of the invention to further develop the ball head of the type mentioned in the introduction so that the radial force F _R acting on it under load is reduced.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit dessen gattungsbildenden Merkmalen gelöst. Der Teil des dem Lagerspalt zuströmenden Drucköls, der in Richtung der Entlastungsnut abströmt, wird von dieser aufgefangen und über den Hohlraum zwischen der Zylinderfläche und der Lagerfläche zum Leckölraum hin abgeführt. Das Drucköl benetzt somit lediglich den von der Entlastungsnut abgegrenzten, der Gegenlagerfläche zugeordneten Bereich des Lagerspaltes. Dementsprechend baut sich nur in diesem Bereich des Lagerspaltes das Druckfeld auf. Der Flächenschwerpunkt dieses Druckfeldes bzw. der Gegenlagerfläche weist einen im Vergleich zum Stand der Technik geringeren Abstand zur Kolbenachse auf. Dieser Tatbestand ist im Anspruch 1 durch das Merkmal, daß die Gegenlager fläche im Bereich ihres Flächenschwerpunktes von der Kolbenachse durchdrun gen ist, dargestellt. Dabei wird durch entsprechende Wahl der Größe dieses Bereichs bzw. Abstandes die Radialkraft auf einen solchen Wert eingestellt,daß keine oder nur eine unwesentliche Verschiebung des Kugelkopfes stattfindet und damit ein möglichst großes Druckfeld erzielt wird.This object is achieved by the characterizing features of claim 1 Released with its generic characteristics. The part of the Bearing gap inflowing pressure oil in the direction of the relief groove flows out, is caught by this and through the cavity between the Cylinder surface and the bearing surface discharged to the leak oil chamber. The pressure oil thus only wets the one delimited by the relief groove Area of the bearing gap assigned to the counter bearing surface. Builds accordingly the pressure field is only in this area of the bearing gap. Of the Center of gravity of this pressure field or the counter bearing surface has one compared to the prior art, closer distance to the piston axis. This fact is in claim 1 by the feature that the counter bearing area in the area of their center of gravity penetrated by the piston axis gen is shown. This is done by selecting the appropriate size Range or distance, the radial force is set to such a value that no or only an insignificant displacement of the ball head takes place and thus the largest possible pressure field is achieved.

Bei Ausbildung der Entlastungsnut in der Lagerfläche ändert sich die Radialkraft mit der Lage, die der Kugelkolben innerhalb des Hohlkugel abschnitts einnimmt, also mit dem jeweils eingestellten Schwenkwinkel der Radial- oder Axialkolbenmaschine. Im Gegensatz dazu hat der Schwenkwinkel der Axial- oder Radialkolbenmaschine keinen Einfluß auf die Größe der Radialkraft und damit des Druckfeldes, wenn die Entlastungsnut in der Kugelkalotte ausgebildet ist.When the relief groove is formed in the bearing surface, the changes Radial force with the position of the ball piston inside the hollow ball section takes, so with the respectively set swivel angle of Radial or axial piston machine. In contrast, the swivel angle the axial or radial piston machine has no influence on the size of the Radial force and thus the pressure field when the relief groove in the Spherical cap is formed.

Vorzugsweise verläuft die Entlastungsnut in einer zur Kolbenachse senkrech ten Ebene. Auch andere Möglichkeiten des Verlaufs der Entlastungsnut sind denkbar, beispielsweise in einer zur genannten Ebene oder zu der Ebene der Äquatorlinie senkrechten Ebene.The relief groove preferably runs perpendicular to the piston axis level. There are also other options for the course of the relief groove conceivable, for example in a to the named level or to the level of Equatorial line vertical plane.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described in more detail below on the basis of a preferred exemplary embodiment with reference to FIGS. 1 to 4. Show it:

Fig. 1 eine Axialkolbenmaschine im Axialschnitt, deren Kolben an deren Hubkörper über Kugelköpfe gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel abgestützt sind, Fig. 1 is an axial piston machine in an axial section, whose pistons are supported on the lifting body by means of ball heads according to the preferred embodiment,

Fig. 2 den in Fig. 1 mit A bezeichneten Ausschnitt im vergrößerten Maßstab, Fig. 2 shows the section designated in Fig. 1 A to an enlarged scale,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Kolbens nach Fig. 2 mit den im Betrieb der Axialkolbenmaschine an ihn wirkenden Kräften, und Fig. 3 is a schematic representation of the piston of FIG. 2 with the forces acting on it during operation of the axial piston machine, and

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3. Fig. 4 shows a section along the line IV-IV in Fig. 3.

Die in Fig. 1 dargestellte Axialkolbenmaschine ist in Schrägachsenbauweise mit verstellbarem Verdrängungsvolumen ausgeführt und umfaßt in bekannter Weise als wesentliche Bauteile ein hohlzylindrisches Gehäuse 10 mit einem stirnseitig offenen Ende, eine dieses offene Ende verschließende Gehäuse- Abschlußplatte 11, eine Triebwelle 12 mit einer einteilig angeformten Triebscheibe 13, einen Steuerkörper 14 mit zugeordneter Verstelleinrichtung 15 sowie eine Zylindertrommel 16.The axial piston machine shown in FIG. 1 is designed in an inclined-axis design with an adjustable displacement volume and, in a known manner, comprises, as known components, a hollow cylindrical housing 10 with an end that is open at the end, a housing end plate 11 that closes this open end, and a drive shaft 12 with a one-piece drive pulley 13 , a control body 14 with an associated adjusting device 15 and a cylinder drum 16 .

Die Triebwelle 12 durchsetzt eine in der der Gehäuse-Abschlußplatte 11 gegenüberliegenden Gehäuse-Stirnwand 17 ausgebildete Durchgangsbohrung und ist in dieser drehbar gelagert. Die Triebscheibe 13 ist im Gehäuse-Innenraum angeordnet und über ihre Ringfläche an der Innenfläche der Gehäuse-Stirnwand 17 drehbar abgestützt.The drive shaft 12 passes through a through hole formed in the housing end wall 17 opposite the housing end plate 11 and is rotatably mounted in the latter. The drive pulley 13 is arranged in the interior of the housing and is rotatably supported by its annular surface on the inner surface of the housing end wall 17 .

Der Steuerkörper 14 ist eine sog. Steuerlinse von bikonvexer Form, die in einem kreisbahnförmigen Stütz- und Schwenklager 18 in der Gehäuse-Abschluß platte 11 verschiebbar angeordnet und innerhalb dieses Lagers mittels der Herstelleinrichtung 15 in jeder gewünschten Stellung fixiert werden kann. Im Steuerkörper 14 sind in bekannter Weise zwei einander gegenüberliegende, nicht gezeigte Steuernieren ausgebildet, die mit dem Druckstützen und dem Saugstutzen (ebenfalls nicht gezeigt) der Schrägachsenmaschine verbunden sind.The control body 14 is a so-called. Control lens of biconvex shape, the plate 11 slidably arranged in a circular support and pivot bearing 18 in the housing end plate and can be fixed within this bearing by means of the manufacturing device 15 in any desired position. In the control body 14 , two opposing control kidneys, not shown, are formed in a known manner, which are connected to the pressure support and the suction port (also not shown) of the inclined axis machine.

Die Verstelleinrichtung 15 ist zur Veränderung des Verdrängungsvolumens der Schrägachsenmaschine vorgesehen und umfaßt einen Zapfen 19 und eine Stellstange 20, die in einer zur Triebwelle 12 senkrechten Bohrung 21 in der Gehäuse-Abschlußplatte 11 verschiebbar geführt ist. Der Zapfen 19 ist an der Stellstange 20 befestigt und greift in eine Bohrung 22 im Steuerkörper 14 ein.The adjusting device 15 is provided for changing the displacement volume of the inclined axis machine and comprises a pin 19 and an actuating rod 20 , which is guided in a bore 21 perpendicular to the drive shaft 12 in the housing end plate 11 . The pin 19 is fastened to the actuating rod 20 and engages in a bore 22 in the control body 14 .

Die Zylindertrommel 16 ist zwischen der Triebscheibe 13 und dem Steuerkörper angeordnet und stützt sich zwecks selbstzentrierender Lagerung mit einer konkaven Lagerfläche an der dieser zugewandten, konvexen Steuerfläche des Steuerkörpers 14 drehbar ab.The cylinder drum 16 is arranged between the drive pulley 13 and the control body and, for the purpose of self-centering mounting, is rotatably supported with a concave bearing surface on the convex control surface of the control body 14 facing it.

In der Zylindertrommel 16 sind in bekannter Weise axial verlaufende und gleichmäßig auf einem Teilkreis verteilte Zylinderbohrungen 23 ausgebildet, die über Mündungskanäle 24 an der konkaven Lagerfläche der Zylindertrommel 16 ausmünden und bei Drehung der letzteren die Zylinderbohrungen 23 über die Steuernieren mit dem Druck- und Saugstutzen verbinden. In den Zylinderboh rungen 23 sind Kolben 25 hin- und herbewegbar angeordnet. Ihre freien Enden sind über Kugelgelenke drehmitnehmbar mit der Triebscheibe 13 verbunden. Jedes Kugelgelenk besteht aus einem am freien Ende des zugeordneten Kolbens 25 ausgebildeten Kugelkopf K und einem in der Triebscheibe 13 ausgebildeten Hohlkugelabschnitt KA (vgl. Fig. 2), in dem der Kugelkopf K drehbeweglich aufgenommen ist. Die Hohlkugelabschnitte KA sind auf einem Teilkreis angeordnet, der geringfügig kleiner oder größer als der Teilkreis der Zylinderräume 23 ist.In the cylinder drum 16 axially extending and evenly distributed on a pitch circle cylindrical bores 23 are formed, which open out via outlet channels 24 on the concave bearing surface of the cylinder drum 16 and connect the cylinder bores 23 via the control kidneys with the pressure and suction nozzle when the latter rotates . In the cylinder bores 23 pistons 25 are arranged reciprocally. Their free ends are rotatably connected to the drive pulley 13 via ball joints. Each ball joint consists of a ball head K formed at the free end of the associated piston 25 and a hollow ball section KA formed in the drive disk 13 (see FIG. 2), in which the ball head K is accommodated in a rotatable manner. The hollow spherical sections KA are arranged on a pitch circle that is slightly smaller or larger than the pitch circle of the cylinder spaces 23 .

In einer zentralen Stufenbohrung in der Zylindertrommel 16 sitzt eine Druckfeder 26, die einen ebenfalls mittels eines Kugelgelenkes in der Triebscheibe 13 gelagerten, in die Stufenbohrung hineinragenden und die Zylindertrommel 16 führenden Mittelzapfen 27 an der Zylindertrommel 16 abstützt und diese somit dann, wenn keine Öldruckkräfte auftreten, in Anlage an den Steuerkörper 14 hält.In a central stepped bore in the cylinder drum 16 is fitted a pressure spring 26 which supports a supported also by means of a ball joint in the drive disc 13, which protrudes into the stepped bore and the cylinder drum 16 leading center pin 27 on the cylinder drum 16 and this consequently when no oil pressure forces occur , in contact with the control body 14 .

Die Kolben 25 entsprechen im wesentlichen den in der DE-AS 23 58 870 beschriebenen Kolben und sind deshalb hier nicht näher beschrieben. Es sei lediglich erwähnt, daß jeder Kolben 25 einen in einer Nut aufgenommenen Kolbenring 28 aufweist, an den sich in Richtung zum Kolbenboden ein Abschnitt in Form einer Kugelzone anschließt. Die Kolbenabschnitte zwischen dieser Kugelzone und dem Kolbenboden und oberhalb des Kolbenringes 28 sind kegelstumpfförmig ausgebildet.The pistons 25 essentially correspond to the pistons described in DE-AS 23 58 870 and are therefore not described in more detail here. It should only be mentioned that each piston 25 has a piston ring 28 received in a groove, to which a section in the form of a spherical zone connects in the direction of the piston head. The piston sections between this spherical zone and the piston crown and above the piston ring 28 are frustoconical.

Jeder Hohlkugelabschnitt KA ist von einer Kreisöffnung 29 begrenzt, die in einer zur Stirnfläche 30 der Triebscheibe 13 parallelen und gegenüber dieser um ein geringes Maß zurückgesetzten Ebene E₁ liegt. Eine Kegelfläche 31 verbindet den Hohlkugelabschnitt KA in Höhe der Kreisöffnung 29 mit der Stirnfläche 30 der Triebscheibe 13. Der Durchmesser der Kreisöffnung 29 ist kleiner als derjenige des Hohlkugelabschnitts KA und des in diesem aufgenommenen Kugelkopfes K.Each hollow spherical section KA is delimited by a circular opening 29 which lies in a plane E 1 which is parallel to the end face 30 of the drive pulley 13 and is set back to this extent by a small amount. A conical surface 31 connects the hollow spherical section KA at the level of the circular opening 29 to the end surface 30 of the drive pulley 13 . The diameter of the circular opening 29 is smaller than that of the hollow spherical section KA and the spherical head K accommodated therein.

Um in den Hohlkugelabschnitt KA eingesetzt und aus diesem entfernt werden zu können, ist der Kugelkopf K mit einer Zylinderfläche 32 ausgebildet, die symmetrisch beidseits einer Kugelkopf-Äquatorlinie Q verläuft, die mit der Kolbenachse L_K einen von 90° abweichenden Winkel β einschließt und einen um ein geringes Maß kleineren Durchmesser als die Kreisöffnung 29 aufweist. Die Montage und Demontage des Kugelkopfes K kann nur dann erfolgen, wenn der Kolben 25 in eine solche Schrägstellung gebracht ist, daß die Zylinderfläche 32 bzw. die Aquatorlinie Q parallel zur Ebene E₁ der Kreisöffnung 29 liegt. Nach Einsetzen des Kugelkopfes K wird der Kolben 25 im Uhrzeigersinn um den Winkel γ bis in die in Fig. 2 gezeigte Schrägstellung verschwenkt, bei der ein Entfernen des Kugelkopfes K aus dem Hohlkugelabschnitt KA nicht mehr möglich ist. Diese Schrägstellung entspricht einem von der Triebwellenachse L_T und der Zylindertrommelachse L_Z eingeschlossenen Schwenkwinkel der Axialkolbenmaschine von 0° und damit einem Null-Verdrängungsvolumen. Durch weiteres Verschwenken des Kolbens 25 im Uhrzeigersinn um den Winkel α wird die Axialkolbenmaschine auf den in Fig. 3 gezeigten maximalen Schwenkwinkel, d. h. auf maximales Verdrängungsvolumen, eingestellt.In order to be able to be inserted into and removed from the hollow spherical section KA, the spherical head K is formed with a cylindrical surface 32 which runs symmetrically on both sides of a spherical head equatorial line Q which, with the piston axis L _K, includes an angle β deviating from 90 ° and one has a smaller diameter than the circular opening 29 . The assembly and disassembly of the ball head K can only take place if the piston 25 is brought into such an inclined position that the cylinder surface 32 or the aquator line Q is parallel to the plane E 1 of the circular opening 29 . After insertion of the ball head K, the piston 25 is pivoted clockwise by the angle γ into the inclined position shown in FIG. 2, in which removal of the ball head K from the hollow ball section KA is no longer possible. This inclination corresponds to a swivel angle of 0 ° enclosed by the drive shaft axis L _T and the cylinder drum axis L _{Z of} the axial piston machine and thus a zero displacement volume. By further pivoting the piston 25 clockwise by the angle α, the axial piston machine is set to the maximum pivoting angle shown in FIG. 3, that is to say to the maximum displacement volume.

Wie in Fig. 2 deutlich zu erkennen ist, begrenzen im Inneren der Hohlkugelabschnitte KA die Zylinderflächen 32 am jeweiligen Kugelkopf K je eine Kugelkalotte KK, in der eine Entlastungsnut 33 in einer zur Kolbenachse L_K senkrechten Ebene E₂ verläuft und zwei offene Enden aufweist, mit denen sie in der Zylinderfläche 32 bzw. in dem von dieser und der konkaven Fläche des Hohlkugelabschnitts KA definierten Hohlraum 34 einmündet. Der Einfach heit halber ist in Fig. 2 der Lagerspalt h nicht eingezeichnet.As can be clearly seen in Fig. 2, inside the hollow spherical sections KA, the cylinder surfaces 32 on the respective spherical head K each have a spherical cap KK, in which a relief groove 33 extends in a plane E 2 perpendicular to the piston axis L _K and has two open ends which it opens into the cylindrical surface 32 or in the cavity 34 defined by this and the concave surface of the hollow spherical section KA. For the sake of simplicity, the bearing gap h is not shown in FIG. 2.

Der dem Schwenkwinkelbereich der Axialkolbenmaschine entsprechende Bereich der konkaven Fläche des Hohlkugelabschnitts KA stellt eine Lagerfläche 35 dar, an der sich der Kugelkopf K mit der von der Entlastungsnut 33 auf der Kugelkalotte KK abgegrenzten Lagergegenfläche 36 unter hydrostatischer Entlastung durch ein Druckfeld abstützt.The area of the concave surface of the hollow spherical section KA corresponding to the swivel angle range of the axial piston machine represents a bearing surface 35 on which the ball head K is supported with the bearing counter surface 36 delimited by the relief groove 33 on the spherical cap KK under hydrostatic relief by a pressure field.

Zwecks Aufbau dieses Druckfeldes ist jeder Kolben 25 mit einer lediglich in Fig. 3 und 4 dargestellten Durchgangsbohrung 37 versehen, die an einer in der Lagergegenfläche 36 ausgebildeten Vertiefung bzw. Abflachung 38, einer sog. Drucktasche, ausmündet und diese bei Betrieb der Axialkolbenmaschine mit Drucköl aus dem Arbeitsraum 39 der Zylinderbohrung 23 versorgt. Ein Teil dieses Drucköls strömt über durchgehende Bohrungen 40 in der Triebscheibe 13 Drucktaschen 41 in der Triebscheiben-Ringfläche zu. Mit Hilfe dieser Drucktaschen 41 wird ebenfalls ein Druckfeld aufgebaut, das die Triebscheibe 13 an der Gehäuse-Stirnwand 17 drehbar abstützt.For the purpose of building up this pressure field, each piston 25 is provided with a through bore 37 , which is only shown in FIGS. 3 and 4 and opens out at a depression or flattened area 38 , a so-called pressure pocket, formed in the bearing counter surface 36 and this when the axial piston machine is operated with pressure oil supplied from the working space 39 of the cylinder bore 23 . A portion of this pressure oil flows through through holes 40 in the drive pulley 13 to pressure pockets 41 in the drive pulley ring surface. With the help of these pressure pockets 41 , a pressure field is also built up, which rotatably supports the drive pulley 13 on the housing end wall 17 .

Der Begriff "hydrostatische Entlastung" umfaßt im Sinne der Erfindung auch das sog. "hydrostatische Lager", bei dem der sog. Zulaufdruck in der Drucktasche 38 aufgrund der Verwendung einer Drossel in der Durch gangsbohrung 37 kleiner als der sog. Versorgungsdruck ist, mit dem das Drucköl aus dem Arbeitsraum 39 zuströmt. Im Falle der hydrostatischen Entlastung sind beide Drücke im wesentlichen gleich. Nachstehend ist die Funktion der Entlastungsnut am Beispiel der hydrostatischen Lagerung beschrieben.The term "hydrostatic relief" in the sense of the invention also includes the so-called "hydrostatic bearing", in which the so-called inlet pressure in the pressure pocket 38 is smaller than the so-called supply pressure due to the use of a throttle in the through-bore 37 the pressure oil flows from the work space 39 . In the case of hydrostatic relief, both pressures are essentially the same. The function of the relief groove is described below using the example of the hydrostatic bearing.

Bei Betrieb der Schrägachsenmaschine, der in bekannter Weise erfolgt und deshalb hier nicht weiter beschrieben ist, strömt das über die Durchgangs bohrung 37 mit nicht gezeigter Drossel der Drucktasche 38 zugeführte. Drucköl mit dem Zulaufdruck über den Lagerspalt h zwischen der Lagergegenfläche 36 und dem entsprechenden Bereich der Lagerfläche 35 zum einen direkt und zum anderen über die Entlastungsnut 33 in den Hohlraum 34 zwischen der Zylinderfläche 32 und der konkaven Fläche des Hohlkugelabschnitts KA und von diesem zum Leckölraum hin ab. Der Ölfilm im Spalt h bildet ein Druckfeld, das die Kolbenkraft F_K aufnimmt und somit eine metallische Berührung zwischen dem Kugelkopf K und der konkaven Fläche des Hohlkugelabschnitts KA verhindert. Wenn die Kolbenkraft F_K zunimmt, dann wird der Lagerspalt h kleiner, der Ölstrom und der Druckabfall an der Drossel sinken, so daß der Zulaufdruck steigt und die erhöhte Belastung aufnehmen kann. Umgekehrt sinkt bei einer Entlastung der Zulaufdruck mit größer werdendem Lagerspalt.During operation of the inclined-axis machine, which is carried out in a known manner and therefore is not described further here, the bore 37 flows through the through bore 37 with a throttle, not shown, of the pressure pocket 38 . Pressurized oil with the inlet pressure via the bearing gap h between the bearing counter surface 36 and the corresponding area of the bearing surface 35 on the one hand and on the other hand via the relief groove 33 into the cavity 34 between the cylinder surface 32 and the concave surface of the hollow ball section KA and from there to the leakage oil chamber from. The oil film in the gap h forms a pressure field which absorbs the piston force F _K and thus prevents metallic contact between the ball head K and the concave surface of the hollow ball section KA. If the piston force F _K increases, the bearing gap h becomes smaller, the oil flow and the pressure drop at the throttle decrease, so that the inlet pressure increases and can take up the increased load. Conversely, when the pressure is relieved, the inlet pressure drops as the bearing gap increases.

Wie in Fig. 3 deutlich zu erkennen, ist der Flächenschwerpunkt S des Druckfeldes bzw. der Lagergegenfläche 36 und damit der Angriffspunkt der Kolbenkraft F_N am Kugelkopf K mit geringerem Abstand x als im Stand der Technik (vgl. Fig. 5) von der Kolbenachse L_K angeordnet, und zwar im Bereich des Durchdringungspunktes der Kolbenachse L_K durch die Lagergegenfläche 36. In Fig. 4 zeigt die Kreislinie mit dem Radius x die Lage des Flächenschwer punktes S bei sich um seine Kolbenachse L_K drehenden Kolben 25. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die Radialkraft F_R im Vergleich zum Stand der Technik entsprechend dem geringeren Abstand x kleiner, und zwar um einen solchen Wert, daß keine Verschiebung des Kugelkopfes K mehr stattfinden kann.As can be clearly seen in FIG. 3, the center of gravity S of the pressure field or the bearing counter surface 36 and thus the point of application of the piston force F _N on the ball head K is at a smaller distance x than in the prior art (cf. FIG. 5) from the piston axis L _K arranged, in the region of the point of penetration of the piston axis L _K through the bearing counter surface 36 . In FIG. 4 the circle with the radius x shows the location of the centroid S in rotating about its piston axis L _K piston 25. As shown in Fig. 3, the radial force F _R compared to the prior art is smaller according to the smaller distance x, namely by such a value that no displacement of the ball head K can take place.

Die Stirnfläche 30 der Triebscheibe 13 ist in Form einer Kegelfläche mit einem Neigungswinkel δ gegenüber einer zur Triebwellenachse L_T senkrechten Ebene E₃ ausgewählt. Durch den Scheitelpunkt dieser Kegelfläche 30 verläuft die Triebwellenachse L_T. Der Winkel δ entspricht dem Auslenkwinkel der Kolben, der durch die Ellipsenbildung während des Umlaufs der Triebwelle mit der schräg mitlaufenden Zylindertrommel entsteht. Durch diese Anordnung ist eine optimale Ausnutzung der Rückzugsfunktion der Hohlkugelabschnitte infolge ihrer die Kugelköpfe mit einem größeren Winkel als 180° umschließen den Lagerflächen gewährleistet, da der Kolbenversatz während des Umlaufs bei maximalem Schwenkwinkel nahezu symmetrisch ist.The end face 30 of the drive pulley 13 is selected in the form of a conical surface with an inclination angle δ with respect to a plane E 3 perpendicular to the drive shaft axis L _T. The drive shaft axis L _T runs through the apex of this conical surface 30 . The angle δ corresponds to the deflection angle of the pistons, which arises due to the formation of ellipses during the rotation of the drive shaft with the cylinder drum running at an angle. This arrangement ensures optimal use of the retraction function of the hollow spherical sections as a result of their enclosing the spherical heads with a larger angle than 180 ° the bearing surfaces, since the piston offset during the rotation is almost symmetrical at the maximum swivel angle.

Claims

1. Ball head (K) for the indirect or direct support of a piston ( 25 ) of a hydrostatic axial or radial piston machine under hydrostatic relief on its lifting body ( 13 ), the ball head being cut in a hollow ball section defined by a circular opening ( 29 ) (KA ) is provided and is formed with a cylindrical surface ( 32 ) which runs on both sides of an aquator line (Q) including an angle (β) deviating from the angle (β) with the piston axis (L _K ), has a smaller diameter than the circular opening delimiting the hollow sphere section and a spherical cap (KK) limited to the ball head for storage in a bearing surface ( 35 ) of the hollow spherical section, characterized in that in the spherical cap (KK) or in the bearing surface ( 35 ) a relief groove ( 33 ) open at both ends is formed, which with these open ends in the cavity ( 34 ) delimited by the cylinder surface ( 32 ) and the bearing surface ( 35 ) a us opens and in the spherical cap (KK) delimits a counter-bearing surface ( 36 ) which is supported by hydrostatic relief on the bearing surface ( 35 ) and which is penetrated by the piston axis (L _K ) in the area of its center of gravity (S).

2. Ball head according to claim 1, characterized in that the relief groove ( 33 ) extends in a plane perpendicular to the piston axis (L _K ) (E₂).

3. Ball head according to claim 1, characterized in that the relief groove ( 33 ) extends in a plane perpendicular to the plane (E₂).

4. Ball head according to claim 1, characterized in that the relief groove ( 33 ) extends in a plane which is perpendicular to the plane in which the equator line (Q) lies.