WO2009103508A1 - Rückzugkugel für eine hydrostatische kolbenmaschine - Google Patents

Rückzugkugel für eine hydrostatische kolbenmaschine Download PDF

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WO2009103508A1
WO2009103508A1 PCT/EP2009/001148 EP2009001148W WO2009103508A1 WO 2009103508 A1 WO2009103508 A1 WO 2009103508A1 EP 2009001148 W EP2009001148 W EP 2009001148W WO 2009103508 A1 WO2009103508 A1 WO 2009103508A1
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WO
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retraction ball
elastic element
structural element
retraction
recess
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PCT/EP2009/001148
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dino MÜLLER
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F04B1/2078—Swash plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0032—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F01B3/0041—Arrangements for pressing the cylinder barrel against the valve plate, e.g. fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/122—Details or component parts, e.g. valves, sealings or lubrication means
    • F04B1/124—Pistons
    • F04B1/126—Piston shoe retaining means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/04—Wound springs
    • F16F1/12—Attachments or mountings
    • F16F1/122—Attachments or mountings where coils, e.g. end coils, of the spring are rigidly clamped or similarly fixed

Definitions

  • the invention relates to a retraction ball for a hydrostatic piston engine and a system comprising a retraction ball for a hydrostatic piston engine and at least one elastic element, wherein the retraction ball has a recess for receiving the elastic element, in which a structural element for locking the elastic element is formed.
  • an axial piston machine with a housing in whose housing interior a cylinder drum is mounted.
  • the cylinder drum is arranged around a coaxial drive shaft and rotatably connected thereto.
  • axially extending piston holes are formed, in which pistons are movably guided.
  • the pistons are supported by sliding shoes on a swashplate.
  • the swash plate is pivotally mounted about a perpendicular to the drive shaft axis extending pivot axis and forms an inclined tread on which the shoes can slide.
  • the drive shaft and the cylinder drum rotate about a common axis of rotation. The pistons are moved back and forth in the piston holes.
  • a retraction device By a retraction device, a lifting of the shoes from the tread during the suction stroke is prevented.
  • the retractor holds the shoes in contact with the tread.
  • the retraction device is formed by a return pulley, which engages behind flanges of the sliding shoes.
  • the return pulley is axially supported with a spherical-zone-shaped concave bearing surface on a corresponding spherical-zone-shaped convex bearing surface of a so-called retraction ball.
  • the retraction ball is preferably rotatably connected by a multi-tooth clutch with the drive shaft and mounted axially displaceable on the drive shaft and supported in the direction of the cylinder drum.
  • the invention is therefore based on the object to provide a retraction ball for a hydrostatic piston engine or a system of a retraction ball for a hydrostatic piston engine and at least one elastic element, which or which enables a permanent locking of an elastic element.
  • the object is achieved by the retraction ball according to the invention for a hydrostatic piston engine or the system according to the invention from a retraction ball for a hydrostatic piston engine with at least one elastic element.
  • the system according to the invention has a retraction ball for a hydrostatic piston engine and at least one elastic element.
  • In the retraction ball is formed at least one recess for receiving the elastic element.
  • the recess has a structural element for
  • Structural element for locking the elastic element is a permanent locking of the elastic member allows.
  • the structural element for locking the elastic element is plastically deformable.
  • the shape can be adapted to the requirements for holding the previously inserted elastic element by subsequent processing of the structural element.
  • the structural element for locking the elastic element is plastically deformed such that the equilibrium shape of the structural element is adapted to the requirements.
  • the structural element for locking the elastic element is elastically deformable. This allows the structural element to be e.g. deform reversibly during installation or removal of an elastic element in the recess of the retraction ball and facilitate installation or removal.
  • the restoring force provided by the structural element brought out of its equilibrium form can be used to lock the elastic element.
  • the structural element for locking the elastic element is elastically deformed. In this state, that locks Structural element, the elastic element by means of the restoring force.
  • the elastic element is positively locked in the recess.
  • a positive locking a reliable locking is given, which locks the elastic element even under considerable mechanical stress.
  • the elastic element is locked non-positively in the recess.
  • a non-positive locking can be removed if necessary by sufficient mechanical stress, the elastic element from the recess. This facilitates replacement of the elastic element.
  • the recess has at least one cylindrical section in which the structural element is formed.
  • the cylindrical portion in the recess is particularly well suited to provide cylindrical elastic members such as e.g. to accommodate cylindrically wound coil springs.
  • the structural element is designed as a coaxial hollow cylinder.
  • the structural element locks the elastic element by an undercut.
  • a positive locking is realized, which prevents falling out of the elastic element from the recess.
  • the elastic element is a spiral spring.
  • Such an elastic element is easy to manufacture, install, remove and replace without sacrificing functionality. The cost and effort for the production and maintenance of the system according to the invention are thereby reduced.
  • the locking in particular by an undercut can then be done in a particularly simple manner on one of the first windings.
  • the retraction ball and the structural element made of injected plastic.
  • Fig. 1 is a plan view of a retraction ball of the prior art
  • Fig. 3 shows a section of a built-in an axial cam retraction ball from the state of
  • Fig. 4 is a partial section through an inventive
  • 5 shows a perspective top view of a retraction ball according to the invention
  • 6a shows a first section through a region of a retraction ball according to the invention
  • FIG. 6b shows a second section through a region of a retraction ball according to the invention
  • FIG. 7a shows a first section through an area of a system according to the invention according to FIG.
  • FIG. 7b shows a second section through an area of a system according to the invention according to FIG.
  • FIG. 7c shows a third section through a region of a system according to the invention after a forming process
  • FIG. 8 shows a third section through a region of an alternative system according to the invention with an alternative structural element
  • FIG. 9 shows a section through a further recess of a retraction ball according to the invention.
  • Fig. 1 is a plan view of a known system of a known from the prior art retraction ball Ia and springs 4 is shown.
  • the system comprises a known retraction ball Ia with a bearing hole 2.
  • the bearing hole 2 serves to receive a drive shaft 200 shown in Fig. 3 of an axial piston machine, not shown.
  • the known retraction ball Ia several known recesses 3a are formed, in each of which a spring 4 is received.
  • the known recesses 3a are cylindrical.
  • the springs 4 are designed as cylinder springs made of steel wire.
  • At the outer edge of the known retraction ball Ia a spherical-zone-shaped convex bearing surface 5 is formed, the section of which is shown in FIG.
  • the bearing hole 2 is bounded by a bearing hole boundary 6.
  • Fig. 2 shows a section through the illustrated in Fig. 1 known retraction ball Ia and by two of the cylindrical known recesses 3a in the known retraction ball 1.
  • Bearing hole 2 is designed as an internally toothed ring gear 7.
  • Fig. 2 the section of the spherical-zone-shaped convex bearing surface 5 is shown in detail.
  • FIG. 3 shows a section through a known retraction ball Ia installed in an axial piston machine, not shown in full.
  • springs 4 are mounted, via which the known retraction ball Ia elastically supported on a cylinder drum 100 of the axial piston machine.
  • the force with which the known retraction ball Ia is pressed against the cylinder drum 100 is fed to the known retraction ball Ia via a return pulley 8, are held with the slide shoes, not shown, the axial piston machine in abutment against an inclined surface of the axial piston machine, not shown.
  • the return pulley 8 is axially supported for this purpose with a spherical-zone-shaped concave bearing surface 9 on the corresponding spherical-zone-shaped convex bearing surface 5 of the retraction ball 1. Due to the influence of the springs 4 component tolerances are compensated and ensures improved operation of the axial piston machine. Thus, the demands to be placed on the components are lower and thus also a good operation of the axial piston machine is easier to achieve.
  • FIG. 4 shows a section through a region of the retraction ball 1 according to the invention shown in FIG. 5 in perspective.
  • the recesses 3 comprise a first cylindrical portion 10 and a coaxial second cylindrical portion 12 of smaller diameter.
  • the coaxial second cylindrical section 12 opens into a blind hole 13.
  • a structural element 11 designed as a coaxial hollow cylinder is formed in the first cylindrical section 10.
  • a coaxial further cylindrical portion 12 ' is formed, which connects the first cylindrical portion 10 with the coaxial second cylindrical portion 12.
  • the retraction ball 1 recesses 14 are formed.
  • the fifth shows a perspective top view of a system according to the invention of retraction ball 1 and springs 4.
  • the springs 4 are positioned in the recesses 3.
  • the Lagerlochbegrenzung 6 is designed as an internally toothed ring gear 7, whose teeth 15 protrude into the bearing hole 2 and cooperate with a corresponding design of the drive shaft 200 to a rotationally fixed, axially displaceable connection.
  • FIGS. 6A and 6B show a section and a perspective section through a region of a retraction ball 1 according to the invention prior to its reworking.
  • a spring 4 is arranged, which is a spiral wire made of round wire, which encloses an approximately cylindrical cavity 4 '.
  • the spring 4 and the cavity 4 ' are coaxially positioned in the first cylindrical portion 10 therewith.
  • the spring 4 is positioned at maximum depth and thus can not be moved further in the axial direction in the direction of the base hole 13 at the end of the second cylindrical portion 12. That in the first cylindrical Section 10 formed structural element 11 projects into the formed by the spring 4 cavity 4 '.
  • Figures 7A, 7B and 7C respectively show a section and a perspective section through an area of a system according to the invention of retraction ball 1 and springs 4.
  • the made of round wire spring 4 is received at maximum depth in the recess 3 of the retraction ball 1 and through a machined structural element 11 'locked positively by an undercut 16.
  • the spring is positively and permanently locked by the undercut 16 and thus can not fall out of the recess 3.
  • the machined structural element 11 'emerges from the structural element 11 by plastic deformation.
  • the plastic deformation is achieved by heat and / or force.
  • appropriately shaped tools are used for the desired plastic deformation.
  • the heat is supplied by preheated tools or independent of the tools heating.
  • the one-piece retraction ball 1 of the invention consists of molded plastic.
  • the retreat ball 1 may also consist of several parts. Each part can then consist of any material as long as at least the structural element consists of any plastically deformable material. Alternatively, an additionally elastically deformable material can be selected. Due to the elastic deformability, the machined structural element 11 'can be reversibly elastically deformed out of its plastically determined equilibrium position during or for an installation or removal of an elastic element, such as a spring 4. As a result, a permanent locking of the elastic element with a simple installation or removal of the elastic Elements can be combined. In addition to various plastics, for example, various metals or metal alloys can be used.
  • the spring 4 is in the illustrated embodiment, a cylindrical spiral spring made of metal wire.
  • a e.g. barrel-shaped elastic member made of another elastic material can be used.
  • the lock is a positive locking.
  • a non-positive locking can be selected.
  • the diameter of the illustrated structural element 11 e.g. is a frictional lock can be realized, which is not a positive lock, e.g. by an undercut 16, is accompanied.
  • the recesses 3 of the retraction ball 1 consist in the illustrated embodiment of the first cylindrical portion 10, the axially following coaxial second cylindrical portion 12, which opens into the blind hole 13, and formed in the first cylindrical portion 10 as a coaxial hollow cylinder structure element 11, in which the coaxial further cylindrical portion 12 'is formed, which connects the first cylindrical portion 10 with the coaxial second cylindrical portion 12.
  • the recess 3 and the structural element 11 can each take such forms, in which the recess can receive the elastic element and the structural element can be reshaped so that a permanent positive and / or non-positive locking of the elastic element in the recess is possible.
  • Positive locking and frictional connection can also refer in each case to different degrees of freedom of movement of the elastic element in the recess.
  • Fig. 8 shows a third section through an area of an alternative system according to the invention with an alternative structural element IIa.
  • the alternative structural element IIa has individual structural element sections IIa ', which are arranged side by side along a hollow cylindrical region, which is coaxially formed around the further cylindrical section 12'.
  • the further cylindrical portion 12 ' opens into the cavity 4' formed in the recess 3 by the cylindrical spring 4.
  • an alternative structural element IIa formed as a radially outward nose elevation IIa '' is formed, which locks the spring 4 incorporated in the recess 3 positively locking axially.
  • the survey Ha '' forms the undercut 16 with the spring 4 is positively locked.
  • the structural sub-element IIa ' is elastically deformable.
  • the elevation IIa '' is formed so that the spring 4 can be installed in the recess 3 and removed from it again, wherein the structural sub-element IIa 'during installation or removal elastically deformed and after successful installation or removal back into the snaps back equilibrium form shown.
  • the structure sub-elements IIa ' are each separated by slots 17 and each separately elastically deformable independently of the other. Through the slots 17 of the necessary range of motion is ensured.
  • FIG. 9 shows a further recess 3b, which can be selected as an alternative to the recess 3.
  • the further recess 3b consists of the first cylindrical portion 10, in which the designed as a coaxial hollow cylinder structure element 11 is formed, and the blind hole 13, in which the formed by the structural member 11 further cylindrical portion 12 'opens.
  • the further cylindrical portion 12 ' connects the first cylindrical portion 10 with the blind hole 13.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rückzugkugel (1) bzw. ein System aus Rückzugkugel (1) und elastischem Element (4) für eine hydrostatische Kolbenmaschine mit zumindest einer Ausnehmung (3) zur Aufnahme des elastischen Elements (4), in welcher zumindest ein Strukturelement (11, 11') zur Arretierung des elastischen Elements (4) ausgebildet ist.

Description

Rückzugkugel für eine hydrostatische Kolbenmaschine
Die Erfindung betrifft eine Rückzugkugel für eine hydrostatische Kolbenmaschine und ein System aus einer Rückzugkugel für eine hydrostatische Kolbenmaschine und zumindest einem elastischen Element, wobei die Rückzugkugel eine Ausnehmung zur Aufnahme des elastischen Elements aufweist, in der ein Strukturelement zur Arretierung des elastischen Elements ausgebildet ist.
Aus der DE 100 35 630 Cl ist eine Axialkolbenmaschine mit einem Gehäuse bekannt, in dessen Gehäuseinnenraum eine Zylindertrommel gelagert ist. Die Zylindertrommel ist um eine koaxiale Triebwelle angeordnet und drehfest mit dieser verbunden. In der Zylindertrommel sind axial verlaufende Kolbenlöcher ausgebildet, in denen Kolben bewegbar geführt sind. Die Kolben stützen sich über Gleitschuhe an einer Schwenkscheibe ab. Die Schwenkscheibe ist um eine senkrecht zur Triebwellenachse verlaufende Schwenkachse schwenkbar gelagert und bildet eine schräge Lauffläche aus, auf der die Gleitschuhe gleiten können. Im Funktionsbetrieb der Axialkolbenmaschine rotieren die Triebwelle und die Zylindertrommel um eine gemeinsame Drehachse. Die Kolben werden in den Kolbenlöchern hin und her verschoben. Durch eine Rückzugsvorrichtung wird ein Abheben der Gleitschuhe von der Lauffläche während des Saughubes verhindert. Die Rückzugvorrichtung hält die Gleitschuhe in Anlage an der Lauffläche. Die Rückzugsvorrichtung wird durch eine Rückzugsscheibe gebildet, die Flansche der Gleitschuhe hintergreift. Die Rückzugscheibe ist mit einer kugelzonenförmigen konkaven Lagerfläche an einer entsprechend kugelzonenförmigen konvexen Lagerfläche einer so genannten Rückzugkugel axial abgestützt. Die Rückzugkugel ist vorzugsweise durch eine Vielzahnkupplung drehfest mit der Triebwelle verbunden und axial verschiebbar auf der Triebwelle gelagert und in Richtung auf die Zylindertrommel abgestützt. Es ist bekannt, zur Abstützung der Rückzugkugel in Richtung auf die Zylindertrommel Federn zu verwenden. Dadurch ist die Abstützung elastisch und die Position der Rückzugkugel den sich während des Betriebs ändernden Bedingungen, z.B. durch Temperatureinfluss, angepasst. Zur Aufnahme der Federn in der Rückzugkugel sind in der Rückzugkugel Ausnehmungen ausgebildet.
Nachteilig bei den bisherigen Ausnehmungen bzw. bei dem bisherigen System aus Rückzugkugel und den eingebauten Federn ist, dass die Federn beim Einbau oder Ausbau des Systems in die bzw. aus der Axialkolbenmaschine herausfallen können. Dadurch ist dessen Einbau oder Ausbau umständlich. Es ist bekannt, für einen vereinfachten Einbau der Rückzugkugel mit Hilfe von Fett bzw. hochviskosem Material in den Ausnehmungen der Rückzugkugel die Federn zu befestigen. Diese Methode hat den Nachteil, dass in der Axialkolbenmaschine aufgrund hoher Betriebstemperaturen und aufgrund von Leckströmen das Fett bzw. das hochviskose Material aus den Ausnehmungen entfernt wird und beim Ausbau der Rückzugkugel die Federn wieder herausfallen können. Die Fixierung der Federn in den Ausnehmungen der Rückzugkugel ist nicht dauerhaft und vereinfacht lediglich der Einbau, jedoch nicht den Ausbau des Systems aus Rückzugkugel und den eingebauten Federn.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rückzugkugel für eine hydrostatische Kolbenmaschine bzw. ein System aus einer Rückzugkugel für eine hydrostatische Kolbenmaschine und zumindest einem elastischen Element zu schaffen, welche bzw. welches eine dauerhafte Arretierung eines elastischen Elements ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Rückzugkugel für eine hydrostatische Kolbenmaschine bzw. das erfindungsgemäße System aus einer Rückzugkugel für eine hydrostatische Kolbenmaschine mit zumindest einem elastischen Element gelöst. Das erfindungsgemäße System weist eine Rückzugkugel für eine hydrostatische Kolbenmaschine und zumindest ein elastisches Element auf. In der Rückzugkugel ist zumindest eine Ausnehmung zur Aufnahme des elastischen Elements ausgebildet. Die Ausnehmung weist ein Strukturelement zur
Arretierung des elastischen Elements auf. Durch das
Strukturelement zur Arretierung des elastischen Elements ist eine dauerhafte Arretierung des elastischen Elements ermöglicht.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems dargestellt.
Vorzugsweise ist das Strukturelement zur Arretierung des elastischen Elements plastisch verformbar. Dadurch kann die Form durch nachträgliche Bearbeitung des Strukturelements den Erfordernissen zum Halten des zuvor eingesetzten elastischen Elements angepasst werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Strukturelement zur Arretierung des elastischen Elements derart plastisch verformt, dass die Gleichgewichtsform des Strukturelements den Erfordernissen angepasst ist.
In einer anderen Ausführungsform ist das Strukturelement zur Arretierung des elastischen Elements elastisch verformbar. Dadurch kann sich das Strukturelement z.B. beim Einbau oder beim Ausbau eines elastischen Elements in die Ausnehmung der Rückzugkugel reversibel verformen und den Einbau bzw. Ausbau erleichtern. Zudem kann die Rückstellkraft, welche das aus seiner Gleichgewichtsform gebrachte Strukturelement zur Verfügung stellt, genutzt werden, um das elastische Element zu arretieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Strukturelement zur Arretierung des elastischen Elements elastisch verformt. In diesem Zustand arretiert das Strukturelement das elastische Element mit Hilfe der Rückstellkraft .
Besonders bevorzugt ist das elastische Element formschlüssig in der Ausnehmung arretiert. Durch eine formschlüssige Arretierung ist eine zuverlässige Arretierung gegeben, die das elastische Element auch bei erheblicher mechanischer Beanspruchung arretiert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das elastische Element kraftschlüssig in der Ausnehmung arretiert. Durch eine kraftschlüssige Arretierung kann bei Bedarf durch ausreichende mechanische Beanspruchung das elastische Element aus der Ausnehmung entnommen werden. Dadurch ist ein Austausch des elastischen Elements erleichtert.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ausnehmung zumindest einen zylindrischen Abschnitt auf, in dem das Strukturelement ausgebildet ist. Der zylindrische Abschnitt in der Ausnehmung eignet sich besonders gut, um zylindrische, elastische Elemente wie z.B. zylindrisch gewickelte Spiralfedern aufzunehmen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Strukturelement als koaxialer Hohlzylinder ausgebildet.
Durch eine einfache plastische Verformung des als koaxialer Hohlzylinder ausgebildeten Strukturelements nach
Einbau des elastischen Elements in dem zylindrischen
Abschnitt der Ausnehmung ist eine vorteilhafte dauerhafte formschlüssige Arretierung des elastischen Elements durch
Ausbilden einer Hinterschneidung realisierbar.
Bevorzugt arretiert das Strukturelement das elastische Element durch eine Hinterschneidung. Dadurch ist eine formschlüssige Arretierung realisiert, welche ein Herausfallen des elastischen Elements aus der Ausnehmung verhindert . Besonders bevorzugt ist das elastische Element eine Spiralfeder. Ein solches elastisches Element ist einfach herzustellen, einzubauen, auszubauen und zu ersetzen ohne dabei an Funktionalität einzubüßen. Die Kosten und der Aufwand für die Herstellung und Wartung des erfindungsgemäßen Systems sind dadurch reduziert.
Die Arretierung insbesondere durch eine Hinterschneidung kann dann in besonders einfacher Weise an einer der ersten Wicklungen erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Rückzugkugel und das Strukturelement aus gespritztem Kunststoff. Dadurch sind sowohl eine einfache plastische als auch eine vorteilhafte elastische Verformbarkeit des Strukturelements bei geringem Bauteilgewicht gegeben.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems aus Rückzugkugel und elastischem Element ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung detailliert erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht einer Rückzugkugel aus dem Stand der Technik;
Fig. 2 einen Schnitt einer Rückzugkugel aus dem Stand der Technik;
Fig. 3 einen Schnitt einer in eine Axialkobenmaschine eingebauten Rückzugkugel aus dem Stand der
Technik;
Fig. 4 einen Teilsschnitt durch eine erfindungsgemäße
Rückzugkugel ;
Fig. 5 eine perspektivische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Rückzugkugel; Fig. 6a einen ersten Schnitt durch einen Bereich einer erfindungsgemäßen Rückzugkugel;
Fig. 6b einen zweiten Schnitt durch einen Bereich einer erfindungsgemäßen Rückzugkugel;
Fig. 7a einen ersten Schnitt durch einen Bereich eines erfindungsgemäßen Systems nach einem
Umformvorgang;
Fig. 7b einen zweiten Schnitt durch einen Bereich eines erfindungsgemäßen Systems nach einem
Umformvorgang;
Fig. 7c einen dritten Schnitt durch einen Bereich eines erfindungsgemäßen Systems nach einem Umformvorgang;
Fig. 8 einen dritten Schnitt durch einen Bereich eines alternativen erfindungsgemäßen Systems mit einem alternativen Strukturelement; und
Fig. 9 einen Schnitt durch eine weitere Ausnehmung einer erfindungsgemäßen Rückzugkugel.
In der Fig. 1 ist eine Draufsicht eines bekannten Systems aus einer aus dem Stand der Technik bekannten Rückzugkugel Ia und Federn 4 dargestellt. Das System umfasst eine bekannte Rückzugkugel Ia mit einem Lagerloch 2. Das Lagerloch 2 dient der Aufnahme einer in Fig. 3 dargestellten Triebwelle 200 einer nicht dargestellten Axialkolbenmaschine. In der bekannten Rückzugkugel Ia sind mehrere bekannte Ausnehmungen 3a ausgebildet, in die jeweils eine Feder 4 aufgenommen ist. Die bekannten Ausnehmungen 3a sind zylinderförmig ausgebildet. Die Federn 4 sind als Zylinderfedern aus Stahldraht ausgeführt. Am äußeren Rand der bekannten Rückzugkugel Ia ist eine kugelzonenförmige konvexe Lagerfläche 5 ausgebildet, deren Schnitt in der Fig. 2 dargestellt ist. Das Lagerloch 2 ist durch eine Lagerlochbegrenzung 6 begrenzt.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die in der Fig. 1 dargestellte bekannte Rückzugkugel Ia und durch zwei der zylinderförmigen bekannten Ausnehmungen 3a in der bekannten Rückzugkugel 1. Die Lagerlochbegrenzung 6 des
Lagerlochs 2 ist als innenverzahnter Zahnradkranz 7 ausgeführt. In der Fig. 2 ist der Schnitt der kugelzonenförmigen konvexen Lagerfläche 5 genau dargestellt .
Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine in einer nicht komplett dargestellten Axialkolbenmaschine eingebaute bekannte Rückzugkugel Ia. In den bekannten Ausnehmungen 3a der bekannten Rückzugkugel Ia sind Federn 4 montiert, über die sich die bekannte Rückzugkugel Ia auf einer Zylindertrommel 100 der Axialkolbenmaschine elastisch abstützt. Die Kraft, mit der die bekannte Rückzugkugel Ia gegen die Zylindertrommel 100 gedrückt wird, wird der bekannten Rückzugkugel Ia über eine Rückzugsscheibe 8 zugeführt, mit der nicht dargestellte Gleitschuhe der Axialkolbenmaschine in Anlage an einer nicht dargestellten Schrägfläche der Axialkolbenmaschine gehalten werden. Die Rückzugscheibe 8 ist dazu mit einer kugelzonenförmigen konkaven Lagerfläche 9 an der entsprechend kugelzonenförmigen konvexen Lagerfläche 5 der Rückzugkugel 1 axial abgestützt. Durch den Einfluss der Federn 4 werden Bauteiltoleranzen kompensiert und ein verbesserter Betrieb der Axialkolbenmaschine sichergestellt. Somit sind die an die Bauteile zu stellenden Ansprüche geringer und damit auch ein guter Betrieb der Axialkolbenmaschine einfacher erzielbar.
Fig. 4 stellt einen Schnitt durch einen Bereich der in der Fig. 5 perspektivisch dargestellten erfindungsgemäßen Rückzugkugel 1 dar. Zwischen der kugelzonenförmigen konvexen Lagerfläche 5 und der als innenverzahnter Zahnradkranz 7 mit Zähnen 15 ausgeführten Lagerlochbegrenzung 6 des Lagerlochs 2 sind erfindungsgemäße Ausnehmungen 3 ausgebildet. Die Ausnehmungen 3 umfassen einen ersten zylindrischen Abschnitt 10 und einen koaxialen zweiten zylindrischen Abschnitt 12 kleineren Durchmessers. Der koaxiale zweite zylindrische Abschnitt 12 mündet in ein Grundloch 13. In dem ersten zylindrischen Abschnitt 10 ist ein als koaxialer Hohlzylinder ausgebildetes Strukturelement 11 ausgebildet. Durch das als Hohlzylinder ausgebildete Strukturelement 11 ist in dem ersten zylindrischen Abschnitt 10 zusätzlich ein koaxialer weiterer zylindrischer Abschnitt 12' ausgebildet, welcher den ersten zylindrischen Abschnitt 10 mit dem koaxialen zweiten zylindrischen Abschnitt 12 verbindet. Zur Gewichtsredzuzierung der Rückzugkugel 1 sind Aussparungen 14 ausgebildet.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Draufsicht eines erfindungsgemäßen Systems aus Rückzugkugel 1 und Federn 4. Die Federn 4 sind in den Ausnehmungen 3 positioniert. Die Lagerlochbegrenzung 6 ist als innenverzahnter Zahnkranz 7 ausgeführt, dessen Zähne 15 in das Lagerloch 2 hineinragen und die mit einer entsprechenden Gestaltung der Triebwelle 200 zu einer drehfesten, axial verschiebbaren Verbindung zusammenwirken.
In den Figuren 6A und 6B sind ein Schnitt und ein perspektivischer Schnitt durch einen Bereich einer erfindungsgemäßen Rückzugkugel 1 vor ihrer Nachbearbeitung gezeigt. In der Ausnehmung 3 ist eine Feder 4 angeordnet, welche eine aus rundem Draht hergestellte Spiralfeder ist, welche einen etwa zylindrischen Hohlraum 4' umschließt. Die Feder 4 und der Hohlraum 4' sind in dem ersten zylindrischen Bereich 10 mit diesem koaxial positioniert. Die Feder 4 ist in maximaler Tiefe positioniert und kann somit nicht weiter in axialer Richtung in Richtung des Grundlochs 13 am Ende des zweiten zylindrischen Abschnitts 12 bewegt werden. Das in dem ersten zylindrischen Abschnitt 10 ausgebildete Strukturelement 11 ragt in den durch die Feder 4 ausgebildeten Hohlraum 4' .
Die Figuren 7A, 7B und 7C zeigen jeweils einen Schnitt bzw. einen perspektivischen Schnitt durch einen Bereich eines erfindungsgemäßen Systems aus Rückzugkugel 1 und Federn 4. Die aus rundem Draht hergestellte Feder 4 ist in maximaler Tiefe in die Ausnehmung 3 der Rückzugkugel 1 aufgenommen und durch ein bearbeitetes Strukturelement 11' durch eine Hinterschneidung 16 formschlüssig arretiert. Dadurch ist die axiale Position der Feder 4 fixiert. Die Feder ist durch die Hinterschneidung 16 formschlüssig und dauerhaft arretiert und kann somit nicht aus der Ausnehmung 3 herausfallen.
Das bearbeitete Strukturelement 11' geht aus dem Strukturelement 11 durch plastische Umformung hervor. Die plastische Umformung wird durch Wärme- und/oder Krafteinfluss erzielt. Dazu werden zur gewünschten plastischen Verformung entsprechend geformte Werkzeuge verwendet. Die Wärmezufuhr erfolgt über vorgewärmte Werkzeuge oder durch eine von den Werkzeugen unabhängige Erhitzung.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die einteilige erfindungsgemäße Rückzugkugel 1 aus gespritztem Kunststoff. Die Rückzugkugel 1 kann aber auch aus mehren Teilen bestehen. Jedes Teil kann dann aus einem beliebigen Material bestehen, solange zumindest das Strukturelement aus einem beliebigen plastisch verformbaren Material besteht. Alternativ kann auch ein zusätzlich elastisch verformbares Material gewählt werden. Durch die elastische Verformbarkeit kann das bearbeitete Strukturelement 11' bei einem bzw. für einen Einbau bzw. Ausbau eines elastischen Elements, wie z.B. einer Feder 4, reversibel elastisch aus seiner plastisch festgelegten Gleichgewichtslage heraus verformt werden. Dadurch ist eine dauerhafte Arretierung des elastischen Elements mit einem einfachen Einbau bzw. Ausbau des elastischen Elements kombinierbar . Neben verschiedenen Kunststoffen sind z.B. auch verschiedene Metalle bzw. Metalllegierungen verwendbar.
Die Feder 4 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine aus Metalldraht hergestellte zylindrische Spiralfeder. Alternativ kann ein z.B. tonnenförmig geformtes elastisches Element aus einem anderen elastischen Material verwendet werden.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Arretierung eine formschlüssige Arretierung. Alternativ kann eine kraftschlüssige Arretierung gewählt werden. Durch Verbreiterung des Durchmessers des dargestellten Strukturelements 11 z.B. ist eine kraftschlüssige, Arretierung realisierbar, welche nicht von einer formschlüssigen Arretierung, z.B. durch eine Hinterschneidung 16, begleitet ist.
Die Ausnehmungen 3 der Rückzugkugel 1 bestehen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus dem ersten zylindrischen Abschnitt 10, dem axial darauf folgenden koaxialen zweiten zylindrischen Abschnitt 12, welcher in das Grundloch 13 mündet, und dem in dem ersten zylindrischen Abschnitt 10 als koaxialer Hohlzylinder ausgebildeten Strukturelement 11, in dem der koaxiale weitere zylindrische Abschnitt 12' ausgebildet ist, der den ersten zylindrischen Abschnitt 10 mit dem koaxialen zweiten zylindrischen Abschnitt 12 verbindet. Alternativ können die Ausnehmung 3 und das Strukturelement 11 jeweils solche Formen annehmen, bei der die Ausnehmung das elastische Element aufnehmen kann und das Strukturelement so umgeformt werden kann, dass eine dauerhafte formschlüssige und/oder kraftschlüssige Arretierung des elastischen Elements in der Ausnehmung möglich ist. Formschluss und Kraftschluss können sich auch jeweils auf verschiedene Freiheitsgrade der Bewegung des elastischen Elements in der Ausnehmung beziehen. Beispielsweise arretiert in dem dargestellten Ausführungsbeispiel das bearbeitete Strukturelement 11' mittels der Hinterschneidung 16 die Feder 4 formschlüssig in axialer Richtung. Ein Herausdrehen der Feder 4 durch Rotation hingegen ist dennoch möglich. Durch eine Verbreiterung des bearbeiteten Strukturelements 11' kann zusätzlich eine Rotation der Feder 4 durch KraftSchluss verhindert werden. Somit ist die Feder 4 bezüglich axialer Verschiebung formschlüssig und bezüglich Rotation kraftschlüssig arretiert. Ein Herausfallen der Feder 4 durch eine unerwünschte Rotation der Feder 4 ist dadurch verhindert.
Fig. 8 zeigt einen dritten Schnitt durch einen Bereich eines alternativen erfindungsgemäßen Systems mit einem alternativen Strukturelement IIa. Das alternative Strukturelement IIa weist einzelne Strukturelementabschnitte IIa' auf, welche nebeneinander entlang eines hohlzylindrischen Bereichs angeordnet sind, welcher koaxial um den weiteren zylindrischen Abschnitt 12' ausgebildet ist. Der weitere zylindrische Abschnitt 12' mündet in den in der Ausnehmung 3 durch die zylinderförmige Feder 4 ausgebildeten Hohlraum 4' . An einem alternativen Strukturelement IIa ist eine als radial nach außen gerichtete Nase ausgebildete Erhebung IIa' ' ausgebildet, welche die in der Ausnehmung 3 eingebaute Feder 4 formschlüssig axial arretiert. Die Erhebung Ha'' bildet die Hinterschneidung 16 mit der die Feder 4 formschlüssig arretiert wird. Das Strukturunterelement IIa' ist elastisch verformbar. Zusätzlich ist die Erhebung IIa' ' so ausgebildet, dass die Feder 4 in die Ausnehmung 3 eingebaut und aus dieser wieder ausgebaut werden kann, wobei sich das Strukturunterelement IIa' beim Einbau bzw. Ausbau elastisch verformt und nach erfolgreichem Einbau bzw. Ausbau wieder in die dargestellte Gleichgewichtsform zurückschnappt. Die Strukturunterelemente IIa' sind jeweils durch Schlitze 17 voneinander getrennt und jeweils unabhängig von den jeweils anderen separat elastisch verformbar. Durch die Schlitze 17 wird der notwendige Bewegungsspielraum sichergestellt . Fig. 9 zeigt eine weitere Ausnehmung 3b, welche alternativ zur Ausnehmung 3 gewählt werden kann. In der Rückzugkugel 1 besteht die weitere Ausnehmung 3b aus dem ersten zylinderförmigen Abschnitt 10, in dem das als koaxialer Hohlzylinder ausgebildete Strukturelement 11 ausgebildet ist, und dem Grundloch 13, in das der durch das Strukturelement 11 ausgebildete weitere zylindrische Abschnitt 12' mündet. Der weitere zylindrische Abschnitt 12' verbindet den ersten zylinderförmigen Abschnitt 10 mit dem Grundloch 13.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind auch einzelne Merkmale der Ausführungsbeispiele vorteilhaft miteinander kombinierbar.

Claims

Ansprüche
1. Rückzugkugel (1) für eine hydrostatische Kolbenmaschine mit zumindest einer Ausnehmung (3, 3b) zur Aufnahme eines elastischen Elements (4), in welcher zumindest ein Strukturelement (11) zur Arretierung des elastischen Elements (4) ausgebildet ist.
2. Rückzugkugel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement (11) zur Arretierung des elastischen Elements (4) plastisch verformbar ist.
3. Rückzugkugel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement (11) zur Arretierung des elastischen Elements (4) elastisch verformbar ist.
4. Rückzugkugel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (3, 3b) einen ersten zylindrischen Abschnitt (10) aufweist, in dem das Strukturelement (11) ausgebildet ist.
5. Rückzugkugel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturelement (11) in dem ersten zylindrischen Abschnitt (10) als koaxialer Hohlzylinder ausgebildet ist.
6. Rückzugkugel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückzugkugel (1) und das Strukturelement (11) aus gespritztem Kunststoff bestehen.
7. System aus einer Rückzugkugel (1) für eine hydrostatische Kolbenmaschine und zumindest einem elastischen Element (4) , wobei die Rückzugkugel (1) eine Ausnehmung (3, 3a) zur Aufnahme des elastischen Elements (4) aufweist, welche ein nach dem Einsetzen des elastischen Elements bearbeitetes Strukturelement (H') zur Arretierung des elastischen Elements (4) aufweist.
8. Rückzugkugel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das bearbeitete Strukturelement (H' ) zur Arretierung des elastischen Elements (4) plastisch verformt ist.
9. Rückzugkugel nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (4) formschlüssig in der Ausnehmung (3, 3a) arretiert ist.
10. Rückzugkugel nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (4) kraftschlüssig in der Ausnehmung (3, 3a) arretiert ist.
11. Rückzugkugel nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (3, 3a) zumindest einen ersten zylindrischen Abschnitt (10) aufweist, in dem das bearbeitete Strukturelement (H') ausgebildet ist.
12. Rückzugkugel einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das bearbeitete Strukturelement (H') einen als koaxialer Hohlzylinder ausgebildeten Abschnitt aufweist.
13. Rückzugkugel nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das bearbeitete Strukturelement (H') das elastische Element mittels einer Hinterscheidung (16) arretiert.
14. Rückzugkugel nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (4) eine Spiralfeder ist.
15. Rückzugkugel nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückzugkugel (1) und das bearbeitete Strukturelement (H') aus gespritztem Kunststoff bestehen.
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