Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Kolbenführungsbuchse für eine Axialkolbenmaschine, wobei die Kolbenführungsbuchse zur Führung eines Arbeitskolbens einer hydraulischen Axialkolbenmaschine in ein Arbeitsräume ausbildendes Bauteil der Axialkolbenmaschine einzusetzen ist und auf ihrer Außenkontor zumindest eine umlaufende Vertie- fung begrenzter axialer Abmessung aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Axialkolbenmaschine mit einer solchen Kolbenführungsbuchse.

Aus der DE 100 23 849 B4 ist eine Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise bekannt, bei der in die Kolbenbohrungen einer Zylindertrommel Kolbenführungs- buchsen eingesetzt sind. In der Schrift werden Kolbenführungsbuchsen gezeigt, die in einem geringen Abstand zu ihrem sich tief in einer Kolbenbohrung befindlichen, inneren Ende an ihrer Außenkontur eine ringförmig umlaufende Nut aufweisen, von der eine Spiralnut ausgeht, die am anderen Ende einer Kolbenführungsbuchse frei in das Innere des Maschinengehäuse mündet. Spiralnut und ringförmig umlaufende Nut bewirken, dass der Arbeitsdruck in dem Spalt auf der Strecke vom inneren Ende der Kolbenführungsbuchse bis zu der ringförmigen Nut bis auf das Niveau des Gehäusedrucks abfällt und den Presssitz zwischen der Kolbenführungsbuchse und der Zylindertrommel nicht weiter unterwandert.

Auch aus der DE 101 57 248 A1 ist eine Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise bekannt, bei der in die Kolbenbohrungen einer Zylindertrommel Kolbenführungsbuchsen eingesetzt sind. In der Schrift werden Kolbenführungsbuchsen ge- zeigt, die in einem Bereich, der sich während des Betriebs besonders erwärmt, auf ihrer Außenseite eine umlaufende Ausnehmung mit einem kreissegmentartigen Querschnitt aufweisen, die wegen dieses Querschnitt auch als Taillierung der Kolbenführungsbuchse bezeichnet wird. Damit soll ein Freiraum geschaffen werden, in den hinein sich die Buchse ausdehnen kann, wenn sie warm wird.

Es sind Buchsenbrüche aufgetreten, die aufgrund der Position bezüglich der Ausnehmungen auf den Außenseiten der Kolbenführungsbuchsen mit den Ausnehmungen in Verbindung gebracht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kolbenführungsbuchsen zu schaffen, die bei Verminderung der Gefahr von Buchsenbrüchen hoch beansprucht werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Kolbenführungsbuchse, die zur Führung eines Arbeitskolbens einer hydraulischen Axialkolbenmaschine in ein Arbeitsräume ausbildendes Bauteil der Axialkolbenmaschine einzusetzen ist und auf ihrer Außenkontor zumindest eine umlaufende Vertiefung begrenzter axialer Abmessung aufweist, dadurch gelöst, dass die Außenkontur zumindest im Bereich der Vertiefung durch Umformen gefertigt ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die bisher angewandte Herstellung der Ausnehmungen auf der Außenseite einer Kolbenführungsbuchse durch spanende Bearbeitung zu einem Durchtrennen des Faserverlaufs im Material und damit zu einer über die bloße Materialverringerung hinausgehende Schwächung des Materials geführt hat. Bei einer Herstellung durch Umformen dagegen wird der Faserverlauf nicht durchtrennt. Zusätzlich wird das Material beim Umformen verfestigt. Das Resultat ist eine höhere Beanspruchbarkeit. Die Aufgabe wird auch durch eine hydraulische Axialkolbenmaschine mit einer Kolbenführungsbuchse gelöst, die zur Führung eines Arbeitskolbens in ein Arbeitsräume ausbildendes Bauteil der Axialkolbenmaschine einzusetzen ist und auf ihrer Außen- kontor zumindest eine umlaufende Vertiefung begrenzter axialer Abmessung aufweist, wobei die Außenkontur zumindest im Bereich der Vertiefung durch Umformen gefertigt ist. Die Axialkolbenmaschine ist insbesondere eine solche in Schrägscheibenbauweise.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Kolbenführungsbuchse kann man den Unteransprüchen 2 bis 5 entnehmen.

Gemäß Patentanspruch 2 wird die Außenkontur der Kolbenführungsbuchse zumin- dest im Bereich der Vertiefung durch Rollieren gefertigt.

Wenn die Kolbenführungsbuchse an ihrer Außenkontur eine ringförmige Taillierung mit, in axialer Richtung fortschreitend, kontinuierlich abnehmender und zunehmender Wandstärke hat, so wird die Taillierung bevorzugt durch Umformen, zum Beispiel durch Rollieren gefertigt.

Wenn die Kolbenführungsbuchse an ihrer Außenkontur eine Spiralnut und eine ringförmig umlaufende Auslaufnut aufweist, in die die Spiralnut mündet, so wird die Spiralnut bevorzugt durch Umformen, zum Beispiel durch Rollieren gefertigt.

Wenn die Kolbenführungsbuchse an ihrer Außenkontur eine Spiralnut und eine ringförmig umlaufende Auslaufnut aufweist, in die die Spiralnut mündet, so wird die Auslaufnut bevorzugt durch Umformen, zum Beispiel durch Rollieren gefertigt. Ein Ausführungsbeispiel einer hydrostatische Axialkolbenmaschine (Hydropumpe oder Hydromotor) mit erfindungsgemäßen Kolbenführungsbuchsen ist in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 einen Längsschnitt durch die Axialkolbenmaschine und

Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 . Die gezeigte Axialkolbenmaschine ist eine in Schrägscheibenbauweise mit einer Verstellbarkeit des Verdrängungsvolumens und besitzt ein Gehäuse mit einem topf- förmigen Gehäuseteil 30 und einem Abschlussdeckel 31 , der das Gehäuseteil 30 an der offenen Seite verschließt. Im Boden des Gehäuseteils 30 und in dem Abschlussdeckel 31 ist über Wälzlager 32 und 33 eine Triebwelle 35 gelagert, mit der verdrehsicher eine Zylindertrommel 10 verbunden ist.

Die Zylindertrommel 10 weist über ihren Umfang gleichmäßig verteilt eine Mehrzahl von zum Beispiel neun Kolbenbohrungen 1 1 auf, die gegen die Achse der Zylindertrommel leicht angestellt sind und zu einer am Boden des Gehäuseteils 30

verschwenkbar gelagerten Schrägscheibe 36 hin offen sind. Der Durchmesser einer Kolbenbohrung 1 1 ist in einem sich etwa über zwei Drittel der Gesamtlänge erstreckenden und am offenen Ende beginnenden Abschnitt größer als auf dem restlichen Drittel.

In den den größeren Durchmesser aufweisenden Abschnitt jeder Kolbenbohrung 1 1 ist eine Kolbenführungsbuchse 12 mit Presssitz eingesetzt, die mit ihrer einen, vorderen Stirnseite 13 etwa in Flucht mit der Mündung der Kolbenbohrung liegt und in der ein Verdrängerkolben 14 läuft, der sich über einen Gleitschuh 15 an der Schrägscheibe 36 abstützt.

Die Kolbenführungsbuchsen 12 sind an ihrer Außenseite mit verschiedenen Ausnehmungen versehen. Zunächst befindet sich in einem geringen Abstand zur vorde- ren Stirnseite 13 in einem Bereich der Kolbenführungsbuchse 12, in den der Wärmeeintrag besonders hoch ist, eine in einer Radialebene umlaufende Ausnehmung 20 mit einem kreissegmentförmigen Querschnitt, die auch als Taillierung bezeichnet wird. Durch diese Taillierung ist zwischen der Außenseite einer Kolbenführungsbuchse 12 und der Zylindertrommel 10 ein Freiraum geschaffen, in den hinein sich die Kolbenführungsbuchse bei Erwärmung ausdehnen kann. Dadurch wird das Spiel zwischen einem Verdrängerkolben 15 und einer Kolbenführungsbuchse 12 bei Wär- meeintrag nur wenig verringert, so dass immer ein hinreichend großes Kolbenspiel vorhanden ist.

Des Weiteren befindet sich in einem geringen Abstand von der hinteren Stirnseite 21 einer Kolbenführungsbuchse 12 eine in einer Radialebene umlaufende, im Querschnitt im Wesentlichen rechteckige Nut 22. In diese mündet eine auf der Außenseite einer Kolbenführungsbuchse umlaufende Spiralnut 23, die außerdem an der vorderen Stirnseite 13, bei zusammengebauter Axialkolbenmaschine also in das Gehäuseinnere ausmündet. Aufgrund dieser Spiralnut herrscht in der Nut 22 derselbe Druck wie im Gehäuseinneren. Der im Verdrängerraum hinter einem Verdrängerkolben 14 herrschende Druck fällt somit auf der Außenseite einer Kolbenführungsbuchse auf der kurzen Strecke zwischen deren hinteren Stirnseite 21 und der Nut 22 auf den Gehäusedruck ab. Zwischen der Nut 22 und der vorderen Stirnseite 13 ist die Kolbenführungsbuchse außen nur vom Gehäusedruck belastet. Die Kolbenführungs- buchsen sitzen deshalb besonders sicher in der Zylindertrommel.

Die Ausnehmungen 20, 22 und 23 sind durch Rollieren, also durch ein spanloses Umformverfahren ausgebildet worden. Insbesondere für die Taillierung ist das von besonderem Vorteil, da die axiale Erstreckung der Taillierung recht groß ist und im Bereich der Taillierung viel Wärme in die Kolbenführungsbuchse eingetragen wird.

Durch die Fertigung der Außenkontur einer Kolbenführungsbuchse durch Umformen, zum Beispiel durch Rollieren, werden Brüche der Kolbenführungsbuchsen weitgehend vermieden. Es wird der Faserverlauf nicht durchtrennt. Außerdem wird eine Kaltverfestigung erreicht. Es werden Risse in den Kolbenführungsbuchsen vermieden.

Konstruktion und Werkstoff können im Vergleich zu den bisher in einem spanenden Verfahren gefertigten Kolbenführungsbuchsen beibehalten werden.

Beim Einbringen der Nuten und Rillen durch Rollen wird die Länge einer Kolbenführungsbuchse gegenüber dem Ursprungszustand vergrößert. Man kann diese Verlän- gerung schon beim Ablängen der Kolbenführungsbuchsen berücksichtigen, so dass die Kolbenführungsbuchsen nach dem Rollen ihr Endmaß haben. Es ist jedoch auch möglich, die Kolbenführungsbuchsen nach dem Rollen der Nuten durch spanende Bearbeitung auf ihre endgültige Länge zu bringen. Diese spanende Bearbeitung ist für die Festigkeit ohne Belang. Die Maßhaltigkeit von Außen- und Innenkontur einer Kolbenführungsbuchse kann durch Kalibrieren sichergestellt werden, wobei die Kolbenführungsbuchse von einer stabilen Hülse, die den gewünschten, dem Außendurchmesser der Kolbenführungsbuchse entsprechenden Innendurchmesser hat, und dann ein Dorn durch die Kolbenführungsbuchse gezogen wird, dessen Außen- durchmesser dem gewünschten Innendurchmesser der Kolbenführungsbuchse entspricht.