WO2012104065A2 - Kolbenanordnung einer hydraulischen kolbenmaschine - Google Patents

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    • F16J1/22—Connection to driving members with connecting-rods, i.e. pivotal connections with universal joint, e.g. ball-joint
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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
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    • F04B1/122—Details or component parts, e.g. valves, sealings or lubrication means
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    • F04B53/22—Arrangements for enabling ready assembly or disassembly

Definitions

  • the invention relates to a piston assembly of a hydraulic piston machine with a sliding shoe made of plastic according to the preamble of patent claim 1 and a method for manufacturing the piston assembly, according to the preamble of
  • a hydraulic piston machine has a piston assembly with a working piston and a non-ferrous metal or steel sliding shoe attached thereto.
  • the working piston is supported on the slide shoe on a sliding surface of a swash plate.
  • a disadvantage of the method is that the molded plastic tends to adhere to the metallic working piston.
  • the invention is based on the object to provide a cost-effective piston assembly for a hydraulic piston engine with a sliding shoe made of plastic.
  • the piston assembly according to the invention for a hydraulic piston machine has a piston and a sliding shoe, which consists of plastic.
  • the sliding shoe has a sliding surface, via which it can be supported on a support surface of the hydraulic piston machine.
  • the piston is rotatably or pivotally connected to the sliding shoe via a joint which is formed by a piston foot and a joint mount arranged on the sliding shoe.
  • the piston foot on a taper, which is engaged behind by a collar of the joint receptacle.
  • the collar is caulked towards the taper.
  • the collar has been caulked warm in the heated state.
  • the plastic shoe is lighter than the metal and therefore saves weight. At the same time, the material costs are much lower compared to non-ferrous metals.
  • PEEK polyetheretherketone
  • thermoplastic material is reinforced with at least one filler.
  • this has at least one approximately axially disposed slot. So are avoided from the caulking resulting unwanted accumulation of material in the collar.
  • the piston is spherical and form-fitting of the
  • the joint receptacle is thus preferably formed hollow spherical.
  • the fit the entrainment of the shoe during the suction stroke of the piston is further improved.
  • a contact pressure of the shoe to the support surface of the piston engine and wear between the shoe and the support surface of the piston and the shoe is penetrated by a pressure medium channel, which opens into the sliding surface.
  • pressure medium is passed into a space between the shoe and the support surface, whereby the shoe is hydrostatically relieved.
  • the method for manufacturing a piston assembly according to the invention comprises according to the invention the step "caulking the collar of the joint receptacle towards the taper of the piston foot", whereby the piston assembly can be produced by a procedural low-cost and favorable step.
  • the collar is preferably caulked by pressing at least one jaw or a heating jaw of a tool for rejuvenation.
  • the step of heating is carried out in a preferred embodiment of the method either by infrared irradiation of the collar, or by heat conduction from a heating jaw of a tool towards the collar.
  • the cooling down step takes place
  • the heating jaw is preferably heated by applying a voltage or by magnetic induction.
  • the magnetic induction proves to be a fast and safe method for heating the heating jaw. It is particularly preferred if, in a process step preceded by caulking, the sliding shoe is formed by injection molding via a single step, whereby a high number of sliding shoes can be produced at low unit costs in a short time. The shoes do not have to be cut individually to your final contour, but fall urgeformt from the injection mold. Post-processing is minimized.
  • the bore can be made with a special plastic drill or a plastic drill suitable for plastics, for example a C02 laser, a Nd: YAG or excimer laser, which leaves no plastic particles or glass fibers behind.
  • Figure 1 shows an embodiment of a piston assembly in a longitudinal section
  • Figure 2 shows a first embodiment of a method for manufacturing the
  • Figure 3 shows a second embodiment of a method for manufacturing the
  • Figure 4 shows a third embodiment of a method for manufacturing the
  • FIG. 1 shows an embodiment of a piston arrangement 1 according to the invention in a longitudinal section.
  • the piston assembly 1 has a piston 2, which is only partially shown, and a shoe 4.
  • the shoe is made of the thermoplastic PEEK in an injection molding process.
  • the sliding shoe 4 has a sliding surface 6, via which it is supported on a sliding surface of a swashplate of a swashplate-type axial piston machine (not shown).
  • the sliding shoe 4 has a circumferential radial
  • the piston 2 has a piston foot 10, which is received in a form-fitting manner in a joint receptacle 12 of the sliding shoe 4.
  • the piston foot is spherical in shape, the joint receptacle 12 accordingly as well.
  • the piston foot has at a portion where it is connected to the piston 2, a taper 14 which is engaged behind by a collar 16 of the shoe 4.
  • the collar is inventively heat stiffened by means of heat conduction towards the taper 14.
  • the piston foot has an axial flattening 26 at its end portion, so that upon pivoting of the piston 2 from an axis Z, the pressure medium connection between the sliding surface 6 and the bore 18 is not interrupted.
  • the piston 10 is bordered in the shoe 4 with a very small game.
  • Figure 2 shows a first embodiment of a method for manufacturing the
  • a first step of injection molding A takes place in an injection mold 130, which is designed as a multi-cavity mold and preferably with a hot runner system is operated.
  • the sliding shoe 4 is molded in the injection mold 130 from a reinforced with fillers thermoplastic polyetheretherketone (PEEK).
  • the through-bore 22 is for this purpose with a special plastic drill or a CO2 laser drill 132, which leaves no plastic particles or glass fibers produced.
  • the fixed sliding block 4 is supplied to a caulking device 134, in which it is joined to the piston 2.
  • the piston 10 is fixed vertically in the joint seat 12.
  • the projecting collar 16 of the shoe 4, which is provided with slots (covered by the piston 2) is caulked by 3 lateral heating jaws 136 (only two visible) to the taper 14 towards warm.
  • the heating jaws 136 are made of steel and in the vicinity of the collar 16 cooling channels 138 are introduced. Through this, a cooling medium is introduced after the hot caulking of the collar 16 to cool the plastic in the caulked position. Since a contact force of the heating jaws, which now have cooling function, is withdrawn only after cooling, springback of the collar can be prevented. A brought into contact with the collar 16 surface of the heating jaws 136 is provided with a non-stick coating, so that the plastic can not adhere.
  • the hot caulking of the protruding collar can still be carried out by alternative heating methods. Two preferred methods are shown in FIGS. 3 and 4.
  • Figure 3 shows a second embodiment of a method for manufacturing the piston assembly 1. Shown is the heating of the collar 16 by irradiation with Infrared radiation of an infrared radiation source 240, in which the collar 16 of the shoe 4 can be heated in a very short time. As soon as the softening temperature of the plastic is reached, contour-adapted jaws 237 of a caulking device 234 press the collar 16 against the taper 14 of the piston foot 10. At the same time, the infrared radiation is switched off. The jaws 237 rapidly cool by convection of airflow and the plastic of the collar 16 solidifies in the new position.
  • FIG. 4 shows a third exemplary embodiment of a method for producing the piston assembly 1. Shown is the heating of the collar 16 by contour-matched heating jaws 336, which are heated by induction. A copper inductor 342 heats up the heating jaws 336 in just a few seconds. As soon as the heating jaws 336 have reached the softening temperature of the plastic, springs 344 press the heating jaws 336 and these push the collar 16 against the taper 14 of the piston foot 10. At the same time, the induction is switched off. The Hetzbacken 336 quickly cooled by an air purge and the plastic solidifies in the new position.
  • the through-bore 22 can be drilled with an Nd: YAG or excimer laser, or with a special plastic drill.
  • possible heating methods are convection by means of hot gas, laser heating, as well as internal and external friction by means of ultrasound, rotation or vibration.
  • a piston assembly for a hydraulic piston machine with a piston and with a sliding shoe made of plastic wherein a piston base and arranged on the sliding shoe pivot receptacle form a joint and the piston foot has a taper which is engaged behind by a collar of the joint receptacle.

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Abstract

Offenbart ist eine Kolbenanordnung für eine hydraulische Kolbenmaschine mit einem Kolben und mit einem Gleitschuh, der aus einem Kunststoff hergestellt ist, wobei ein Kolbenfuß und eine am Gleitschuh angeordnete Gelenkaufnahme ein Gelenk bilden und der Kolbenfuß eine Verjüngung aufweist, die von einem Kragen der Gelenkaufnahme hintergriffen ist. Erfindungsgemäß ist der der Kragen dabei hin zur Verjüngung verstemmt. Offenbart ist weiterhin ein Fertigungsverfahren zu Fertigung der Kolbenanordnung.

Description

Kolbenanordnung einer hydraulischen Kolbenmaschine
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Kolbenanordnung einer hydraulischen Kolbenmaschine mit einem Gleitschuh aus Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Fertigung der Kolbenanordnung, gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 6.
Es ist bekannt, dass eine hydraulische Kolbenmaschine eine Kolbenanordnung mit einem Arbeitskolben und einem daran befestigten Gleitschuh aus Buntmetall oder aus Stahl aufweist. Der Arbeitskolben ist dabei über den Gleitschuh auf einer Gleitfläche einer Schrägscheibe abgestützt.
Wird der Gleitschuh über ein zerspanendes Fertigungsverfahren hergestellt, ist das kostenintensiv und zeitaufwändig. Zudem sind Buntmetalle teuer und enthalten umweltschädliches Blei. Für die Wasserhydraulik werden Gleitschuhe beispielsweise aus Stahl mit einem Kunststoffüberzug hergestellt, wodurch ein weiterer aufwändiger Montageschritt integriert werden muss.
Die DE 10 2004 060 945 A1 zeigt die Möglichkeit auf, den Gleitschuh komplett aus Kunststoff herzustellen und direkt durch ein Montagespritzgießverfahren an den
Arbeitskolben anzuformen. Nachteilig an dem Verfahren ist, dass der angespritzte Kunststoff dazu neigt, am metallischen Arbeitskolben anzuhaften.
Eine in der US 6183212 B1 gezeigte Lösung für eine Benzinpumpe, bei der Gleitschuhe aus Kunststoff an die Arbeitskolben angeclipst werden, ist für hydraulische Kolbenmaschinen nicht anwendbar, da die in der Hydraulik benötigten hochfesten bzw. verschleißfesten Kunststoffe nur eine geringe Elastizität aufweisen, so dass ein Anclipsen nicht ohne eine Beschädigung des Gleitschuhs möglich ist. Die DE 10 2008 038 767 A1 zeigt eine Lösung, bei der der Gleitschuh aus Kunststoff ebenfalls an den Arbeitskolben angeclipst werden kann. Dazu weisen der Gleitschuh und ein Kopf des Arbeitskolbens Kupplungsvorsprünge und Kupplungsaufnahmen auf, über die zwischen dem Kopf und dem Gleitschuh eine dreh- bzw. schwenkbare
Schnappverbindung geschaffen ist. Auch hier ist weiterhin nachteilig, dass der verwendete entsprechend elastische Kunststoff nicht die optimale Verschleißfestigkeit aufweist.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine kostengünstigere Kolbenanordnung für eine hydraulische Kolbenmaschine mit einem Gleitschuh aus Kunststoff zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kolbenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren zur Fertigung der Kolbenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 6.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Kolbenanordnung sind in den Patentansprüchen 2 bis 5 beschrieben. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens zur Fertigung der
Kolbenanordnung sind in den abhängigen Patentansprüchen 7 bis 12 beschrieben.
Die erfindungsgemäße Kolbenanordnung für eine hydraulische Kolbenmaschine hat einen Kolben und einen Gleitschuh, der aus Kunststoff besteht. Der Gleitschuh hat eine Gleitfläche, über die er an einer Stützfläche der hydraulischen Kolbenmaschine abstützbar ist. Der Kolben ist über ein Gelenk, das von einem Kolbenfuß und einer am Gleitschuh angeordneten Gelenkaufnahme gebildet ist, mit dem Gleitschuh drehbar oder schwenkbar verbunden. Dabei weist der Kolbenfuß eine Verjüngung auf, die von einem Kragen der Gelenkaufnahme hintergriffen ist. Erfindungsgemäß ist der Kragen dabei zur Verjüngung hin verstemmt. Bevorzugt ist der Kragen dabei im erwärmten Zustand warm verstemmt worden. Der aus Kunststoff hergestellte Gleitschuh ist leichter als der aus Metall und spart somit Gewicht ein. Gleichzeitig sind die Materialkosten im Vergleich zu Buntmetallen viel geringer. Da Buntmetall Blei enthält, sind Kunststoffgleitschuhe umweltfreundlicher. Ein Vorteil ist weiterhin dass über den verstemmten Kragen des Gleitschuhs das Gelenk nicht lösbar ist. Die so geschaffene gelenkige Verbindung zwischen dem Kolben und dem Gleitschuh hat zudem den Vorteil, dass während eines Saughubes der Gleitschuh vom Kolben mitgenommen wird (einmal pro Umdrehung) und dafür keine gesonderte Mitnahmevorrichtung bereitgestellt werden muss. Die genannten Vorteile machen die Kolbenanordnung kostengünstig.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist der Gleitschuh aus einem
thermoplastischen Kunststoff gefertigt. Aufgrund ihrer Verarbeitbarkeit und guten mechanischen Festigkeiten sind dafür besonders Polyetheretherketon (PEEK),
Polyphthalamid (PPA) oder Polyamid (PA) geeignet. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn der thermoplastische Kunststoff dabei mit zumindest einem Füllstoff verstärkt ist.
Um dem Kragen gut zur Verjüngung verstemmen zu können, weist dieser zumindest einen etwa axial angeordneten Schlitz auf. So sind aus der Verstemmung resultierende unerwünschte Materialanhäufungen im Bereich des Kragens vermieden.
Besonders bevorzugt ist der Kolbenfuß kugelförmig und formschlüssig von der
Gelenkaufnahme umgriffen. Die Gelenkaufnahme ist somit bevorzugt hohlkugelförmig ausgebildet. Über den Formschluss ist die Mitnahme des Gleitschuhs während des Saughubes des Kolbens weiter verbessert. Zudem ergibt sich aus dem Formschluss, dass beim Übergang vom Saug- zu einem Druckhub des Kolbens aufgrund eines geringen Spiels zwischen den Gelenkpartnern ein Druckstoß auf den Gleitschuh minimiert ist, was dessen Lebensdauer erhöht.
Um im Dauerbetrieb einen Anpressdruck des Gleitschuhs an die Stützfläche der Kolbenmaschine und einen Verschleiß zwischen dem Gleitschuh und der Stützfläche zu minimieren ist der Kolben und der Gleitschuh von einem Druckmittelkanal durchsetzt, der in der Gleitfläche mündet. Durch diesen Druckmittelkanal wird Druckmittel in einen Zwischenraum zwischen dem Gleitschuh und der Stützfläche geleitet, wodurch der Gleitschuh hydrostatisch entlastet wird. Das Verfahren zur Fertigung einer erfindungsgemäßen Kolbenanordnung weist erfindungsgemäß den Schritt„Verstemmen des Kragens der Gelenkaufnahme hin zur Verjüngung des Kolbenfußes" auf, wodurch die Kolbenanordnung durch einen verfahrentechnisch wenig aufwändigen und günstigen Schritt herstellbar ist.
Dabei wird der Kragen bevorzugt durch ein Andrücken zumindest einer Backe oder einer Heizbacke eines Werkzeuges zur Verjüngung verstemmt.
Ganz besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn vor dem Schritt Verstemmen ein Schritt„Erwärmen des Kragens" erfolgt, so dass das Verstemmen ein Warmverstemmen ist, oder wenn nach dem Schritt Verstemmen ein Schritt .Abkühlen des Kragens" erfolgt. Beim Warmverstemmen liegt eine Temperatur des erwärmten
Kunststoffes oder Thermoplastes unterhalb von dessen Schmelzetemperatur. Der Kragen kann somit leichter verstemmt werden und haftet aufgrund der im Vergleich zu einem Montagespritzgießverfahren gemäß dem Stand der Technik moderaten
Temperatur nicht am Kolbenfuß an. Nach dem Verstemmen muss der Kragen wieder auf Umgebungstemperatur gebracht werden. Dies geschieht am schnellsten, in dem er eine Kühlung erfährt.
Der Schritt Erwärmen erfolgt in einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens entweder durch Infrarotbestrahlung des Kragens, oder durch Wärmeleitung von einer Heizbacke eines Werkzeuges hin zum Kragen. Der Schritt Abkühlen erfolgt
vorrichtungstechnisch wenig aufwändig durch Konvektion einer Luftströmung, die den Kragen umstreicht oder durch Wärmeleitung vom Kragen hin zu einer gekühlten Backe eines Werkzeuges. Damit ein Rückfedern beim Abkühlen verhindert wird, sollte währenddessen unabhängig davon ob ein Abkühlverfahren gewählt wird, die Backe des Werkzeuges oder eine andere Haltevorrichtung am Kragen abgestützt bleiben.
Die Heizbacke wird bevorzugt durch Anlegen einer Stromspannung oder durch magnetische Induktion erwärmt. Besonders die magnetische Induktion erweist sich dabei als schnelles und sicheres Verfahren zur Erwärmung der Heizbacke. Besonders bevorzugt ist es, wenn in einem dem Verstemmen vorgelagerten Verfahrensschritt der Gleitschuh über einen Schritt Spritzgießen urgeformt wird, wodurch in kurzer Zeit eine hohe Zahl von Gleitschuhen zu geringen Stückkosten hergestellt werden kann. Die Schuhe müssen nicht einzeln zu Ihrer Endkontur zerspant werden, sondern fallen urgeformt aus dem Spritzgießwerkzeug. Eine Nachbearbeitung ist minimiert.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens erfolgt zu einem beliebigen
Zeitpunkt nach der Urformung des Gleitschuhs, jedoch bevorzugt vor dem Verstemmen mit dem Kolben, ein Bohren einer etwa koaxialen Durchgangsbohrung im Gleitschuh, über die der Druckmittelkanal ausgebildet ist. Die Bohrung kann mit einem speziellen Kunststoffbohrer oder einem für Kunststoffe geeigneten Laserbohrer, beispielsweise einem C02-Laser, einem Nd:YAG- oder Excimerlaser, der keine Kunststoffpartikel oder Glasfasern zurücklässt, hergestellt werden.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenanordnung in einer Zeichnung, sowie drei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Fertigung der Kolbenanordnung anhand von drei schematischen
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Kolbenanordnung in einem Längsschnitt;
Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Fertigung der
Kolbenanordnung gemäß Figur 1 ;
Figur 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Fertigung der
Kolbenanordnung gemäß Figur 1 ; und
Figur 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Fertigung der
Kolbenanordnung gemäß Figur 1. Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kolbenanordnung 1 in einem Längsschnitt. Die Kolbenanordnung 1 hat einen Kolben 2, der nur teilweise dargestellt ist, und einen Gleitschuh 4. Der Gleitschuh ist aus dem thermoplastischen Kunststoff PEEK in einem Spritzgussverfahren gefertigt. An einer in Figur 1 unteren Seite weist der Gleitschuh 4 eine Gleitfläche 6 auf, über die er an einer Gleitfläche einer Schrägscheibe einer in Schrägscheibenbauweise ausgeführten Axialkolbenmaschine abgestützt ist (nicht dargestellt). Der Gleitschuh 4 weist eine umfängliche radiale
Erweiterung 8 auf, so dass eine Kippfestigkeit des Gleitschuhs 4 auf der Gleitfläche der Schrägscheibe erhöht ist.
An einem in Figur 1 unteren Abschnitt weist der Kolben 2 einen Kolbenfuß 10 auf, der in einer Gelenkaufnahme 12 des Gleitschuhs 4 formschlüssig aufgenommen ist. Der Kolbenfuß ist dabei kugelförmig ausgebildet, die Gelenkaufnahme 12 dem entsprechend ebenso. Der Kolbenfuß weist an einem Abschnitt, an dem er mit dem Kolben 2 verbunden ist eine Verjüngung 14 auf, die von einem Kragen 16 des Gleitschuhs 4 hintergriffen ist. Der Kragen ist dabei erfindungsgemäß mittels Wärmeleitung hin zur Verjüngung 14 warmverstemmt.
Für eine hydrostatische Entlastung der Gleitfläche 6 mit Druckmittel aus einem Arbeitsraum (nicht dargestellt) des Kolbens 2 hat dieser eine durchgängige Bohrung 18.
Zusammen mit einer trichterförmigen Zulauf 20 und eine Durchgangsbohrung 22, die in die Gleitfläche 6 mündet, bildet die Bohrung 18 einen Druckmittelkanal 24 aus. Der Kolbenfuß weist an seinem stimseitigen Abschnitt ein axiale Abflachung 26 auf, damit bei einer Verschwenkung des Kolbens 2 aus einer Achse Z die Druckmittelverbindung zwischen der Gleitfläche 6 und der Bohrung 18 nicht unterbrochen wird. Der Kolbenfuß 10 ist im Gleitschuh 4 mit sehr kleinem Spiel eingefasst.
Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Fertigung der
Kolbenanordnung 1 gemäß Figur 1.
Ein erster Schritt Spritzgießen A erfolgt in einem Spritzgießwerkzeug 130, das als Mehrkavitätenwerkzeug ausgebildet ist und vorzugsweise mit einem Heißkanalsystem betrieben wird. Dabei wird aus einem mit Füllstoffen verstärkten Thermoplast Polyetheretherketon (PEEK) der Gleitschuh 4 im Spritzgießwerkzeug 130 abgeformt.
Nach einer vorgegebenen Abkühlzeit wird der Gleitschuh 4, bzw. bei Massenfertigung die Gleitschuhe 4, in den Schritten B und C entformt und einer Vorrichtung zugeführt, die in einem Schritt D die Durchgangsbohrung 22 erzeugt. Die Durchgangsbohrung 22 wird dazu mit einem speziellen Kunststoffbohrer oder einem CO2- Laserbohrer 132, der keine Kunststoffpartikel oder Glasfasern zurücklässt, hergestellt.
Im nächsten Prozessschritt wird der fixierte Gleitschuh 4 einer Verstemmvorrichtung 134 zugeführt, in der er mit dem Kolben 2 zusammengefügt wird. Dabei wird der Kolbenfuß 10 senkrecht in der Gelenkaufnahme 12 fixiert. Der überstehende Kragen 16 des Gleitschuhs 4, der mit Schlitzen (vom Kolben 2 verdeckt) versehen ist, wird durch 3 seitliche Heizbacken 136 (nur zwei sichtbar) zur Verjüngung 14 hin warm verstemmt.
Da die Temperatur der Heizbacken 136 dabei zwischen einer Formbeständigkeits- und einer Schmelztemperatur des Thermoplasts liegt, haftet der Kunststoff des Gleitschuhs 4 nicht am Kolbenfuß 10 an. Die Heizbacken 136 sind aus Stahl gefertigt und im Nahbereich des Kragens 16 sind Kühlkanäle 138 eingebracht. Durch diese wird nach dem Warmverstemmen des Kragens 16 ein Kühlmedium eingeleitet um den Kunststoff in der verstemmten Position auszukühlen. Da eine Anpresskraft der Heizbacken, die nun kühlende Funktion haben, erst nach dem Auskühlen zurückgenommen wird, kann ein Rückfedern des Kragens verhindert werden. Eine mit dem Kragen 16 in Kontakt gebrachte Oberfläche der Heizbacken 136 ist mit einer Antihaftbeschichtung versehen, damit der Kunststoff nicht anhaften kann.
Das Warmverstemmen des überstehenden Kragens kann noch durch alternative Erwärmverfahren durchgeführt werden. Zwei bevorzugte Verfahren zeigen die Figuren 3 und 4.
Figur 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Fertigung der Kolbenanordnung 1. Gezeigt ist die Erwärmung des Kragens 16 durch Bestrahlung mit Infrarotstrahlung einer Infrarotstrahlungsquelle 240, bei dem der Kragen 16 des Gleitschuhs 4 in sehr kurzer Zeit erwärmt werden kann. Sobald die Erweichungstemperatur des Kunststoffes erreicht ist, drücken konturangepasste Backen 237 einer Verstemm- vorrichtung 234 den Kragen 16 an die Verjüngung 14 des Kolbenfußes 10. Gleichzeitig wird die Infrarotstrahlung abgeschaltet. Die Backen 237 kühlen durch eine Konvektion einer Luftströmung schnell ab und der Kunststoff des Kragens 16 erstarrt in der neuen Position.
Figur 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Fertigung der Kolbenanordnung 1. Gezeigt ist die Erwärmung des Kragens 16 durch konturangepasste Heizbacken 336, die durch Induktion erwärmt werden. Ein Kupferinduktor 342 heizt dabei in nur wenigen Sekunden die Heizbacken 336 auf. Sobald die Heizbacken 336 die Erweichungstemperatur des Kunststoffes erreicht haben, drücken Federn 344 die Heizbacken 336 und diese den Kragen 16 an die Verjüngung 14 des Kolbenfußes 10. Gleichzeitig wird die Induktion abgeschaltet. Die Hetzbacken 336 kühlen durch eine Luftspülung schnell ab und der Kunststoff erstarrt in der neuen Position.
Abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen kann die Durchgangsbohrung 22 mit einem Nd:YAG- oder Excimerlaser, oder mit einem speziellen Kunststoffbohrer gebohrt werden.
Abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen sind mögliche Erwärmungsverfahren die Konvektion mittels Warmgas, die Lasererwärmung sowie die innere und äußere Reibung mittels Ultraschall, Rotation oder Vibration.
Offenbart ist eine Kolbenanordnung für eine hydraulische Kolbenmaschine mit einem Kolben und mit einem Gleitschuh aus Kunststoff, wobei ein Kolbenfuß und eine am Gleitschuh angeordnete Gelenkaufnahme ein Gelenk bilden und der Kolbenfuß eine Verjüngung aufweist, die von einem Kragen der Gelenkaufnahme hintergriffen ist.
Erfindungsgemäß ist der der Kragen dabei hin zur Verjüngung verstemmt. Offenbart ist weiterhin ein Fertigungsverfahren zu Fertigung der Kolbenanordnung.

Claims

Patentansprüche
1. Kolbenanordnung für eine hydraulische Kolbenmaschine, mit einem Kolben (2) und mit einem Gleitschuh (4), der aus Kunststoff hergestellt ist und der eine Gleitfläche (6) hat, über die er an einer Stützfläche der Kolbenmaschine abstützbar ist, wobei der Kolben (2) über ein Gelenk, das von einem Kolbenfuß (10) und einer am Gleitschuh (4) angeordneten Gelenkaufnahme (12) gebildet ist, mit dem Gleitschuh (4) verbunden ist, und wobei der Kolbenfuß (10) eine Verjüngung (14) aufweist, die von einem Kragen (16) der Gelenkaufnahme (12) hintergriffen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (16) hin zur Verjüngung (14) verstemmt ist.
2. Kolbenanordnung nach Patentanspruch , wobei der Kunststoff ein Thermoplast ist.
3. Kolbenanordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei der Kragen (16) zumindest einen etwa axial angeordneten Schlitz aufweist.
4. Kolbenanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Kolbenfuß (10) kugelförmig ist und formschlüssig von der Gelenkaufnahme (12) umgriffen ist.
5. Kolbenanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Kolben (2) und der Gleitschuh (4) von einem Druckmittelkanal (24) durchsetzt sind, der in der Gleitfläche (6) mündet.
6. Verfahren zur Fertigung einer Kolbenanordnung gemäß einem der
Patentansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Verstemmen des Kragens (16) der Gelenkaufnahme (12) hin zur Verjüngung (14) des Kolbenfußes (10).
7. Verfahren nach Patentanspruch 6, wobei der Schritt Verstemmen durch
Andrücken zumindest einer Backe (237) oder einer Heizbacke (136; 336) eines
Werkzeuges an den Kragen (16) erfolgt.
8. Verfahren nach Patentanspruch 6, wobei vor dem Schritt Verstemmen ein Schritt Erwärmen des Kragens (16), oder wobei nach dem Schritt Verstemmen ein Schritt Abkühlen des Kragens (16) erfolgt.
9. Verfahren nach Patentanspruch 8, wobei der Schritt Erwärmen durch
Infrarotbestrahlung des Kragens (16), oder durch Wärmeleitung von einer Heizbacke (136; 336) eines Werkzeuges hin zum Kragen (16) erfolgt, oder wobei der Schritt Abkühlen durch Konvektion einer Luftströmung zum Kragen (16), oder durch
Wärmeleitung vom Kragen (16) hin zu einer gekühlten Backe eines Werkzeuges erfolgt.
10. Verfahren nach Patentanspruch 9, wobei die Heizbacke (136; 336) durch
Anlegen einer Stromspannung oder durch magnetische Induktion erwärmt wird.
1 1. Verfahren nach einem der Patentansprüche 6 bis 10, wobei der Gleitschuh (4) über einen Schritt Spritzgießen urgeformt wird.
12. Verfahren nach einem der Patentansprüche 6 bis 1 1 , wobei über einen Schritt Bohren im Gleitschuh (4) eine etwa koaxiale Durchgangsbohrung (22) ausgebildet wird.
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