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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 11.
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Stand der Technik
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Schrägscheibenmaschinen dienen als Axialkolbenpumpen zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und als Axialkolbenmotor zur Umwandlung von hydraulischer Energie in mechanische Energie. Eine Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen ist drehbar bzw. rotierend gelagert und in den Kolbenbohrungen sind Kolben angeordnet. Die Zylindertrommel ist fest mit einer Antriebswelle verbunden und auf einen ersten Teil der rotierenden Kolbenbohrungen wirkt temporär eine Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und auf einen zweiten Teil der rotierenden Kolbenbohrungen wirkt temporär eine Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck. Eine Schwenkwiege ist um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagert und auf der Schwenkwiege liegt eine Rückhaltescheibe mit Gleitschuhen auf. An den Gleitschuhen sind die Kolben befestigt, indem an den Gleitschuhen je eine Lagerkugel ausgebildet ist, welche in je eine Lagerpfanne an den Kolben gelagert ist. Die Gleitlagerung der Lagerkugel in der Lagerpfanne ist hydrostatisch entlastet, indem Hydraulikflüssigkeit aus den Kolbenbohrungen in die Lagerpfanne geleitet wird. Die Rückhaltescheibe mit den Gleitschuhen führt zusammen mit der Zylindertrommel eine Rotationsbewegung um eine Rotationsachse aus und eine ebene Auflagefläche der Schwenkwiege ist dabei in einem spitzen Winkel, zum Beispiel zwischen 0° und +20° und zwischen 0° und –20° als Schwenkwinkel, zu der Rotationsachse der Zylindertrommel ausgerichtet.
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Die Schwenkwiege wird von zwei hydraulischen Schwenkeinrichtungen, die je von einem Verstellkolben und einem Verstellzylinder gebildet sind, um eine Schwenkachse verschwenkt. Die Schwenkwiege ist mit einer Wiegenlagerung um eine feste Schwenkachse verschwenkbar gelagert. Hierzu weist die Schwenkwiege zwei kreissegmentförmige Wiegenlagerflächen auf, welche auf einer komplementär ausgebildeten Wiegenlagerung als Lagerschale bzw. Gleitlager aufliegen. Die Wiegenlagerung als Gleitlager ist hydrostatisch entlastet, so dass dadurch Energieverluste und ein geringerer Wirkungsgrad der Schrägscheibenmaschine auftreten.
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Die
EP 1 013 928 A2 zeigt eine Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauweise mit einer angetriebenen umlaufenden und eine Mehrzahl von darin angeordneten Kolbenbohrungen aufweisenden Zylindertrommel, wobei in den jeweils durch Stege voneinander getrennten Kolbenbohrungen linear zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt bewegliche Kolben angeordnet sind und eine Niederdruckanschlussniere und eine Hochdruckanschlussniere aufweisende Steuerscheibe vorgesehen ist.
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Die
CH 405 934 zeigt eine Schrägscheibenaxialkolbenpumpe, deren nicht umlaufender Zylinderblock zum Verändern der Fördermenge in Abhängigkeit vom Förderdruck längs verschiebbar ist, wobei an dem durch eine Feder in Richtung der Erhöhung der Fördermenge gedrückten Zylinderblock eine Steuerschiebereinheit mit einem Schieberkolben befestigt ist.
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Die
DE 27 33 870 C2 zeigt eine Steuereinrichtung für eine Schrägenscheibenaxialkolbenpumpe, bei der an beiden Seiten der Wiege zur Verschwenkung der Schrägscheibe je ein hydraulisch beaufschlagter Schwenkflügel am Motor angreift, wobei beide Motoren mittels eines um die Schwenkachse der Wiege verschwenkbar angeordneten plattenförmigen Steuerventilschiebers steuerbar sind und zur Einstellung der Fördermenge der Pumpe dienen.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Erfindungsgemäße Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenpumpe und/oder Axialkolbenmotor, umfassend eine um eine Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen, in den Kolbenbohrungen beweglich gelagerte Kolben, eine mit der Zylindertrommel zumindest drehfest verbundene Antriebswelle, welche um die Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagert ist, eine um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege, eine Wiegenlagerung für die Schwenkwiege, wenigstens eine Schwenkeinrichtung zum Verschwenken der Schwenkwiege, eine Niederdrucköffnung zum Ein- und/oder Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in die und/oder aus den rotierenden Kolbenbohrungen, eine Hochdrucköffnung zum Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden Kolbenbohrungen, wobei an der Schwenkwiege wenigstens ein Lagerzapfen und/oder wenigstens eine Lagerbohrung ausgebildet ist und die Schwenkwiege an dem wenigstens einen Lagerzapfen und/oder der wenigstens einen Lagerbohrung mit der Wiegenlagerung gelagert ist, so dass die Schwenkachse der Schwenkwiege koaxial zu dem wenigstens einen Lagerzapfen und/oder koaxial zu der wenigstens einen Lagerbohrung ausgerichtet ist. Bei der Wiegenlagerung kann dadurch auf eine Gleitlagerung oder eine Wälzlagerung aus dem Stand der Technik mit Normteilen als Massenfertigungsartikel zurückgegriffen werden. An dem Lagerzapfen und/oder an der Lagerbohrung kann somit die Schwenkwiege besonders einfach und kostengünstig ohne eine hydrostatische Entlastung gelagert werden. Der Wirkungsgrad der Schrägscheibenmaschine aufgrund der Wiegenlagerung ohne hydrostatischer Entlastung kann dadurch erhöht und aufgrund der Verwendung von Normteilen als Massenfertigung für die Wiegenlagerung als Gleitlagerung oder Wälzlagerung können dadurch die Kosten zur Herstellung der Schrägscheibenmaschine reduziert werden.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform sind an der Schwenkwiege zwei Lagerzapfen und/oder Lagerbohrungen ausgebildet, insbesondere gegenüberliegend in Richtung der Schwenkachse der Schwenkwiege und/oder der wenigstens eine Lagerzapfen und/oder die wenigstens eine Lagerbohrung sind zylinderförmig ausgebildet.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform ist der wenigstens eine Lagerzapfen einteilig mit der Schwenkwiege ausgebildet und/oder der die wenigstens eine Lagerbohrung begrenzende Werkstoff ist einteilig mit der Schwenkwiege ausgebildet. Die Schwenkwiege ist beispielsweise aus Stahl oder Aluminium hergestellt, sodass auch der wenigstens eine Lagerzapfen aus Stahl oder Aluminium ausgebildet ist.
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In einer ergänzenden Variante ist eine Wiegenlagerfläche an dem wenigstens einen Lagerzapfen und/oder an der wenigstens einen Lagerbohrung ausgebildet und die Wiegenlagerfläche ist in einem Schnitt senkrecht zu der Schwenkachse als ein Kreis ausgebildet.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform ist von dem wenigstens einen Lagerzapfen und/der von der wenigstens einen Lagerbohrung eine Schwenkbewegung der Schwenkwiege mit ausführbar, so dass von der Wiegenlagerfläche eine Schwenkbewegung der Schwenkwiege mit ausführbar ist.
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Zweckmäßig umfasst die Wiegenlagerung eine Gegenwiegenlagerfläche und die Gegenwiegenlagerfläche ist feststehend, insbesondere ist die Gegenwiegenlagerfläche von dem Gehäuse gebildet.
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In einer ergänzenden Ausführungsform ist die Gegenwiegenlagerfläche in einem Schnitt senkrecht zu der Schwenkachse als ein Kreis ausgebildet und/oder die Gegenwiegenlagerfläche ist koaxial und/oder konzentrisch zu der Schwenkachse der Schwenkwiege und/oder zu der Wiegenlagerfläche ausgebildet. Die Wiegenlagerfläche führt die Schwenkbewegung der Schwenkwiege mit aus und die Gegenwiegenlagerfläche ist feststehend.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die Wiegenlagerung als eine Gleitlagerung ausgebildet, insbesondere ist die Gleitlagerung in einem Schnitt senkrecht zu der Schwenkachse kreisförmig ausgebildet. Eine Gleitlagerung ist in der Herstellung besonders preiswert und im Betrieb der Schrägscheibenmaschine zuverlässig.
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In einer ergänzenden Variante ist an dem wenigstens einen Lagerzapfen und/oder der wenigstens einen Lagerbohrung eine Gleitlagerbuchse angeordnet. Die Gleitlagerbuchse ist beispielsweise aus Messing oder Bronze hergestellt und liegt an der beweglichen Wiegenlagerfläche oder auf der feststehenden Gegenwiegenlagerfläche auf.
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In einer ergänzenden Ausführungsform ist die Wiegenlagerung als ein Wälzlager, insbesondere als ein Kugellager, ausgebildet, insbesondere ist das Wälzlager in einem Schnitt senkrecht zu der Schwenkachse kreisförmig ausgebildet.
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Zweckmäßig ist das Wälzlager als ein Kegelrollenlager ausgebildet. Erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Schrägscheibenmaschine zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und umgekehrt, wenigstens einen Druckspeicher, wobei die Schrägscheibenmaschine als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Schrägscheibenmaschine ausgebildet ist.
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Vorzugsweise umfasst der Antriebsstrang zwei Schrägscheibenmaschinen, welche hydraulisch miteinander verbunden sind und als hydraulisches Getriebe fungieren und/oder der Antriebsstrang umfasst zwei Druckspeicher als Hochdruckspeicher und Niederdruckspeicher.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
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1 einen Längsschnitt einer Schrägscheibenmaschine,
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2 einen Querschnitt A-A gemäß 1 einer Ventilscheibe der Schrägscheibenmaschine sowie eine Ansicht einer Schwenkwiege in einem ersten Ausführungsbeispiel,
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3 einen Querschnitt A-A gemäß 1 der Ventilscheibe der Schrägscheibenmaschine sowie eine Ansicht der Schwenkwiege in einem zweiten Ausführungsbeispiel,
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4 einen Längsschnitt der Wiegenlagerung der Schwenkwiege gemäß 2 mit einer Wiegenlagerung als Gleitlagerung,
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5 einen Längsschnitt der Wiegenlagerung der Schwenkwiege gemäß 2 mit einer Wiegenlagerung als Wälzlagerung,
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6 einen Längsschnitt der Wiegenlagerung der Schwenkwiege gemäß 3 mit einer Wiegenlagerung als Gleitlagerung und
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7 einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Eine in 1 in einem Längsschnitt dargestellte Schrägscheibenmaschine 1 dient als Axialkolbenpumpe 2 zur Umsetzung bzw. Umwandlung mechanischer Energie (Drehmoment, Drehzahl) in hydraulische Energie (Volumenstrom, Druck) oder als Axialkolbenmotor 3 zur Umsetzung bzw. Umwandlung hydraulischer Energie (Volumenstrom, Druck) in mechanische Energie (Drehmoment, Drehzahl). Eine Antriebswelle 9 ist mittels einer Lagerung 10 an einem Flansch 21 eines- oder mehrteiligen Gehäuse 4 und mit einer weiteren Lagerung 10 an dem Gehäuse 4 der Schrägscheibenmaschine 1 um eine Rotationsachse 8 drehbar bzw. rotierend gelagert (1). Mit der Antriebswelle 9 ist eine Zylindertrommel 5 drehfest und in axialer Richtung verbunden, wobei die Antriebswelle 9 und die Zylindertrommel 5 ein- oder zweiteilig ausgebildet sind und die Grenze zwischen der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 in 1 strichliert dargestellt ist. Die Zylindertrommel 5 führt die Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 mit aus aufgrund einer drehfesten Verbindung. In die Zylindertrommel 5 sind eine Vielzahl von Kolbenbohrungen 6 mit einem beliebigen Querschnitt, zum Beispiel quadratisch oder kreisförmig, eingearbeitet. Die Längsachsen der Kolbenbohrungen 6 sind dabei im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 8 der Antriebswelle 9 bzw. der Zylindertrommel 5 ausgerichtet. In den Kolbenbohrungen 6 ist jeweils ein Kolben 7 beweglich gelagert. Eine Schwenkwiege 14 (1, 3 und 4) ist um eine Schwenkachse 15 verschwenkbar an dem Gehäuse 4 gelagert. Die Schwenkachse 15 ist senkrecht zu der Zeichenebene von 1 und parallel zu der Zeichenebene von 2 und 3 ausgerichtet. Die Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ist parallel zur und in der Zeichenebene von 1 angeordnet und senkrecht auf der Zeichenebene von 2 und 3. Das Gehäuse 4 schließt einen Innenraum 44 ein, welcher mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist und in dem Innenraum 44 sind mechanische Komponenten, z. B. die Schwenkwiege 14 und die Zylindertrommel 5, der Schrägscheibenmaschine 1 angeordnet.
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Die Schwenkwiege 14 weist eine ebene bzw. plane Auflagefläche 18 zur mittelbaren Auflage einer Rückhaltescheibe 37 auf, da zwischen der Rückhaltescheibe 37 und der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 eine Zwischenscheibe 38 angeordnet ist. Die Rückhaltescheibe 37 ist mit einer Vielzahl von Gleitschuhen 39 versehen und jeder Gleitschuh 39 ist dabei mit jeweils einem Kolben 7 verbunden. Hierzu weist der Gleitschuh 39 eine Lagerkugel 40 (1) auf, welcher in einer Lagerpfanne 59 an dem Kolben 7 befestigt ist, sodass eine Kolbenverbindungsstelle 22 zwischen der Lagerkugel 40 und der Lagerpfanne 59 an dem Kolben 7 ausgebildet ist. Die teilweise sphärisch ausgebildete Lagerkugel 40 und Lagerpfanne 59 sind beide komplementär bzw. sphärisch ausgebildet, sodass dadurch bei einer entsprechenden Bewegungsmöglichkeit zueinander zwischen der Lagerkugel 40 und der Lagerpfanne 59 an den Kolben 7 eine ständige Verbindung zwischen dem Kolben 7 und dem Gleitschuh 39 vorhanden ist. Eine Zwischenscheibe 38 dient dazu, um Reibungskräfte zwischen der rotierenden Rückhaltescheibe 37 und der drehfest und nicht rotierend um die Rotationsachse 8 gelagerten Schwenkwiege 14 zu reduzieren. Die Zwischenscheibe 38 liegt unmittelbar auf der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 auf und die Rückhaltescheibe 37 liegt auf der Zwischenscheibe 38 auf. Aufgrund der Verbindung der Kolben 7 mit der rotierenden Zylindertrommel 5 und der Verbindung der Lagerpfannen 59 mit den Gleitschuhen 39 führen die Gleitschuhe 39 eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 8 mit aus und aufgrund der festen Verbindung bzw. Anordnung der Gleitschuhe 39 auf der Rückhaltescheibe 37 führt auch die Rückhaltescheibe 37 eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 8 mit aus. Damit die Rückhaltescheibe 37 in ständigem mittelbarem Kontakt zu der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 steht, wird diese von einer Druckfeder 41 unter einer Druckkraft auf die Auflagefläche 18 gedrückt.
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Die Schwenkwiege 14 ist – wie bereits erwähnt – um die Schwenkachse 15 verschwenkbar mit einer Wiegenlagerung 20 gelagert und weist ferner eine Öffnung 42 (1) zur Durchführung der Antriebswelle 9 auf. In der Darstellung der Schwenkwiege 14 in 1 weist die Auflagefläche 18 gemäß der Schnittbildung in 1 einen Schwenkwinkel α von ungefähr +20° auf. Der Schwenkwinkel α ist zwischen einer fiktiven Ebene senkrecht zu der Rotationsachse 8 und einer von der ebenen Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 aufgespannten Ebene vorhanden gemäß der Schnittbildung in 1.
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Bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 als Axialkolbenpumpe 2 ist bei konstanter Drehzahl der Antriebswelle 9 der von der Schrägscheibenmaschine 1 geförderte Volumenstrom umso größer, je größer der Betrag des Schwenkwinkels α ist und umgekehrt. Hierzu liegt an dem in 1 rechts dargestellten axialen Ende 66 der Zylindertrommel 5 eine Ventilscheibe 11 auf, mit einer nierenförmigen Hochdrucköffnung 12 und einer nierenförmigen Niederdrucköffnung 13. Die Kolbenbohrungen 6 der rotierenden Zylindertrommel 5 werden somit fluidleitend bei einer Anordnung an der Hochdrucköffnung 12 mit der Hochdrucköffnung 12 verbunden und bei einer Anordnung an der Niederdrucköffnung 13 mit der Niederdrucköffnung 13 fluidleitend verbunden. Bei einem Schwenkwinkel α von 0° und bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 beispielsweise als Axialkolbenpumpe 2 wird trotz einer Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 keine Hydraulikflüssigkeit von der Axialkolbenpumpe 2 gefördert, da die Kolben 7 keine Hubbewegungen in den Kolbenbohrungen 6 ausführen. Bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 sowohl als Axialkolbenpumpe 2 als auch als Axialkolbenmotor 3 weisen die temporär in fluidleitender Verbindung mit der Hochdrucköffnung 12 stehenden Kolbenbohrungen 6 einen größeren Druck an Hydraulikflüssigkeit auf als die Kolbenbohrungen 6, welche temporär in fluidleitender Verbindung mit der Niederdrucköffnung 13 stehen. Das axiale Ende 66 der der Zylindertrommel 5 liegt auf der Ventilscheibe 11 auf. An einer ersten Seite 64 des Gehäuses 4 bzw. dem Flansch 21 des Gehäuses 4 ist eine Öffnung 63 mit der Lagerung 10 ausgebildet und eine zweite Seite 65 weist eine Aussparung zur Lagerung der Antriebswelle 9 mit einer weiteren Lagerung 10 auf.
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Eine erste und zweite Schwenkeinrichtung 25, 26 als Schwenkeinrichtungen 24 weist eine Verbindungsstelle 32 zwischen der Schwenkeinrichtung 24 und der Schwenkwiege 14 auf. Die beiden Schwenkeinrichtungen 24 weisen jeweils einen Verstellkolben 29 auf, welcher in einem Verstellzylinder 30 beweglich gelagert ist. An einem in 1 links dargestellten Endbereich des Verstellkolbens 29 weist dieser eine Lagerpfanne 31 auf, in welcher eine Lagerkugel 19 gelagert ist. Dabei ist die Lagerkugel 19 an einem Schwenkarm 16 der Schwenkwiege 14 ausgebildet. Die erste und zweite Schwenkeinrichtung 25, 26 ist somit mit jeweils einer Lagerkugel 19 mit der Schwenkwiege 14 verbunden. Durch Öffnen eines der beiden Ventile 27, 28 als erstes Ventil 27 an der ersten Schwenkeinrichtung 25 und dem zweiten Ventil 28 an der zweiten Schenkeinrichtung 26 gemäß der Darstellung in 1 kann die Schwenkwiege 14 eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 15 ausführen. Dabei führt nicht nur die Schwenkwiege 14, sondern auch die Rückhaltescheibe 37 aufgrund der Druckbeaufschlagung mit der Druckfeder 41 diese Schwenkbewegung der Schwenkwiege 14 mit aus.
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In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Schwenkwiege 14 sind gegenüberliegend an der Schwenkwiege 14 in Richtung der Schwenkachse 15 der Schwenkwiege 14 zwei zylinderförmige Lagerzapfen 43 ausgebildet. Die Lagerzapfen 43 sind dabei aus dem gleichen Material bzw. Werkstoff wie die Schwenkwiege 14 hergestellt, das heißt aus Stahl. Die radiale Außenseite der Lagerzapfen 43 bildet dabei eine Wiegenlagerfläche 34. Die Wiegenlagerfläche 34 an den Lagerzapfen 43 sind dabei in einem Schnitt senkrecht zu der Schwenkachse 15 kreisförmig ausgebildet, da die Lagerzapfen 43 zylinderförmig ausgebildet sind und die Lagerzapfen 43 ferner koaxial und konzentrisch zu der Schwenkachse 15 der Schwenkwiege 14 ausgebildet sind.
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In 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für die Wiegenlagerung 20 der Schwenkwiege 14 an den beiden Lagerzapfen 43 gemäß 2 dargestellt. Die Wiegenlagerung 20 gemäß der Darstellung in 4 ist als eine Gleitlagerung 68 ausgebildet. Hierzu ist an dem Lagerzapfen 68 aus Stahl eine Gleitlagerbuchse 69 aus Messing oder Bronze befestigt, sodass die bewegliche Wiegenlagerfläche 34 außenseitig von der Gleitlagerbuchse 69 gebildet ist. Die Gleitlagerbuchse 69 liegt auf dem Gehäuse 4 auf, da an dem Gehäuse 4 der Schrägscheibenmaschine 1 eine Gegenlagerbohrung 71 zylinderförmig ausgebildet ist. Die Gegenlagerbohrung 71 des Gehäuses 4 begrenzt damit eine feststehende Gegenwiegenlagerfläche 67. Die Gegenwiegenlagerfläche 67 ist in einem Schnitt senkrecht zu der Schwenkachse 15 der Schwenkwiege 14 kreisförmig ausgebildet und feststehend und die Wiegenlagerfläche 34 ist ebenfalls in diesem Schnitt kreisförmig ausgebildet, führt jedoch eine Schwenkbewegung der Schwenkwiege 14 um die Schwenkachse 15 mit aus. Der Innenraum 44 der Schrägscheibenmaschine 1 ist mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt, sodass die Hydraulikflüssigkeit auch an der Gleitlagerung 68 vorhanden ist und damit ein Schmiermittel für die Gleitlagerung 68 in einfacher Weise zur Verfügung stellt.
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In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Wiegenlagerung 20 der Schwenkwiege 14 gemäß 2 dargestellt und es sind im Wesentlichen nur die Unterschiede zu dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Wiegenlagerung 20 ist als ein Wälzlager 33, nämlich ein Kugellager 17 ausgebildet. Das Kugellager 17 umfasst eine Vielzahl von Kugeln 36 als Wälzelemente 35. Die Kugeln 36 sind zwischen einem Innenring und einem Außenring gelagert. Der Innenring ist an der Wiegenlagerfläche 34 der Lagerzapfen 43 befestigt, sodass der Innenring die Schwenkbewegung des Lagerzapfens 43 um die Schwenkachse 15 mit ausführt und der Außenring ist an dem Gehäuse 4, das heißt an einer zylinderförmigen Gegenlagerbohrung 71 des Gehäuses 4 befestigt. Der Außenring ist somit feststehend wie das Gehäuse 4 an der Gegenlagerbohrung 71 und führt damit die Schwenkbewegung der Schwenkwiege 14 um die Schwenkachse 15 nicht mit aus. Zwischen dem Innen- und Außenring sind eine Vielzahl von Kugeln 36 als Wälzelemente 35 vorhanden, sodass das Kugellager 17 im Wesentlichen kreisförmig in einem Schnitt senkrecht zu der Schwenkachse 15 ausgebildet ist.
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In 6 ist ein Beispiel für die Wiegenlagerung 20 für die Schwenkwiege 14 in dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 3 dargestellt. An der Schwenkwiege 14 sind gemäß der Darstellung in 3 und 6 zwei gegenüberliegende Lagerbohrungen 61 ausgebildet. Die Lagerbohrungen 61 sind dabei zylinderförmig ausgebildet, sodass in einem Schnitt senkrecht zu der Schwenkachse 15 der Schwenkwiege 14 die Lagerbohrungen 61 kreisförmig sind. Abweichend von der Darstellung in 3 können dabei die Lagerbohrungen 61 auch wesentlich näher bis zu der Öffnung 42 der Schwenkwiege 14 ausgebildet sein. Ein Werkstoff 62, welcher die Lagerbohrungen 61 begrenzt, ist einteilig mit der Schwenkwiege 14 ausgebildet, das heißt, die Lagerbohrungen 61 sind von Stahl begrenzt, dem gleichen Werkstoff, aus dem auch die Schwenkwiege 14 besteht. An dem Gehäuse 4 sind zwei Gegenlagerzapfen 70 ausgebildet. Die zylinderförmigen Gegenlagerzapfen 70 an dem Gehäuse 4 sind feststehend und zylinderförmig ausgebildet, und koaxial und konzentrisch zu der Lagerbohrung 61 innerhalb der Lagerbohrung 61 angeordnet. Mit dem Gegenlagerzapfen 70 ist eine Gleitlagerbuchse 69 verbunden, sodass die Gleitlagerbuchse 69 feststehend ist. Die Gleitlagerbuchse 69 bildet somit an der Außenseite die feststehende Gegenwiegenlagerfläche 67 und die Schwenkwiege 14 an der Lagerbohrung 61 die bewegliche Wiegenlagerfläche 34. Umgekehrt hierzu (nicht dargestellt) kann die Gleitlagerbuchse 61 auch mit der Schwenkwiege 14 an der Lagerbohrung 61 fest verbunden sein, sodass die Gleitlagerbuchse 69 die Schwenkbewegung der Schwenkwiege 14 um die Schwenkachse 15 mit ausführt. Ferner ist an dem Gehäuse 4 eine Axiallagerbuchse 23 befestigt. Die Axiallagerbuchse 23 dient zur zusätzlichen axialen Lagerung der Schwenkwiege 14, das heißt, das axiale Ende der Schwenkwiege 14 liegt auf der Axiallagerbuchse 23 unmittelbar auf.
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In 7 ist ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang 45 dargestellt. Der erfindungsgemäße Antriebsstrang 45 weist einen Verbrennungsmotor 46 auf, welcher mittels einer Welle 47 ein Planetengetriebe 48 antreibt. Mit dem Planetengetriebe 48 werden zwei Wellen 47 angetrieben, wobei eine erste Welle 47 mit einer Kupplung 49 mit einem Differentialgetriebe 56 verbunden ist. Eine zweite bzw. andere Welle, welche von dem Planetengetriebe 48 angetrieben ist, treibt durch eine Kupplung 49 eine erste Schrägscheibenmaschine 50 an und die erste Schrägscheibenmaschine 50 ist mittels zweier Hydraulikleitungen 52 mit einer zweiten Schrägscheibenmaschine 51 hydraulisch verbunden. Die erste und zweite Schrägscheibenmaschine 50, 51 bilden dadurch ein hydraulisches Getriebe 60 und von der zweiten Schrägscheibenmaschine 51 kann mittels einer Welle 47 auch das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden. Das Differentialgetriebe 56 treibt mit den Radwellen 58 die Räder 57 an. Ferner weist der Antriebsstrang 45 zwei Druckspeicher 53 als Hochdruckspeicher 54 und als Niederdruckspeicher 55 auf. Die beiden Druckspeicher 53 sind dabei mittels nicht dargestellter Hydraulikleitungen auch mit den beiden Schrägscheibenmaschinen 50, 51 hydraulisch verbunden, sodass dadurch mechanische Energie des Verbrennungsmotors 46 in dem Hochdruckspeicher 54 hydraulisch gespeichert werden kann und ferner in einem Rekuperationsbetrieb eines Kraftfahrzeugs mit dem Antriebsstrang 45 ebenfalls kinetische Energie des Kraftfahrzeugs in dem Hochdruckspeicher 54 hydraulisch gespeichert werden kann. Mittels der in dem Hochdruckspeicher 54 gespeicherten hydraulischen Energie kann mit einer Schrägscheibenmaschine 50, 51 zusätzlich das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden.
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Insgesamt betrachtet, sind mit der erfindungsgemäßen Schrägscheibenmaschine 1 wesentliche Vorteile verbunden. An der Schwenkwiege 14 sind zwei Lagerzapfen 43 oder zwei Lagerbohrungen 61 ausgebildet und mittels der Lagerzapfen 43 oder der Lagerbohrungen 61 kann die Wiegenlagerung 20 in einfacher Weise mittels der Gleitlagerung 68 oder des Wälzlagers 33 gelagert werden. Dabei kann auf Normteile als Massenfertigung für die Wälzlager 33 und die Gleitlagerung 68 zurückgegriffen werden, sodass dadurch die Kosten für die Wiegenlagerung 20 in der Herstellung besonders niedrig sind. Außerdem ist kein hydrostatische Entlastung der Wiegenlagerung 20 erforderlich, sodass dadurch der Wirkungsgrad der Schrägscheibenmaschine 1 erhöht ist, da bei einer hydrostatischen Entlastung hydraulische Energie einer Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck verloren geht für die hydrostatische Entlastung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1013928 A2 [0004]
- CH 405934 [0005]
- DE 2733870 C2 [0006]
