DE102013210404A1 - Schrägscheibenmaschine - Google Patents

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DE102013210404A1 DE201310210404 DE102013210404A DE102013210404A1 DE 102013210404 A1 DE102013210404 A1 DE 102013210404A1 DE 201310210404 DE201310210404 DE 201310210404 DE 102013210404 A DE102013210404 A DE 102013210404A DE 102013210404 A1 DE102013210404 A1 DE 102013210404A1
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Abstract

Schrägscheibenmaschine (1) als Axialkolbenpumpe (2) und/oder Axialkolbenmotor (3), umfassend eine um eine Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel (5) mit Kolbenbohrungen (6), in den Kolbenbohrungen (6) beweglich gelagerte Kolben (7), eine mit der Zylindertrommel (5) zumindest drehfest verbundene Antriebswelle (9), welche um die Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagert ist, eine um eine Schwenkachse (8) verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege (14) mit einer Auflagefläche (18) zur mittelbaren oder unmittelbaren Lagerung der Kolben (7) auf der Auflagefläche (18), wobei die Kolben (7) mit einer Wälzlagerung mit Wälzelementen mittelbar oder unmittelbar auf der Auflagefläche (18) der Schwenkwiege (14) gelagert sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 9.
  • HStand der Technik
  • 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. 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. Die Gleitschuhe sind mit einer Gleitlagerung, welche im Allgemeinen hydrostatisch entlastet ist, auf der Auflagefläche der Schwenkwiege gelagert und die Gleitschuhe sind mit der Rückhaltescheibe verbunden. Die hydraulische Entlastung führt in nachteiliger Weise zu einem Verlust an hydraulischer Energie, so dass dadurch der Wirkungsgrad der Schrägscheibenmaschine reduziert ist. Die Schwenkwiege wird von zwei hydraulischen Schwenkeinrichtungen, die je von einem Verstellkolben und einem Verstellzylinder gebildet sind, um eine Schwenkachse verschwenkt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • 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 mit einer Auflagefläche zur mittelbaren oder unmittelbaren Lagerung und/oder Auflage der Kolben auf der Auflagefläche, wobei die Kolben mit einer Wälzlagerung mit Wälzelementen mittelbar oder unmittelbar auf der Auflagefläche der Schwenkwiege gelagert sind und/oder aufliegen. Die Kolben sind mit einer Wälzlagerung mittelbar oder unmittelbar auf der Auflagefläche der Schwenkwiege gelagert, sodass die Kolben nicht mit einer Gleitlagerung mittelbar oder unmittelbar auf der Auflagefläche der Schwenkwiege gelagert sind. Dadurch können Reibungsverluste zwischen der Auflagefläche und den Kolben verringert werden und ferner kann aufgrund eines Verzichts auf eine hydrostatische Entlastung auch der Verlust an hydraulischer Energie an der Schrägscheibenmaschine verringert werden. Dadurch weist die Schrägscheibenmaschine in vorteilhafter Weise einen erhöhten Wirkungsgrad auf.
  • In einer ergänzenden Ausführungsform ist je ein Gleitschuh mit den Kolben verbunden und die Gleitschuhe sind mit der Wälzlagerung mittelbar oder unmittelbar auf der Auflagefläche der Schwenkwiege gelagert und/oder die Gleitschuhe sind mit einer Rückhaltescheibe miteinander verbunden.
  • In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die Wälzlagerung unmittelbar an den Gleitschuhen ausgebildet und die Wälzlagerung an den Gleitschuhen liegt unmittelbar auf der Auflagefläche der Schwenkwiege auf.
  • In einer ergänzenden Variante ist an der Rückhaltescheibe die Wälzlagerung unmittelbar ausgebildet und die Wälzlagerung liegt an der Rückhaltescheibe unmittelbar auf der Auflagefläche der Schwenkwiege auf. Die Kolben sind somit mittelbar mittels der Rückhaltescheibe auf der Auflagefläche der Schwenkwiege gelagert.
  • Zweckmäßig sind die Wälzelemente der Wälzlagerung Kugeln. In einer zusätzlichen Ausführungsform sind die Wälzelemente Rollen, sodass die Wälzlagerung als eine Rollenlagerung ausgebildet ist, oder die Wälzelemente sind Nadeln, sodass die Wälzlagerung als ein Nadellager ausgebildet ist oder die Wälzelemente sind Kegelrollen, sodass die Wälzlagerung als ein Kegelrollenlager ausgebildet ist.
  • In einer ergänzenden Ausführungsform ist die Rückhaltescheibe kreisförmig, insbesondere ringförmig, ausgebildet und die Wälzlagerung ist an einer Lagerfläche der Rückhaltescheibe, welche der Auflagefläche der Schwenkwiege zugewandt ist, ausgebildet. Die Rückhaltescheibe weist eine Öffnung auf, sodass dadurch die Rückhaltescheibe ringförmig ausgebildet ist zur Durchführung der Antriebswelle an der Öffnung.
  • In einer zusätzlichen Ausführungsform sind die Wälzelemente, insbesondere Kugeln, in Aussparungen, insbesondere teilkugelförmigen Aussparungen, gelagert und vorzugsweise sind die Aussparungen an der Lagerfläche der Rückhaltescheibe oder der Gleitschuhe ausgebildet. Aufgrund der Lagerung der Kugeln in den teilkugelförmigen Aussparungen an den Gleitschuhen oder der Rückhaltescheibe sind die Kugeln in jeder Richtung drehbar gelagert und können dadurch die Lagerung der Rückhaltescheibe oder der Gleitschuhe an der Auflagefläche der Schwenkwiege übernehmen.
  • In einer ergänzenden Ausführungsform ist die Auflagefläche der Schwenkwiege eben ausgebildet und/oder die Wälzlagerung, insbesondere die Wälzelemente und/oder die Rückhaltescheibe und/der die Gleitschuhe und/oder die Auflagefläche der Schwenkwiege, ist wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall, insbesondere Stahl oder Aluminium, 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.
  • 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.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Wiegenlagerung für die Schwenkwiege.
  • Zweckmäßig umfasst die Schrägscheibenmaschine wenigstens eine Schwenkeinrichtung zum Verschwenken der Schwenkwiege.
  • In einer weiteren Variante umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Niederdrucköffnung zum Ein- und/oder Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in die und/oder aus den rotierenden Kolbenbohrungen.
  • In einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Hochdrucköffnung zum Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden Kolbenbohrungen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
  • 1 einen Längsschnitt einer Schrägscheibenmaschine,
  • 2 einen Querschnitt A-A gemäß 1 einer Ventilscheibe der Schrägscheibenmaschine sowie eine Ansicht einer Schwenkwiege,
  • 3 eine Ansicht einer Rückhaltescheibe der Schrägscheibenmaschine gemäß 1 an der einer Zylindertrommel zugewandten Seite,
  • 4 einen Schnitt B-B der Rückhaltescheibe gemäß 3 und
  • 5 einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 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 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 ausgerichtet. Die Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ist parallel zur und in der Zeichenebene von 1 angeordnet und senkrecht auf der Zeichenebene von 2. Das Gehäuse 4 begrenzt flüssigkeitsdicht einen Innenraum 44, der mit Hydraulikflüssigkeit befüllt ist.
  • Die Schwenkwiege 14 weist eine ebene bzw. plane Auflagefläche 18 zur mittelbaren Auflage einer Rückhaltescheibe 37 und zur unmittelbaren Auflage von Gleitschuhen 39 auf. 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, 3 und 4) 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. 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 an der Rückhaltescheibe 37 führt auch die Rückhaltescheibe 37 eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 8 mit aus. Damit die Gleitschuhe 39 in ständigem Kontakt zu der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 stehen, wird die Rückhaltescheibe 37 von einer Druckfeder 41 unter einer Druckkraft auf die Auflagefläche 18 gedrückt.
  • Die Schwenkwiege 14 ist – wie bereits erwähnt – um die Schwenkachse 15 verschwenkbar gelagert und weist ferner eine Öffnung 42 (1) zur Durchführung der Antriebswelle 9 auf. Am Gehäuse 4 ist eine Wiegenlagerung 20 ausgebildet. Dabei sind an der Schwenkwiege 14 zwei Lagerabschnitte ausgebildet. Die beiden Lagerabschnitte der Schwenkwiege 14 liegen auf der Wiegenlagerung 20 auf. Die Schwenkwiege 14 ist damit mittels einer Gleitlagerung an der Wiegenlagerung 20 bzw. dem Gehäuse 4 um die Schwenkachse 15 verschwenkbar gelagert. In der Darstellung 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. Die Schwenkwiege 14 kann dabei zwischen zwei Schwenkgrenzwinkel α zwischen +20° und –20° mittels zweier Schwenkeinrichtungen 24 verschwenkt werden.
  • Die 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. Der Verstellkolben 29 bzw. eine Achse des Verstellzylinders 30 ist dabei im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ausgerichtet. 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 (1 bis 2) der Schwenkwiege 14 vorhanden. Die erste und zweite Schwenkeinrichtung 25, 26 ist somit mit jeweils einer Lagerkugel 19 an jeweils einem Schwenkarm 16 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 um die Schwenkachse 15 verschwenkt werden, da dadurch auf den Verstellkolben 29 an dem geöffneten Ventil 27, 28 mit einer Hydraulikflüssigkeit unter Druck in dem Verstellzylinder 30 eine Kraft aufgebracht wird. 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.
  • 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 Ende 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 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. Ein axiales 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.
  • Die Rückhaltescheibe 37 ist ringförmig als ebene Scheibe ausgebildet und weist somit eine Öffnung 38 zur Durchführung der Antriebswelle 9 auf. An der in 3 dargestellten Seite der Rückhaltescheibe 37 sind Gleitschuhe 39 mit Lagerkugeln 40 befestigt. Die Rückhaltescheibe 37 weist acht Bohrungen 36 (4) auf innerhalb deren die Gleitschuhe 39 angeordnet sind, so dass die Gleitschuhe 39 in radialer Richtung, d. h. senkrecht zu einer Längsachse der Bohrungen 36, bezüglich der Rückhaltscheibe 37 beweglich sind. Die Rückhaltescheibe 37 und die Gleitschuhe 39 sind mehrteilig ausgebildet. Die Anzahl der Bohrungen 36 entspricht der Anzahl der Gleitschuhe 39 und Kolben 7 und in jeder Bohrung 36 ist jeweils ein Gleitschuh 39 befestigt. Die Rückhaltescheibe 37 liegt nicht unmittelbar auf der Auflagefläche 18 auf.
  • Die Gleitschuhe 39 bilden an einer Seite, welcher der Schwenkwiege 14 zugewandt ist, eine Lagerfläche 34. An den Lagerflächen 34 (4) sind eine Vielzahl von teilkugelförmigen Aussparungen 35 ausgebildet. In diesen teilkugelförmigen Aussparungen 35 sind Kugeln 33 als Wälzelemente 23 gelagert. Dadurch können die Kugeln 33 in jeder Richtung verdreht werden. Die Kugeln 33 als Wälzelemente 23 bilden damit eine Wälzlagerung 17 an der Lagerfläche 34 der Gleitschuhe 39. Die Kugeln 33 an den Gleitschuhen 39 liegen unmittelbar auf der Auflagefläche 18 auf, so dass die Gleitschuhe 39 unmittelbar auf der Auflagefläche 18 gelagert sind. Die Rückhaltescheibe 37 führt die Rotationsbewegung der Zylindertrommel 5 um die Rotationsachse 8 mit aus aufgrund der Verbindung der Gleitschuhe 39 mit der Rückhaltescheibe 37 an den Bohrungen 36. Innerhalb des Innenraumes 44 der Schrägscheibenmaschine 1 ist Hydraulikflüssigkeit angeordnet in dem fluiddichten Gehäuse 4. Dadurch sind einerseits die Gleitlagerungen der Kugeln 33 an den teilkugelförmigen Aussparungen 35 mittels der Hydraulikflüssigkeit als Schmiermittel geschmiert. Darüber hinaus wird von der Hydraulikflüssigkeit als Schmiermittel auch die Reibung zwischen den Kugeln 33 und der Auflagefläche 18 an der Schwenkwiege 14 reduziert. Mittels einer Wälzlagerung 17 der Gleitschuhe 39 an der Auflagefläche 18 und damit der mittelbaren Lagerung der Kolben 7 an der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 können die auftretenden Reibungskräfte stark reduziert werden im Vergleich zu einer aus dem Stand der Technik bekannten Gleitlagerung. Dadurch weist die Schrägscheibenmaschine 1 einen hohen Wirkungsgrad auf.
  • In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Rückhaltescheibe 37 als eine Doppelscheibe mit zwei Scheiben ausgebildet. Eine zu der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 abgewandte zweite Scheibe weist die Bohrungen 36 mit den Gleitschuhen 39 auf und die zu der Schwenkwiege 14 zugewandte erste Scheibe weist die Aussparungen 35 mit den Wälzelementen 23 als Kugeln 33 auf. Die erste Scheibe mit den Wälzelementen 23 bildet damit die Lagerfläche 34, welche unmittelbar an der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 gelagert ist. Die erste und zweite Scheibe sind fest miteinander verbunden und die beide Scheiben sind parallel und in einem Abstand zueinander angeordnet. Die Gleitschuhe 39 sind damit mittelbar auf der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 gelagert.
  • In 5 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.
  • Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Schrägscheibenmaschine 1 und dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 45 wesentliche Vorteile verbunden. Die Kolben 7 sind mittels der Wälzlagerung 17 an der Lagerfläche 34 der Gleitschuhe 39 mittelbar an der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 gelagert. Dadurch ist in vorteilhafter Weise einerseits keine mit einem hydraulischen Energieverlust verbundene hydrostatische Entlastung einer Gleitlagerung an der Auflagefläche 18 erforderlich und ferner treten an der Wälzlagerung 17 nur sehr geringe Reibungsverluste auf. Der Wirkungsgrad der Schrägscheibenmaschine 1 kann dadurch wesentlich erhöht werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1013928 A2 [0004]
    • CH 405934 [0005]
    • DE 2733870 C2 [0006]

Claims (10)

  1. Schrägscheibenmaschine (1) als Axialkolbenpumpe (2) und/oder Axialkolbenmotor (3), umfassend – eine um eine Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel (5) mit Kolbenbohrungen (6), – in den Kolbenbohrungen (6) beweglich gelagerte Kolben (7), – eine mit der Zylindertrommel (5) zumindest drehfest verbundene Antriebswelle (9), welche um die Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagert ist, – eine um eine Schwenkachse (8) verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege (14) mit einer Auflagefläche (18) zur Lagerung der Kolben (7) auf der Auflagefläche (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (7) mit einer Wälzlagerung (17) mit Wälzelementen (23) mittelbar oder unmittelbar auf der Auflagefläche (18) der Schwenkwiege (14) gelagert sind.
  2. Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Gleitschuh (39) mit den Kolben (7) verbunden ist und die Gleitschuhe (39) mit der Wälzlagerung (17) mittelbar oder unmittelbar auf der Auflagefläche (18) der Schwenkwiege (14) gelagert sind und/oder die Gleitschuhe (39) mit einer Rückhaltescheibe (37) miteinander verbunden sind.
  3. Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlagerung (17) unmittelbar an den Gleitschuhen (39) ausgebildet ist und die Wälzlagerung (17) an den Gleitschuhen (39) unmittelbar auf der Auflagefläche (18) der Schwenkwiege (14) aufliegt.
  4. Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Rückhaltescheibe (37) die Wälzlagerung (17) unmittelbar ausgebildet ist und die Wälzlagerung (17) an der Rückhaltescheibe (37) unmittelbar auf der Auflagefläche (18) der Schwenkwiege (14) aufliegt.
  5. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzelemente (23) der Wälzlagerung (17) Kugeln (33) sind.
  6. Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltescheibe (37) kreisförmig, insbesondere ringförmig, ausgebildet ist und die Wälzlagerung (17) an einer Lagerfläche (34) der Rückhaltescheibe (37), welche der Auflagefläche (18) der Schwenkwiege (14) zugewandt ist, ausgebildet ist.
  7. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzelemente (23), insbesondere Kugeln (33), in Aussparungen (35), insbesondere teilkugelförmigen Aussparungen (35), gelagert sind und vorzugsweise die Aussparungen (35) an der Lagerfläche (34) der Rückhaltescheibe (37) oder der Gleitschuhe (39) ausgebildet sind.
  8. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflagefläche (18) der Schwenkwiege (14) eben ausgebildet ist und/oder die Wälzlagerung (17), insbesondere die Wälzelemente (23) und/oder die Rückhaltescheibe (37) und/oder die Gleitschuhe (39) und/oder die Auflagefläche (18) der Schwenkwiege (14), wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall, insbesondere Stahl oder Aluminium, ausgebildet ist.
  9. Antriebsstrang (45) für ein Kraftfahrzeug, umfassend – wenigstens eine Schrägscheibenmaschine (1) zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und umgekehrt, – wenigstens einen Druckspeicher (53), dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  10. Antriebsstrang nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (45) zwei Schrägscheibenmaschinen (1) umfasst, welche hydraulisch miteinander verbunden sind und als hydraulisches Getriebe (60) fungieren und/oder der Antriebsstrang (45) zwei Druckspeicher (53) als Hochdruckspeicher (54) und Niederdruckspeicher (55) umfasst.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CH405934A (de) 1962-07-26 1966-01-15 Weatherhead Co Schrägscheiben-Axialkolbenpumpe
DE2733870C2 (de) 1976-09-14 1989-07-20 Abex Corp., New York, N.Y., Us
EP1013928A2 (de) 1998-12-22 2000-06-28 Parker Hannifin GmbH Schrägscheiben-Axialkolbenpumpe mit Einrichtung zur Pulsationsminderung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH405934A (de) 1962-07-26 1966-01-15 Weatherhead Co Schrägscheiben-Axialkolbenpumpe
DE2733870C2 (de) 1976-09-14 1989-07-20 Abex Corp., New York, N.Y., Us
EP1013928A2 (de) 1998-12-22 2000-06-28 Parker Hannifin GmbH Schrägscheiben-Axialkolbenpumpe mit Einrichtung zur Pulsationsminderung

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