DE102015206718A1

DE102015206718A1 - Schrägscheibenmaschine

Info

Publication number: DE102015206718A1
Application number: DE102015206718.1A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Herbster; Guido Schneider; Frank Scholz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-04-15
Filing date: 2015-04-15
Publication date: 2016-10-20

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Schrägscheibenmaschine (1) als Axialkolbenpumpe (2) und/oder Axialkolbenmotor (3) mit den Schritten: zur Verfügung stellen einer Zylindertrommel (5) mit Kolbenbohrungen (6) für Kolben (7) und einer Zentralbohrung (67) zur Anordnung einer Antriebswelle (9) innerhalb der Zentralbohrung (67), zur Verfügung stellen von in den Kolbenbohrungen (6) beweglich zu lagernden Kolben (7), zur Verfügung stellen der Antriebswelle (9), zur Verfügung stellen eines Gehäuses (4), zur Verfügung stellen einer Schwenkwiege (14) mit einer Auflagefläche (18) zur Lagerung der Kolben (6) auf der Auflagefläche (18), zur Verfügung stellen wenigstens einer Lagerung (10, 17), insbesondere einer ersten Lagerung (10) und zweiten Lagerung (17), für die Antriebswelle (9), zur Verfügung stellen einer Zentralfeder (68) zum Aufbringen einer axialen Druckkraft auf die Zylindertrommel (5) aufgrund einer Betriebsvorspannung der Zentralfeder (68), zur Verfügung stellen eines ersten Befestigungsmittels (35) und eines zweites Befestigungsmittels (36) für die Zentralfeder (68), Befestigen der Zentralfeder (68) innerhalb der Zentralbohrung (67) der Zylindertrommel (5) mittels des ersten und zweiten Befestigungsmittels (35, 36), Montieren der Zylindertrommel (5), der Kolben (7), des Gehäuses (4), der Schwenkwiege (14), der wenigstens einen Lagerung (10, 17), der Zentralfeder (68), des ersten und zweiten Befestigungsmittels (35, 36) zu der Schrägscheibenmaschine (1), wobei die Betriebsvorspannung der Zentralfeder (68) im Wesentlichen während des Einführens der Antriebswelle (9) in die Lagerung (10, 17), insbesondere zweite Lagerung (17), auf die Zentralfeder (68) aufgebracht wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 12 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 14.
Stand 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 lediglich drehfest 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 Schwenkwiege wird von zwei hydraulischen Schwenkeinrichtungen, die je von einem Verstellkolben und einem Verstellzylinder gebildet sind, um eine Schwenkachse verschwenkt. Ein Gehäuse der Schrägscheibenmaschine begrenzt einen mit der Hydraulikflüssigkeit befüllten Innenraum der Schrägscheibenmaschine.
Die Zylindertrommel weist eine Zentralbohrung auf und innerhalb der Zentralbohrung bzw. durch die Zentralbohrung durchgeführt ist die Antriebswelle angeordnet. Die Antriebswelle ist an zwei Lagerungen gelagert. Innerhalb der Zentralbohrung ist in radialer Richtung zwischen der Zylindertrommel und der Antriebswelle eine Zentralfeder angeordnet. Die Zentralfeder bringt auf die Zylindertrommel eine axiale Druckkraft auf, sodass dadurch ein der Schwenkwiege abgewandtes axiales Ende der Zylindertrommel auf eine Ventilscheibe gedrückt ist. Damit die Zylindertrommel mit einer ausreichenden Druckkraft auf die Ventilscheibe gedrückt ist, wird die Zentralfeder auf eine Betriebsvorspannung vorgespannt. Während der Herstellung der Schrägscheibenmaschine wird ein erstes Ende der Zentralfeder mittelbar mittels einer ringförmigen ersten Beilagscheibe auf einen Trommelanschlag an der Zentralbohrung aufgelegt, anschließend wird eine zweite Beilagscheibe auf ein zweites Ende der Zentralfeder aufgelegt und anschließend mittels einer Kniehebelpresse die Zentralfeder im Wesentlichen bereits auf die Betriebsvorspannung vorgespannt und anschließend wird ein Sprengring in einer Befestigungsnut an der Zentralbohrung befestigt, sodass dadurch die Zentralfeder stark vorgespannt ist bereits im Wesentlichen auf die Betriebsvorspannung und zwischen dem Trommelanschlag bzw. der ersten Beilagscheibe und dem Sprengring bzw. der weiteren zweiten Beilagscheibe angeordnet ist. Bei der Aufbringung der Vorspannung der Zentralfeder innerhalb der Zentralbohrung mittels der Kniehebelpresse ist die Antriebswelle noch nicht innerhalb der Zentralbohrung angeordnet und außerdem ist auch die Antriebswelle noch nicht an einer zweiten Lagerung gelagert. Die Antriebswelle ist mit einer ersten und zweiten Lagerung gelagert und die erste Lagerung weist einen kleineren Abstand zu der Schwenkwiege auf als die zweite Lagerung. Die Zentralfeder wird beispielsweise auf eine Vorspannung von 250 Newton (N) innerhalb der Zentralbohrung zwischen den beiden Beilagscheiben von der Kniehebelpresse vorgespannt. Im weiteren Herstellungsprozess der Schrägscheibenmaschine wird ein Innenring der zweiten Lagerung an der Antriebswelle befestigt bzw. mit dieser verpresst und anschließend wird die Antriebswelle durch die Zentralbohrung und auch durch die Zentralfeder durchgeführt bis der Innenring befestigt an der Antriebswelle auf den Wälzelementen der zweiten Lagerung aufliegt. Die zweite Lagerung mit den Wälzelementen und einem Außenring ist bereits an dem Gehäuse der Schrägscheibenmaschine befestigt. Während des Einführens der Antriebswelle in die zweite Lagerung, das heißt des Auflegens des Innenrings auf die Wälzelemente, wird gleichzeitig von einem Anschlag der Antriebswelle die Zentralfeder weiter vorgespannt, sodass dadurch die Beilagscheibe von dem Trommelanschlag entfernt wird und die Beilagscheibe lediglich noch auf dem Anschlag der Antriebswelle aufliegt. In dieser Einführbewegung der Antriebswelle in die zweite Lagerung wird die endgültige Betriebsvorspannung von 270 N erreicht. In nachteiliger Weise ist somit während des Auflegens des Innenrings an der Antriebswelle auf die Wälzelemente der zweiten Lagerung eine große axiale Kraft während der Montage auf die Antriebswelle im Bereich des ersten Endes der Antriebswelle auf die Antriebswelle aufzubringen. Das zweite Ende der Antriebswelle ist im Bereich der zweiten Lagerung angeordnet. Bei der Montage der Schrägscheibenmaschine ist somit in aufwendiger Weise zunächst die Kniehebelpresse erforderlich. Außerdem kann durch die hohen auf die Antriebswelle aufzubringenden axialen Kräfte während des Einführens der Antriebswelle in die zweite Lagerung bzw. während des Auflegens des Innenrings an der Antriebswelle auf die Wälzelemente der zweiten Lagerung dies zu Schäden an den Wälzelementen der zweiten Lagerung führen, beispielsweise wegen einer nicht ausreichenden Zentrierung der Antriebswelle bezüglich der zweiten Lagerung kurz vor oder bei dem Einführen oder Auflegen. Die Herstellung der Schrägscheibenmaschine ist dadurch kompliziert, aufwendig und teuer und ferner können Schäden an der zweiten Lagerung, resultierend aus dieser Vorgehensweise, auftreten.
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
Erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenpumpe und/oder Axialkolbenmotor mit den Schritten: zur Verfügung stellen einer Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen für Kolben und einer Zentralbohrung zur Anordnung einer Antriebswelle innerhalb der Zentralbohrung, zur Verfügung stellen von in den Kolbenbohrungen beweglich zu lagernden Kolben, zur Verfügung stellen der Antriebswelle, zur Verfügung stellen eines Gehäuses, zur Verfügung stellen einer Schwenkwiege mit einer Auflagefläche zur Lagerung der Kolben auf der Auflagefläche, zur Verfügung stellen wenigstens einer Lagerung, insbesondere einer ersten Lagerung und zweiten Lagerung, für die Antriebswelle, zur Verfügung stellen einer Zentralfeder zum Aufbringen einer axialen Druckkraft auf die Zylindertrommel aufgrund einer Betriebsvorspannung der Zentralfeder, zur Verfügung stellen eines ersten Befestigungsmittels und eines zweites Befestigungsmittels für die Zentralfeder, Befestigen der Zentralfeder innerhalb der Zentralbohrung der Zylindertrommel mittels des ersten und zweiten Befestigungsmittels, Montieren der Zylindertrommel, der Kolben, des Gehäuses, der Schwenkwiege, der wenigstens einen Lagerung, insbesondere der ersten und zweiten Lagerung, der Zentralfeder, des ersten und zweiten Befestigungsmittels zu der Schrägscheibenmaschine, wobei die Betriebsvorspannung der Zentralfeder im Wesentlichen während des Einführens der Antriebswelle in die Lagerung, insbesondere zweite Lagerung, auf die Zentralfeder aufgebracht wird. Die Betriebsvorspannung der Zentralfeder wird in vorteilhafter Weise im Wesentlichen während des Einführens der Antriebswelle in die Lagerung auf die Zentralfeder aufgebracht, sodass dadurch zu Beginn des Einführens der Antriebswelle in die Lagerung auf die Antriebswelle nur sehr geringe oder keine axialen Kräfte aufzubringen sind und somit Schäden an den Wälzelementen der zweiten Lagerung vermieden werden können. Gerade in der Anfangsphase des Einführens der Antriebswelle in die zweite Lagerung, insbesondere eines Auflegens eines Innenrings der zweiten Lagerung auf die Wälzelemente der zweiten Lagerung, ist eine exakte Positionierung des Innenrings bezüglich der Wälzelemente erforderlich und je kleiner während dieser Positionierung die auf die Antriebswelle aufzubringenden axialen Kräfte sind, desto leichter ist der Innenring bezüglich der Wälzelemente zentrisch und koaxial zu zentrieren und zu positionieren. Die Herstellung der Schrägscheibenmaschine kann dadurch wesentlich vereinfacht werden und Schäden an der zweiten Lagerung können dadurch im Wesentlichen vermieden werden.
In einer zusätzlichen Ausführungsform wird die Betriebsvorspannung der Zentralfeder zu wenigstens 50 %, 70 %, 80 %, 90 %, insbesondere zu 100 %, während des Einführens der Antriebswelle in die Lagerung, insbesondere die zweite Lagerung, auf die Zentralfeder aufgebracht und/oder und nach der Montage die erste Lagerung einen kleineren Abstand zu der Schwenkwiege aufweist als die zweite Lagerung.
In einer ergänzenden Variante weist die Zentralfeder nach dem Anordnen und Befestigen der Zentralfeder innerhalb der Zentralbohrung der Zylindertrommel mittels des ersten und zweiten Befestigungsmittels im Wesentlichen keine Vorspannung auf und/oder während einer Anfangsphase des Einführens der Antriebswelle in die Lagerung, insbesondere die zweite Lagerung, bleibt die Vorspannung der Zentralfeder im Wesentlichen konstant und nach der Anfangsphase die Vorspannung der Zentralfeder auf die Betriebsvorspannung erhöht wird. Vorzugsweise wird somit während der Anfangsphase des Einführens in die Antriebswelle die Vorspannung der Zentralfeder nicht erhöht, das heißt, der Anschlag an der Antriebswelle liegt während dieser Anfangsphase noch nicht mittelbar oder unmittelbar auf dem ersten Ende der Zentralfeder auf und erst während des Einführens der Antriebswelle in die Lagerung und nach dem Ende der Anfangsphase des Einführens liegt der Anschlag der Antriebswelle mittelbar oder unmittelbar auf dem ersten Ende der Zentralfeder auf, sodass dadurch nach dem Ende der Anfangsphase des Einführens der Antriebswelle in die Lagerung die Vorspannung der Zentralfeder erhöht wird bis auf die Betriebsvorspannung. Während der besonders kritischen Anfangsphase des Einführens ist eine besonders genaue Positionierung der Antriebswelle bezüglich der zweiten Lagerung, insbesondere eines Innenrings an der Antriebswelle bezüglich der Wälzelemente der zweiten Lagerung, erforderlich, sodass dadurch während dieser schwierigen Anfangsphase des Einführens in vorteilhafter Weise auf die Antriebswelle keine axialen Kräfte aufzubringen sind zur Erhöhung der Vorspannung der Zentralfeder. Die Anfangsphase umfasst vorzugsweise weniger als 30%, 20%, 10% oder 5% der gesamten Einführstrecke der Antriebswelle in die zweite Lagerung. Die Anfangsphase beginnt vorzugsweise mit dem mittelbaren oder unmittelbaren Kontakt zwischen der Antriebswelle und der zweiten Lagerung oder 1 mm vor dem mittelbaren oder unmittelbaren Kontakt zwischen der Antriebswelle und der zweiten Lagerung. Der mittelbare Kontakt zwischen der Antriebswelle und der zweiten Lagerung ist insbesondere das Auflegen bzw. Kontaktieren des Innenringes auf die Wälzelemente.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung weist die Zentralfeder vor dem Einführen der Antriebswelle in die Lagerung, insbesondere zweite Lagerung, im Wesentlichen keine Vorspannung auf. Vor dem Einführen der Antriebswelle in die Lagerung weist somit die Zentralfeder keine Vorspannung auf, sodass dadurch der Beginn des Einführens der Antriebswelle besonders einfach und exakt ausgeführt werden kann, insbesondere die Zentrierung der Antriebswelle bezüglich der zweiten Lagerung, insbesondere des Innenrings auf der Antriebswelle bezüglich der Wälzelemente der zweiten Lagerung.
In einer zusätzlichen Ausführungsform ist vor dem Einführen der Antriebswelle in die Lagerung, insbesondere zweite Lagerung, die Vorspannung der Zentralfeder kleiner als 40 %, 30 %, 20 % oder 10 % der Betriebsvorspannung, insbesondere ist die Vorspannung der Zentralfeder null. Nach dem Anordnen und Befestigen der Zentralfeder innerhalb der Zentralbohrung der Zylindertrommel mittels des ersten und zweiten Befestigungsmittels und/oder vor dem Einführen der Antriebswelle in die Lagerung, ist somit die Vorspannung der Zentralfeder in vorteilhafter Weise kleiner als 40 %, 30 %, 20 % oder 10 % der Betriebsvorspannung.
In einer zusätzlichen Ausführungsform wird die erste und/oder zweite Lagerung als eine Wälzlagerung mit Wälzelementen, einem Innenring und einem Außenring zur Verfügung gestellt und der Innenring an der Antriebswelle mittelbar oder unmittelbar aufliegt und/oder befestigt ist.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist vor dem Einführen der Antriebswelle in die zweite Lagerung der Innenring der zweiten Lagerung an der Antriebswelle befestigt und der Außenring und die Wälzelemente der zweiten Lagerung sind an dem Gehäuse der Schrägscheibenmaschine befestigt, so dass während des Einführens der Antriebswelle mit dem Innenring der Innenring auf die Wälzelemente aufgelegt wird. Während des Einführens der Antriebswelle in die Lagerung wird somit der Innenring auf die Wälzelemente der zweiten Lagerung aufgelegt und gerade in einer Anfangsphase des Einführens der Antriebswelle in die zweite Lagerung sind auf die Antriebswelle keine oder nur sehr kleine axiale Kräfte aufzubringen. Dadurch kann die Montage wesentlich erleichtert werden und es ist eine besonders genaue Zentrierung der Antriebswelle bezüglich der zweiten Lagerung möglich.
Vorzugsweise weist die Zentralfeder ein erstes der zweiten Lagerung abgewandtes Ende und ein zweites der zweiten Lagerung zugewandtes Ende auf und während des Durchführens der Antriebswelle durch die Zentralfeder und kurz vor oder während des Einführens der Antriebswelle in die zweite Lagerung ein wird Anschlag, insbesondere ein Außenzahnkranz, der Antriebswelle auf das erste Ende der Zentralfeder mittelbar oder unmittelbar aufgelegt, so dass eine weitere Bewegung der Antriebswelle, insbesondere zu der zweiten Lagerung, eine Erhöhung der Vorspannung der Zentralfeder bewirkt aufgrund der Befestigung der Zentralfeder mit dem zweiten Befestigungsmittel an der Zylindertrommel.
In einer zusätzlichen Ausführungsform wird das erste Befestigungsmittel als ein, vorzugsweise ringförmiger, Trommelanschlag an der Zentralbohrung und/oder als eine ringförmige Beilagscheibe zur Verfügung gestellt und/oder das zweite Befestigungsmittel als eine ringförmige Beilagscheibe und/oder ein Sprengring und eine Befestigungsnut in der Zylindertrommel für den Sprengring zur Verfügung gestellt werden.
In einer ergänzenden Ausführungsform weist die Antriebswelle ein erstes und zweites Ende auf und nach der Montage weist das erste Ende der Antriebswelle einen größeren Abstand zu der zweiten Lagerung auf als das zweite Ende der Antriebswelle und während der Montage wird das zweite Ende in die Zentralbohrung eingeführt und durch die Zentralbohrung durchgeführt und anschließend wird das zweite Ende der Antriebswelle zu der zweiten Lagerung bewegt.
In einer weiteren Variante wird die Vorspannung der Zentralfeder während des Einführens der Antriebswelle in die zweite Lagerung um mehr als 100 N, 200 N, oder 250 N erhöht.
Erfindungsgemäße Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenpumpe und/oder Axialkolbenmotor, umfassend eine um eine Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen für Kolben und einer Zentralbohrung zur Anordnung einer Antriebswelle innerhalb der Zentralbohrung, in den Kolbenbohrungen beweglich gelagerte Kolben, eine mit der Zylindertrommel drehfest verbundene Antriebswelle und die Zylindertrommel axial bezüglich der Antriebswelle beweglich ist und die Antriebswelle um die Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagert ist, ein Gehäuse, eine um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege mit einer Auflagefläche zur mittelbaren oder unmittelbaren Lagerung der Kolben auf der Auflagefläche, eine Zentralfeder zum Aufbringen einer axialen Druckkraft auf die Zylindertrommel aufgrund einer Betriebsvorspannung der Zentralfeder, eine erstes Befestigungsmittels und zweites Befestigungsmittel für die Zentralfeder zur Befestigung der Zentralfeder innerhalb der Zentralbohrung der Zylindertrommel, wobei der axiale Abstand zwischen dem ersten und zweiten Befestigungsmittel dahingehend ausgebildet ist, dass bei der Anordnung der Zentralfeder zwischen dem ersten und zweiten Befestigungsmittel die Zentralfeder, ohne dass eine Kraft von einem Anschlag der Antriebswelle auf die Zentralfeder aufgebracht ist, im Wesentlichen keine Vorspannung aufweist. Im Wesentlichen keine Vorspannung aufweist bedeutet, dass die Vorspannung kleiner ist als 30%, 20%, 10% oder 5% der Betriebsvorspannung oder kleiner ist als 70 N, 50N oder 20 N.
In einer weiteren Ausführungsform sind die erste und zweite Lagerung als eine Wälzlagerung, insbesondere eine Kegelrollenlagerung oder Kugellagerung, ausgebildet.
In einer ergänzenden Ausführungsform sind die erste und zweite Lagerung in einem axialen Abstand zueinander ausgebildet, insbesondere ist der axiale Abstand zwischen der ersten und zweiten Lagerung größer als die axiale Gesamtausdehnung der Zylindertrommel.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist die Schrägscheibenmaschine mit einem in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Verfahren hergestellt und/oder die Schrägscheibenmaschine umfasst eine erste und zweite Lagerung und die erste Lagerung weist einen kleineren Abstand zu der Schwenkwiege auf als die zweite Lagerung.
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.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Zylindertrommel an einem axialen Ende auf eine Ventilscheibe mit der Zentralfeder gedrückt aufgrund einer Betriebsvorspannung der Zentralfeder.
Zweckmäßig ist die Zentralfeder als eine Spiralfeder aus Metall, insbesondere Stahl, ausgebildet. Es ist eine große Federkonstante der Zentralfeder erforderlich, weil während des Einführens der Antriebswelle in die Lagerung, insbesondere zweite Lagerung, die im Wesentlichen gesamte Vorspannung der Zentralfeder auf die Betriebsvorspannung, z. B. 270 N, mit einem kleinen Vorspannweg erreicht wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
1 einen Längsschnitt einer Schrägscheibenmaschine,
2 einen Querschnitt A-A gemäß Fig. einer Ventilscheibe der Schrägscheibenmaschine sowie eine Ansicht einer Schwenkwiege,
3 eine Explosionsdarstellung einer Hälfte einer Zylindertrommel, einer Zentralfeder und eines ersten und zweiten Befestigungsmittels für die Zentralfeder,
4 die Explosionsdarstellung gemäß 3 bei der die Zentralfeder ohne Vorspannung mit dem ersten und zweiten Befestigungsmittels in einer Zentralbohrung der Zylindertrommel befestigt ist,
5 eine Seitenansicht einer Antriebswelle der Schrägscheibenmaschine gemäß 1 und
6 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 ersten Lagerung 10 an einem Flansch 21 eines mehrteiligen Gehäuse 4 und mit einer weiteren zweiten Lagerung 17 an einer Anschlussplatte 43 des Gehäuses 4 der Schrägscheibenmaschine 1 um eine Rotationsachse 8 drehbar bzw. rotierend gelagert (1). Mit der Antriebswelle 9 ist eine Zylindertrommel 5 drehfest und nicht in axialer Richtung verbunden, wobei die Antriebswelle 9 und die Zylindertrommel 5 zweiteilig ausgebildet sind. In axialer Richtung, d. h. in Richtung der Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5, ist die Zylindertrommel 5 zu der Antriebswelle 9 beweglich. Die Zylindertrommel 5 weist eine zentrische Zentralbohrung 67 auf und innerhalb der Zentralbohrung 67 ist die Antriebswelle 9 angeordnet. 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) 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 Schwenkeinrichtung 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 und 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 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. Ein axiales Ende 66 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 ersten Lagerung 10 ausgebildet und eine zweite Seite 65 weist an der Anschlussplatte 43 eine Aussparung zur Lagerung der Antriebswelle 9 mit der zweiten Lagerung 17 auf. Die Zylindertrommel 5 ist mit einer Verbindungsvorrichtung 71 drehfest mit der Antriebswelle 9 verbunden und dabei ist die Zylindertrommel 5 in axialer Richtung zu der Antriebswelle 9 beweglich. Die drehfeste Verbindungsvorrichtung 71 ist von einem Außenzahnkranz 72 außenseitig an der Antriebswelle 9 gebildet, welcher in einen Innenzahnkranz 73 an der Zentralbohrung 67 der Zylindertrommel 5 eingreift.
Die Rückhaltescheibe 37 ist ringförmig als ebene Scheibe ausgebildet und weist somit eine Öffnung 38 zur Durchführung der Antriebswelle 9 auf. Die Rückhaltescheibe 37 weist acht Bohrungen auf innerhalb deren die Gleitschuhe 39 angeordnet sind, so dass die Gleitschuhe 39 in radialer Richtung, d. h. senkrecht zu einer Längsachse der Bohrungen, bezüglich der Rückhaltscheibe 37 beweglich sind. Die Rückhaltescheibe 37 und die Gleitschuhe 39 sind mehrteilig ausgebildet. Die Anzahl der Bohrungen entspricht der Anzahl der Gleitschuhe 39 und Kolben 7 und in jeder Bohrung ist jeweils ein Gleitschuh 39 befestigt. Die Rückhaltescheibe 37 liegt nicht unmittelbar auf der Auflagefläche 18 auf.
Bei der Herstellung der Schrägscheibenmaschine 1 wird eine ringförmige Beilagscheibe 62 auf einen Trommelanschlag 61 an der Zentralbohrung 67 der Zylindertrommel 5 aufgelegt. Anschließend wird ein erstes Ende 79 der Zentralfeder 68 (3 und 4) auf die Beilagscheibe 62 an dem Trommelanschlag 61 aufgelegt und anschließend eine weitere zweite Beilagscheibe 62 auf das zweite Ende 80 der Zentralfeder 68 aufgelegt. Das erste Ende 79 der Zentralfeder 68 ist bezüglich der zweiten Lagerung 17 abgewandt und das zweite Ende 80 der Zentralfeder 68 ist zu der zweiten Lagerung 17 zugewandt. Anschließend wird ein Sprengring 69 auf die zweite Beilagscheibe 62 aufgelegt und anschließend der Sprengring 69 in einer Befestigungsnut an der Zentralbohrung 67 befestigt. Dabei ist der axiale Abstand zwischen der ersten Beilagscheibe 62 auf dem Trommelanschlag 61 und der zweiten Beilagscheibe 62 auf dem Sprengring 69 dahingehend ausgebildet, dass die Zentralfeder 68 keine Vorspannung aufweist. Ein erstes Befestigungsmittel 35 für die Zentralfeder 68 wird somit von dem Trommelanschlag 61 und der ersten Beilagscheibe 62 gebildet und ein zweites Befestigungsmittel 36 für die Zentralfeder 68 ist von dem Sprengring 69 und der zweiten Beilagscheibe 62 gebildet. Während der Befestigung der Zentralfeder 68 mit dem ersten und zweiten Befestigungsmittel 35, 36 an der Zylindertrommel 5 innerhalb der Zentralbohrung 67 ist die Antriebswelle 9 noch nicht innerhalb der Zentralfeder 68 bzw. der Zentralbohrung 67 angeordnet. Die Antriebswelle 9 weist ein erstes Ende 33 und ein zweites Ende 34 auf. Das erste Ende 33 weist einen größeren Abstand zu der zweiten Lagerung 17 auf als das zweite Ende 34.
Die beiden Lagerungen 10, 17 sind als Wälzlagerungen 74 ausgebildet mit Wälzelementen 75 als Kugeln 76. Die Wälzelemente 75 sind dabei in radialer Richtung zwischen einem Innenring 77 auf der Antriebswelle 9 und einem Außenring 78 an dem Gehäuse 4 angeordnet. Vor dem Einführen des zweiten Endes 34 der Antriebswelle 9 in die Zentralbohrung 67 wird im Bereich des zweiten Endes 34 der Antriebswelle 9 der Innenring 77 der zweiten Lagerung 17 an der Antriebswelle 9 befestigt, insbesondere durch eine Pressverbindung. Anschließend wird die Antriebswelle 9 beginnend mit dem zweiten Ende 34 durch die Zentralbohrung 67 geführt bis der Innenring 77 auf der Antriebswelle 9 durch die Zentralbohrung 67 vollständig durchgeführt ist und anschließend wird der Innenring 77 bzw. das zweite Ende 34 der Antriebswelle 9 zu der zweiten Lagerung 17 geführt. Als zweite Lagerung 17 wird dabei auch lediglich ein Teil der gesamten zweiten Lagerung 17 betrachtet, insbesondere der Außenring 78, welcher an dem Gehäuse 4 befestigt ist, mit den Wälzelementen 75 an dem Außenring 78. Während der Anfangsphase des Einführens der Antriebswelle 9 in die zweite Lagerung 17, das heißt, des Auflegens und/oder des Ausrichtens bzw. Zentrierens des Innenrings 77 bezüglich der Wälzelemente 75 besteht noch kein Kontakt zwischen einem Anschlag 70 an der Antriebswelle 9, gebildet von einem Ende des Außenzahnkranzes 72 auf der Antriebswelle 9. Erst nach einer Anfangsphase des Einführens der Antriebswelle 9 in die zweite Lagerung 17 liegt der Anschlag 70 auf der ersten Beilagscheibe 62 auf, sodass ein weiteres Einführen der Antriebswelle 9 in die zweite Lagerung 17 den Abstand zwischen der ersten Beilagscheibe 62 und der zweiten Beilagscheibe 62 an dem Sprengring 69 verkleinert und dadurch die Vorspannung der Zentralfeder 68 erhöht wird. Die gesamte Betriebsvorspannung der Zentralfeder 68 wird somit während des Einführens der Antriebswelle 9 in die zweite Lagerung 17 auf die Zentralfeder 68 aufgebracht. Dabei erfolgt dies in einer Endphase des Einführens der Antriebswelle 9 in die zweite Lagerung 17. In der Anfangsphase des Einführens der Antriebswelle 9 in die zweite Lagerung 17 ist somit im Bereich des ersten Endes 33 der Antriebswelle 9 keine axiale Druckkraft aufzubringen zur Erhöhung der Vorspannung der Zentralfeder. Die Zentrierung bzw. Ausrichtung der Antriebswelle 9 bzw. des Innenrings 77 bezüglich der Wälzelemente 75 der zweiten Lagerung 17 kann dadurch besonders genau und ohne eine Beschädigung der Wälzelemente 75 ausgeführt werden. Nach dem erfolgten Kontakt zwischen dem Innenring 77 und den Wälzelementen 75 ist der Innenring 77 bzw. die Antriebswelle 9 bereits bezüglich der zweiten Lagerung 17 ausgerichtet und erst in dieser Endphase des Einführens der Antriebswelle 9 in die zweite Lagerung 17 ist im Bereich des ersten Endes 33 die erforderliche große Druckkraft auf die Antriebswelle 9 aufzubringen, um die Betriebsvorspannung der Zentralfeder 68 zu erreichen. Die Zentralfeder 68 als eine Spiralfeder aus Stahl weist eine große Federkonstante auf, weil während des kleinen Einführwegs bzw. der kleinen Einführstrecke in der Endphase des Einführens der Antriebswelle 9 in die zweite Lagerung 17 die gesamte Betriebsvorspannung, beispielsweise 270 N, auf die Zentralfeder 68 aufgebracht wird.
Bei der Montage der Schrägscheibenmaschine 1 werden zuerst die Schwenkeinrichtungen 24 und die zweite Lagerung 17 ohne Innenring 77 an der Anschlussplatte 43 befestigt und die Zentralfeder 68 in der Zentralbohrung 67 der Zylindertrommel 5 mit dem ersten und zweiten Befestigungsmittel 35, 36 fixiert. Anschließend werden das übrige Gehäuse 4 außerhalb der Anschlussplatte 43, d. h. der Flansch 21 und das Gehäuse 4 zwischen dem Flansch 21 und der Anschlussplatte 43, mit der Schwenkwiege 14, den Schwenkeinrichtungen 24 und der Zylindertrommel 5 verbunden. Gleichzeitig oder später wird die Antriebswelle 9 mit dem Innenring 77 durch die Zentralfeder 68 und die Zentralbohrung 67 durchgeführt und der Innenring 77 wie oben beschrieben mit der übrigen zweiten Lagerung 17 kontaktiert. Abschließend erfolgt eine Verschraubung der Teile des Gehäuses 4.
In 6 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 dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Schrägscheibenmaschine 1, der erfindungsgemäßen Schrägscheibenmaschine 1 und dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 45 wesentliche Vorteile verbunden. Die Ausrichtung und Zentrierung des Innenrings 77 während des Einführens in die zweite Lagerung 17 erfolgt während der Herstellung dahingehend, dass auf die Antriebswelle 9 keine oder nur sehr geringe Kräfte aufzubringen sind zur Erhöhung der Vorspannung der Zentralfeder 68. Dadurch kann das zweite Ende 34 der Antriebswelle 9 besonders genau zentriert und positioniert werden bezüglich der zweiten Lagerung 17 und somit können Schäden an der zweiten Lagerung 17, insbesondere an den Wälzelementen 75 der zweiten Lagerung 17, im Wesentlichen ausgeschlossen werden. Die Anordnung, Montage und Befestigung der Zentralfeder 68 mit den beiden Befestigungsmitteln 35, 36 kann besonders einfach ausgeführt werden, da dies ohne eine Vorspannung an der Zentralfeder 68 ausgeführt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1013928 A2 [0004]
CH 405934 [0005]
DE 2733870 C2 [0006]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Schrägscheibenmaschine (1) als Axialkolbenpumpe (2) und/oder Axialkolbenmotor (3) mit den Schritten: – zur Verfügung stellen einer Zylindertrommel (5) mit Kolbenbohrungen (6) für Kolben (7) und einer Zentralbohrung (67) zur Anordnung einer Antriebswelle (9) innerhalb der Zentralbohrung (67), – zur Verfügung stellen von in den Kolbenbohrungen (6) beweglich zu lagernden Kolben (7), – zur Verfügung stellen der Antriebswelle (9), – zur Verfügung stellen eines Gehäuses (4), – zur Verfügung stellen einer Schwenkwiege (14) mit einer Auflagefläche (18) zur Lagerung der Kolben (6) auf der Auflagefläche (18), – zur Verfügung stellen wenigstens einer Lagerung (10, 17), insbesondere einer ersten Lagerung (10) und zweiten Lagerung (17), für die Antriebswelle (9), – zur Verfügung stellen einer Zentralfeder (68) zum Aufbringen einer axialen Druckkraft auf die Zylindertrommel (5) aufgrund einer Betriebsvorspannung der Zentralfeder (68), – zur Verfügung stellen eines ersten Befestigungsmittels (35) und eines zweites Befestigungsmittels (36) für die Zentralfeder (68), – Befestigen der Zentralfeder (68) innerhalb der Zentralbohrung (67) der Zylindertrommel (5) mittels des ersten und zweiten Befestigungsmittels (35, 36), – Montieren der Zylindertrommel (5), der Kolben (7), des Gehäuses (4), der Schwenkwiege (14), der wenigstens einen Lagerung (10, 17), der Zentralfeder (68), des ersten und zweiten Befestigungsmittels (35, 36) zu der Schrägscheibenmaschine (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsvorspannung der Zentralfeder (68) im Wesentlichen während des Einführens der Antriebswelle (9) in die wenigstens eine Lagerung (10, 17), insbesondere zweite Lagerung (17), auf die Zentralfeder (68) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsvorspannung der Zentralfeder (68) zu wenigstens 50%, 70%, 80%, 90%, insbesondere zu 100%, während des Einführens der Antriebswelle (9) in die Lagerung (10, 17), insbesondere die zweite Lagerung (17), auf die Zentralfeder (68) aufgebracht wird und/oder nach der Montage die erste Lagerung (10) einen kleineren Abstand zu der Schwenkwiege (14) aufweist als die zweite Lagerung (17).
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralfeder (68) nach dem Anordnen und Befestigen der Zentralfeder (68) innerhalb der Zentralbohrung (67) der Zylindertrommel (5) mittels des ersten und zweiten Befestigungsmittels (35, 36) im Wesentlichen keine Vorspannung aufweist und/oder während einer Anfangsphase des Einführens der Antriebswelle (9) in die Lagerung (19, 17), insbesondere die zweite Lagerung (17), die Vorspannung der Zentralfeder (68) im Wesentlichen konstant bleibt und nach der Anfangsphase die Vorspannung der Zentralfeder (68) auf die Betriebsvorspannung erhöht wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralfeder (68) vor dem Einführen der Antriebswelle (9) in die Lagerung (10, 17), insbesondere zweite Lagerung (17), im Wesentlichen keine Vorspannung aufweist.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einführen der Antriebswelle (9) in die Lagerung (10, 17), insbesondere zweite Lagerung (17), die Vorspannung der Zentralfeder (68) kleiner als 40%, 30%, 20% oder 10% der Betriebsvorspannung ist, insbesondere die Vorspannung der Zentralfeder (68) null ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Lagerung (10, 17) als eine Wälzlagerung (74) mit Wälzelementen (75), einem Innenring (77) und einem Außenring (78) zur Verfügung gestellt wird und der Innenring (77) an der Antriebswelle (9) mittelbar oder unmittelbar aufliegt und/oder befestigt ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einführen der Antriebswelle (9) in die zweite Lagerung (17) der Innenring (77) der zweiten Lagerung (17) an der Antriebswelle (9) befestigt ist und der Außenring (78) und die Wälzelemente (75) der zweiten Lagerung (17) an dem Gehäuse (4) der Schrägscheibenmaschine (1) befestigt sind, so dass während des Einführens der Antriebswelle (9) mit dem Innenring (77) der Innenring (77) auf die Wälzelemente (75) aufgelegt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralfeder (68) ein erstes der zweiten Lagerung (17) abgewandtes Ende (79) und ein zweites der zweiten Lagerung (17) zugewandtes Ende (80) aufweist und während des Durchführens der Antriebswelle (9) durch die Zentralfeder (68) und kurz vor oder während des Einführens der Antriebswelle (9) in die zweite Lagerung (17) ein Anschlag (70), insbesondere ein Außenzahnkranz (70), der Antriebswelle (9) auf das erste Ende (79) der Zentralfeder (68) mittelbar oder unmittelbar aufgelegt wird, so dass eine weitere Bewegung der Antriebswelle (9), insbesondere zu der zweiten Lagerung (17), eine Erhöhung der Vorspannung der Zentralfeder (68) bewirkt aufgrund der Befestigung der Zentralfeder (68) mit dem zweiten Befestigungsmittel (36) an der Zylindertrommel (5).
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Befestigungsmittel (35) als ein, vorzugsweise ringförmiger, Trommelanschlag (61) an der Zentralbohrung (67) und/oder als eine ringförmige Beilagscheibe (62) zur Verfügung gestellt wird und/oder das zweite Befestigungsmittel (36) als eine ringförmige Beilagscheibe (62) und/oder ein Sprengring (69) und eine Befestigungsnut in der Zylindertrommel (5) für den Sprengring (69) zur Verfügung gestellt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (9) ein erstes und zweites Ende (33, 34) aufweist und nach der Montage das erste Ende (33) der Antriebswelle (9) einen größeren Abstand zu der zweiten Lagerung (17) aufweist als das zweite Ende (34) der Antriebswelle (9) und während der Montage das zweite Ende (34) in die Zentralbohrung (67) eingeführt und durch die Zentralbohrung (67) durchgeführt wird und anschließend das zweite Ende (34) der Antriebswelle (9) zu der zweiten Lagerung (17) bewegt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung der Zentralfeder (68) während des Einführens der Antriebswelle (9) in die zweite Lagerung (17) um mehr als 100 N, 200 N, oder 250 N erhöht wird.
Schrägscheibenmaschine (1) als Axialkolbenpumpe (2) und/oder Axialkolbenmotor (3), umfassend – eine um eine Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel (5) mit Kolbenbohrungen (6) für Kolben (7) und einer Zentralbohrung (67) zur Anordnung einer Antriebswelle (9) innerhalb der Zentralbohrung (67), – in den Kolbenbohrungen (6) beweglich gelagerte Kolben (7), – eine mit der Zylindertrommel (5) drehfest verbundene Antriebswelle (9) und die Zylindertrommel (5) axial bezüglich der Antriebswelle (9) beweglich ist und die Antriebswelle (9) um die Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagert ist, – ein Gehäuse (4), – eine um eine Schwenkachse (8) verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege (14) mit einer Auflagefläche (18) zur Lagerung der Kolben (7) auf der Auflagefläche (18), – eine Zentralfeder (68) zum Aufbringen einer axialen Druckkraft auf die Zylindertrommel (5) aufgrund einer Betriebsvorspannung der Zentralfeder (68), – eine erstes Befestigungsmittels (35) und zweites Befestigungsmittel (36) für die Zentralfeder (36) zur Befestigung der Zentralfeder (68) innerhalb der Zentralbohrung (67) der Zylindertrommel (5), dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand zwischen dem ersten und zweiten Befestigungsmittel (35, 36) dahingehend ausgebildet ist, dass bei der Anordnung der Zentralfeder (68) zwischen dem ersten und zweiten Befestigungsmittel (35, 36), ohne dass eine Kraft von einem Anschlag (70) der Antriebswelle (9) auf die Zentralfeder (68) aufgebracht ist, die Zentralfeder (68) im Wesentlichen keine Vorspannung aufweist.
Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine mit einem Verfahren gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 11 hergestellt ist und/oder die Schrägscheibenmaschine (1) eine erste und zweite Lagerung (10, 17) umfasst und die erste Lagerung (10) einen kleineren Abstand zu der Schwenkwiege (14) aufweist als die zweite Lagerung (17).
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 Anspruch 12 oder 13 ausgebildet ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 14, 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.