DE102015206721A1 - Swash plate machine - Google Patents
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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 Auflagefläche (18) zur Lagerung der Kolben (7) auf der Auflagefläche (18) und die Auflagefläche (18) in einem spitzen Winkel zu einer fiktiven Ebene senkrecht zu der Rotationsachse (8) der Zylindertrommel (5) ausgerichtet ist, so dass eine Rotationsbewegung der Zylindertrommel (5) Hubbewegungen der Kolben (7) in den Kolbenbohrungen (6) verursacht, eine Hochdrucköffnung zum Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden Kolbenbohrungen (6), eine Niederdrucköffnung zum Ein- und/oder Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in die und/oder aus den rotierenden Kolbenbohrungen (6), wobei die Hochdrucköffnung in Teilöffnungen unterteilt ist und/oder die Niederdrucköffnung in Teilöffnungen unterteilt ist und den Teilöffnungen jeweils ein Ventil zugeordnet ist und bei einem ersten Schaltzustand je eines Ventils die dem Ventil zugeordnete Teilöffnung mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck beaufschlagbar ist und bei einem zweiten Schaltzustand je eines Ventils die dem Ventil zugeordnete Teilöffnung mit Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck beaufschlagbar ist.Swashplate machine (1) as axial piston pump (2) and / or axial piston motor (3), comprising a cylinder drum (5) rotatable about a rotation axis (8) with piston bores (6), pistons movably mounted in the piston bores (6) ( 7), one with the cylinder drum (5) at least rotatably connected drive shaft (9) which is rotatably or rotatably mounted about the rotation axis (8), a support surface (18) for supporting the piston (7) on the support surface (18) and the support surface (18) is oriented at an acute angle to a fictitious plane perpendicular to the axis of rotation (8) of the cylinder drum (5), such that rotational movement of the cylinder drum (5) causes strokes of the pistons (7) in the piston bores (6). causes a high-pressure opening for discharging and / or introducing hydraulic fluid from and / or into the rotating piston bores (6), a low-pressure opening for introducing and / or discharging hydraulic fluid into and / or r from the rotating piston bores (6), wherein the high-pressure opening is divided into partial openings and / or the low-pressure opening is divided into partial openings and the partial openings are each associated with a valve and at a first switching state of each valve, the valve associated with the partial opening with hydraulic fluid under high pressure can be acted upon and at a second switching state of each valve, the valve associated with the partial opening with hydraulic fluid can be acted upon by low pressure.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 14.The present invention relates to a swashplate machine according to the preamble of claim 1 and a drive train according to the preamble of
Stand der TechnikState of the art
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 liegen Gleitschuhe 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 einer Rückhaltescheibe verbunden. Die Schwenkwiege ist mit einer aufwendigen Wiegenlagerung gelagert und außerdem sind störungsanfällige Schwenkeinrichtungen zum Verschwenken der Schwenkwiege sowie eine Schwenkwinkelsensorik erforderlich. Aufgrund der aufwendigen Wiegenlagerung und der erforderlichen Schwenkeinrichtungen ist die Schrägscheibenmaschine in der Herstellung teuer und störungsanfällig.Swash plate machines serve as axial piston pumps for converting mechanical energy into hydraulic energy and as axial piston motor for converting hydraulic energy into mechanical energy. A cylinder drum with piston bores is rotatably or rotatably mounted and pistons are arranged in the piston bores. The cylinder drum is fixedly connected to a drive shaft and a hydraulic fluid acts temporarily on a first part of the rotating piston bores under high pressure and a hydraulic fluid acts temporarily on a second part of the rotating piston bores at low pressure. A pivoting cradle is mounted pivotably about a pivot axis and on the pivoting cradle sliding shoes are on. The pistons are attached to the sliding shoes. The retaining disc with the sliding shoes together with the cylinder drum performs a rotational movement about an axis of rotation and a flat bearing surface of the pivoting cradle is at an acute angle, for example between 0 ° and + 20 ° and between 0 ° and -20 ° as a swivel angle aligned with the axis of rotation of the cylinder drum. The sliding blocks are mounted with a plain bearing, which is generally hydrostatically relieved, on the support surface of the pivoting cradle and the sliding blocks are connected to a retaining disc. The pivoting cradle is mounted with a complex weighing storage and also trouble-prone pivoting devices for pivoting the pivoting cradle and a swivel angle sensor are required. Due to the complex weighing storage and the required pivoting devices, the swash plate machine is expensive to manufacture and prone to failure.
Die
Die
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
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 Auflagefläche zur Lagerung der Kolben auf der Auflagefläche und die Auflagefläche in einem spitzen Winkel zu einer fiktiven Ebene senkrecht zu der Rotationsachse der Zylindertrommel ausgerichtet ist, so dass eine Rotationsbewegung der Zylindertrommel Hubbewegungen der Kolben in den Kolbenbohrungen verursacht, eine Hochdrucköffnung zum Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden Kolbenbohrungen, eine Niederdrucköffnung zum Ein- und/oder Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in die und/oder aus den rotierenden Kolbenbohrungen, wobei die Hochdrucköffnung in Teilöffnungen unterteilt ist und/oder die Niederdrucköffnung in Teilöffnungen unterteilt ist und den Teilöffnungen jeweils ein Ventil zugeordnet ist und bei einem ersten Schaltzustand je eines Ventils die dem Ventil zugeordnete Teilöffnung mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck beaufschlagbar ist und bei einem zweiten Schaltzustand je eines Ventils die dem Ventil zugeordnete Teilöffnung mit Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck beaufschlagbar ist. Das Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden Kolbenbohrungen erfolgt somit durch Teilöffnungen und den Teilöffnungen ist jeweils ein Ventil zugeordnet. Die Steuerung des Drehmomentes und/oder der Leistung bei einer konstanten Drehzahl der Zylindertrommel und/oder des Volumenstroms an Hydraulikflüssigkeit bei einer konstanten Drehzahl der Zylindertrommel ist somit mittels einer Veränderung der Schaltzustände der Ventile ausführbar, sodass dadurch in vorteilhafter Weise keine aufwendige Schwenkwiege zur Steuerung der Leistung und/oder des Drehmomentes der Schrägscheibenmaschine erforderlich ist. Die Schrägscheibenmaschine ist dadurch in der Herstellung preiswert und im Betrieb zuverlässig. Swash plate machine according to the invention as axial piston pump and / or axial piston motor, comprising a cylinder drum rotatable about a rotation axis with piston bores, pistons movably mounted in the piston bores, a drive shaft at least rotatably connected to the cylinder drum, which is rotatable about the rotation axis, a support surface for supporting the piston on the support surface and the support surface is aligned at an acute angle to a fictitious plane perpendicular to the axis of rotation of the cylinder drum, so that a rotational movement of the cylinder drum causes strokes of the piston in the piston bores, a high-pressure opening for and / / or introducing hydraulic fluid from and / or into the rotating piston bores, a low-pressure port for introducing and / or discharging hydraulic fluid into and / or out of the rotating piston bores, the high-pressure port i n sub-openings is divided and / or the low-pressure opening is divided into partial openings and the partial openings each associated with a valve and at a first switching state of each valve, the valve associated partial opening with hydraulic fluid can be acted upon under high pressure and at a second switching state of each valve the Valve associated partial opening with hydraulic fluid can be acted upon by low pressure. The discharge and / or introduction of hydraulic fluid from and / or into the rotating piston bores thus takes place through partial openings and the partial openings are each assigned a valve. The control of the torque and / or the power at a constant speed of the cylinder drum and / or the volume flow of hydraulic fluid at a constant speed of the cylinder drum is thus executed by means of a change in the switching states of the valves, thereby characterized in Advantageously, no complicated pivoting cradle for controlling the power and / or the torque of the swash plate machine is required. The swash plate machine is thereby inexpensive to manufacture and reliable in operation.
In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die Auflagefläche zur Lagerung der Kolben feststehend und/oder unbeweglich und/oder der spitze Winkel der Auflagefläche ist zu der fiktiven Ebene konstant und/oder unveränderlich und/oder die Auflagefläche ist an einem feststehenden und/oder unbeweglichen Auflageblock ausgebildet.In an additional embodiment, the support surface for supporting the piston is fixed and / or immovable and / or the acute angle of the support surface is constant and / or immutable to the fictitious plane and / or the support surface is formed on a fixed and / or immovable support block.
In einer ergänzenden Variante ist der spitze Winkel der Auflagefläche zu der fiktiven Ebene größer als 5°, 10°, 20° oder 30° und/oder der spitze Winkel der Auflagefläche zu der fiktiven Ebene ist kleiner als 60°, 50° oder 40°.In a supplementary variant, the acute angle of the bearing surface to the fictitious plane is greater than 5 °, 10 °, 20 ° or 30 ° and / or the acute angle of the bearing surface to the fictitious plane is less than 60 °, 50 ° or 40 ° ,
In einer zusätzlichen Ausgestaltung ist die Auflagefläche eben ausgebildet und/oder die Kolben sind mit Gleitschuhen mittelbar auf der Auflagefläche gelagert.In an additional embodiment, the support surface is flat and / or the pistons are mounted with sliding shoes indirectly on the support surface.
Zweckmäßig ist die Anordnung und/oder Geometrie der Teilöffnungen dahingehend ausgebildet, dass bei einer Rotationsbewegung der Zylindertrommel je eine Kolbenbohrung mit wenigstens einer Teilöffnung in fluidleitender Verbindung steht und/oder die Teilöffnungen sind an einer Ventilscheibe ausgebildet. Suitably, the arrangement and / or geometry of the partial openings is designed such that in a rotational movement of the cylinder drum per a piston bore with at least one partial opening is in fluid-conducting connection and / or the partial openings are formed on a valve disc.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung stehen in sämtlichen Drehwinkelpositionen der Zylindertrommel sämtliche Kolbenbohrungen mit wenigstens einer Teilöffnung in fluidleitender Verbindung. Die ständige fluidleitende Verbindung der Kolbenbohrungen zu wenigstens einer Teilöffnung ist erforderlich, da bei einer Hubbewegung des Kolbens sich das Volumen der Hydraulikflüssigkeit in den Kolbenbohrungen verändert und die Hydraulikflüssigkeit somit durch die Teilöffnungen in und aus den Kolbenbohrungen ständig strömen muss, um eine Blockade der Bewegung der Kolben als Hubbewegungen in den Kolbenbohrungen zu vermeiden. In an additional embodiment are in all rotational angular positions of the cylinder drum all piston bores with at least one partial opening in fluid-conducting connection. The constant fluid-conducting connection of the piston bores to at least a partial opening is required because during a stroke of the piston, the volume of hydraulic fluid in the piston bores changed and the hydraulic fluid must thus flow through the partial openings in and out of the piston bores constantly to block the movement of the Avoid piston as strokes in the piston bores.
In einer weiteren Variante ist bei einem dritten Schaltzustand je eines Ventils die dem Ventil zugeordnete Teilöffnung mit Hydraulikflüssigkeit aus einem Speicherraum mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar und/oder bei dem ersten Schaltzustand je eines Ventils die dem Ventil zugeordnete Teilöffnung mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck aus einem Hochdruckanschluss beaufschlagbar ist und/oder bei dem zweiten Schaltzustand je eines Ventils die dem Ventil zugeordnete Teilöffnung mit Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck aus einem Niederdruckanschluss beaufschlagbar ist. Der Speicherraum ist vorzugsweise ein geschlossener Speicherraum und steht bei der fluidleitenden Verbindung in dem dritten Schaltzustand des Ventils, das heißt bei einer fluidleitenden Verbindung von dem Speicherraum durch die zugeordnete Teilöffnung zu der Kolbenbohrung, nicht in fluidleitender Verbindung zu einem Hochdruckanschluss und/oder zu einem Niederdruckanschluss, das heißt, ist abgeschlossen. Besteht jedoch keine fluidleitende Verbindung von dem Speicherraum in eine Kolbenbohrung, kann mittels einer Kulissensteuerung der Speicherraum mit dem Hochdruckanschluss und/oder dem Niederdruckanschluss in fluidleitende Verbindung gebracht werden bzw. ist in fluidleitende Verbindung bringbar. Die Hydraulikflüssigkeit ist in einem geringen Umfang kompressibel, sodass dadurch mittels Hydraulikflüssigkeit in dem Speicherraum unter Hochdruck eine Vorbefüllung der Kolbenbohrungen zur Vermeidung von großen Druckschlägen in den Kolbenbohrungen bei der Befüllung mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck vermieden werden kann. In a further variant, in a third switching state of each valve, the valve opening associated with the partial opening hydraulic fluid from a storage space with hydraulic fluid acted upon and / or at the first switching state of each valve, the valve associated partial opening with hydraulic fluid under high pressure from a high pressure port is acted upon and / or in the second switching state of each valve, the valve associated with the partial opening with hydraulic fluid under low pressure from a low pressure port can be acted upon. The storage space is preferably a closed storage space and is in the fluid-conducting connection in the third switching state of the valve, that is in a fluid-conducting connection from the storage space through the associated partial opening to the piston bore, not in fluid-conducting connection to a high pressure port and / or to a low pressure port that is, is complete. However, if there is no fluid-conducting connection from the storage space into a piston bore, the storage space can be brought into fluid-conducting connection with the high-pressure connection and / or the low-pressure connection by means of a slide control or can be brought into fluid-conducting connection. The hydraulic fluid is compressible to a small extent, so that by means of hydraulic fluid in the storage space under high pressure, a pre-filling of the piston bores to avoid large pressure surges in the piston bores during the filling with hydraulic fluid under high pressure can be avoided.
In einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Steuerungseinheit und in Abhängigkeit von der Leistung der Schrägscheibenmaschine sind die Schaltzustände der Ventile veränderbar. In an additional embodiment, the swash plate machine comprises a control unit and depending on the power of the swash plate machine, the switching states of the valves are variable.
In einer ergänzenden Variante ist bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenpumpe zur Umsetzung bzw. Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie die Leistung der Schrägscheibenmaschine die auf die Antriebswelle aufzubringende mechanische Leistung oder die abgegebene hydraulische Leistung in Abhängigkeit von dem Volumenstrom und der Druckdifferenz der Hydraulikflüssigkeit zwischen Hoch- und Niederdruck und/oder bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenmotor zur Umsetzung bzw. Umwandlung hydraulischer Energie in mechanische Energie ist die Leistung der Schrägscheibenmaschine die von der Antriebswelle als Abtriebswelle abgegebene mechanische Leistung oder die aufzubringende hydraulische Leistung in Abhängigkeit von dem Volumenstrom und der Druckdifferenz der Hydraulikflüssigkeit zwischen Hoch- und Niederdruck. Die hydraulische Leistung kann beispielsweise dadurch erhöht werden, dass bei einer konstanten Druckdifferenz und einer konstanten Drehzahl der Zylindertrommel der Volumenstrom an Hydraulikflüssigkeit erhöht wird oder erniedrigt wird. Die mechanische Leistung der Antriebswelle bzw. Abtriebswelle wird oder ist in Abhängigkeit von dem Drehmoment und der Drehzahl der Antriebswelle bestimmt.In a supplementary variant, in an operation of the swash plate machine as Axialkolbenpumpe for conversion or conversion of mechanical energy into hydraulic energy, the power of the swash plate machine to be applied to the drive shaft mechanical power or the output hydraulic power as a function of the flow and the pressure difference of the hydraulic fluid between High and low pressure and / or in an operation of the swash plate machine as axial piston motor for conversion or conversion of hydraulic energy into mechanical energy, the power of the swash plate machine is the output from the drive shaft output shaft mechanical power or applied hydraulic power as a function of the flow rate and the Pressure difference of the hydraulic fluid between high and low pressure. The hydraulic power can be increased, for example, by increasing or decreasing the volume flow of hydraulic fluid at a constant pressure difference and a constant speed of the cylinder drum. The mechanical power of the drive shaft or output shaft is or is determined as a function of the torque and the rotational speed of the drive shaft.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist bei einer Rotationsbewegung der Zylindertrommel bei einem ersten Teil der Kolbenbohrungen als A-Kolbenbohrungen aufgrund der Hubbewegungen der Kolben das Volumen der Hydraulikflüssigkeit in den A-Kolbenbohrungen reduzierbar und bei einem zweiten Teil der Kolbenbohrungen als B-Kolbenbohrungen ist aufgrund der Hubbewegungen der Kolben das Volumen der Hydraulikflüssigkeit in den B-Kolbenbohrungen vergrößerbar. Die A-Kolbenbohrungen führen somit Hubbewegungen in den Kolbenbohrungen aus in Richtung zu der Ventilscheibe und weg von dem Auflageblock aus. In analoger Weise führen somit die Kolben in den B-Kolbenbohrungen Hubbewegungen in Richtung zu dem Auflageblock und weg von der Ventilscheibe aus. In a supplementary embodiment, the volume of the hydraulic fluid in the A piston bores can be reduced in the case of a rotational movement of the cylinder drum in the case of a first part of the piston bores as A piston bores due to the stroke movements of the pistons and in the second Part of the piston bores as B-piston bores, the volume of hydraulic fluid in the B-piston bores can be increased due to the strokes of the piston. The A piston bores thus perform strokes in the piston bores toward the valve disc and away from the support block. In an analogous manner, the pistons in the B-piston bores thus carry out lifting movements in the direction of the support block and away from the valve disk.
In einer zusätzlichen Ausführungsform sind bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenpumpe zur Vergrößerung der Leistung bei konstanter Drehzahl der Zylindertrommel der Axialkolbenpumpe die den A-Kolbenbohrungen zugeordneten Ventile dahingehend schaltbar, dass die Anzahl der Ventile in dem ersten Schaltzustand vergrößert wird und die Anzahl der Ventile in dem zweiten Schaltzustand verkleinert wird oder umgekehrt zur Verkleinerung der Leistung. Bei einer Vergrößerung des ersten Schaltzustands von Ventilen, welche den A-Kolbenbohrungen zugeordnet sind, wird somit mehr Hydraulikflüssigkeit aufgrund der Hubbewegungen der Kolben zu dem Hochdruckanschluss der Schrägscheibenmaschine von den Kolben gefördert, sodass dadurch bei der konstanten Drehzahl der Zylindertrommel ein größerer Volumenstrom an Hydraulikflüssigkeit zu dem Hochdruckanschluss gefördert wird. Sämtliche B-Kolbenbohrungen der Axialkolbenpumpe stehen in ständiger fluidleitender Verbindung mit dem Niederdruckanschluss, das heißt, sämtliche Ventile, deren Teilöffnungen den B-Kolbenbohrungen zugeordnet sind, befinden sich in dem zweiten Schaltzustand. Dies ist erforderlich, da die Kolben an den B-Kolbenbohrungen Hubbewegungen zur Vergrößerung des Volumens der Hydraulikflüssigkeit in den Kolbenbohrungen ausführen, das heißt, es ist erforderlich, dass ständig an den B-Kolbenbohrungen Hydraulikflüssigkeit aus dem Niederdruckanschluss in die Kolbenbohrungen einströmen kann. Ventile an den A-Kolbenbohrungen in dem zweiten Schaltzustand bewirken, dass die Hydraulikflüssigkeit wieder zurück in den Niederdruckanschluss gefördert wird, das heißt hier die Schrägscheibenmaschine hydraulisch kurzgeschlossen ist. Die Vergrößerung der Anzahl der Ventile in dem ersten Schaltzustand kann auch dahingehend ausgeführt werden, dass bei einer Teilöffnung an den A-Kolbenbohrungen ständig zwischen dem ersten und zweiten Schaltzustand gewechselt wird und zur Vergrößerung der Anzahl der Ventile in dem ersten Schaltzustand an dieser Teilöffnung die Zeiten des ersten Schaltzustands vergrößert werden und die Zeiten des zweiten Schaltzustands verkleinert werden. Diese Vorgehensweise gilt auch analog für die Verkleinerung der Anzahl der Ventile in dem zweiten Schaltzustand. In an additional embodiment, in an operation of the swash plate machine as an axial piston pump to increase the power at a constant speed of the cylinder barrel of the axial piston pump, the valves assigned to the A piston bores are switchable to increase the number of valves in the first switching state and the number of valves in the second switching state is reduced or vice versa to reduce the power. As the first switching state of valves associated with the A piston bores increases, more hydraulic fluid is thus delivered by the pistons due to the strokes of the pistons to the high pressure port of the swash plate machine, thereby increasing the volume flow of hydraulic fluid at the constant rotational speed of the cylinder drum the high-pressure connection is promoted. All B piston bores of the axial piston pump are in constant fluid-conducting connection with the low-pressure connection, that is, all the valves whose partial openings are assigned to the B piston bores are in the second switching state. This is necessary because the pistons on the B piston bores perform strokes to increase the volume of hydraulic fluid in the piston bores, that is, it is necessary for hydraulic fluid from the low pressure port to continuously flow into the piston bores at the B piston bores. Causes valves on the A-piston holes in the second switching state that the hydraulic fluid is conveyed back into the low pressure port, that is, here the swash plate machine is hydraulically shorted. The increase in the number of valves in the first switching state can also be carried out to the effect that is changed at a partial opening at the A-piston bores constantly between the first and second switching state and to increase the number of valves in the first switching state at this partial opening times of the first switching state are increased and the times of the second switching state are reduced. This procedure also applies analogously to the reduction of the number of valves in the second switching state.
In einer ergänzenden Ausgestaltung sind bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenmotor zur Vergrößerung der Leistung bei konstanter Drehzahl der Zylindertrommel des Axialkolbenmotors die den B-Kolbenbohrungen zugeordneten Ventile dahingehend schaltbar, dass die Anzahl der Ventile in dem ersten Schaltzustand vergrößert wird und die Anzahl der Ventile in dem zweiten Schaltzustand verkleinert wird oder umgekehrt zur Verkleinerung der Leistung. Bei dem Betrieb der Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenmotor befinden sich sämtliche Ventile, welche Teilöffnungen an den A-Kolbenbohrungen zugeordnet sind, in dem zweiten Schaltzustand, das heißt, sämtliche A-Kolbenbohrungen stehen in ständiger fluidleitender Verbindung mit dem Niederdruckanschluss. In den B-Kolbenbohrungen führen die Kolben Hubbewegungen in Richtung zu dem Auflageblock aus, sodass bei einer Beaufschlagung einer B-Kolbenbohrung mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck der Kolben mit einer großen Druckkraft aufgrund der hydrostatischen Druckkraft der Hydraulikflüssigkeit, welcher auf den Kolben wirkt, auf die Auflagefläche des Auflageblocks gedrückt ist. Aufgrund des spitzen Winkels zwischen der Auflagefläche und einer Ebene senkrecht zu der Rotationsachse der Zylindertrommel, führt diese Druckkraft zu einer Querkraft und diese Querkraft bewirkt ein Drehmoment, welches auf die Zylindertrommel wirkt, sodass dadurch die Zylindertrommel die Rotationsbewegung ausführt. Je größer dabei der Abstand der Querkraft bzw. des Kolbens zu einer fiktiven Ebene durch die Rotationsachse der Zylindertrommel und senkrecht zu der Schwenkachse der Schwenkwiege ist, desto größer ist das Drehmoment, welches diese Querkraft bewirkt. Durch die Vergrößerung der Anzahl der Ventile in dem ersten Schaltzustand an den B-Kolbenbohrungen kann dadurch die Querkraft und damit auch das Drehmoment, welches von den Kolben auf die Zylindertrommel aufgebracht wird, vergrößert werden. In an additional embodiment, in an operation of the swash plate machine as Axialkolbenmotor to increase the power at a constant speed of the cylinder drum of the axial piston motor associated with the B-piston holes switchable to the effect that the number of valves in the first switching state is increased and the number of valves in the second switching state is reduced or vice versa to reduce the power. In the operation of the swash plate machine as Axialkolbenmotor are all valves, which are associated with partial openings at the A-piston bores, in the second switching state, that is, all A-piston bores are in constant fluid-conducting connection with the low pressure port. In the B piston bores, the pistons perform strokes toward the support block, so that when a B piston bore is pressurized with hydraulic fluid under high pressure, the piston with a large pressure force due to the hydrostatic pressure force of the hydraulic fluid acting on the piston on the support surface of the support block is pressed. Due to the acute angle between the support surface and a plane perpendicular to the axis of rotation of the cylinder drum, this pressure force leads to a transverse force and this transverse force causes a torque which acts on the cylinder drum, thereby causing the cylinder drum to perform the rotational movement. The greater the distance between the transverse force or the piston to a fictitious plane through the axis of rotation of the cylinder drum and perpendicular to the pivot axis of the pivoting cradle, the greater the torque which causes this transverse force. By increasing the number of valves in the first switching state at the B-piston bores thereby the transverse force and thus also the torque which is applied by the piston to the cylinder drum can be increased.
In einer zusätzlichen Ausführungsform sind bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine die Ventile dahingehend schaltbar, dass die Kolbenbohrungen zuerst mit Hydraulikflüssigkeit aus dem Speicherraum und anschließend mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck in fluidleitende Verbindung bringbar sind.In an additional embodiment, in an operation of the swash plate machine, the valves are switched to the effect that the piston bores are first brought into fluid communication with hydraulic fluid from the storage space and then with hydraulic fluid under high pressure.
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.Drive train according to the invention for a motor vehicle, comprising at least one swash plate machine for converting mechanical energy into hydraulic energy and vice versa, at least one pressure accumulator, wherein the swash plate machine is designed as a swash plate machine described in this patent application.
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.Preferably, the drive train comprises two swash plate machines, which are hydraulically connected to each other and act as a hydraulic transmission and / or the drive train includes two pressure accumulators as high-pressure accumulator and low-pressure accumulator.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Eine in
Die ebene bzw. plane Auflagefläche
Der feststehende und unbewegliche Auflagelock
Die Kolbenbohrungen
Bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine
Die Rückhaltescheibe
In den
Aufgrund einer Drehrichtung
In
In dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß
In
Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Schrägscheibenmaschine
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1013928 A2 [0003] EP 1013928 A2 [0003]
- CH 405934 [0004] CH 405934 [0004]
- DE 2733870 C2 [0005] DE 2733870 C2 [0005]
Claims (15)
Priority Applications (1)
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- 2015-04-15 DE DE102015206721.1A patent/DE102015206721A1/en not_active Withdrawn
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