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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 9.
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Stand der Technik
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Schrägscheibenmaschinen dienen als Axialkolbenpumpen zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und als Axialkolbenmotor zur Umwandlung von hydraulischer Energie in mechanische Energie. Eine Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen ist drehbar bzw. rotierend gelagert und in den Kolbenbohrungen sind Kolben angeordnet. Die Zylindertrommel ist fest mit einer Antriebswelle verbunden und auf einen ersten Teil der rotierenden Kolbenbohrungen wirkt temporär eine Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und auf einen zweiten Teil der rotierenden Kolbenbohrungen wirkt temporär eine Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck. Eine Schwenkwiege ist um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagert und auf der Schwenkwiege liegt eine Rückhaltescheibe mit Gleitschuhen auf. An den Gleitschuhen sind die Kolben befestigt. 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.
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Die Zylindertrommel liegt mit einem axialen Ende abgewandt zu der Schwenkwiege als einer Zylindergleitlagerfläche auf einer Verteilergleitlagerfläche einer Verteilerplatte auf. In der Verteilerplatte sind Hoch- und Niederdrucköffnungen ausgebildet zum Ein- und Ausleiten der Hydraulikflüssigkeit in und aus den Kolbenbohrungen. Die Zylindertrommel ist aus Stahl ausgebildet. Die Verteilergleitlagerfläche und die Zylindergleitlagerfläche sind sphärisch gekrümmt und komplementär zueinander ausgebildet. Im Bereich der Zylindergleitlagerfläche ist an der übrigen Zylindertrommel aus Stahl eine Bronzeschicht aufgeschmolzen, so dass die Zylindertrommelgleitlagerfläche aus Bronze ausgebildet ist. Die Verteilerplatte und damit auch die Verteilergleitlagerfläche ist vollständig aus Stahl ausgebildet. Dadurch ist in nachteiliger Weise eine aufwendiges Aufschmelzen und Aufbringen der Bronzeschicht auf die Zylindertrommel notwendig.
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Die
EP 1 013 928 A2 zeigt eine Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauweise mit einer angetriebenen umlaufenden und eine Mehrzahl von darin angeordneten Kolbenbohrungen aufweisenden Zylindertrommel, wobei in den jeweils durch Stege voneinander getrennten Kolbenbohrungen linear zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt bewegliche Kolben angeordnet sind und eine Niederdruckanschlussniere und eine Hochdruckanschlussniere aufweisende Steuerscheibe vorgesehen ist.
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Die
CH 405 934 zeigt eine Schrägscheibenaxialkolbenpumpe, deren nicht umlaufender Zylinderblock zum Verändern der Fördermenge in Abhängigkeit vom Förderdruck längs verschiebbar ist, wobei an dem durch eine Feder in Richtung der Erhöhung der Fördermenge gedrückten Zylinderblock eine Steuerschiebereinheit mit einem Schieberkolben befestigt ist.
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Die
DE 27 33 870 C2 zeigt eine Steuereinrichtung für eine Schrägenscheibenaxialkolbenpumpe, bei der an beiden Seiten der Wiege zur Verschwenkung der Schrägscheibe je ein hydraulisch beaufschlagter Schwenkflügel am Motor angreift, wobei beide Motoren mittels eines um die Schwenkachse der Wiege verschwenkbar angeordneten plattenförmigen Steuerventilschiebers steuerbar sind und zur Einstellung der Fördermenge der Pumpe dienen.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Erfindungsgemäße Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenpumpe und/oder Axialkolbenmotor, umfassend eine um eine Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen und einer Zylindergleitlagerfläche aus einem Eisenwerkstoff, 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 Lagerung der Kolben auf der Auflagefläche, eine Verteilerplatte mit einer Verteilergleitlagerfläche, wobei auf der Verteilergleitlagerfläche die Zylindergleitlagerfläche aufliegt und die Verteilergleitlagerfläche und die Zylindergleitlagerfläche wenigstens teilweise gekrümmt ausgebildet sind, wobei Verteilergleitlagerfläche wenigstens teilweise aus einem Gleitlagerwerkstoff ausgebildet ist, der zur Gleitlagerung der Zylindergleitlagerfläche auf der Verteilergleitlagerfläche geeignet ist. Das aufwendige und teure Aufschmelzen einer Bronzeschicht auf den Zylinder an der Zylindergleitlagerfläche ist damit nicht mehr erforderlich. Dadurch können die Herstellungskosten für die Schrägscheibenmaschine wesentlich reduziert werden und es kann eine ausreichende Gleitlagerung der Zylindertrommel auf der Verteilerplatte gewährleistet werden. Die Kolben sind mittelbar oder unmittelbar auf der Auflagefläche der Schwenkwiege gelagert. Bei einer mittelbaren Lagerung sind die Kolben beispielsweise mit Gleitschuhen auf der Auflagefläche der Schwenkwiege gelagert.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die Verteilergleitlagerfläche vollständig aus dem geeigneten Gleitlagerwerkstoff ausgebildet. Bei der vollständigen Ausbildung der Verteilergleitlagerfläche aus dem geeigneten Gleitlagerwerkstoff ist somit die gesamte Verteilergleitlagerfläche an der Verteilerplatte aus dem Gleitlagerwerkstoff ausgebildet.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die Verteilerplatte wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus dem geeigneten Gleitlagerwerkstoff ausgebildet. Bei einer vollständigen Ausbildung der Verteilerplatte kann diese besonders preiswert hergestellt werden. Eine Beschichtung mit dem Gleitlagerwerkstoff ist nicht erforderlich und aus einem Rohteil kann durch eine, insbesondere spanabhebende, Bearbeitung besonders einfach und preiswert die Verteilerplatte hergestellt werden vollständig aus dem Gleitlagerwerkstoff.
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In einer weiteren Variante ist der geeignete Gleitlagerwerkstoff Messing, Bronze, Kunststoff, insbesondere PTFE, und/oder Keramik.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die Zylindergleitlagerfläche wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Stahl oder Gusseisen ausgebildet und/oder die Zylindertrommel ist wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus dem Eisenwerkstoff, insbesondere Stahl oder Gusseisen, ausgebildet. Bei der vollständigen Ausbildung der Zylindertrommel aus Stahl oder Gusseisen kann die Zylindertrommel besonders einfach und preiswert aus Stahl oder Gusseisen hergestellt werden. Bei einer Schrägscheibenmaschine, die mit höheren Drücken arbeitet, ist im Allgemeinen eine Zylindertrommel aus Stahl und bei geringeren Drücken der Schrägscheibenmaschine an den Kolbenbohrungen kann die Zylindertrommel auch aus Gusseisen ausgebildet sein. Ein Eisenwerkstoff weist vorzugsweise einen Massenanteil an Eisen von wenigstens 60%, 80% oder 90% auf.
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In einer ergänzenden Ausgestaltung sind die Verteilergleitlagerfläche und die Zylindergleitlagerfläche komplementär zueinander ausgebildet. Aufgrund der geometrisch komplementären Ausbildung der Verteilergleitlagerfläche und der Zylindergleitlagerfläche liegen die Verteilergleitlagerfläche und die Zylindergleitlagerfläche vollständig aufeinander, ohne dass ein Zwischenraum zwischen der Verteilergleitlagerfläche und der Zylindergleitlagerfläche vorhanden ist.
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In einer zusätzlichen Ausgestaltung sind die Verteilergleitlagerfläche und die Zylindergleitlagerfläche sphärisch ausgebildet und/oder die Verteilergleitlagerfläche und die Zylindergleitlagerfläche vollständig gekrümmt ausgebildet sind. Abweichend hiervon kann die Verteilergleitlagerfläche und die Zylindergleitlagerfläche auch beispielsweise als ein Rotationsellipsoid ausgebildet sein.
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Zweckmäßig ist die Verteilergleitlagerfläche konvex gekrümmt ausgebildet und die Zylindergleitlagerfläche ist konkav gekrümmt ausgebildet und/oder in der Verteilerplatte ist eine Niederdrucköffnung zum Ein- und/oder Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in die und/oder aus den rotierenden Kolbenbohrungen ausgebildet und in der Verteilerplatte ist eine Hochdrucköffnung zum Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden Kolbenbohrungen ausgebildet. Umgekehrt kann die Verteilergleitlagerfläche auch konkav gekrümmt ausgebildet sein und die Zylindergleitlagerfläche konvex gekrümmt ausgebildet sein.
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In einer weiteren Ausführungsform sind die Verteilergleitlagerfläche und die Zylindergleitlagerfläche aus einem unterschiedlichen Werkstoff, insbesondere unterschiedlichen metallischen Werkstoff, ausgebildet, um eine Gleitlagerung der Zylindergleitlagerfläche auf der Verteilergleitlagerfläche zu ermöglichen. Der Innenraum der Schrägscheibenmaschine ist vorzugsweise mit Hydraulikflüssigkeit befüllt, so dass die Hydraulikflüssigkeit als Schmierstoff für die Gleitlagerung zwischen Zylindergleitlagerfläche und Verteilergleitlagerfläche dient.
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Erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Schrägscheibenmaschine zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und umgekehrt, wenigstens einen Druckspeicher, wobei die Schrägscheibenmaschine als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Schrägscheibenmaschine ausgebildet ist.
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Vorzugsweise umfasst der Antriebsstrang zwei Schrägscheibenmaschinen, welche hydraulisch miteinander verbunden sind und als hydraulisches Getriebe fungieren und/oder der Antriebsstrang umfasst zwei Druckspeicher als Hochdruckspeicher und Niederdruckspeicher.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Wiegenlagerung für die Schwenkwiege.
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Zweckmäßig umfasst die Schrägscheibenmaschine wenigstens eine Schwenkeinrichtung zum Verschwenken der Schwenkwiege.
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In einer weiteren Variante umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Niederdrucköffnung zum Ein- und/oder Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in die und/oder aus den rotierenden Kolbenbohrungen.
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In einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Hochdrucköffnung zum Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden Kolbenbohrungen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
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1 einen Längsschnitt einer Schrägscheibenmaschine,
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2 einen Querschnitt A-A gemäß 1 einer Verteilerplatte der Schrägscheibenmaschine sowie eine Ansicht einer Schwenkwiege,
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3 einen Teilschnitt durch die Verteilerplatte und die Zylindertrommel im Bereich einer Verteilergleitlagerfläche und einer Zylindergleitlagerfläche und
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4 einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Eine in 1 in einem Längsschnitt dargestellte Schrägscheibenmaschine 1 dient als Axialkolbenpumpe 2 zur Umsetzung bzw. Umwandlung mechanischer Energie (Drehmoment, Drehzahl) in hydraulische Energie (Volumenstrom, Druck) oder als Axialkolbenmotor 3 zur Umsetzung bzw. Umwandlung hydraulischer Energie (Volumenstrom, Druck) in mechanische Energie (Drehmoment, Drehzahl). Eine Antriebswelle 9 ist mittels einer Lagerung 10 an einem Flansch 21 eines- oder mehrteiligen Gehäuse 4 und mit einer weiteren Lagerung 10 an dem Gehäuse 4 der Schrägscheibenmaschine 1 um eine Rotationsachse 8 drehbar bzw. rotierend gelagert (1). Mit der Antriebswelle 9 ist eine Zylindertrommel 5 drehfest verbunden, wobei die Antriebswelle 9 und die Zylindertrommel 5 zweiteilig ausgebildet sind. Die Zylindertrommel 5 ist mit einer Zentralfeder (nicht dargestellt) auf eine Verteilerplatte 11 gedrückt. Die Zylindertrommel 5 ist axial bezüglich der Antriebswelle 9 beweglich. 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.
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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.
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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.
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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.
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Bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 als Axialkolbenpumpe 2 ist bei konstanter Drehzahl der Antriebswelle 9 der von der Schrägscheibenmaschine 1 geförderte Volumenstrom umso größer, je größer der Betrag des Schwenkwinkels α ist und umgekehrt. Hierzu liegt an dem in 1 rechts dargestellten axialen Ende 66 der Zylindertrommel 5 eine Verteilerplatte 11 auf mit einer nierenförmigen Hochdrucköffnung 12 und einer nierenförmigen Niederdrucköffnung 13. Die Kolbenbohrungen 6 der rotierenden Zylindertrommel 5 werden somit fluidleitend bei einer Anordnung an der Hochdrucköffnung 12 mit der Hochdrucköffnung 12 verbunden und bei einer Anordnung an der Niederdrucköffnung 13 mit der Niederdrucköffnung 13 fluidleitend verbunden. Bei einem Schwenkwinkel α von 0° und bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 beispielsweise als Axialkolbenpumpe 2 wird trotz einer Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 keine Hydraulikflüssigkeit von der Axialkolbenpumpe 2 gefördert, da die Kolben 7 keine Hubbewegungen in den Kolbenbohrungen 6 ausführen. Bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 sowohl als Axialkolbenpumpe 2 als auch als Axialkolbenmotor 3 weisen die temporär in fluidleitender Verbindung mit der Hochdrucköffnung 12 stehenden Kolbenbohrungen 6 einen größeren Druck an Hydraulikflüssigkeit auf als die Kolbenbohrungen 6, welche temporär in fluidleitender Verbindung mit der Niederdrucköffnung 13 stehen. Das axiale Ende 66 der der Zylindertrommel 5 liegt auf der Verteilerplatte 11 auf. An einer ersten Seite 64 des Gehäuses 4 bzw. dem Flansch 21 des Gehäuses 4 ist eine Öffnung 63 mit der Lagerung 10 ausgebildet und eine zweite Seite 65 weist eine Aussparung zur Lagerung der Antriebswelle 9 mit einer weiteren Lagerung 10 auf.
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Die Rückhaltescheibe 37 ist ringförmig als ebene Scheibe ausgebildet und weist somit eine Öffnung 38 zur Durchführung der Antriebswelle 9 auf. An der Rückhaltescheibe 37 sind Gleitschuhe 39 befestigt. 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.
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Das axiale Ende 66 der Zylindertrommel 5, welches zu der Schwenkwiege 14 abgewandt ist, bildet eine Zylindergleitlagerfläche 23. Die Verteilerplatte 11 weist eine erste Seite auf, welche zu der Zylindertrommel 5 und Schwenkwiege 14 zugewandt ist und diese erste Seite bildet eine Verteilergleitlagerfläche 17. Die zweite Seite der Verteilerplatte 11 ist zu der Zylindertrommel 5 abgewandt und an dieser zweiten Seite liegt die Verteilerplatte 11 auf dem Gehäuse 4 auf. An der Verteilerplatte 11 ist ein Hochdruckkanal 33 ausgebildet und das zu der Zylindertrommel 5 zugewandte Ende des Hochdruckkanals 33 bildet die Hochdrucköffnung 12. In analoger Weise weist die Verteilerplatte 11 einen Niederdruckkanal 34 auf und das zu der Zylindertrommel 5 zugewandte Ende des Niederdruckkanals 34 bildet die Niederdrucköffnung 13. Die Hochdrucköffnung 12 kann dabei (nicht dargestellt) auch in Hochdruckteilöffnungen 12 und der Hochdruckkanal 33 in Hochdruckteilkanäle 33 unterteilt sein. Der Hoch- und Niederdruckkanal 33, 34 ist mittels entsprechender, nicht dargestellter Hoch- und Niederdruckverbindungskanäle mit hydraulischen Anschlusselementen außenseitig an der Schrägscheibenmaschine 1 hydraulisch verbunden. Dadurch kann von außen Hydraulikflüssigkeit zu der Hoch- und Niederdrucköffnung 12, 13 geleitet werden.
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Die Verteilerplatte 11 ist vollständig aus Messing ausgebildet und damit ist auch die Verteilergleitlagerfläche 17 vollständig aus Messing ausgebildet. Die Verteilergleitlagerfläche 17 ist außerdem konvex gekrümmt, und sphärisch ausgebildet und entsprechend komplementär dazu ist die Zylindergleitlagerfläche 23 konkav gekrümmt und sphärisch ausgebildet. An der Verteilergleitlagerfläche 17 und der Zylindergleitlagerfläche 23 ist zwischen der Verteilerplatte 11 und der Zylindertrommel 5 kein Zwischenraum vorhanden. Die Zylindertrommel 5 aus Stahl als einem Eisenwerkstoff ist von der nicht dargestellten Zentralfeder mit einer Druckkraft in axialer Richtung auf die Verteilergleitlagerfläche 17 gedrückt.
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Dadurch ist eine Druckkraft zwischen der Verteilergleitlagerfläche 17 aus Messing und der Zylindergleitlagerfläche 23 aus Stahl vorhanden. Aufgrund der sphärischen Ausbildung der Verteilergleitlagerfläche 17 und der Zylindergleitlagerfläche 23 bedingt dies eine Zentrierung der Zylindertrommel 5 auf der Verteilerplatte 11. Zwischen der rotierenden Zylindertrommel 5 und der feststehenden Verteilerplatte 11 ist somit eine Gleitlagerung ausgebildet. Für eine ausreichende tribologische Auslegung dieser Gleitlagerung ist es erforderlich, dass die Verteilergleitlagerfläche 17 und die Zylindergleitlagerfläche 23 mit unterschiedlichen metallischen Werkstoffen, das heißt hier Stahl oder Messing, ausgebildet sind. Aufgrund der vollständigen Ausbildung der Verteilerplatte 11 aus Messing als einem für die Gleitlagerung der Zylindergleitlagerfläche 23 auf der Verteilerplatte 11 geeigneten Werkstoff können diese tribologischen Eigenschaften einfach erreicht werden. Die Verteilerplatte 11 kann besonders preiswert hergestellt werden, beispielsweise aus einem Rohbauteil, welches anschließend spanabhebend bearbeitet wird. Eine aufwendige Beschichtung der Verteilerplatte 11 ist somit in vorteilhafter Weise nicht mehr erforderlich.
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In 4 ist ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang 45 dargestellt. Der erfindungsgemäße Antriebsstrang 45 weist einen Verbrennungsmotor 46 auf, welcher mittels einer Welle 47 ein Planetengetriebe 48 antreibt. Mit dem Planetengetriebe 48 werden zwei Wellen 47 angetrieben, wobei eine erste Welle 47 mit einer Kupplung 49 mit einem Differentialgetriebe 56 verbunden ist. Eine zweite bzw. andere Welle, welche von dem Planetengetriebe 48 angetrieben ist, treibt durch eine Kupplung 49 eine erste Schrägscheibenmaschine 50 an und die erste Schrägscheibenmaschine 50 ist mittels zweier Hydraulikleitungen 52 mit einer zweiten Schrägscheibenmaschine 51 hydraulisch verbunden. Die erste und zweite Schrägscheibenmaschine 50, 51 bilden dadurch ein hydraulisches Getriebe 60 und von der zweiten Schrägscheibenmaschine 51 kann mittels einer Welle 47 auch das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden. Das Differentialgetriebe 56 treibt mit den Radwellen 58 die Räder 57 an. Ferner weist der Antriebsstrang 45 zwei Druckspeicher 53 als Hochdruckspeicher 54 und als Niederdruckspeicher 55 auf. Die beiden Druckspeicher 53 sind dabei mittels nicht dargestellter Hydraulikleitungen auch mit den beiden Schrägscheibenmaschinen 50, 51 hydraulisch verbunden, sodass dadurch mechanische Energie des Verbrennungsmotors 46 in dem Hochdruckspeicher 54 hydraulisch gespeichert werden kann und ferner in einem Rekuperationsbetrieb eines Kraftfahrzeugs mit dem Antriebsstrang 45 ebenfalls kinetische Energie des Kraftfahrzeugs in dem Hochdruckspeicher 54 hydraulisch gespeichert werden kann. Mittels der in dem Hochdruckspeicher 54 gespeicherten hydraulischen Energie kann mit einer Schrägscheibenmaschine 50, 51 zusätzlich das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden.
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Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Schrägscheibenmaschine 1 und dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 45 wesentliche Vorteile verbunden. Die Verteilergleitlagerfläche 17 ist aus Messing ausgebildet aufgrund der vollständigen Ausbildung der Verteilerplatte 11 aus Messing. Diese kann dadurch besonders preiswert hergestellt werden. Die Zylindergleitlagerfläche 23 ist aufgrund der Ausbildung der Zylindertrommel 5 aus Stahl ebenfalls aus Stahl ausgebildet. Dadurch kann die Gleitlagerung zwischen der Zylindertrommel 5 und der Verteilerplatte 11 ausreichend tribologisch ausgebildet werden bei in vorteilhafter Weise geringen Herstellungskosten der Schrägscheibenmaschine 1.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1013928 A2 [0004]
- CH 405934 [0005]
- DE 2733870 C2 [0006]
