WO2015150047A1 - Schrägscheibenmaschine als axialkolbenpumpe und/oder axialkolbenmotor - Google Patents

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Benjamin Schweizer
Bertram Schweitzer
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Robert Bosch Gmbh
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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), so dass je eine Kolbenlauffläche an je einer Kolbenbohrungslagerfläche gelagert ist und zwischen einem einer Schwenkwiege abgewandten axialen Ende der Kolben (7) als Kolbenboden und den Kolbenbohrungen (6) je ein Arbeitsraum (36) vorhanden ist, eine mit der Zylindertrommel(5) zumindest drehfest verbundene Antriebswelle (9), welche um die Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagert ist,die um eine Schwenkachse(15) verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege (14) mit einer Auflagefläche (18) zur mittelbaren oder unmittelbaren Lagerung der Kolben (7) auf der Auflagefläche (18), wobei die Kolben (7), insbesondere sämtliche Kolben (7), dahingehend ausgebildet sind, dass radiale Kolbenaußenfläche mit einer Kolbenringnut ausgebildet ist zur Schmierung der Kolbenlauffläche an der Kolbenbohrungslagerfläche und die Kolbenringnut (77) in fluidleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum (36) steht und in axialer Richtung zwischen der Kolbenringnut (77) und dem Kolbenboden (23) die radiale Kolbenaußenfläche in einem Schnitt durch eine Längsachse des Kolbens (7) konvex ausgebildet ist.

Description

Beschreibung Titel
SCHRÄGSCHEIBENMASCHINE ALS AXIALKOLBENPUMPE UND/ODER AXIALKOLBENMOTOR
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 13.
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 fest mit einer Antriebswelle verbunden und auf einen ersten Teil der rotierenden
Kolbenbohrungen wirkt temporär eine Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und auf einen zweiten Teil der rotierenden Kolbenbohrungen wirkt temporär eine Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck. Eine Schwenkwiege ist um eine
Schwenkachse verschwenkbar gelagert und auf der Schwenkwiege liegt eine Rückhaltescheibe mit Gleitschuhen auf. An den Gleitschuhen sind die Kolben befestigt. Die Rückhaltescheibe mit den Gleitschuhen führt zusammen mit der Zylindertrommel eine Rotationsbewegung um eine Rotationsachse aus und eine ebene Auflagefläche der Schwenkwiege ist dabei in einem spitzen Winkel, zum Beispiel zwischen 0° und +20° und zwischen 0° und -20° als Schwenkwinkel, zu der Rotationsachse der Zylindertrommel ausgerichtet. Die Gleitschuhe sind mit einer Gleitlagerung, welche im Allgemeinen hydrostatisch entlastet ist, auf der Auflagefläche der Schwenkwiege gelagert und die Gleitschuhe sind mit der Rückhaltescheibe verbunden. Die Kolben weisen an einer radialen Kolbenaußenfläche eine Kolbenlauffläche auf und mittels der Kolbenlauffläche sind die Kolben an einer
Bohrungslagerfläche der Kolbenbohrungen gelagert. Bei bestimmten
Betriebszuständen, insbesondere bei hohen Drehzahlen der Zylindertrommel und einem kleinen Schwenkwinkel der Schwenkwiege, führen die Kolben in den
Kolbenbohrungen nur kleine axiale Bewegungen aus und aufgrund der großen Drehzahl der Zylindertrommel wirken hohe Zentrifugalkräfte auf die Kolben, welche zusätzliche Druckkräfte zwischen der Kolbenlauffläche und der
Kolbenbohrungslagerfläche verursachen. Aufgrund der geringen axialen
Bewegungen in diesen Betriebszuständen der Kolben wird nur wenig Schmieröl, welche von der Hydraulikflüssigkeit gebildet ist, zwischen die Kolbenlauffläche und die Kolbenbohrungslagerfläche gefördert. Auch ein größeres Spiel zwischen der Kolbenlauffläche und der Kolbenbohrungslagerfläche führt in diesem
Betriebszustand nicht zu einer Erhöhung des Schmiermittels, weil die Kolben durch die großen Zentrifugalkräfte radial nach außen auf die
Kolbenbohrungslagerfläche gedrückt sind und dadurch in diesen Abschnitten als tangentiale Teilabschnitte radial außenseitig an der Kolbenlauffläche große Druckkräfte auftreten bei einer geringen Schmierung und dadurch die Gefahr von Kolbenfressern besteht. Bei hohen Drehzahlen der Zylindertrommel ist die auf die Kolben wirkende Zentrifugalkraft wesentlich größer als die auf die Kolben wirkenden Querkräfte aufgrund der Lagerung der Kolben auf Auflagefläche der Schwenkwiege bei einem Schwenkwinkel mit einem spitzen Winkel. Bei
Kolbenfressern entsteht durch mangelhafte Schmierung erhöhte Gleitreibung, sodass dadurch die Temperatur der Kolbenlauffläche und der
Kolbenbohrungslagerfläche stark erhöht wird und dadurch eine Reibschweißung eingeleitet wird und sich dadurch die Kolben fest mit der
Kolbenbohrungslagerfläche verbinden und dadurch die Schrägscheibenmaschine beschädigt wird. Die EP 1 013 928 A2 zeigt eine Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauweise mit einer angetriebenen umlaufenden und eine Mehrzahl von darin angeordneten Kolbenbohrungen aufweisenden Zylindertrommel, wobei in den jeweils durch Stege voneinander getrennten Kolbenbohrungen linear zwischen einem unteren Totpunkt und einem oberen Totpunkt bewegliche Kolben angeordnet sind und eine Niederdruckanschlussniere und eine Hochdruckanschlussniere aufweisende
Steuerscheibe vorgesehen ist. Die CH 405 934 zeigt eine Schrägscheibenaxialkolbenpumpe, deren nicht umlaufender Zylinderblock zum Verändern der Fördermenge in Abhängigkeit vom Förderdruck längs verschiebbar ist, wobei an dem durch eine Feder in Richtung der Erhöhung der Fördermenge gedrückten Zylinderblock eine
Steuerschiebereinheit mit einem Schieberkolben befestigt ist.
Die DE 27 33 870 C2 zeigt eine Steuereinrichtung für eine
Schrägenscheibenaxialkolbenpumpe, bei der an beiden Seiten der Wiege zur Verschwenkung der Schrägscheibe je ein hydraulisch beaufschlagter
Schwenkflügel am Motor angreift, wobei beide Motoren mittels eines um die Schwenkachse der Wiege verschwenkbar angeordneten plattenförmigen Steuerventilschiebers steuerbar sind und zur Einstellung der Fördermenge der Pumpe dienen.
Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung Erfindungsgemäße Schrägscheibenmaschine als Axialkolbenpumpe und/oder
Axialkolbenmotor, umfassend eine um eine Rotationsachse drehbar bzw.
rotierend gelagerte Zylindertrommel mit Kolbenbohrungen, in den
Kolbenbohrungen beweglich gelagerte Kolben, so dass je eine Kolbenlauffläche an je einer Kolbenbohrungslagerfläche gelagert ist und zwischen einem einer Schwenkwiege abgewandten axialen Ende der Kolben als Kolbenboden und den
Kolbenbohrungen je ein Arbeitsraum vorhanden ist, eine mit der Zylindertrommel zumindest drehfest verbundene Antriebswelle, welche um die Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagert ist, die um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege mit einer Auflagefläche zur mittelbaren oder unmittelbaren Lagerung der Kolben auf der Auflagefläche, wobei die Kolben, insbesondere sämtliche Kolben, dahingehend ausgebildet sind, dass eine radiale Kolbenaußenfläche mit einer Kolbenringnut ausgebildet ist zur Schmierung der Kolbenlauffläche an der Kolbenbohrungslagerfläche und die Kolbenringnut in fluidleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum steht und in axialer Richtung zwischen der Kolbenringnut und dem Kolbenboden die radiale
Kolbenaußenfläche in einem Schnitt durch eine Längsachse des Kolbens konvex ausgebildet ist. Die Kolbenringnut ist an der radialen Kolbenaußenfläche des Kolbens tangential umlaufend vollständig ausgebildet. Dadurch entsteht zwischen der Kolbenaußenfläche und der Kolbenbohrungslagerfläche an der Kolbenringnut ein Ringraum zur Aufnahme von Hydraulikflüssigkeit als
Schmiermittel. Dadurch kann die Schmierung der Kolbenlauffläche an der
Kolbenlagerungsfläche wesentlich verbessert werden. Zwischen der
Kolbenringnut und dem Kolbenboden ist in axialer Richtung die
Kolbenaußenfläche konvex ausgebildet. Aufgrund dieser Geometrie der
Kolbenaußenfläche kann aufgrund der Bewegung des Kolbens zusätzlich Hydraulikflüssigkeit von dem Arbeitsraum zu der Kolbenringnut strömen, sodass dadurch eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Arbeitsraum und der Kolbenringnut zur Verfügung gestellt ist. Ist der Druck der Hydraulikflüssigkeit in dem Arbeitsraum größer als der Druck der Hydraulikflüssigkeit in dem Innenraum der Schrägscheibenmaschine strömt aufgrund des Druckunterschiedes
Hydraulikflüssigkeit von dem Arbeitsraum in den Innenraum aufgrund eines
Spieles zwischen dem Kolben und der Kolbenbohrung. Dabei ist der Druck der Hydraulikflüssigkeit in dem Arbeitsraum größer als in dem Innenraum, falls der Arbeitsraum in fluidleitender Verbindung mit der Hochdrucköffnung steht. Bei einer fluidleitenden Verbindung des Arbeitsraumes mit der Niederdrucköffnung ist der Druck der Hydraulikflüssigkeit in dem Arbeitsraum und dem Innenraum im
Allgemeinen gleich. Als eine konvexe oder konkave Geometrie des Kolbens wird vorzugsweise auch betrachtet, wenn in einem Längsschnitt des Kolbens die konvexe oder konkave Geometrie durch eine Vielzahl von Teilgeraden angenähert ist.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist in axialer Richtung die Kolbenringnut zwischen der Kolbenlauffläche, insbesondere zwischen einer ersten
Kolbenteillauffläche und einer zweiten Kolbenteillauffläche, ausgebildet und/oder die Kolbenringnut ist in axialer Richtung zwischen der Kolbenlauffläche und dem Kolbenboden ausgebildet.
In einer ergänzenden Ausführungsform sind die Kolben, insbesondere sämtliche Kolben, dahingehend ausgebildet, dass in axialer Richtung zwischen der Kolbenringnut und dem Kolbenboden die Kolbenlauffläche an einer ersten Kolbenteillauffläche in einem Schnitt durch eine Längsachse des Kolbens konvex ausgebildet ist. Die erste Kolbenteillauffläche ist konvex, insbesondere teilkugelförmig, ausgebildet. Dadurch entsteht an der ersten Kolbenteillauffläche, insbesondere bei der Bewegung des Kolben zu der Bohrungsöffnung, ein Schmierkeil aus Hydraulikflüssigkeit als ein Druckpolster, das heißt zur hydrostatischen Entlastung der Gleitlagerung der ersten Kolbenteillauffläche an der Kolbenbohrungslagerfläche. Dadurch wird auch in schwierigen
Betriebszuständen der Schrägscheibenmaschine, das heißt bei hohen
Drehzahlen der Zylindertrommel und einem kleinen Schwenkwinkel der
Schwenkwiege, eine ausreichende Versorgung der ersten Kolbenteillauffläche mit Hydraulikflüssigkeit als Schmiermittel erreicht.
In einer ergänzenden Ausführungsform sind die Kolben, insbesondere sämtliche Kolben, dahingehend ausgebildet, dass in axialer Richtung zwischen einer ersten Kolbenteillauffläche und dem Kolbenboden und in radialer Richtung zwischen der Kolbenaußenfläche und der Kolbenbohrungslagerfläche ein sich konisch zu der ersten Kolbenteillauffläche verjüngender erster Ringspalt ausgebildet ist zur
Schmierung der ersten Kolbenteillauffläche und zur fluidleitenden Verbindung der Kolbenringnut mit dem Arbeitsraum. Bei einer axialen Bewegung des Kolbens in der Kolbenbohrung in Richtung zu der Bohrungsöffnung bzw. weg von der Schwenkwiege kann sich am ersten Ringspalt einen Schmierkeil bilden, sodass dadurch zusätzlich Hydraulikflüssigkeit als Schmiermittel zwischen die erste
Kolbenteillauffläche und die Kolbenbohrungslagerfläche strömt und dadurch die Kolbenringnut in fluidleitender Verbindung zu dem Arbeitsraum steht und zusätzlich für die erste Kolbenteillauffläche an der Kolbenbohrungslagerfläche eine Schmierung mittels eines Druckpolsters als eine hydrostatischen Entlastung möglich ist.
In einer ergänzenden Variante sind die Kolben, insbesondere sämtliche Kolben, dahingehend ausgebildet, dass in axialer Richtung zwischen der ersten
Kolbenteillauffläche und einer zweiten Kolbenteillauffläche und in radialer Richtung zwischen der Kolbenaußenfläche an der Kolbenringnut und der
Kolbenbohrungslagerfläche ein sich konisch zu der ersten Kolbenteillauffläche verjüngender zweiter Ringspalt ausgebildet ist zur Schmierung der ersten Kolbenteillauffläche. Bei einer Bewegung des Kolbens in Richtung zu der Schwenkwiege bzw. weg von der Bohrungsöffnung führt in analoger Weise der zweite Ringspalt dazu, dass Hydraulikflüssigkeit als Schmiermittel von der
Kolbenringnut heraus durch die Auflagefläche zwischen der ersten Kolbenteillauffläche und der Kolbenbohrungslagerfläche zu dem Arbeitsraum gefördert wird, falls der Druck der Hydraulikflüssigkeit in dem Arbeitsraum und dem Innenraum gleich ist, und dadurch die erste Kolbenteillauffläche auch bei einer Bewegung des Kolben in Richtung zu der Schwenkwiege geschmiert ist.
In einer zusätzlichen Ausführungsform sind die Kolben, insbesondere sämtliche Kolben, dahingehend ausgebildet, dass in axialer Richtung zwischen der ersten Kolbenteillauffläche und einer zweiten Kolbenteillauffläche und in radialer Richtung zwischen der Kolbenaußenfläche an der Kolbenringnut und der Kolbenbohrungslagerfläche ein sich konisch zu der zweiten Kolbenteillauffläche verjüngender dritter Ringspalt ausgebildet ist zur Schmierung der zweiten Kolbenteillauffläche. Bei einer Bewegung des Kolbens in Richtung zu der Bohrungsöffnung bzw. weg von der Schwenkwiege strömt aufgrund des dritten Ringspaltes zusätzlich Hydraulikflüssigkeit als Schmiermittel aus der
Kolbenringnut durch die Auflagefläche zwischen der zweiten Kolbenteillauffläche und der Kolbenbohrungslagerfläche, sodass dadurch die zweite
Kolbenteillauffläche auf der Kolbenbohrungslagerfläche bei einer Bewegung des Kolbens in Richtung zu der Bohrungsöffnung zusätzlich geschmiert ist. In einer weiteren Ausgestaltung sind die Kolben, insbesondere sämtliche Kolben, dahingehend ausgebildet, dass die Kolbenringnut in einem Schnitt durch eine Längsachse des Kolbens konkav ausgebildet ist. Die Kolbenringnut ist außerhalb des Bereiches an dem zweiten und dritten Ringspalt konkav ausgebildet, um dadurch einen entsprechenden Ringraum zur Aufnahme von Hydraulikflüssigkeit zur Verfügung stellen zu können.
In einer zusätzlichen Ausführungsform sind die Kolben, insbesondere sämtliche Kolben, dahingehend ausgebildet, dass die Kolbenringnut in einem Schnitt durch eine Längsachse des Kolbens im Bereich des zweiten Ringspaltes konvex ausgebildet ist und/oder die Kolben, insbesondere sämtliche Kolben, sind dahingehend ausgebildet, dass die Kolbenringnut in einem Schnitt durch eine Längsachse des Kolbens im Bereich des dritten Ringspaltes konvex ausgebildet ist. Die Kolbenringnut ist im Bereich des zweiten und dritten Ringspalts konvex ausgebildet, um dadurch einen optimal gestalteten zweiten und dritten Ringspalt zur Verfügung stellen zu können, mittels dem Hydraulikflüssigkeit zu der ersten und zweiten Kolbenteillauffläche gefördert werden kann zur Schmierung der ersten und zweiten Kolbenteillauffläche mittels eines Druckpolsters zur hydrostatischen Entlastung.
In einer ergänzenden Ausführungsform sind die Kolben, insbesondere sämtliche Kolben, dahingehend ausgebildet, dass in axialer Richtung zwischen der
Kolbenlauffläche, insbesondere der zweiten Kolbenteillauffläche, und einem der Schwenkwiege zugewandten axialen Ende der Kolben als Kolbenkopf und in radialer Richtung zwischen der Kolbenaußenfläche und der
Kolbenbohrungslagerfläche ein sich konisch zu der Kolbenlauffläche, insbesondere zweiten Kolbenteillauffläche, verjüngender weiterer Ringspalt, insbesondere vierter Ringspalt, ausgebildet ist zur Schmierung der
Kolbenlauffläche, insbesondere der zweiten Kolbenteillauffläche. Mittels des vierten Ringspalts kann auch bei einer Bewegung des Kolbens in Richtung zu der Schwenkwiege bzw. weg von der Bohrungsöffnung die Kolbenlauffläche, insbesondere die zweite Kolbenteillauffläche, mit Hydraulikflüssigkeit aus dem
Innenraum geschmiert werden, falls der Druck der Hydraulikflüssigkeit in dem Innenraum und dem Arbeitsraum gleich ist und der vierte Ringspalt innerhalb der Kolbenbohrung angeordnet ist.
In einer ergänzenden Variante sind an den Kolben mehrere Kolbenringnuten ausgebildet und/oder die Kolben, insbesondere sämtliche Kolben, sind dahingehend ausgebildet, dass der innerhalb der Kolbenbohrung angeordnete axiale Teil des Kolbens einen konstanten Durchmesser, vorzugsweise an der Kolbenlauffläche, senkrecht zu der Längsachse des Kolbens aufweist und/oder die Kolben, insbesondere sämtliche Kolben, sind dahingehend ausgebildet, dass der innerhalb der Kolbenbohrung angeordnete axiale Teil des Kolbens im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist. Der konstante Durchmesser bezieht sich dabei vorzugsweise auf Durchmesser, welche bei einer Projektion der Durchmesser auf eine Ebene senkrecht zu der Längsachse identisch sind. Die Kolben sind somit nicht als sogenannte Kegelkolben ausgebildet, welche lediglich an einem zu der Schwenkwiege abgewandten Endbereich der radialen Kolbenaußenfläche als Kolbenlauffläche auf der Kolbenbohrungslagerfläche gelagert sind und außerhalb der Kolbenlauffläche kegelförmig ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die Kolben, insbesondere sämtliche Kolben, dahingehend ausgebildet, dass die Kolbenringnut durch wenigstens eine in den Arbeitsraum mittelbar oder unmittelbar mündende Verbindungsbohrung in fluidleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum steht.
In einer ergänzenden Ausgestaltung steht die Verbindungsbohrung mittelbar durch einen Entlastungskanal des Kolbens in fluidleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum. Durch die Verbindungsbohrung kann zusätzlich Hydraulikflüssigkeit in den Ringraum einströmen, in Ergänzung zu der Hydraulikflüssigkeit, welche zwischen der Kolbenbohrungslagerfläche und der ersten Kolbenteillauffläche in die Ringnut aus dem Arbeitsraum einströmt, bei einer Bewegung des Kolbens in Richtung zu der Bohrungsöffnung bzw. weg von der Schwenkwiege.
Erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Schrägscheibenmaschine zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und umgekehrt, wenigstens einen Druckspeicher, wobei die Schrägscheibenmaschine als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung
beschriebene Schrägscheibenmaschine ausgebildet ist.
Vorzugsweise umfasst der Antriebsstrang zwei Schrägscheibenmaschinen, welche hydraulisch miteinander verbunden sind und als hydraulisches Getriebe fungieren und/oder der Antriebsstrang umfasst zwei Druckspeicher als
Hochdruckspeicher und Niederdruckspeicher.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Wiegenlagerung für die Schwenkwiege.
Zweckmäßig umfasst die Schrägscheibenmaschine wenigstens eine
Schwenkeinrichtung zum Verschwenken der Schwenkwiege.
In einer weiteren Variante umfasst die Schrägscheibenmaschine eine
Niederdrucköffnung zum Ein- und/oder Ausleiten von Hydraulikflüssigkeit in die und/oder aus den rotierenden Kolbenbohrungen.
In einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Hochdrucköffnung zum Aus- und/oder Einleiten von Hydraulikflüssigkeit aus den und/oder in die rotierenden Kolbenbohrungen. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Schrägscheibenmaschine,
Fig. 2 einen Querschnitt A-A gemäß Fig. 1 einer Ventilscheibe der
Schrägscheibenmaschine sowie eine Ansicht einer Schwenkwiege,
Fig. 3 eine Längsschnitt einer Kolbenbohrung mit einem Kolben der
Schrägscheibenmaschine und
Fig. 4 einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug.
Ausführungsformen der Erfindung
Eine in Fig. 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 (Fig. 1 ). Mit der Antriebswelle 9 ist eine
Zylindertrommel 5 drehfest und in axialer Richtung verbunden, wobei die
Antriebswelle 9 und die Zylindertrommel 5 ein- oder zweiteilig ausgebildet sind und die Grenze zwischen der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 in Fig. 1 strichliert dargestellt ist. Die Zylindertrommel 5 führt die Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 mit aus aufgrund einer drehfesten Verbindung. In die
Zylindertrommel 5 sind eine Vielzahl von Kolbenbohrungen 6 mit einem beliebigen Querschnitt, zum Beispiel quadratisch oder kreisförmig, eingearbeitet. In die Kolbenbohrungen 6 münden Bohrungsöffnungen 70. Die Längsachsen 35 der Kolben 7 bzw. 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 Fig. 1 und parallel zu der Zeichenebene von Fig. 2
ausgerichtet. Die Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ist parallel zur und in der Zeichenebene von Fig. 1 angeordnet und senkrecht auf der Zeichenebene von Fig. 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 (Fig. 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 (Fig. 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 Fig. 1 weist die Auflagefläche 18 gemäß der Schnittbildung in Fig. 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 Fig. 1. Die Schwenkwiege 14 kann dabei zwischen zwei Schwenkgrenzwinkel α zwischen +20° und -20° mittels zweier
Schwenkeinrichtungen 24 verschwenkt werden.
Die erste und zweite Schwenkeinrichtung 25, 26 als Schwenkeinrichtungen 24 weist eine Verbindungsstelle 32 zwischen der Schwenkeinrichtung 24 und der Schwenkwiege 14 auf. Die beiden Schwenkeinrichtungen 24 weisen jeweils einen Verstellkolben 29 auf, welcher in einem Verstellzylinder 30 beweglich gelagert ist. Der Verstellkolben 29 bzw. eine Achse des Verstellzylinders 30 ist dabei im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ausgerichtet. An einem in Fig. 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 (Fig. 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 Fig. 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 Fig. 1 rechts dargestellten Ende der Zylindertrommel 5 eine Ventilscheibe 1 1 auf, mit einer nierenförmigen Hochdrucköffnung 12 und einer nierenförmigen
Niederdrucköffnung 13. Die Kolbenbohrungen 6 der rotierenden Zylindertrommel
5 werden somit fluidleitend bei einer Anordnung der Bohrungsöffnungen 70 an der Hochdrucköffnung 12 mit der Hochdrucköffnung 12 verbunden und bei einer Anordnung der Bohrungsöffnungen 70 an der Niederdrucköffnung 13 mit der Niederdrucköffnung 13 fluidleitend verbunden. Die Kolbenbohrungen 6 und ein der Ventilscheibe 1 1 zugewandten axialen Ende 23 der Kolben 7 als
Kolbenboden 23 begrenzen einen Arbeitsraum 36. Bei einem Schwenkwinkel α von 0° und bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine beispielsweise als Axialkolbenpumpe 2 wird trotz einer Rotationsbewegung der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 keine Hydraulikflüssigkeit von der Axialkolbenpumpe 2 gefördert, da die Kolben 7 keine Hubbewegungen in den Kolbenbohrungen 6 ausführen. Bei einem Betrieb der Schrägscheibenmaschine 1 sowohl als Axialkolbenpumpe 2 als auch als Axialkolbenmotor 3 weisen die temporär in fluidleitender Verbindung mit der Hochdrucköffnung 12 stehenden
Kolbenbohrungen 6 einen größeren Druck an Hydraulikflüssigkeit auf als die Kolbenbohrungen 6, welche temporär in fluidleitender Verbindung mit der
Niederdrucköffnung 13 stehen. Ein axiales Ende 66 der der Zylindertrommel 5 liegt auf der Ventilscheibe 1 1 auf. An einer ersten Seite 64 des Gehäuses 4 bzw. dem Flansch 21 des Gehäuses 4 ist eine Öffnung 63 mit der Lagerung 10 ausgebildet und eine zweite Seite 65 weist eine Aussparung zur Lagerung der Antriebswelle 9 mit einer weiteren Lagerung 10 auf.
Die Rückhaltescheibe 37 ist ringförmig als ebene Scheibe ausgebildet und weist somit eine Öffnung 38 zur Durchführung der Antriebswelle 9 auf. 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. In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Schrägscheibenmaschine 1 hinsichtlich der Schmierung der Kolben 7 dargestellt. Die Kolben 7 weisen radiale
Kolbenaußenflächen 62 auf und die radiale Kolbenaußenfläche 62 bildet teilweise eine Kolbenlauffläche 33 und mit der Kolbenlauffläche 33 sind die Kolben 7 an einer Kolbenbohrungslagerfläche 34 der Kolbenbohrungen 6 gelagert als Gleitlagerung. Die Zylindertrommel 5 besteht dabei vorzugsweise aus Metall, insbesondere Stahl, und die Kolbenlauffläche 33 aus Metall, zum Beispiel Stahl. Eine axiale Richtung 71 ist dabei parallel zu der Längsachse 35 der Kolben 7 bzw. der Kolbenbohrungen 6 ausgerichtet und eine radiale
Richtung 69 steht senkrecht auf der Längsachse 35 der Kolben 7 bzw.
Kolbenbohrungen 6. An einem der Schwenkwiege 14 abgewandten axialen Ende 23 des Kolbens 7 weist dieser den axialen Kolbenboden 23 auf. Ein der
Schwenkwiege 14 zugewandte axiales Ende des Kolbens 7 bildet einen
Kolbenkopf 61. In die Kolbenlauffläche 34 ist eine Kolbenringnut 77 eingearbeitet und die Kolbenringnut 77 ist radial vollständig umlaufend an dem Kolben 7 ausgebildet. Die radiale Kolbenaußenfläche 62 außerhalb der Kolbenlauffläche 33 begrenzt die Kolbenringnut 77, weil an der Kolbenringnut 77 kein Kontakt zwischen dem Kolben 7 und der Kolbenbohrungslagerfläche 34 besteht.
Mit zwei radialen Verbindungsbohrungen 67 steht die Kolbenringnut 77 in fluidleitender Verbindung zu einem axial ausgerichteten Entlastungskanal 43. Der Entlastungskanal 43 mündet an dem zu der Schwenkwiege 14 abgewandten und der Ventilscheibe 1 1 zugewandten axialen Ende 23 des Kolbens 7 in den Arbeitsraum 36. Der Entlastungskanal 43 dient zur hydrostatischen Entlastung der Kolbenverbindungsstelle 22 und zur hydrostatischen Entlastung der
Gleitlagerung der Gleitschuhe 39 auf der Auflagefläche 18. An der Kolbenringnut 77 besteht kein Kontakt des Kolbens 7 zu der Kolbenbohrungslagerfläche 34 und aufgrund der mittelbaren fluidleitenden Verbindung der Kolbenringnut 77 durch die Verbindungsbohrungen 67 und dem Entlastungskanal 43 zu dem
Arbeitsraum 36 kann ständig Hydraulikflüssigkeit als Schmiermittel aus dem Arbeitsraum 36 zu der Kolbenringnut 77 gelangen.
Die Kolbenlauffläche 33 ist in axialer Richtung 77 von der Kolbenringnut 77 in eine erste Kolbenteillauffläche 68 und in eine zweite Kolbenteillauffläche 72 unterteilt. Die erste Kolbenteillauffläche 68 ist in einem Schnitt durch die Längsachse 35 des Kolbens 7 konvex bzw. teilkugelförmig ausgebildet. Dabei ist die radiale Kolbenaußenfläche 62 im Bereich der ersten Kolbenteillauffläche 68 ebenfalls konvex bzw. teilkugelförmig ausgebildet, sodass zwischen der ersten Kolbenteillauffläche 68 und dem Kolbenboden 23 in axialer Richtung zwischen der Kolbenaußenfläche 62 und der Kolbenbohrungslagerungsfläche 34 ein erster sich konisch verjüngender Ringspalt 73 ausgebildet ist. In analoger Weise ist in axialer Richtung zwischen der ersten Kolbenteillauffläche 68 und der zweiten Kolbenteillauffläche 72 ein zweiter Ringspalt 74 ausgebildet, welcher sich konisch zu der ersten Kolbenteillauffläche 68 verjüngt. Ein dritter Ringspalt 75 in axialer Richtung zwischen der ersten Kolbenteillauffläche 68 und der zweiten
Kolbenteillauffläche 72 vorhanden und verjüngt sich konisch zu der zweiten Kolbenteillauffläche 72. Ein vierter Ringspalt 76 ist zwischen einem der
Schwenkwiege 14 zugewandten axialen Ende des Kolbens 7 als Kolbenkopf 61 und der zweiten Kolbenteillauffläche 72 ausgebildet, welcher sich konisch zu der zweiten Kolbenteillauffläche 72 verjüngt. Der vierte Ringspalt 76 ist dabei vorzugsweise dahingehend an den Kolben 7 ausgebildet, dass dieser bei einem Teil der axialen Positionen des Kolbens 7 innerhalb der Kolbenbohrungen 6 angeordnet ist. Bei einer Bewegung des Kolbens 7 in Richtung zu der Bohrungsöffnung 70 bzw. weg von der Schwenkwiege 14 bildet der erste Ringspalt 73 einen Stauraum für die Hydraulikflüssigkeit als Schmiermittel, sodass dadurch ein Schmierkeil als Druckpolster bzw. eine hydrostatische Entlastung der ersten Kolbenteillauffläche 68 an der Kolbenbohrungslagerfläche 34 ausgeführt wird, weil
Hydraulikflüssigkeit zwischen der ersten Kolbenteillauffläche 68 und der
Kolbenbohrungslagerfläche 34 von dem Arbeitsraum 36 in die Kolbenringnut 77 zusätzlich strömt. Bei einer fluidleitenden Verbindung der Kolbenbohrung 6 mit der Hochdrucköffnung 12 ist der Druck der Hydraulikflüssigkeit in der
Kolbenbohrung 6 bzw. dem Arbeitsraum 36 größer als in dem Innenraum 44, so dass aufgrund des Druckunterschiedes und eines Spiels zwischen dem Kolben 7 und der Kolbenbohrung 6 Hydraulikflüssigkeit von dem Arbeitsraum 36 in den Innenraum 44 und in die Kolbenringnut 77 strömt. Ist der Druck der
Hydraulikflüssigkeit in dem Arbeitsraum 36 und dem Innenraum 44 gleich bei einer fluidleitenden Verbindung des Arbeitsraumes 36 mit der
Niederdrucköffnung 13 wird nur aufgrund des ersten Ringspaltes 73
Hydraulikflüssigkeit aus dem Arbeitsraum 36 in die Kolbenringnut 77 gefördert. Dadurch wird einerseits die erste Kolbenteillauffläche 68 geschmiert und andererseits besteht dadurch eine fluidleitende Verbindung zwischen der Kolbenringnut 77 und dem Arbeitsraum 36, sodass dadurch die Kolbenringnut 77 mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt ist. Bei der gleichen Bewegung des Kolbens 7, das heißt in Richtung zu der Bohrungsöffnung 70 bildet der dritte Ringspalt 75 einen
Stauraum für die Hydraulikflüssigkeit innerhalb der Kolbenringnut 77, sodass dadurch zusätzlich Hydraulikflüssigkeit als Schmiermittel zwischen der zweiten Kolbenteillauffläche 72 und der Kolbenbohrungslagerfläche 34 aus der
Kolbenringnut 77 strömt und dadurch die zweite Kolbenteillauffläche 72 geschmiert ist. Bei einer Bewegung des Kolbens 7 in Richtung zu der
Schwenkwiege 14 bzw. weg von der Bohrungsöffnung 70, bildet der zweite Ringspalt 74 einen Stauraum für die Hydraulikflüssigkeit innerhalb der
Kolbenringnut 77, sodass dadurch Hydraulikflüssigkeit zwischen der ersten Kolbenteillauffläche 68 und der Kolbenbohrungslagerfläche 34 von der
Kolbenringnut 77 in den Arbeitsraum 36 strömt und dadurch auch bei dieser
Bewegungsrichtung des Kolbens 7 die erste Kolbenteillauffläche 68 geschmiert ist, falls der Druck der Hydraulikflüssigkeit in dem Arbeitsraum 36 und in dem Innenraum 44 gleich ist. In analoger Weise bildet der vierte Ringspalt 76 bei der Bewegung des Kolbens 7 in Richtung zu der Schwenkwiege 14 einen Stauraum für die Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Innenraums 44, sodass dadurch bei dieser Bewegung des Kolbens 7 Hydraulikflüssigkeit aus dem Innenraum 44 zwischen der zweiten Kolbenteillauffläche 72 und der Kolbenbohrungslagerfläche 34 zu der Kolbenringnut 77 strömt, falls der Druck der Hydraulikflüssigkeit in dem Arbeitsraum 36 und in dem Innenraum 44 gleich ist und der vierte Ringspalt 76 innerhalb der Kolbenbohrung 6 angeordnet ist. Der vierte Ringspalt 76 dient damit zur Schmierung der zweiten Kolbenteillauffläche 72 und zur fluidleitenden Verbindung der Kolbenringnut 77 mit dem Innenraum 44.
In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Kolben 7 keine Verbindungsbohrung 67 auf. Ansonsten entspricht das weitere, nicht dargestellte Ausführungsbeispiel dem in Fig. 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel. Die fluidleitende Verbindung der Kolbenringnut 77 zu dem Arbeitsraum 36 erfolgt somit nicht durch die Verbindungsbohrung 67, sondern ausschließlich durch die Hydraulikflüssigkeit, welche zwischen der ersten Kolbenteillauffläche 68 und der Kolbenbohrungslagerfläche 34 aus dem Arbeitsraum 36 in die Kolbenringnut 77 strömt, insbesondere bei der Bewegung des Kolbens 7 in Richtung zu der Bohrungsöffnung 70.
In einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der
Schragscheibenmaschine 1 weist der Kolben 7 zwei Kolbenringnuten 77 auf. Die
Kolbenringnuten 77 sind, wie in dem in Fig. 3 dargestellten ersten
Ausführungsbeispiel, durch Verbindungsbohrungen 67 fluidleitend mit dem Arbeitsraum 36 verbunden. Die beiden Kolbenringnuten 77 weisen einen axialen Abstand auf, sodass zwischen den beiden Kolbenringnuten 77 eine
Kolbenlauffläche 33 vorhanden ist.
In Fig. 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. Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Schrägscheibenmaschine 1 wesentliche Vorteile verbunden. Die Kolbenringnut 77 dient als ringförmiger Speicherraum zur Aufnahme von Hydraulikflüssigkeit als Schmiermittel. Aufgrund der Ausbildung der radialen Kolbenaußenfläche 62 mit dem ersten, zweiten und dritten Ringspalt 73, 74, 75 kann während der oszillierenden axialen Bewegung des Kolbens 7 zusätzlich Hydraulikflüssigkeit als Schmiermittel zwischen der ersten und zweiten Kolbenteillauffläche 68, 72 und der
Kolbenbohrungslagerfläche 34 gefördert werden, sodass dadurch die
Kolbenlauffläche 33 an der Kolbenbohrungslagerfläche 34 ausreichend auch in schwierigen Betriebszuständen der Schrägscheibenmaschine 1 bei hohen
Drehzahlen der Zylindertrommel 5 geschmiert ist. In vorteilhafter Weise können dadurch Kolbenfresser der Kolben 7 an der Zylindertrommel 5 bzw. den
Kolbenbohrungen 6 zuverlässig vermieden werden.

Claims

Ansprüche
1 . Schrägscheibenmaschine (1 ) als Axialkolbenpumpe (2) und/oder
Axialkolbenmotor (3), umfassend
- eine um eine Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel (5) mit Kolbenbohrungen (6),
- in den Kolbenbohrungen (6) beweglich gelagerte Kolben (7), so dass je eine Kolbenlauffläche (33) an je einer Kolbenbohrungslagerfläche (34) gelagert ist und zwischen einem einer Schwenkwiege abgewandten axialen Ende (23) der Kolben (7) als Kolbenboden (23) und den Kolbenbohrungen (6) je ein Arbeitsraum (36) vorhanden ist,
- eine mit der Zylindertrommel (5) zumindest drehfest verbundene Antriebswelle (9), welche um die Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagert ist,
- die um eine Schwenkachse (15) verschwenkbar gelagerte
Schwenkwiege (14) mit einer Auflagefläche (18) zur mittelbaren oder unmittelbaren Lagerung der Kolben (7) auf der Auflagefläche (18), dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (7), insbesondere sämtliche Kolben (7), dahingehend ausgebildet sind, dass eine radiale Kolbenaußenfläche (62) mit einer Kolbenringnut (77) ausgebildet ist zur Schmierung der Kolbenlauffläche (33) an der Kolbenbohrungslagerfläche (34) und die Kolbenringnut (77) in fluidleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum (36) steht und in axialer Richtung (71 ) zwischen der Kolbenringnut (77) und dem Kolbenboden (23) die radiale Kolbenaußenfläche (62) in einem Schnitt durch eine Längsachse (35) des Kolbens (7) konvex ausgebildet ist.
2. Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung (71 ) die Kolbenringnut (77) zwischen der
Kolbenlauffläche (33), insbesondere zwischen einer ersten
Kolbenteillauffläche (68) und einer zweiten Kolbenteillauffläche (72), ausgebildet ist.
Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (7), insbesondere sämtliche Kolben (7), dahingehend ausgebildet sind, dass in axialer Richtung (71 ) zwischen der
Kolbenringnut (77) und dem Kolbenboden (23) die Kolbenlauffläche (33) an einer ersten Kolbenteillauffläche (68) in einem Schnitt durch eine Längsachse (35) des Kolbens (7) konvex ausgebildet ist.
Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (7), insbesondere sämtliche Kolben (7), dahingehend ausgebildet sind, dass in axialer Richtung (71 ) zwischen einer ersten Kolbenteillauffläche (68) und dem Kolbenboden (23) und in radialer Richtung (69) zwischen der Kolbenaußenfläche (62) und der
Kolbenbohrungslagerfläche (34) ein sich konisch zu der ersten
Kolbenteillauffläche (68) verjüngender erster Ringspalt (73) ausgebildet ist zur Schmierung der ersten Kolbenteillauffläche (68) und zur fluidleitenden Verbindung der Kolbenringnut (77) mit dem Arbeitsraum (36).
Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (7), insbesondere sämtliche Kolben (7), dahingehend ausgebildet sind, dass in axialer Richtung (71 ) zwischen der ersten Kolbenteillaufflache (68) und einer zweiten Kolbenteillaufflache (72) und in radialer Richtung (69) zwischen der Kolbenaußenfläche (62) an der Kolbenringnut (77) und der Kolbenbohrungslagerfläche (34) ein sich konisch zu der ersten Kolbenteillauffläche (68) verjüngender zweiter Ringspalt (74) ausgebildet ist zur Schmierung der ersten
Kolbenteillauffläche (68).
Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (7), insbesondere sämtliche Kolben (7), dahingehend ausgebildet sind, dass in axialer Richtung (71 ) zwischen der ersten Kolbenteillauffläche (68) und einer zweiten Kolbenteillauffläche (72) und in radialer Richtung (69) zwischen der Kolbenaußenfläche (62) an der Kolbenringnut (77) und der Kolbenbohrungslagerfläche (34) ein sich konisch zu der zweiten Kolbenteillauffläche (72) verjüngender dritter Ringspalt (75) ausgebildet ist zur Schmierung der zweiten
Kolbenteillauffläche (72).
Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (7), insbesondere sämtliche Kolben (7), dahingehend ausgebildet sind, dass die Kolbenringnut (77) in einem Schnitt durch eine Längsachse (35) des Kolbens (7) konkav ausgebildet ist.
Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (7), insbesondere sämtliche Kolben (7), dahingehend ausgebildet sind, dass die Kolbenringnut (77) in einem Schnitt durch eine Längsachse (35) des Kolbens (7) im Bereich des zweiten Ringspaltes (74) konvex ausgebildet ist
und/oder
die Kolben (7), insbesondere sämtliche Kolben (7), dahingehend ausgebildet sind, dass die Kolbenringnut (77) in einem Schnitt durch eine Längsachse (35) des Kolbens (7) im Bereich des dritten Ringspaltes (75) konvex ausgebildet ist.
9. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (7), insbesondere sämtliche Kolben (7), dahingehend ausgebildet sind, dass in axialer Richtung (71 ) zwischen der
Kolbenlauffläche (33), insbesondere der zweiten Kolbenteillauffläche (72), und einem der Schwenkwiege (14) zugewandten axialen Ende der Kolben (7) als Kolbenkopf (61 ) und in radialer Richtung zwischen der Kolbenaußenfläche (62) und der Kolbenbohrungslagerfläche (34) ein sich konisch zu der Kolbenlauffläche (33), insbesondere zweiten
Kolbenteillauffläche (72), verjüngender weiterer Ringspalt (76), insbesondere vierter Ringspalt (76), ausgebildet ist zur Schmierung der Kolbenlauffläche (33), insbesondere der zweiten Kolbenteillauffläche (72).
10. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Kolben (7) mehrere Kolbenringnuten (77) ausgebildet sind und/oder
die Kolben (7), insbesondere sämtliche Kolben (7), dahingehend ausgebildet sind, dass der innerhalb der Kolbenbohrung (6) angeordnete axiale Teil des Kolbens (7) einen konstanten Durchmesser, vorzugsweise an der Kolbenlauffläche (33), senkrecht zu der Längsachse (35) des Kolbens (7) aufweist
und/oder
die Kolben (7), insbesondere sämtliche Kolben (7), dahingehend ausgebildet sind, dass der innerhalb der Kolbenbohrung (6) angeordnete axiale Teil des Kolbens (7) im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist.
1 1 . Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (7), insbesondere sämtliche Kolben (7), dahingehend ausgebildet sind, dass die Kolbenringnut (77) durch wenigstens eine in den Arbeitsraum (36) mittelbar oder unmittelbar mündende
Verbindungsbohrung (67) in fluidleitender Verbindung mit dem
Arbeitsraum (36) steht.
12. Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsbohrung (67) mittelbar durch einen Entlastungskanal (43) des Kolbens (7) in fluidleitender Verbindung mit dem Arbeitsraum (36) steht.
13. Antriebsstrang (45) für ein Kraftfahrzeug, umfassend
- wenigstens eine Schrägscheibenmaschine (1 ) zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und umgekehrt,
- wenigstens einen Druckspeicher (53), dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1 ) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
14. Antriebsstrang nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (45) zwei Schrägscheibenmaschinen (1 ) umfasst, welche hydraulisch miteinander verbunden sind und als hydraulisches Getriebe (60) fungieren
und/oder
der Antriebsstrang (45) zwei Druckspeicher (53) als Hochdruckspeicher (54) und Niederdruckspeicher (55) umfasst.
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