WO2015176988A1 - Axial piston machine - Google Patents

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WO2015176988A1
WO2015176988A1 PCT/EP2015/060367 EP2015060367W WO2015176988A1 WO 2015176988 A1 WO2015176988 A1 WO 2015176988A1 EP 2015060367 W EP2015060367 W EP 2015060367W WO 2015176988 A1 WO2015176988 A1 WO 2015176988A1
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WO
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shaft
axial piston
piston machine
bearing
machine according
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/060367
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gert Baitinger
Christoph Beerens
Michael Kreisig
Markus LEUTERT
Rolf Müller
Berthold Repgen
Roland Schacherer
Falk Schneider
Peter Wieske
Original Assignee
Mahle International Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mahle International Gmbh filed Critical Mahle International Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0002—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F01B3/0017—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/1054—Actuating elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B27/00—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B27/08—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B27/10—Multi-cylinder pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F04B27/1036—Component parts, details, e.g. sealings, lubrication
    • F04B27/109—Lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16N—LUBRICATING
    • F16N31/00—Means for collecting, retaining, or draining-off lubricant in or on machines or apparatus

Definitions

  • the present invention relates to an axial piston machine with a shaft which is non-rotatably connected to a swash plate, according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a heat recovery system with such axial piston machine.
  • a generic axial piston machine with a shaft which is rotatably connected to a swash plate.
  • a plurality of cylinders are arranged, in each of which built and hollow pistons are arranged translationally adjustable.
  • Each of these pistons is coupled via an associated spherical bearing and a sliding block with the swash plate, whereby a movement of the respective piston causes a drive of the swash plate and thus a driving of the shaft.
  • each inlet opening of a cylinder is swept once over a control disk with an eccentrically arranged passage opening at each revolution and thereby supplied to the respective cylinder working fluid.
  • a cavity is provided around the shaft, which is delimited by the control disk, wherein the outlet openings belonging to the cylinders are guided through the cylinder head such that a temporary connection between the cavity and the expansion volume of the cylinder can be produced via the off-axis passage opening in the revolving control disk.
  • the efficiency should be able to be increased.
  • a piston machine with a housing in which a shaft is mounted in two pivot bearings.
  • at least one has an inner ring which sits without radial play on a bearing portion of a bearing portion of the shaft.
  • the axial length of the support portion corresponds to a central region of the bearing portion, wherein in both outer regions, a radial movement clearance between the outer regions and the inner ring is arranged.
  • an axial piston machine with a housing in which a shaft is rotatably mounted and represented by a sealing ring.
  • the sealing ring is arranged in an annular gap between the shaft and a housing wall and touched with its inner edge of the shaft.
  • an annular shoulder is arranged on the shaft axially opposite the inner side of the sealing ring.
  • a piston engine with a housing which encloses a housing interior, in which a drive shaft is rotatably mounted.
  • This drive shaft passes through a housing wall in a feedthrough hole and is mounted on this by a roller bearing and sealed by an outside of the rolling bearing arranged sealing ring.
  • the piston engine also has a partition, which is located between the sealing ring and the rolling element. is arranged bearing and a main space in which the rolling bearing is arranged, separated from an adjacent space which is sealed by the sealing ring separated.
  • a recirculation loop is provided between the main space and the subspace, which is formed separately from the inlet channel and the outlet channel. Via a conveyor while a flow is generated in the circulation.
  • the present invention addresses the problem of providing for an axial piston machine of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which is in particular easier to manufacture.
  • the present invention is based on the general idea, not for the first time a rotor of an axial piston machine in one piece or in one piece, but in a constructed manner.
  • at least one functional part is fixed on a shaft of the axial piston machine by means of a thermal joining method or by means of a press fit.
  • the axial piston according to the invention has in a known manner the rotor described above with the shaft which is rotatably connected to a disc. Cylindrical around and coaxial with this shaft cylinders are arranged, in which pistons are arranged translationally adjustable. Each cylinder is assigned an inlet opening.
  • the functional part is designed as a swash plate, as a valve body of a roller valve or as a bearing.
  • a swash plate as a valve body of a roller valve or as a bearing.
  • the shaft has a constant outer diameter or at least one functional portion on which an associated functional part can be fixed.
  • the shaft is equipped with a few functional sections, which did not differ in diameter.
  • previously required stops in the axial direction can be dispensed with and a positioning of the functional parts "free" on the shaft can be made possible.
  • fixation refer to the functional arranged reference surfaces arranged with which in the joining device, the position of the functional parts to the shaft, similar to a previously known cam assembly on a camshaft, is determined. Due to the constant outer diameter of the shaft, this can be formed, for example, as a drawn tube, whereby significantly higher quality requirements can be met, as was possible with cast shafts.
  • the shaft is connected via a magnetic coupling with a driven unit.
  • the axial piston machine is usually connected to the internal combustion engine via a corresponding ethanol-containing circuit with a heat exchanger.
  • the hot exhaust gases emitted from the internal combustion engine thereby generate the energy required for the evaporation of the ethanol so that it can expand in the cylinders and drive the axial piston engine.
  • the axial piston machine since such ethanol is highly flammable, the axial piston machine must be hermetically sealed in order to prevent inadvertent escape of the ethanol in any case.
  • the magnetic coupling according to the invention for example instead of a radial shaft sealing ring, an absolutely hermetic seal can be achieved without problems, since a transmission of the torque takes place exclusively due to magnetic fields.
  • Such a magnetic coupling also offers the great advantage that friction losses are eliminated, in particular in the region of a seal, which can mean a comparatively large loss of efficiency.
  • the magnetic coupling is designed as a gear, whereby a virtually arbitrary ratio of the rotational speed of the shaft to a subsequent coupled via the magnetic coupling driven unit is possible.
  • a collector in particular in the manner of a Schwannnns, a Fabricgestricks or a fleece is arranged on the swash plate, which separates from the ejected from the cylinders working fluid and collects oil.
  • an ethanol mixture is usually used, which is heated by combustion exhaust gases of the internal combustion engine via a heat exchanger and then expanded in the cylinders of the axial piston machine. After expansion, the ethanol mixture is expelled from the cylinders, this ethanol mixture containing aerosol entrained components.
  • These oil components are deposited, for example, upon impact on the swash plate and / or the shaft and collected on the inventively provided collector at a predefined location to further lubricating functions, for example, for a spherical bearing and / or a sliding block to be used.
  • the separated or collected by the collector oil can be thrown off, for example by the centrifugal force in the region of the spherical bearing or the sliding blocks, which can be lubricated reliably.
  • the collector is arranged, for example, so that the oil collected therein can be injected centrifugally due to the spherical bearing and / or the sliding block.
  • the swash plate has an oblique oil passage through which the separated and collected by the collector oil can reach the bottom of the swash plate and can be injected from there in the direction of the spherical bearing and / or the sliding block.
  • the oblique oil passage thus a two-sided lubrication of the spherical bearing or the sliding blocks is possible.
  • the outlet of the oil passage at the bottom of the swash plate is located radially outside of the inlet at the top, so that the oil passage is caused due to centrifugal forces.
  • an oil guide channel is provided in the shaft, which leads from the collector to a bearing and / or to a labyrinth seal of the shaft on the housing.
  • An intake of the oil collected in the collector through the oil guide channel can be carried out, for example, either by the principle of a water jet pump through a small amount of high pressure gas flowed through or by a conveying action of a arranged in a sealing region labyrinth seal.
  • the labyrinth seal promotes from the smaller diameter to the larger diameter, or through the radial sealing gaps by a centrifugal effect, the required oil.
  • the labyrinth seal itself also has the task of protecting the actual radial shaft seal from pressure surges and also serves as a seal to the pressure chamber.
  • the shaft is mounted on at least one designed as a rolling bearing fixed bearing, wherein the fixed bearing is designed as an employee ball bearings.
  • a rolling bearing may for example have two adjacent ball bearings, wherein the inner rings are each mounted by a press fit on the shaft.
  • An axial support on the housing takes place via an outer ring of the first ball bearing.
  • the inner ring of the second ball bearing is still pressed after the installation of the shaft in the housing, whereby an axial clearance can be eliminated and without complex screwing, balancing elements or disc springs, which would otherwise be required to to eliminate unwanted axial play.
  • such an axial clearance causes an undesirable tolerance in the respective pistons, and thus a harmful volume, which also adversely affects the efficiency.
  • the collector is designed such that separated oil is centrifugally thrown off only in those areas in which there are a spherical bearing and / or a sliding block.
  • the collector has or is formed by a depression in the swash plate, which is partially flattened in the direction of the sliding blocks and / or the spherical bearings and thereby opened.
  • the collector may also include a ring which is partially open in the direction of the sliding blocks and / or the spherical bearings to spin off separated oil.
  • the ring has an opening which is arranged in the radial direction in alignment with the spherical bearing. A centrifugally induced leakage of separated oil from the ring can thus take place exclusively through the opening.
  • This ring may be formed, for example, as a metal ring or a plastic ring.
  • FIG. 1 is a sectional view through an axial piston machine according to the invention with a built shaft and magnetic coupling
  • FIG. 2 is a view as in Figure 1, but without magnetic coupling and with oil guide channel in the shaft,
  • Fig. 3 a sectional view through a swash plate with a collector having a trough
  • Fig. 4 is a view as in Fig. 3, but with a collector with a
  • an axial piston machine 1 which may for example be part of a heat recovery system 2 of a motor vehicle, not shown in more detail, has a rotor 37 with a shaft 3 which is connected in a rotationally fixed manner to a swash plate 4.
  • a rotor 37 Arranged around the shaft 3 and coaxially therewith are preferably at least four cylinders 5, in which built and hollow pistons 6 are arranged so as to be translationally adjustable.
  • Each of these pistons 6 is coupled via a spherical bearing 7 and a sliding block 8 with the swash plate 4 for driving the shaft 3.
  • Each cylinder 5 is also assigned an inlet opening 9.
  • the axial piston machine 1 in this case has a control disk 10 which covers the respective inlet opening 9 and has an eccentrically arranged passage opening 11.
  • the control disk 10 is rotatably connected to the shaft 3. at each revolution of the control disk 10 passes through the passage opening 1 1 each time each inlet opening 9 and thereby allows access of working fluid in the associated cylinder 5.
  • the working medium in particular an ethanol mixture is previously collected in a collecting space 12 under pressure, said collecting space 12th
  • said collecting space 12th can be connected via a heat exchanger with an exhaust line of an internal combustion engine heat transfer. In the collecting space 12, the heated by the exhaust heat of the exhaust line and pressurized ethanol mixture is collected before it is directed to the expansion and thus to drive the axial piston machine 1 in the respective cylinder 5.
  • the rotor 37 is now designed as a constructed rotor 37 in the axial piston machines 1 shown in FIGS. 1 and 2, wherein at least one functional part 13 is fixed on the shaft 3 by means of thermal joining methods or by means of a press fit.
  • the advantage of a built rotor 37 is clearly apparent, since now no longer the entire rotor 37, ie the shaft 3 and the functional parts 13, for example, the swash plate 4, a bearing 14, 28, a control disk 10 or a valve body 15 are made together but individually and therefore much easier. In particular, there is no need for elaborate reworking, which was absolutely necessary in the previous wave with integrally formed functional parts.
  • the functional parts 13, ie for example the swashplate 4, the valve body 15 of the roller slide valve and / or the bearings 14, 28 are preferably fixed on the shaft 3 via a thermal press fit, but alternatively also via a longitudinal or transverse press fit.
  • the shaft 3 preferably has a constant outer diameter and can be designed, in particular, as a drawn tube and thus of the highest quality that can be produced.
  • the shaft 3 has at least one functional portion 16 on which an associated functional part 13, ie, for example, the swash plate 4 or the control disk 10, can be fixed.
  • the shaft 3 is formed as a continuous tube with some functional sections 16, which, however, do not differ in their diameter.
  • the shaft 3, that is, the rotor 37 is connected via a magnetic coupling 17 to a driven unit 18.
  • a magnetic coupling 17 can be used, for example, instead of a radial shaft sealing ring 19 (see FIG. 2) which is usually used in this area and allows a hermetic sealing of the axial piston machine 1 to the outside, whereby in particular unwanted leakage of the easily inflammable ethanol mixture can be reliably avoided can.
  • friction losses in the region of a seal for example a labyrinth seal 20, so that a particularly easy mounting of the shaft 3 can be achieved omitted.
  • the magnetic coupling 17 may also be designed as a transmission, in particular as a magnetic transmission, and allow a translation of the speed.
  • the magnetic coupling 17 can also serve from the output side in the case of entrainment of the axial piston 1 by the output, for example by a mechanical coupling with the drive train of a truck or a car as overload clutch to avoid damage.
  • Such an overload clutch which is designed as a magnetic coupling 17, causes slippage, provided that the torque exceeds the magnetic forces required in the magnetic coupling 17.
  • iron rods 21 may be provided, with which the translation effect can be realized.
  • a sealing sleeve 23 is arranged, which enables the hermetic sealing of the axial piston machine 1.
  • the torque transmission from the shaft 3 to the drive rotor 22 takes place via a feather key 24.
  • a collector 25 in particular in the manner of a sponge or a fleece, is arranged, which serves for collecting oil.
  • This oil is initially entrained in the ethanol mixture aerosol and ejected from the cylinders 5 after the power stroke.
  • the oil-mist-containing ethanol mixture When the oil-mist-containing ethanol mixture is ejected, it either bounces against a baffle plate (not shown), against the swash plate 4 and / or onto the shaft 3, whereby the oil contained in the ethanol mixture aerosol is separated off. Subsequently, this is due to gravity or centrifugal force in the direction of the collector 25 and is collected there. In this way, the formation of a lubricant reservoir can be achieved, with centrifugal force can be sprayed from this oil or lubricant to the spherical bearing 7 and / or the sliding block 8 and lubricates this.
  • the swash plate 4 penetrating an oblique oil passage 26 is provided, through which separated oil from the collector 25 to the bottom of the
  • Swash plate 4 reach and from there also centrifugal force in the direction of the spherical bearing 7 and / or the sliding block 8 can be injected.
  • an oil guide channel 27 may be provided which leads from the collector 25 to a bearing 14, 28, 28 'and / or to the labyrinth seal 20 of the shaft 3 on the housing 29.
  • the subsidized in the oil guide channel 27 Lubricant ström or oil flow can be done either by the principle of a water jet pump through a small amount of high-pressure gas flow through or by a conveying action of a arranged in the sealing region labyrinth seal 20.
  • the labyrinth seal 20 serves to protect the radial shaft seal 19 from pressure surges and also serves as a seal of the axial piston machine first About the radial arranged in the region of the labyrinth seal 20 portions of the oil guide channel 27 lubricating oil is sucked from the collector 25, wherein the suction effect is generated by the stepped labyrinth seal 20.
  • the labyrinth seal 20 thereby promotes the smaller diameter to the larger diameter or by the radial sealing gaps due to the centrifugal effect acting there. By sucking lubricating oil from the collector 25, the radial shaft seal 19 lubricated and derived in this heat can be derived.
  • a part of the labyrinth seal 20 is formed by the shaft 3 itself, which is tapered in the region of the opening through the housing 29 step-like.
  • the shaft 3 itself is also mounted on at least one designed as a roller bearing fixed bearing 28 ', wherein the fixed bearing 28' is formed as an employed ball bearing.
  • the fixed bearing 28 ' according to the figure 1 in this case has two ball bearings arranged adjacent to each other, each with an outer ring 31, 31' and an inner ring 32, 32 '.
  • the bearing 14 may be lubricated, placing it outside the flow region and thereby ideally with respect to lubrication.
  • the bearing 14 is outside the high-pressure region, which is given for example in the plenum 12.
  • Further storage of the shaft 3 can be carried out, for example, in at least one movable bearing designed as a sliding bearing 36 in the radial direction, wherein the floating bearing 36, in particular its sliding body may have a polymer coating, in particular a polymer with a PTFE content.
  • the sliding properties can be improved and a frictional resistance can be reduced.
  • the collector 25 is designed such that separated oil is centrifugally driven only in the areas in which a spherical bearing 7 is produced and / or a sliding block 8 is located. This can be achieved, for example, by the two alternatives described below.
  • the collector 25 has a recess 38 in the swash plate 4 or is formed by it, which is partially flattened in the direction of the sliding blocks 8 and / or the spherical bearing 7 and thereby opened to spin off separated oil.
  • the flattened edge 39 is provided on the left side, whereas on the right side, an undercut-like edge 40 is provided which prevents ejection of separated oil.
  • the ring 41 which may be formed as a sheet metal ring or as a plastic ring, an opening 42 which is arranged in the radial direction in alignment with the spherical bearing 7. A centrifugally induced discharge of separated oil from the ring 41 can thus take place exclusively via the opening 42.

Abstract

The invention relates to an axial piston machine (1), comprising - a rotor (37) with a shaft (3) which is connected to a swash plate (4) in a torsion-proof manner, - cylinders (5) which are arranged annularly around and coaxially with respect to the shaft (3), in which pistons (6) are arranged in a translatory adjustable manner, - wherein an inlet opening (9) is associated with each cylinder (5). It is essential to the invention that the rotor (37) is designed as an assembled rotor, wherein at least one functional part (13) is fixed on the shaft (3) by means of a thermal joining method or by means of a press fit.

Description

Axialkolbenmaschine  axial piston
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Axialkolbenmaschine mit einer Welle, die drehfest mit einer Schrägscheibe verbunden ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft außerdem ein Wärmerückgewinnungssystem mit einer derartigen Axialkolbenmaschine. The present invention relates to an axial piston machine with a shaft which is non-rotatably connected to a swash plate, according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a heat recovery system with such axial piston machine.
Bei Verbrennungsmotoren ist es bekannt, dass lediglich 40% der im Kraftstoff gespeicherten Energie zur Bewegung des Kolbens und damit zum Antrieb des Verbrennungsmotors genutzt werden. Die restliche im Rahmen der Verbrennung erzeugte Energie wird hauptsächlich durch entweichende Verbrennungsabgase in Form von Wärme aus dem Verbrennungsmotor abgeleitet. Zur Reduzierung derartiger Wärmeverluste und damit auch zur Steigerung der Effizienz des Verbrennungsmotors ist es bekannt, eine Axialkolbenmaschine mit dem Verbrennungsmotor zu koppeln. In internal combustion engines it is known that only 40% of the energy stored in the fuel is used to move the piston and thus to drive the internal combustion engine. The rest of the energy generated in the combustion is derived mainly by escaping combustion exhaust gases in the form of heat from the internal combustion engine. To reduce such heat losses and thus also to increase the efficiency of the internal combustion engine, it is known to couple an axial piston engine with the internal combustion engine.
Aus der DE 10 201 1 1 18 622 A1 ist beispielsweise eine gattungsgemäße Axialkolbenmaschine mit einer Welle bekannt, welche drehfest mit einer Schrägscheibe verbunden ist. Koaxial zur Welle und ringförmig um diese sind dabei mehrere Zylinder angeordnet, in welchen jeweils gebaute und hohle Kolben translatorisch verstellbar angeordnet sind. Jeder dieser Kolben ist über ein zugehöriges Kalottenlager und einen Gleitstein mit der Schrägscheibe gekoppelt, wodurch eine Bewegung des jeweiligen Kolbens einen Antrieb der Schrägscheibe und damit ein Antreiben der Welle bewirkt. Über eine Steuerscheibe mit einer exzentrisch angeordneten Durchgangsöffnung wird dabei jede Einlassöffnung eines Zylinders bei jeder Umdrehung einmal überstrichen und dabei dem jeweiligen Zylinder Arbeitsmedium zugeführt. Im Zentralbereich der Axialkolbenmaschine ist um die Welle herum ein Hohlraum vorgesehen, der von der Steuerscheibe begrenzt ist, wobei die zu den Zylindern gehörenden Auslassöffnungen derart durch den Zylinderkopf geführt sind, dass über die außeraxiale Durchgangsöffnung in der umlaufenden Steuerscheibe eine temporäre Verbindung zwischen dem Hohlraum und dem Expansionsvolumen des Zylinders herstellbar ist. Hierdurch soll insbesondere der Wirkungsgrad gesteigert werden können. From DE 10 201 1 1 18 622 A1, for example, a generic axial piston machine with a shaft is known, which is rotatably connected to a swash plate. Coaxially with the shaft and annularly around it, a plurality of cylinders are arranged, in each of which built and hollow pistons are arranged translationally adjustable. Each of these pistons is coupled via an associated spherical bearing and a sliding block with the swash plate, whereby a movement of the respective piston causes a drive of the swash plate and thus a driving of the shaft. In this case, each inlet opening of a cylinder is swept once over a control disk with an eccentrically arranged passage opening at each revolution and thereby supplied to the respective cylinder working fluid. In the central region of the axial piston machine, a cavity is provided around the shaft, which is delimited by the control disk, wherein the outlet openings belonging to the cylinders are guided through the cylinder head such that a temporary connection between the cavity and the expansion volume of the cylinder can be produced via the off-axis passage opening in the revolving control disk. As a result, in particular, the efficiency should be able to be increased.
Aus der DE 103 60 003 A1 ist eine Kolbenmaschine mit einem Gehäuse bekannt, in welchem eine Welle in zwei Drehlagern gelagert ist. Von diesen Drehlagern weist wenigstens eines einen Innenring auf, der ohne radiales Bewegungsspiel auf einem Tragbereich eines Lagerabschnitts der Welle sitzt. Um die Lebensdauer des wenigstens einen Drehlagers zu verlängern, entspricht die axiale Länge des Tragbereichs einem mittleren Bereich des Lagerabschnitts, wobei in beiden äußeren Bereichen ein radiales Bewegungsspiel zwischen den äußeren Bereichen und dem Innenring angeordnet ist. From DE 103 60 003 A1 a piston machine with a housing is known, in which a shaft is mounted in two pivot bearings. Of these pivot bearings, at least one has an inner ring which sits without radial play on a bearing portion of a bearing portion of the shaft. To extend the life of the at least one pivot bearing, the axial length of the support portion corresponds to a central region of the bearing portion, wherein in both outer regions, a radial movement clearance between the outer regions and the inner ring is arranged.
Aus der DE 198 52 246 A1 ist eine Axialkolbenmaschine mit einem Gehäuse bekannt, in dem eine Welle drehbar gelagert und durch einen Dichtring abgebildet ist. Der Dichtring ist dabei in einem Ringspalt zwischen der Welle und einer Gehäusewand angeordnet und berührt mit seinem Innenrand die Welle. Zur Verhinderung oder Verminderung von Festkörperverschmutzungen im Bereich der Ecke zwischen dem Innenrand des Dichtrings und der Welle ist an der Innenseite des Dichtrings axial gegenüberliegend eine Ringschulter an der Welle angeordnet. From DE 198 52 246 A1 an axial piston machine with a housing is known, in which a shaft is rotatably mounted and represented by a sealing ring. The sealing ring is arranged in an annular gap between the shaft and a housing wall and touched with its inner edge of the shaft. To prevent or reduce solid contaminants in the region of the corner between the inner edge of the sealing ring and the shaft, an annular shoulder is arranged on the shaft axially opposite the inner side of the sealing ring.
Aus der DE 199 02 518 C2 ist eine Kolbenmaschine mit einem Gehäuse bekannt, das einen Gehäuseinnenraum umschließt, in dem eine Triebwelle drehbar gelagert ist. Diese Triebwelle durchsetzt eine Gehäusewand in einem Durchführungsloch und ist an dieser durch ein Wälzlager gelagert sowie durch einen außenseitig vom Wälzlager angeordneten Dichtring abgedichtet. Die Kolbenmaschine besitzt darüber hinaus eine Trennwand, die zwischen dem Dichtring und dem Wälz- lager angeordnet ist und die einen Hauptraum, in welchem das Wälzlager angeordnet ist, von einem Nebenraum, der durch den Dichtring begrenzt abgedichtet ist, trennt. Zudem ist ein Umwälzkreislauf zwischen dem Hauptraum und dem Nebenraum vorgesehen, der von dem Einlasskanal und dem Auslasskanal getrennt ausgebildet ist. Über eine Fördereinrichtung wird dabei eine Strömung in dem Umwälzkreislauf erzeugt. Hierdurch soll insbesondere eine Kolbenmaschine geschaffen werden, die bei Vermeidung von schädlichen Beaufschlagungen des Dichtrings durch Druckschwankungen die Schmiegung und Kühlung eines Dichtrings gewährleistet. From DE 199 02 518 C2 a piston engine with a housing is known, which encloses a housing interior, in which a drive shaft is rotatably mounted. This drive shaft passes through a housing wall in a feedthrough hole and is mounted on this by a roller bearing and sealed by an outside of the rolling bearing arranged sealing ring. The piston engine also has a partition, which is located between the sealing ring and the rolling element. is arranged bearing and a main space in which the rolling bearing is arranged, separated from an adjacent space which is sealed by the sealing ring separated. In addition, a recirculation loop is provided between the main space and the subspace, which is formed separately from the inlet channel and the outlet channel. Via a conveyor while a flow is generated in the circulation. As a result, in particular, a piston engine is to be created, which ensures the osculation and cooling of a sealing ring by avoiding harmful loading of the sealing ring by pressure fluctuations.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Axialkolbenmaschine der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere einfacher herzustellen ist. The present invention addresses the problem of providing for an axial piston machine of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which is in particular easier to manufacture.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, erstmals einen Rotor einer Axialkolbenmaschine nicht einteilig bzw. einstückig, sondern in gebauter Art und Weise auszubilden. Erfindungsgemäß ist dabei auf einer Welle der Axialkolbenmaschine zumindest ein Funktionsteil mittels thermischem Fügeverfahren oder mittels Presssitz fixiert ist. Die erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine besitzt dabei in bekannter Weise den zuvor beschriebenen Rotor mit der Welle, welche drehfest mit einer Scheibe verbunden ist. Ringförmig um und koaxial zu dieser Welle sind Zylinder angeordnet, in welchen Kolben translatorisch verstellbar angeordnet sind. Jedem Zylinder ist dabei eine Einlassöffnung zugeordnet. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Welle als gebaute Welle ist es auf- grund heute bekannter hoch präziser Fügeverfahren deutlich einfacher, den Rotor der Axialkolbenmaschine, das heißt die Welle samt darauf fixierter Funktionsteile herzustellen. Bisherige Rotoren waren dabei oftmals einstückig ausgebildet, insbesondere gegossen, wodurch ein vergleichsweise hoher Nachbearbeitungsaufwand des gesamten Rotors, das heißt der Welle und der damit integral ausgeführten Funktionsteile bestand. Mit modernen Fügeverfahren kann somit die Herstellung des Rotors, das heißt der Welle und der darauf gefügten Funktionsteile deutlich vereinfacht und darüber hinaus deutlich variabler gestaltet werden, da flexibel und individuell lediglich diejenigen Funktionsteile auf der Welle gefügt werden, welche für die jeweilige Ausführungsform der Axialkolbenmaschine auch erforderlich sind. Zudem erübrigt sich der bisher erforderliche, sehr hohe Nach- bearbeitungsaufwand, da sowohl die Welle als auch die Funktionsteile bereits vor dem Fügen fertig bearbeitet sind. Besonders das thermische Fügen wird bereits seit langem beim Fügen von beispielsweise Nocken auf Nockenwellen angewandt und ist dabei ein somit äußerst erprobter Fertigungsprozess. The present invention is based on the general idea, not for the first time a rotor of an axial piston machine in one piece or in one piece, but in a constructed manner. According to the invention, at least one functional part is fixed on a shaft of the axial piston machine by means of a thermal joining method or by means of a press fit. The axial piston according to the invention has in a known manner the rotor described above with the shaft which is rotatably connected to a disc. Cylindrical around and coaxial with this shaft cylinders are arranged, in which pistons are arranged translationally adjustable. Each cylinder is assigned an inlet opening. Due to the inventive design of the shaft as a built shaft, it is reason today known high-precision joining method much easier to produce the rotor of the axial piston machine, that is, the shaft together with fixed functional parts. Previous rotors were often integrally formed, in particular cast, whereby a comparatively high post-processing effort of the entire rotor, that is, the shaft and the integral integral functional parts existed. With modern joining method thus the production of the rotor, that is, the shaft and the functional parts attached thereto can be significantly simplified and also made much more variable because flexible and individual only those functional parts are joined to the shaft, which for the respective embodiment of the axial piston machine also required are. In addition, the hitherto required, very high post-processing effort is unnecessary, since both the shaft and the functional parts are already finished before joining. In particular, thermal joining has long been used in the joining of, for example, cams on camshafts and is thereby an extremely well-tested manufacturing process.
Zweckmäßig ist das Funktionsteil als Schrägscheibe, als Ventilkörper eines Walzenschieberventils oder als Lager ausgebildet. Bereits diese nicht abschließende Aufzählung lässt erahnen, dass als Funktionsteile nahezu sämtliche mit der Welle drehfest zu verbindenden Bauteile in Frage kommen und zwar unabhängig von deren Form, Gestalt oder Größe. Suitably, the functional part is designed as a swash plate, as a valve body of a roller valve or as a bearing. Already this non-exhaustive enumeration gives an idea that almost all components that are to be connected non-rotatably to the shaft can be used as functional parts, irrespective of their shape, shape or size.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist die Welle einen konstanten Außendurchmesser auf bzw. zumindest einen Funktionsabschnitt, auf dem ein zugehöriges Funktionsteil fixierbar ist. Im Idealfall ist somit die Welle mit einigen wenigen Funktionsabschnitten ausgestattet, welche sich im Durchmesser nicht unterschieden. Hierdurch kann auf bisher erforderliche Anschläge in Axialrichtung verzichtet werden und eine Positionierung der Funktionsteile "frei" auf der Welle ermöglicht werden. Zur Fixierung sind auf den Funktions- teilen Referenzenflächen angeordnet, mit denen in der Fügeeinrichtung die Lage der Funktionsteile zur Welle, ähnlich wie bei einer bisher bekannten Nockenmontage auf einer Nockenwelle, bestimmt wird. Durch den konstanten Außendurchmesser der Welle kann diese beispielsweise als gezogenes Rohr ausgebildet werden, wodurch deutlich höhere Qualitätsanforderungen erfüllbar sind, als dies bei gegossenen Wellen möglich war. In an advantageous development of the solution according to the invention, the shaft has a constant outer diameter or at least one functional portion on which an associated functional part can be fixed. Ideally, therefore, the shaft is equipped with a few functional sections, which did not differ in diameter. As a result, previously required stops in the axial direction can be dispensed with and a positioning of the functional parts "free" on the shaft can be made possible. For fixation, refer to the functional arranged reference surfaces arranged with which in the joining device, the position of the functional parts to the shaft, similar to a previously known cam assembly on a camshaft, is determined. Due to the constant outer diameter of the shaft, this can be formed, for example, as a drawn tube, whereby significantly higher quality requirements can be met, as was possible with cast shafts.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Welle über eine Magnetkupplung mit einem anzutreibenden Aggregat verbunden. Die Axialkolbenmaschine ist üblicherweise über einen entsprechenden ethanolhalti- gen Kreislauf mit einem Wärmetauscher mit dem Verbrennungsmotor verbunden. Die aus dem Verbrennungsmotor ausgestoßenen heißen Abgase erzeugen dabei die für die Verdampfung des Ethanols erforderliche Energie, so dass dieses in den Zylindern expandieren und die Axialkolbenmaschine antreiben kann. Da derartiges Ethanol jedoch leicht entflammbar ist, muss die Axialkolbenmaschine unbedingt hermetisch abgedichtet sein, um ein unbeabsichtigtes Entweichen des Ethanols auf jeden Fall verhindern zu können. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Magnetkupplung, beispielsweise anstatt eines radialen Wellendicht- rings, kann eine absolut hermetische Abdichtung problemlos erreicht werden, da eine Übertragung des Drehmoments ausschließlich aufgrund von Magnetfeldern erfolgt. Eine derartige Magnetkupplung bietet darüber hinaus den großen Vorteil, dass Reibungsverluste insbesondere im Bereich einer Dichtung wegfallen, welche einen vergleichsweise großen Verlust des Wirkungsgrades bedeuten können. Generell ist dabei auch denkbar, dass die Magnetkupplung als Getriebe ausgebildet ist, wodurch eine nahezu beliebige Übersetzung der Drehgeschwindigkeit der Welle auf ein nachfolgendes über die Magnetkupplung gekoppeltes anzutreibendes Aggregat möglich ist. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemaßen Lösung ist auf der Schrägscheibe ein Kollektor, insbesondere in der Art eines Schwannnns, eines Edelstahlgestricks oder eines Vlies angeordnet, welcher aus dem aus den Zylindern ausgestoßenen Arbeitsmedium Öl abscheidet und sammelt. Zum Antrieb der Axialkolbenmaschine wird üblicherweise ein Ethanolgemisch verwendet, welches von Verbrennungsabgasen des Verbrennungsmotors über einen Wärmetauscher erhitzt wird und anschließend in den Zylindern der Axialkolbenmaschine expandiert. Nach der Expansion wird das Ethanolgemisch aus den Zylindern ausgestoßen, wobei dieses Ethanolgemisch aerosol mitgeführte Bestandteile enthält. Diese Ölbestandteile werden beispielsweise beim Aufprall auf die Schrägscheibe und/oder die Welle abgeschieden und über den erfindungsgemäß vorgesehenen Kollektor an einer vordefinierten Stelle gesammelt um weitere Schmierfunktionen, beispielsweise für ein Kalottenlager und/oder einen Gleitstein, genutzt zu werden. Das durch den Kollektor abgeschiedene bzw. dort gesammelte Öl kann beispielsweise durch die Fliehkraftwirkung in den Bereich der Kalottenlager bzw. der Gleitsteine abgeschleudert werden, wodurch diese zuverlässig geschmiert werden können. Hierfür ist der Kollektor beispielsweise so angeordnet, dass das darin gesammelte Öl fliehkraftbedingt an das Kalottenlager und/oder den Gleitstein gespritzt werden kann. In an advantageous embodiment of the solution according to the invention, the shaft is connected via a magnetic coupling with a driven unit. The axial piston machine is usually connected to the internal combustion engine via a corresponding ethanol-containing circuit with a heat exchanger. The hot exhaust gases emitted from the internal combustion engine thereby generate the energy required for the evaporation of the ethanol so that it can expand in the cylinders and drive the axial piston engine. However, since such ethanol is highly flammable, the axial piston machine must be hermetically sealed in order to prevent inadvertent escape of the ethanol in any case. By using the magnetic coupling according to the invention, for example instead of a radial shaft sealing ring, an absolutely hermetic seal can be achieved without problems, since a transmission of the torque takes place exclusively due to magnetic fields. Such a magnetic coupling also offers the great advantage that friction losses are eliminated, in particular in the region of a seal, which can mean a comparatively large loss of efficiency. In general, it is also conceivable that the magnetic coupling is designed as a gear, whereby a virtually arbitrary ratio of the rotational speed of the shaft to a subsequent coupled via the magnetic coupling driven unit is possible. In a further advantageous embodiment of the inventive solution, a collector, in particular in the manner of a Schwannnns, a Edelstahlgestricks or a fleece is arranged on the swash plate, which separates from the ejected from the cylinders working fluid and collects oil. To drive the axial piston machine, an ethanol mixture is usually used, which is heated by combustion exhaust gases of the internal combustion engine via a heat exchanger and then expanded in the cylinders of the axial piston machine. After expansion, the ethanol mixture is expelled from the cylinders, this ethanol mixture containing aerosol entrained components. These oil components are deposited, for example, upon impact on the swash plate and / or the shaft and collected on the inventively provided collector at a predefined location to further lubricating functions, for example, for a spherical bearing and / or a sliding block to be used. The separated or collected by the collector oil can be thrown off, for example by the centrifugal force in the region of the spherical bearing or the sliding blocks, which can be lubricated reliably. For this purpose, the collector is arranged, for example, so that the oil collected therein can be injected centrifugally due to the spherical bearing and / or the sliding block.
Zweckmäßig weist die Schrägscheibe einen schrägen Öldurchlass auf, durch welchen das abgeschiedene und vom Kollektor gesammelte Öl an die Unterseite der Schrägscheibe gelangen und von dort in Richtung des Kalottenlagers und/oder des Gleitsteins gespritzt werden kann. Durch den schrägen Öldurchlass ist somit eine beidseitige Schmierung des Kalottenlagers bzw. der Gleitsteine möglich. Der Auslass des Öldurchlasses an der Unterseite der Schrägscheibe liegt dabei radial außerhalb des Einlasses an der Oberseite, so dass der Öldurch- tritt aufgrund von Fliehkräften bewirkt wird. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemaßen Lösung ist in der Welle ein Ölführungskanal vorgesehen, der vom Kollektor zu einem Lager und/oder zu einer Labyrinthdichtung der Welle am Gehäuse führt. Ein Ansaugen des im Kollektor gesammelten Öls durch den Ölführungskanal kann dabei beispielsweise entweder nach dem Prinzip einer Wasserstrahlpumpe durch eine geringe Menge durchströmten Hochdruckgases bzw. durch eine Förderwirkung einer in einem Dichtungsbereich angeordneten Labyrinthdichtung erfolgen. Die Labyrinthdichtung fördert dabei vom kleineren Durchmesser zum größeren Durchmesser hin, bzw. durch die radial stehenden Dichtspalte durch eine Schleuderwirkung das erforderliche Öl. Die Labyrinthdichtung selbst besitzt dabei zudem die Aufgabe, den eigentlichen radialen Wellendichtring vor Druckstößen zu schützen und dient darüber hinaus als Dichtung zum Druckraum hin. Der Suitably, the swash plate has an oblique oil passage through which the separated and collected by the collector oil can reach the bottom of the swash plate and can be injected from there in the direction of the spherical bearing and / or the sliding block. By the oblique oil passage thus a two-sided lubrication of the spherical bearing or the sliding blocks is possible. The outlet of the oil passage at the bottom of the swash plate is located radially outside of the inlet at the top, so that the oil passage is caused due to centrifugal forces. In a further advantageous embodiment of the inventive solution, an oil guide channel is provided in the shaft, which leads from the collector to a bearing and / or to a labyrinth seal of the shaft on the housing. An intake of the oil collected in the collector through the oil guide channel can be carried out, for example, either by the principle of a water jet pump through a small amount of high pressure gas flowed through or by a conveying action of a arranged in a sealing region labyrinth seal. The labyrinth seal promotes from the smaller diameter to the larger diameter, or through the radial sealing gaps by a centrifugal effect, the required oil. The labyrinth seal itself also has the task of protecting the actual radial shaft seal from pressure surges and also serves as a seal to the pressure chamber. Of the
Totraumbereich des radialen Wellendichtringes, der durch den Kollektor und den Ölführungskanal durch die Welle mit Frischöl versorgt wird, muss dabei unbedingt eine Durchströmung erfahren, damit die im Wellendichtring entstehende Wärme zuverlässig abgeleitet werden kann. Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Ölführungskanal innerhalb der Welle ist somit nicht nur die Schmierung eines Lagers, sondern zudem auch die Kühlung eines radialen Wellendichtrings problemlos möglich. Totraumbereich the radial shaft seal, which is supplied by the collector and the oil guide channel through the shaft with fresh oil, it must necessarily undergo a flow, so that the resulting heat in the shaft seal can be reliably dissipated. By inventively provided oil passage within the shaft thus not only the lubrication of a bearing, but also the cooling of a radial shaft seal is easily possible.
Zweckmäßig ist die Welle über zumindest ein als Wälzlager ausgebildetes Festlager gelagert, wobei das Festlager als angestelltes Kugellager ausgebildet ist. Ein derartiges Wälzlager kann beispielsweise zwei benachbarte Kugellager aufweisen, wobei deren Innenringe jeweils durch einen Presssitz auf der Welle montiert werden. Eine axiale Abstützung am Gehäuse erfolgt dabei über einen Außenring des ersten Kugellagers. Der Innenring des zweiten Kugellagers wird dabei nach dem Einbau der Welle in das Gehäuse noch nachgedrückt, wodurch ein Axialspiel eliminiert werden kann und zwar ohne aufwändige Verschraubung, Ausgleichselemente oder Tellerfedern, die ansonsten erforderlich wären, um das nichterwünschte Axialspiel zu eliminieren. Ein derartiges Axialspiel bewirkt nämlich eine unerwünschte Toleranz bei den jeweiligen Kolben, und damit ein Schadvolumen, welches den Wirkungsgrad ebenfalls negativ beeinflusst. Suitably, the shaft is mounted on at least one designed as a rolling bearing fixed bearing, wherein the fixed bearing is designed as an employee ball bearings. Such a rolling bearing may for example have two adjacent ball bearings, wherein the inner rings are each mounted by a press fit on the shaft. An axial support on the housing takes place via an outer ring of the first ball bearing. The inner ring of the second ball bearing is still pressed after the installation of the shaft in the housing, whereby an axial clearance can be eliminated and without complex screwing, balancing elements or disc springs, which would otherwise be required to to eliminate unwanted axial play. Namely, such an axial clearance causes an undesirable tolerance in the respective pistons, and thus a harmful volume, which also adversely affects the efficiency.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine ist der Kollektor derart ausgebildet ist, dass abgeschiedenes Öl nur in den Bereichen fliehkraftbedingt abgeschleudert wird, in denen sich ein Kalottenlager und/oder ein Gleitstein befinden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Kollektor eine Mulde in der Schrägscheibe aufweist oder durch diese gebildet ist, die partiell in Richtung der Gleitsteine und/oder der Kalottenlager abgeflacht und dadurch geöffnet ist. Alternativ dazu kann der Kollektor auch einen Ring aufweisen, der partiell in Richtung der Gleitsteine und/oder der Kalottenlager geöffnet ist, um abgeschiedenes Öl abzuschleudern. Hierzu besitzt der Ring eine Öffnung, die in Radialrichtung fluchtend zum Kalottenlager angeordnet ist. Ein fliehkraftbedingter Austritt von abgeschiedenem Öl aus dem Ring kann somit ausschließlich über die Öffnung erfolgen. Dieser Ring kann beispielsweise als Blechring oder als Kunststoffring ausgebildet sein. In a further advantageous embodiment of the axial piston according to the invention, the collector is designed such that separated oil is centrifugally thrown off only in those areas in which there are a spherical bearing and / or a sliding block. This can be achieved in that the collector has or is formed by a depression in the swash plate, which is partially flattened in the direction of the sliding blocks and / or the spherical bearings and thereby opened. Alternatively, the collector may also include a ring which is partially open in the direction of the sliding blocks and / or the spherical bearings to spin off separated oil. For this purpose, the ring has an opening which is arranged in the radial direction in alignment with the spherical bearing. A centrifugally induced leakage of separated oil from the ring can thus take place exclusively through the opening. This ring may be formed, for example, as a metal ring or a plastic ring.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen. Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, wherein the same reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Es zeigen, jeweils schematisch It show, each schematically
Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine mit gebauter welle und Magnetkupplung, 1 is a sectional view through an axial piston machine according to the invention with a built shaft and magnetic coupling,
Fig. 2 eine Darstellung wie in Figur 1 , jedoch ohne Magnetkupplung und mit Ölführungskanal in der Welle, 2 is a view as in Figure 1, but without magnetic coupling and with oil guide channel in the shaft,
Fig. 3 . eine Schnittdarstellung durch eine Schrägscheibe mit einem Kollektor, der eine Mulde aufweist, Fig. 3. a sectional view through a swash plate with a collector having a trough,
Fig. 4 eine Darstellung wie in Fig. 3, jedoch mit einem Kollektor mit einem Fig. 4 is a view as in Fig. 3, but with a collector with a
Ring.  Ring.
Entsprechend den Figuren 1 und 2, weist eine erfindungsgemäße Axialkolbenmaschine 1 , welche beispielsweise Bestandteil eines nicht näher gezeigten Wärmerückgewinnungssystems 2 eines Kraftfahrzeuges sein kann, einen Rotor 37 mit einer Welle 3 auf, welche drehfest mit einer Schrägscheibe 4 verbunden ist. Um die Welle 3 herum und koaxial zu dieser angeordnet sind vorzugsweise zumindest vier Zylinder 5, in welchen gebaute und hohle Kolben 6 translatorisch verstellbar angeordnet sind. Jeder dieser Kolben 6 ist dabei über ein Kalottenlager 7 und einen Gleitstein 8 mit der Schrägscheibe 4 zum Antrieb der Welle 3 gekoppelt. Jedem Zylinder 5 ist darüber hinaus eine Einlassöffnung 9 zugeordnet. Die Axialkolbenmaschine 1 besitzt dabei eine Steuerscheibe 10, die die jeweilige Ein- lassöffnung 9 abdeckt und eine exzentrisch angeordnete Durchgangsöffnung 1 1 besitzt. Die Steuerscheibe 10 ist dabei drehfest mit der Welle 3 verbunden. Bei jeder Umdrehung der Steuerscheibe 10 überstreicht deren Durchgangsöffnung 1 1 jeweils einmal jede Einlassöffnung 9 und ermöglicht dadurch einen Zutritt von Arbeitsmedium in den zugehörigen Zylinder 5. Das Arbeitsmedium, insbesondere ein Ethanolgemisch, wird dabei zuvor in einem Sammelraum 12 unter Druck gesammelt, wobei dieser Sammelraum 12 beispielsweise über einen Wärmetauscher mit einem Abgasstrang eines Verbrennungsmotors wärmeübertragend verbunden werden kann. In dem Sammelraum 12 wird das durch die Abgaswärme des Abgasstrangs erhitztes und unter Druck stehendes Ethanolgemisch gesammelt, bevor es zur Expansion und damit zum Antrieb der Axialkolbenmaschine 1 in den jeweiligen Zylinder 5 geleitet wird. According to FIGS. 1 and 2, an axial piston machine 1 according to the invention, which may for example be part of a heat recovery system 2 of a motor vehicle, not shown in more detail, has a rotor 37 with a shaft 3 which is connected in a rotationally fixed manner to a swash plate 4. Arranged around the shaft 3 and coaxially therewith are preferably at least four cylinders 5, in which built and hollow pistons 6 are arranged so as to be translationally adjustable. Each of these pistons 6 is coupled via a spherical bearing 7 and a sliding block 8 with the swash plate 4 for driving the shaft 3. Each cylinder 5 is also assigned an inlet opening 9. The axial piston machine 1 in this case has a control disk 10 which covers the respective inlet opening 9 and has an eccentrically arranged passage opening 11. The control disk 10 is rotatably connected to the shaft 3. at each revolution of the control disk 10 passes through the passage opening 1 1 each time each inlet opening 9 and thereby allows access of working fluid in the associated cylinder 5. The working medium, in particular an ethanol mixture is previously collected in a collecting space 12 under pressure, said collecting space 12th For example, can be connected via a heat exchanger with an exhaust line of an internal combustion engine heat transfer. In the collecting space 12, the heated by the exhaust heat of the exhaust line and pressurized ethanol mixture is collected before it is directed to the expansion and thus to drive the axial piston machine 1 in the respective cylinder 5.
Erfindungsgemäß ist nun bei den gemäß den Figuren 1 und 2 dargestellten Axialkolbenmaschinen 1 der Rotor 37, als gebauter Rotor 37 ausgebildet, wobei auf der Welle 3 zumindest ein Funktionsteil 13 mittels thermischen Fügeverfahren oder mittels Presssitz fixiert ist. Der Vorteil eines gebauten Rotors 37 ist dabei klar ersichtlich, da nunmehr nicht mehr der gesamte Rotor 37, d.h. die Welle 3 und die Funktionsteile 13, beispielsweise die Schrägscheibe 4, ein Lager 14, 28, eine Steuerscheibe 10 oder ein Ventilkörper 15 zusammen hergestellt werden müssen, sondern einzeln und dadurch deutlich einfacher. Insbesondere entfällt auch eine aufwändige Nachbearbeitung, die bei bisheriger Welle mit einstückig damit ausgebildeten Funktionsteilen zwingend erforderlich war. Die Funktionsteile 13, d.h. beispielsweise die Schrägscheibe 4, der Ventilkörper 15 des Walzenschieberventils und/oder das Lager 14, 28 sind dabei vorzugsweise über einen thermischen Presssitz, alternativ aber auch über einen Längs- oder Querpresssitz auf der Welle 3 fixiert. Die Welle 3 weist dabei vorzugsweise einen konstanten Außendurchmesser auf und kann insbesondere als gezogenes und damit qualitativ höchstwertig herstellbares Rohr ausgebildet sein. Zudem weist die Welle 3 mindestens einen Funktionsabschnitt 16 auf, auf welchem ein zugehöriges Funktionsteil 13, d.h. beispielsweise die Schrägscheibe 4 oder die Steuerscheibe 10, fixierbar ist. Vorzugsweise ist somit die Welle 3 als durchgehendes Rohr mit einigen Funktionsabschnitten 16 ausgebildet, welche sich jedoch in ihrem Durchmesser nicht unterscheiden. Hierdurch kann insbesondere auf bisher erforderliche Anschläge in Axialrichtung verzichtet und die Positionierung der Funktionsteile 13 "frei" auf der Welle 3 erreicht werden. Hierfür sind auf den Funktionsteilen 13 Referenzflächen angeordnet, mit denen in der Fügeeinrichtung die Lage der einzelnen Funktionsteile 13 zur Welle 3 bestimmt wird. Dies kann dabei ähnlich einer bereits seit langem bekannten Montage von Nocken auf einer Nockenwelle erfolgen. According to the invention, the rotor 37 is now designed as a constructed rotor 37 in the axial piston machines 1 shown in FIGS. 1 and 2, wherein at least one functional part 13 is fixed on the shaft 3 by means of thermal joining methods or by means of a press fit. The advantage of a built rotor 37 is clearly apparent, since now no longer the entire rotor 37, ie the shaft 3 and the functional parts 13, for example, the swash plate 4, a bearing 14, 28, a control disk 10 or a valve body 15 are made together but individually and therefore much easier. In particular, there is no need for elaborate reworking, which was absolutely necessary in the previous wave with integrally formed functional parts. The functional parts 13, ie for example the swashplate 4, the valve body 15 of the roller slide valve and / or the bearings 14, 28 are preferably fixed on the shaft 3 via a thermal press fit, but alternatively also via a longitudinal or transverse press fit. In this case, the shaft 3 preferably has a constant outer diameter and can be designed, in particular, as a drawn tube and thus of the highest quality that can be produced. In addition, the shaft 3 has at least one functional portion 16 on which an associated functional part 13, ie, for example, the swash plate 4 or the control disk 10, can be fixed. Preferably, therefore, the shaft 3 is formed as a continuous tube with some functional sections 16, which, however, do not differ in their diameter. This makes it possible in particular to dispense with previously required stops in the axial direction and the positioning of the functional parts 13 "free" on the shaft 3 can be achieved. For this purpose, 13 reference surfaces are arranged on the functional parts, with which in the joining device, the position of the individual functional parts 13 to the shaft 3 is determined. This can be done similar to an already known for a long time mounting cams on a camshaft.
Betrachtet man die Figur 1 weiter, so kann man erkennen, dass die Welle 3, das heißt der Rotor 37, über eine Magnetkupplung 17 mit einem anzutreibenden Aggregat 18 verbunden ist. Eine derartige Magnetkupplung 17 kann beispielsweise an Stelle eines üblicherweise in diesem Bereich eingesetzten radialen Wellen- dichtring 19 (vgl. Figur 2) eingesetzt werden und ermöglicht eine hermetische Abdichtung der Axialkolbenmaschine 1 nach außen, wodurch insbesondere ein unerwünschter Austritt des leicht entflammbaren Ethanolgemisches zuverlässig vermieden werden kann. Zudem entfallen auch Reibungsverluste im Bereich einer Dichtung, beispielsweise einer Labyrinthdichtung 20, so dass eine besonders leichte Lagerung der Welle 3 erreicht werden kann. Die Magnetkupplung 17 kann darüber hinaus als Getriebe ausgebildet sein, insbesondere als Magnetgetriebe, und eine Übersetzung der Drehzahl ermöglichen. Die Magnetkupplung 17 kann auch von der Abtriebsseite her im Falle eines Mitschleppens der Axialkolbenmaschine 1 durch den Abtrieb, beispielsweise durch eine mechanische Kopplung mit dem Antriebsstrang eines LKWs oder eines PKWs, als Überlastkupplung dienen, um Beschädigungen zu vermeiden. Eine derartige Überlastkupplung, die als Magnetkupplung 17 ausgebildet ist, bewirkt ein Durchrutschen, sofern das Drehmoment die hierfür erforderlichen Magnetkräfte in der Magnetkupplung 17 übersteigt. In der Magnetkupplung 17 können beispielsweise Eisenstäbe 21 vorgesehen werden, mit welchen die Übersetzungswirkung realisiert werden kann. Zwischen den Eisenstäben 21 und einem Antriebsrotor 22, welcher drehfest mit der Welle 3 verbunden ist, ist eine Dichthülse 23 angeordnet, welche die hermetische Abdichtung der Axialkolbenmaschine 1 ermöglicht. Über eine Passfeder 24 erfolgt dabei die Drehmomentübertragung von der Welle 3 auf den Antriebsrotor 22. Looking further at the figure 1, it can be seen that the shaft 3, that is, the rotor 37, is connected via a magnetic coupling 17 to a driven unit 18. Such a magnetic coupling 17 can be used, for example, instead of a radial shaft sealing ring 19 (see FIG. 2) which is usually used in this area and allows a hermetic sealing of the axial piston machine 1 to the outside, whereby in particular unwanted leakage of the easily inflammable ethanol mixture can be reliably avoided can. In addition, friction losses in the region of a seal, for example a labyrinth seal 20, so that a particularly easy mounting of the shaft 3 can be achieved omitted. The magnetic coupling 17 may also be designed as a transmission, in particular as a magnetic transmission, and allow a translation of the speed. The magnetic coupling 17 can also serve from the output side in the case of entrainment of the axial piston 1 by the output, for example by a mechanical coupling with the drive train of a truck or a car as overload clutch to avoid damage. Such an overload clutch, which is designed as a magnetic coupling 17, causes slippage, provided that the torque exceeds the magnetic forces required in the magnetic coupling 17. In the magnetic coupling 17, for example, iron rods 21 may be provided, with which the translation effect can be realized. Between the iron rods 21 and a drive rotor 22 which is rotatably connected to the shaft 3, a sealing sleeve 23 is arranged, which enables the hermetic sealing of the axial piston machine 1. The torque transmission from the shaft 3 to the drive rotor 22 takes place via a feather key 24.
Betrachtet man nochmals die Figuren 1 und 2, so kann man erkennen, dass auf der Schrägscheibe 4 ein Kollektor 25, insbesondere in der Art eines Schwamms oder eines Vlieses, angeordnet ist, welcher zum Sammeln von Öl dient. Dieses Öl wird ursprünglich in dem Ethanolgemisch aerosol mitgeführt und nach dem Arbeitstakt aus den Zylindern 5 ausgestoßen. Beim Ausstoßen des ölnebelhaltigen Ethanolgemisches prallt dieses entweder an eine nichtgezeigte Prallplatte, an die Schrägscheibe 4 und/oder an die Welle 3, wodurch das aerosol im Ethanolgemisch enthaltene Öl abgeschieden wird. Anschließend läuft dies aufgrund von Schwerkraft bzw. Fliehkraft in Richtung des Kollektors 25 und wird dort gesammelt. Hierdurch kann die Bildung eines Schmiermitteldepots erreicht werden, wobei aus diesem Öl- bzw. Schmiermittel fliehkraftbedingt an das Kalottenlager 7 und/oder den Gleitstein 8 gespritzt werden kann und diese dadurch schmiert. Looking again at Figures 1 and 2, it can be seen that on the swash plate 4, a collector 25, in particular in the manner of a sponge or a fleece, is arranged, which serves for collecting oil. This oil is initially entrained in the ethanol mixture aerosol and ejected from the cylinders 5 after the power stroke. When the oil-mist-containing ethanol mixture is ejected, it either bounces against a baffle plate (not shown), against the swash plate 4 and / or onto the shaft 3, whereby the oil contained in the ethanol mixture aerosol is separated off. Subsequently, this is due to gravity or centrifugal force in the direction of the collector 25 and is collected there. In this way, the formation of a lubricant reservoir can be achieved, with centrifugal force can be sprayed from this oil or lubricant to the spherical bearing 7 and / or the sliding block 8 and lubricates this.
Die Schrägscheibe 4 durchdringend ist ein schräger Öldurchlass 26 vorgesehen, durch welchen abgeschiedenes Öl vom Kollektor 25 an die Unterseite der The swash plate 4 penetrating an oblique oil passage 26 is provided, through which separated oil from the collector 25 to the bottom of the
Schrägscheibe 4 gelangen und von dort ebenfalls fliehkraftbedingt in Richtung des Kalottenlagers 7 und/oder des Gleitsteins 8 gespritzt werden kann. Swash plate 4 reach and from there also centrifugal force in the direction of the spherical bearing 7 and / or the sliding block 8 can be injected.
Innerhalb der Welle 3 kann darüber hinaus ein Ölführungskanal 27 vorgesehen sein, der vom Kollektor 25 zu einem Lager 14, 28, 28' und/oder zur Labyrinthdichtung 20 der Welle 3 am Gehäuse 29 führt. Der im Ölführungskanal 27 geförderte Schmiermittel ström bzw. Ölstrom kann dabei entweder nach dem Prinzip einer Wasserstrahlpumpe durch eine geringe Menge durchströmten Hochdruckgases bzw. durch eine Förderwirkung einer im Dichtungsbereich angeordneten Labyrinthdichtung 20 erfolgen. Die Labyrinthdichtung 20 dient dabei dem Schutz des radialen Wellendichtrings 19 vor Druckstößen und dient darüber hinaus als Abdichtung der Axialkolbenmaschine 1 . Über die radialen im Bereich der Labyrinthdichtung 20 angeordneten Abschnitte des Ölführungskanals 27 wird Schmieröl aus dem Kollektor 25 angesaugt, wobei die Saugwirkung durch die gestufte Labyrinthdichtung 20 erzeugt wird. Die Labyrinthdichtung 20 fördert dabei vom kleineren Durchmesser zum größeren Durchmesser bzw. durch die radial stehenden Dichtspalte aufgrund der dort wirkenden Schleuderwirkung. Durch das Ansaugen von Schmieröl aus dem Kollektor 25 kann der radiale Wellendichtring 19 geschmiert und die in diesem entstehende Wärme abgeleitet werden. Within the shaft 3, moreover, an oil guide channel 27 may be provided which leads from the collector 25 to a bearing 14, 28, 28 'and / or to the labyrinth seal 20 of the shaft 3 on the housing 29. The subsidized in the oil guide channel 27 Lubricant ström or oil flow can be done either by the principle of a water jet pump through a small amount of high-pressure gas flow through or by a conveying action of a arranged in the sealing region labyrinth seal 20. The labyrinth seal 20 serves to protect the radial shaft seal 19 from pressure surges and also serves as a seal of the axial piston machine first About the radial arranged in the region of the labyrinth seal 20 portions of the oil guide channel 27 lubricating oil is sucked from the collector 25, wherein the suction effect is generated by the stepped labyrinth seal 20. The labyrinth seal 20 thereby promotes the smaller diameter to the larger diameter or by the radial sealing gaps due to the centrifugal effect acting there. By sucking lubricating oil from the collector 25, the radial shaft seal 19 lubricated and derived in this heat can be derived.
Ein Teil der Labyrinthdichtung 20 wird dabei durch die Welle 3 selbst gebildet, die im Bereich des Durchbruchs durch das Gehäuse 29 stufenartig verjüngt ausgebildet ist. Die Welle 3 selbst ist darüber hinaus über zumindest ein als Wälzlager ausgebildetes Festlager 28' gelagert, wobei das Festlager 28' als angestelltes Kugellager ausgebildet ist. Das Festlager 28' gemäß der Figur 1 weist dabei zwei benachbart zueinander angeordnete Kugellager auf, mit jeweils einem Außenring 31 , 31 ' und einem Innenring 32, 32'. Bei der Montage der Welle 3 in der Axialkolbenmaschine 1 wird somit zunächst der Außenring 31 des ersten Kugellagers in eine entsprechende Ausnehmung am Gehäuse 29 eingelegt, wobei der Außenring 31 an einem Axialanschlag 33 eines Steges 34 des Gehäuses 29 anstößt. Anschließend werden die einzelnen, beispielsweise in einem Käfig gefassten Kugeln und die Welle 3 mit dem darauf gefügten Innenring 32 eingeschoben. Anschließend wird das zweite Kugellager montiert, wobei nach dem Einbau der Welle 3 der Innenring 32' des zweiten Kugellagers nachgedrückt und dadurch ein Axialspiel dieses Festlagers 28' eliminiert wird. Gesichert werden kann das Fest- lager 28' beispielsweise durch einen Sprengring 35, welcher den Innenring 32' des zweiten Kugellagers an einem ungewollten axialen Zurückbewegen hindert. A part of the labyrinth seal 20 is formed by the shaft 3 itself, which is tapered in the region of the opening through the housing 29 step-like. The shaft 3 itself is also mounted on at least one designed as a roller bearing fixed bearing 28 ', wherein the fixed bearing 28' is formed as an employed ball bearing. The fixed bearing 28 'according to the figure 1 in this case has two ball bearings arranged adjacent to each other, each with an outer ring 31, 31' and an inner ring 32, 32 '. When mounting the shaft 3 in the axial piston machine 1, the outer ring 31 of the first ball bearing is thus first inserted into a corresponding recess on the housing 29, wherein the outer ring 31 abuts an axial stop 33 of a web 34 of the housing 29. Subsequently, the individual, for example, taken in a cage balls and the shaft 3 are inserted with the inner ring 32 fitted thereon. Subsequently, the second ball bearing is mounted, after the installation of the shaft 3, the inner ring 32 'of the second ball bearing pressed and thereby an axial clearance of this fixed bearing 28' is eliminated. The festival can be secured Bearing 28 ', for example, by a snap ring 35, which prevents the inner ring 32' of the second ball bearing on an unwanted axial retraction.
Auf generell gleiche Weise kann auch das Lager 14 (vgl. Figur 2) geschmiert werden, wobei dieses außerhalb des Strömungsbereiches und dadurch ideal hinsichtlich einer Schmierung platziert ist. Zudem liegt das Lager 14 außerhalb des Hochdruckbereichs, welcher beispielsweise im Sammelraum 12 gegeben ist. In a generally similar manner, the bearing 14 (see Fig. 2) may be lubricated, placing it outside the flow region and thereby ideally with respect to lubrication. In addition, the bearing 14 is outside the high-pressure region, which is given for example in the plenum 12.
Eine weitere Lagerung der Welle 3 kann beispielsweise in zumindest einem als Gleitlager ausgebildetes Loslager 36 in Radialrichtung erfolgen, wobei das Loslager 36, insbesondere dessen Gleitkörper eine Polymerbeschichtung aufweisen kann, insbesondere ein Polymer mit einem PTFE-Anteil. Es können insbesondere die Gleiteigenschaften verbessert und ein Reibungswiderstand reduziert werden. Further storage of the shaft 3 can be carried out, for example, in at least one movable bearing designed as a sliding bearing 36 in the radial direction, wherein the floating bearing 36, in particular its sliding body may have a polymer coating, in particular a polymer with a PTFE content. In particular, the sliding properties can be improved and a frictional resistance can be reduced.
Betrachtet man den in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausschnitt der Axialkolbenmaschine 1 im Bereich der Schrägscheibe 4, so kann man erkennen, dass der Kollektor 25 derart ausgebildet ist, dass abgeschiedenes Öl nur in den Bereichen fliehkraftbedingt abgeschleudert wird, in denen sich ein Kalottenlager 7 und/oder ein Gleitstein 8 befindet. Dies kann beispielsweise durch die zwei nachfolgend beschriebenen Alternativen erreicht werden. If one looks at the section of the axial piston machine 1 shown in FIGS. 3 and 4 in the area of the swashplate 4, it can be seen that the collector 25 is designed such that separated oil is centrifugally driven only in the areas in which a spherical bearing 7 is produced and / or a sliding block 8 is located. This can be achieved, for example, by the two alternatives described below.
Gemäß der Fig. 3 weist der Kollektor 25 eine Mulde 38 in der Schrägscheibe 4 auf oder ist durch diese gebildet, die partiell in Richtung der Gleitsteine 8 und/oder der Kalottenlager 7 abgeflacht und dadurch geöffnet ist, um abgeschiedenes Öl abzuschleudern. Dazu ist in der Ausführungsform der Fig. 3 der abgeflachte Rand 39 auf der linken Seite vorgesehen, wogegen auf der rechten Seite ein hinterschnittartiger Rand 40 vorgesehen ist, der ein Herausschleudern von abgeschiedenem Öl verhindert. Alternativ dazu weist der Kollektor 25 gemäß der Fig. 4 einen Ring 41 auf oder ist durch diesen gebildet, der partiell in Richtung der Gleitsteine 8 und/oder der Kalottenlager 7 geöffnet ist, um abgeschiedenes Öl abzuschleudern. Hierzu besitzt der Ring 41 , der als Blechring oder als Kunststoffring ausgebildet sein kann, eine Öffnung 42 auf, die in Radialrichtung fluchtend zum Kalottenlager 7 angeordnet ist. Ein fliehkraftbedingter Austritt von abgeschiedenem Öl aus dem Ring 41 kann somit ausschließlich über die Öffnung 42 erfolgen. According to FIG. 3, the collector 25 has a recess 38 in the swash plate 4 or is formed by it, which is partially flattened in the direction of the sliding blocks 8 and / or the spherical bearing 7 and thereby opened to spin off separated oil. For this purpose, in the embodiment of Fig. 3, the flattened edge 39 is provided on the left side, whereas on the right side, an undercut-like edge 40 is provided which prevents ejection of separated oil. Alternatively, the collector 25 according to FIG. 4, a ring 41 or is formed by this, the partially in the direction the sliding blocks 8 and / or the spherical bearing 7 is opened to spin off separated oil. For this purpose, the ring 41, which may be formed as a sheet metal ring or as a plastic ring, an opening 42 which is arranged in the radial direction in alignment with the spherical bearing 7. A centrifugally induced discharge of separated oil from the ring 41 can thus take place exclusively via the opening 42.
Mit der erfindungsgemäßen Axialkolbenmaschine 1 und insbesondere deren gebauter Welle 3 lässt sich diese vergleichsweise einfach, aber dennoch qualitativ höchstwertig fertigen. With the axial piston machine 1 according to the invention and in particular its built-shaft 3, this can be comparatively simple, but still produce the highest quality.

Claims

Ansprüche claims
1 . Axialkolbenmaschine (1 ), 1 . Axial piston machine (1),
- mit einem Rotor (37) mit einer Welle (3), die drehfest mit einer Schrägscheibe (4) verbunden ist,  - With a rotor (37) having a shaft (3) which is non-rotatably connected to a swash plate (4),
- mit ringförmig um und koaxial zur Welle (3) angeordneten Zylindern (5), in welchen Kolben (6) translatorisch verstellbar angeordnet sind,  - With annularly around and coaxial with the shaft (3) arranged cylinders (5), in which piston (6) are arranged translationally adjustable,
- wobei jedem Zylinder (5) eine Einlassöffnung (9) zugeordnet ist,  - wherein each cylinder (5) is associated with an inlet opening (9),
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Rotor (37) als gebauter Rotor ausgebildet ist, wobei auf der Welle (3) zumindest ein Funktionsteil (13) mittels thermischem Fügeverfahren oder mittels Presssitz fixiert ist.  the rotor (37) is designed as a built-on rotor, wherein at least one functional part (13) is fixed on the shaft (3) by means of a thermal joining method or by means of a press fit.
2. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 , 2. Axial piston machine according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Funktionsteil (13) als Schrägscheibe (4), als Ventilkörper (15) eines Walzenschieberventils oder als Lager (14, 28) ausgebildet ist.  in that the functional part (13) is designed as a swash plate (4), as a valve body (15) of a roller slide valve or as a bearing (14, 28).
3. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, 3. Axial piston machine according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
- dass die Welle (3) einen konstanten Außendurchmesser aufweist, und/oder - That the shaft (3) has a constant outer diameter, and / or
- dass die Welle (3) zumindest einen Funktionsabschnitt (16) aufweist, auf welchem ein zugehöriges Funktionsteil (13) fixierbar ist. - That the shaft (3) has at least one functional portion (16) on which an associated functional part (13) is fixable.
4. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, 4. axial piston machine according to one of claims 1 to 3, characterized,
dass die Welle (3) über eine Magnetkupplung (17) mit einem anzutreibenden Aggregat (18) verbunden ist.  that the shaft (3) via a magnetic coupling (17) is connected to a driven unit (18).
5. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 4, 5. axial piston machine according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Magnetkupplung (17) als Getriebe ausgebildet ist.  that the magnetic coupling (17) is designed as a transmission.
6. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. Axial piston machine according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass auf der Schrägscheibe (4) ein Kollektor (25), insbesondere ein  that on the swash plate (4) has a collector (25), in particular a
Schwamm, ein Vlies oder ein Edelstahlgestrick, angeordnet ist, welcher aus dem aus den Zylindern (5) ausgestoßenen Arbeitsmedium Öl abscheidet und/oder sammelt.  Sponge, a fleece or a stainless steel knitted fabric, is arranged, which separates from the cylinder (5) ejected from the working fluid oil and / or collects.
7. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 6, 7. Axial piston machine according to claim 6,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Kollektor (25) derart angeordnet ist, dass darin gesammeltes Öl fliehkraftbedingt an ein Kalottenlager (7) und/oder einen Gleitstein (8) gespritzt wird.  that the collector (25) is arranged such that oil collected therein is centrifugally force-injected to a spherical bearing (7) and / or a sliding block (8).
8. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 6 oder 7, 8. Axial piston machine according to claim 6 or 7,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Schrägscheibe (4) einen Öldurchlass (26) aufweist, durch welchen abgeschiedenes Öl vom Kollektor (25) an die Unterseite der Schrägscheibe (4) gelangt und von dort in Richtung des Kalottenlagers (7) und/oder des Gleitsteins (8) gespritzt wird.  in that the swashplate (4) has an oil passage (26) through which separated oil from the collector (25) reaches the underside of the swashplate (4) and from there is sprayed in the direction of the spherical bearing (7) and / or the sliding block (8) becomes.
9. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, 9. axial piston machine according to claim 6, 7 or 8, characterized,
dass der Kollektor (25) derart ausgebildet ist, dass abgeschiedenes Öl nur in den Bereichen fliehkraftbedingt abgeschleudert wird, in denen sich ein Kalottenlager (7) und/oder ein Gleitstein (8) befinden.  in that the collector (25) is designed in such a way that separated oil is centrifugally thrown off only in the areas in which a spherical bearing (7) and / or a sliding block (8) are located.
10. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 9, 10. axial piston machine according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
- dass der Kollektor (25) eine Mulde (38) in der Schrägscheibe (4) aufweist oder durch diese gebildet ist, die partiell in Richtung der Gleitsteine (8) und/oder Kalottenlager (7) abgeflacht geöffnet ist, um abgeschiedenes Öl abzuschleudern, oder  the collector (25) has or is formed by a depression (38) in the swashplate (4) which is partially flattened in the direction of the sliding blocks (8) and / or spherical bearings (7) in order to spin off separated oil, or
- dass der Kollektor (25) einen Ring (41 ), insbesondere einen Blechring, aufweist, oder durch diesen gebildet ist, der partiell in Richtung der Gleitsteine (8) und/oder Kalottenlager (7) geöffnet ist, um abgeschiedenes Öl abzuschleudern.  - That the collector (25) has a ring (41), in particular a sheet metal ring, or is formed by this, which is partially open in the direction of the sliding blocks (8) and / or spherical bearing (7) to spin off deposited oil.
1 1 . Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 10, 1 1. Axial piston machine according to one of claims 6 to 10,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass in der Welle (3) ein Ölführungskanal (27) vorgesehen ist, der vom Kollektor (25) zu einem Lager (14,28) und/oder zu einer Labyrinthdichtung (20) der Welle (3) am Gehäuse (29) führt.  in that an oil guide channel (27) is provided in the shaft (3) and leads from the collector (25) to a bearing (14, 28) and / or to a labyrinth seal (20) of the shaft (3) on the housing (29).
12. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 1 1 , 12. axial piston machine according to one of claims 6 to 1 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass sich die Welle (3) im Bereich des Durchbruchs durch das Gehäuse (29) stufenartig verjüngt und dabei einen Teil der Labyrinthdichtung (20) bildet.  in that the shaft (3) tapers step-like in the region of the opening through the housing (29) and forms part of the labyrinth seal (20).
13. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, 13. Axial piston machine according to one of claims 1 to 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (3) über zumindest ein als Wälzlager ausgebildetes Festlager (28') gelagert ist, wobei das Festlager (28') als angestelltes Kugellager ausgebildet ist. characterized, the shaft (3) is mounted via at least one fixed bearing (28 ') designed as a roller bearing, wherein the fixed bearing (28') is designed as an adjusted ball bearing.
14. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, 14. Axial piston machine according to one of claims 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Schrägscheibe (4) nitriert ist und/oder eine DLC-Beschichtung aufweist.  that the swash plate (4) is nitrided and / or has a DLC coating.
15. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, 15. Axial piston machine according to one of claims 1 to 14,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Welle (3) über zumindest ein als Gleitlager ausgebildetes Loslager (30) in Radialrichtung gelagert ist, wobei das Loslager (30) eine Polymerbe- schichtung aufweist.  that the shaft (3) is mounted in the radial direction via at least one movable bearing (30) designed as a slide bearing, the movable bearing (30) having a polymer coating.
16. Wärmerückgewinnungssystem (2) in einem Kraftfahrzeug mit einer Axialkolbenmaschine (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 15. 16. Heat recovery system (2) in a motor vehicle with an axial piston machine (1) according to one of claims 1 to 15.
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