WO2016045849A1

WO2016045849A1 - Schrägscheibenmaschine

Info

Publication number: WO2016045849A1
Application number: PCT/EP2015/067944
Authority: WO
Inventors: Matthias Greiner
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2015-08-04
Publication date: 2016-03-31
Also published as: DE102014219365A1

Abstract

Schrägscheibenmaschine (1) als Axialkolbenpumpe (2) und/oder Axialkolbenmotor (3), umfassend eine um eine Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagerte Zylindertrommel (5) mit Kolbenbohrungen (6), in den Kolbenbohrungen (6) beweglich gelagerte Kolben (7), eine mit der Zylindertrommel (5) zumindest drehfest verbundene Antriebswelle (9), welche um die Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagert ist, eine um eine Schwenkachse (15) verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege (14) mit einer Auflagefläche (18) zur mittelbaren oder unmittelbaren Lagerung der Kolben (7) auf der Auflagefläche (18) und einer Gegenlagerfläche (17) zur Lagerung der Schwenkwiege (14), eine Wiegenlagerung (20) für die Schwenkwiege (14) mit einer Lagerfläche (23) und auf der Lagerfläche (23) der Wiegenlagerung (20) die Gegenlagerfläche (17) der Schwenkwiege (14) aufliegt, wobei die Schrägscheibenmaschine (1) wenigstens eine Abhebesicherung umfasst und mit der wenigstens einen Abhebesicherung (33) ein Abheben der Gegenlagerfläche (17) der Schwenkwiege (14) von der Lagerfläche (23) der Wiegenlagerung (20) blockiert ist.

Description

Beschreibung

Titel

Schrägscheibenmaschine Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrägscheibenmaschine gemäß dem

Oberbegriff des Anspruches 1 und einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 9.

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 Wiegenlagerung weist eine teiizylindermantelformige Lagerfläche auf und die Schwenkwiege eine teiizylindermantelformige Gegenlagerfläche auf. Die Gegenlagerfläche der Schwenkwiege liegt auf der Lagerfläche der

Wiegenlagerung auf, so dass die Schwenkwiege um die Schwenkachse verschwenkbar gelagert ist. In normalen Betriebszuständen bringen die

Gleitschuhe auf die Auflagefläche der Schwenkwiege Druckkräfte auf, so dass dadurch die Gegenlagerfläche der Schwenkwiege auf die Lagerfläche der Wiegenlagerung gedrückt ist und somit ein Abheben der Gegenlagerfläche von der Lagerfläche dadurch nicht ausgeführt wird. In speziellen Betriebszuständen der Schrägscheibenmaschine, beispielsweise bei einer Inbetriebnahme bzw. Initialisierung oder bei besonderen dynamischen Betriebszuständen, bei welchen die Kolben von der Schwenkwiege weg in Richtung zu einer Ventilscheibe bewegt werden, kann die Schwenkwiege von der Wiegenlagerung weggezogen werden, so dass kein Kontakt mehr zwischen der Gegenlagerfläche der

Schwenkwiege und der Lagerfläche der Wiegenlagerung besteht. Dies kann bei einem anschließenden normalen Betriebszustand mit einer Beaufschlagung der Kolben mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck zu Schäden an der

Schrägscheibenmaschine führen, so dass in nachteiliger weise ein Betrieb der Schrägscheibenmaschine nicht mehr möglich ist.

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, eine mit der Zylindertrommel zumindest drehfest verbundene Antriebswelle, welche um die Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagert ist, eine um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege mit einer Auflagefläche zur mittelbaren oder

unmittelbaren Lagerung der Kolben auf der Auflagefläche und einer

Gegenlagerfläche zur Lagerung der Schwenkwiege, eine Wiegenlagerung für die Schwenkwiege mit einer Lagerfläche und auf der Lagerfläche der

Wiegenlagerung die Gegenlagerfläche der Schwenkwiege aufliegt, wobei die Schrägscheibenmaschine wenigstens eine Abhebesicherung umfasst und mit der wenigstens einen Abhebesicherung ein Abheben der Gegenlagerfläche der Schwenkwiege von der Lagerfläche der Wiegenlagerung blockiert ist. In vorteilhafter Weise liegt damit die Gegenlagerfläche auch bei speziellen

Betriebszuständen auf der Lagerfläche auf, so dass keine Gefahr von Schäden an der Schrägscheibenmaschine bei nachfolgenden normalen Betriebszuständen besteht.

In einer ergänzenden Ausführungsform ist mit der wenigstens einen

Abhebesicherung auf die Schwenkwiege eine zu der Lagerfläche der

Wiegenlagerung gerichtete Haltekraft aufbringbar und/oder die wenigstens Abhebesicherung ausschließlich dazu dient, ein Abheben der Gegenlagerfläche der Schwenkwiege von der Lagerfläche der Wiegenlagerung zu blockieren. Mit der Haltekraft wird die Schwenkwiege in speziellen Betriebszuständen auf die Wiegenlagerung gedrückt. Als Abhebesicherung werden somit insbesondere nicht andere Komponenten der Schrägscheibenmaschine mit anderen

Funktionen betrachtet, beispielsweise die Gleitschuhe und/oder die

Rückhaltescheibe und/oder die Kolben und/oder die Druckfeder, da diese Komponenten zwar auch auf die Schrägscheibenmaschine eine Kraft aufbringen, welche ein Abheben der Schwenkwiege von der Wiegenlagerung entgegen wirkt, jedoch nicht ausreichend in sämtlichen Betriebszuständen. Insbesondere ist somit mit der wenigstens einen Abhebesicherung aufgrund einer formschlüssigen Verbindung zwischen der Schwenkwiege mit der übrigen

Schrägscheibenmaschine ein Abheben der Schwenkwiege von der

Wiegenlagerung blockiert.

In einer weiteren Variante besteht aufgrund der wenigstens einen

Abhebesicherung in sämtlichen Betriebszuständen der Schrägscheibenmaschine ein Kontakt zwischen der Lagerfläche der Wiegenlagerung und der

Gegenlagerfläche der Schwenkwiege. Als ein bestehender Kontakt zwischen der Schwenkwiege und Wiegenlagerung wird betrachtet, wenn die Kontaktfläche zwischen der Lagerfläche der Wiegenlagerung und der Gegenlagerfläche der Schwenkwiege nicht kleiner ist als bei einem normalen Betriebszustand der Schrägscheibenmaschine bei dem die Schwenkwiege von dem auf die

Auflagefläche wirkenden Druckkräften auf die Wiegenlagerung gedrückt ist. Die Kontaktfläche kann auch von dem Schwenkwinkel der Schwenkwiege abhängen.

In einer weiteren Variante ist mit der wenigstens einen Abhebesicherung die Schwenkwiege um die Schwenkachse der Schwenkwiege, insbesondere an dem Gehäuse, verschwenkbar gelagert und vorzugsweise ist von der Schwenkwiege als Bewegung nur eine Schwenkbewegung um die nur eine feststehende

Schwenkachse ausführbar. Aufgrund der Abhebesicherung und der

Wiegenlagerung ist von der Schwenkwiege als Bewegung nur eine

Schwenkbewegung um die nur eine feststehende Schwenkachse ausführbar, so dass ein Abheben der Schwenkwiege von der Wiegenlagerung mit einer

Translationsbewegung und/oder Schwenkbewegung um eine andere

Schwenkachse ausgeschlossen ist bzw. nicht ausführbar ist.

In einer ergänzenden Ausführungsform ist die wenigstens einen

Abhebesicherung mit je einer A-Lagerung, insbesondere A-Gleitlagerung, um die Schwenkachse der Schwenkwiege an dem Gehäuse gelagert und die wenigstens eine Abhebesicherung ist mit je einer Verbindungsvorrichtung mit der Schwenkwiege, insbesondere formschlüssig, verbunden.

In einer weiteren Ausführungsform ist die wenigstens eine A-Lagerung von einem an der wenigstens einen Abhebesicherung befestigten je einen Pin und je einer A-Lagerbohrung an dem Gehäuse gebildet oder umgekehrt.

Zweckmäßig ist die Verbindungsvorrichtung von wenigstens einem

Verbindungselement, insbesondere wenigstens eine Schraube oder Niete, gebildet und/oder die wenigstens eine Abhebesicherung umfasst je ein

Verbindungsglied, insbesondere einen Verbindungsstab, und an dem

Verbindungsglied sind Mittel zur Fixierung wenigstens einen Teils der A- Lagerung und wenigstens eines Teils der Verbindungsvorrichtung ausgebildet.

In einer ergänzenden Ausgestaltung umfasst die Schrägscheibenmaschine mehrere, vorzugsweise zwei, Abhebesicherungen.

In einer ergänzenden Ausführungsform ist die Auflagefläche der Schwenkwiege eben ausgebildet.

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.

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 einen Teillängsschnitt der Schrägscheibenmaschine gemäß Fig. 1 in einer Schnittebene senkrecht zu der Schnitt- bzw. Zeichenebene von Fig. 1 ,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Schwenkwiege der Schrägscheibenmaschine gemäß Fig. 1 und

Fig. 5 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. Die Längsachsen der Kolbenbohrungen 6 sind dabei im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse 8 der Antriebswelle 9 bzw. der Zylindertrommel 5

ausgerichtet. In den Kolbenbohrungen 6 ist jeweils ein Kolben 7 beweglich gelagert. Eine Schwenkwiege 14 ist um eine Schwenkachse 15 verschwenkbar an dem Gehäuse 4 gelagert. Die Schwenkachse 15 ist senkrecht zu der

Zeichenebene von Fig. 1 und 4 und parallel zu der Zeichenebene von Fig. 2 und 3 ausgerichtet. Die Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ist parallel zur und in der Zeichenebene von Fig. 1 und 3 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

teilzylindermantelförmige Lagerabschnitte als teilzylindermantelförmige

Gegenlagerfläche 17 ausgebildet. Die beiden Lagerabschnitte der

Schwenkwiege 14 liegen auf zwei teilzylindermantelförmigen Lagerabschnitten als teilzylindermantelförmige Lagerfläche 23 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. Ein fiktiver Zylinder, welcher auf der Lagerfläche 23 und der Gegenlagerfläche 17 aufliegt, weist eine zentrische Längsachse auf und die zentrische Längsachse entspricht der Schwenkachse 15 der Schwenkwiege 14. 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 an der Hochdrucköffnung 12 mit der Hochdrucköffnung 12 verbunden und bei einer Anordnung an der

Niederdrucköffnung 13 mit der Niederdrucköffnung 13 fluidleitend verbunden. Bei einem Schwenkwinkel α von 0° und bei einem Betrieb der

Schrägscheibenmaschine 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. An der

Rückhaltescheibe 37 sind Gleitschuhe 39 mit Lagerkugeln 40 befestigt. Die Rückhaltescheibe 37 weist acht Bohrungen auf innerhalb deren die Gleitschuhe 39 angeordnet sind, so dass die Gleitschuhe 39 in radialer Richtung, d. h.

senkrecht zu einer Längsachse der Bohrungen, bezüglich der Rückhaltscheibe

37 beweglich sind. Die Rückhaltescheibe 37 und die Gleitschuhe 39 sind mehrteilig ausgebildet. Die Anzahl der Bohrungen entspricht der Anzahl der Gleitschuhe 39 und Kolben 7 und in jeder Bohrung ist jeweils ein Gleitschuh 39 befestigt. Die Rückhaltescheibe 37 liegt nicht unmittelbar auf der Auflagefläche 18 auf.

Eine Abhebesicherung 33 aus Metall, insbesondere Stahl oder Aluminium, umfasst einen Verbindungsstab 35 als ein Verbindungsglied 34 (Fig. 3 und 4). An einem zu der Wiegenlagerung 20 abgewandten Endbereich des

Verbindungsstabes 35 ist eine Pin 61 ausgebildet oder befestigt. An dem

Gehäuse 4 ist an jeweils einer Seite eine sich konisch verjüngende A- Lagerbohrung 62 als ein Sackloch eingearbeitet und in der A-Lagerbohrung 62 ist die Pin 62 mit einer sich konisch verjüngenden Spitze angeordnet, so dass die Pin 62 in der A-Lagerbohrung 62 um die Schwenkachse 15 verschwenkbar gelagert ist. Eine zentrische Längsachse der Pin 62 und der A-Lagerbohrung 62 entspricht der Schwenkachse 15. Die Pin 62 und die A-Lagerbohrung 62 bildet damit eine A-Lagerung 36 für die Abhebesicherung 33. Die Pin 62 bildet damit ein Mittel 71 zur beweglichen Fixierung eines Teils der A-Lagerung 36. Ein der Wiegenlagerung 20 zugewandter Endbereich des Verbindungsstabes 35 ist mit einer Verbindungsvorrichtung 67 mit der Schwenkwiege 14 verbunden. Hierzu sind in die Schwenkwiege 14 an jeweils eine Seite zwei

Schraubenbohrungen 70 mit einem nicht dargestellten Innengewinde

eingearbeitet. In zwei Durchgangsbohrungen an dem Verbindungsstab 35 sind zwei Schrauben 69 angeordnet und die Schrauben 69 sind mit dem

Außengewinde (nicht dargestellt) in das Innengewinde an den Schraubenbohrungen 70 eingeschraubt, so dass dadurch die Abhebesicherung 33 formschlüssig mit der Schwenkwiege 14 verbunden ist. Die

Verbindungselemente 68 und die Durchgangsbohrungen bilden damit Mittel 71 zur Fixierung des Verbindungsgliedes 34 an der Schwenkwiege 14.

Die Schrägscheibenmaschine 1 umfasst zwei Abhebesicherungen 33 und beide Pins 61 sowie beide A-Lagerbohrungen 62 weisen als zentrische Längsachse die Schwenkachse 15 der Schwenkwiege 14 auf. Die beiden Abhebesicherungen 33 sind an zwei gegenüberliegenden Seiten der Schwenkwiege 14 ausgebildet. Damit kann die Schwenkwiege 14 als Bewegung nur eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 15 ausführen und eine Translationsbewegung der Schwenkwiege 14 weg von der Wiegenlagerung 20 in Richtung zu der

Ventilscheibe 1 1 ist von den beiden Abhebesicherungen 33 blockiert, weil von den beiden Verbindungsvorrichtungen 67 eine dieser Translationsbewegung entgegen gerichtete Haltekraft auf die Schwenkwiege 14 aufgebracht wird.

In Fig. 5 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 Schragscheibenmaschine 50, 51 zusätzlich das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden.

Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen Schrägscheibenmaschine 1 und dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 45 wesentliche Vorteile verbunden. Auch bei speziellen Betriebszuständen der Schrägscheibenmaschine 1 , beispielsweise bei einer Inbetriebnahme bzw. Initialisierung oder bei besonderen dynamischen Betriebszuständen, ist ein Abheben der

Schwenkwiege 14 von der Wiegenlagerung 20 mit den beiden

Abhebesicherungen 33 blockiert, so dass bei nachfolgenden normalen

Betriebszuständen mit Kolben 7 unter Hochdruck Schäden an der

Schrägscheibenmaschine 1 aufgrund eines Abhebens der Schwenkwiege 14 von der Wiegenlagerung 20 ausgeschlossen sind. Die Schrägscheibenmaschine 1 weist damit im Betrieb eine hohe Zuverlässigkeit auf.

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),

- eine mit der Zylindertrommel (5) zumindest drehfest verbundene Antriebswelle (9), welche um die Rotationsachse (8) drehbar bzw. rotierend gelagert ist,

- eine um eine Schwenkachse (15) verschwenkbar gelagerte

Schwenkwiege (14) mit einer Auflagefläche (18) zur mittelbaren oder unmittelbaren Lagerung der Kolben (7) auf der Auflagefläche (18) und einer Gegenlagerfläche (17) zur Lagerung der Schwenkwiege (14),

- eine Wiegenlagerung (20) für die Schwenkwiege (14) mit einer

Lagerfläche (23) und auf der Lagerfläche (23) der Wiegenlagerung (20) die Gegenlagerfläche (17) der Schwenkwiege (14) aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1 ) wenigstens eine Abhebesicherung (33) umfasst und mit der wenigstens einen Abhebesicherung (33) ein Abheben der Gegenlagerfläche (17) der Schwenkwiege (14) von der Lagerfläche (23) der Wiegenlagerung (20) blockiert ist.

2. Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mit der wenigstens einen Abhebesicherung (33) auf die Schwenkwiege (14) eine zu der Lagerfläche (23) der Wiegenlagerung gerichtete Haltekraft aufbringbar ist

und/oder

die wenigstens eine Abhebesicherung (33) ausschließlich dazu dient, ein Abheben der Gegenlagerfläche (17) der Schwenkwiege (14) von der Lagerfläche (23) der Wiegenlagerung (20) zu blockieren.

Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund der wenigstens einen Abhebesicherung (33) in sämtlichen Betriebszuständen der Schrägscheibenmaschine (1 ) ein Kontakt zwischen der Lagerfläche (23) der Wiegenlagerung (20) und der

Gegenlagerfläche (17 der Schwenkwiege (14) besteht.

Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der wenigstens einen Abhebesicherung (33) die Schwenkwiege (14) um die Schwenkachse (15) der Schwenkwiege (14), insbesondere an dem Gehäuse (4), verschwenkbar gelagert ist und vorzugsweise von der Schwenkwiege (14) als Bewegung nur eine Schwenkbewegung um die nur eine feststehende Schwenkachse (15) ausführbar ist.

Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens einen Abhebesicherung (33) mit je einer A-Lagerung (36), insbesondere A-Gleitlagerung (36), um die Schwenkachse (15) der Schwenkwiege (14) an dem Gehäuse (4) gelagert ist und die wenigstens eine Abhebesicherung (33) mit je einer Verbindungsvorrichtung (67) mit der Schwenkwiege (14), insbesondere formschlüssig, verbunden ist. Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine A-Lagerung (36) von einem an der wenigstens einen Abhebesicherung (33) befestigten je einen Pin (61 ) und je einer A- Lagerbohrung (62) an dem Gehäuse (4) gebildet ist oder umgekehrt.

Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsvorrichtung (67) von wenigstens einem

Verbindungselement (68), insbesondere wenigstens eine Schraube (68, 69) oder Niete (68), gebildet ist

und/oder

die wenigstens eine Abhebesicherung (33) je ein Verbindungsglied (34), insbesondere einen Verbindungsstab (35), umfasst und an dem

Verbindungsglied (34) Mittel (71 ) zur Fixierung wenigstens einen Teils (61 ) der A-Lagerung (36) und wenigstens eines Teils (69) der

Verbindungsvorrichtung (67) ausgebildet sind.

Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1 ) mehrere, vorzugsweise zwei,

Abhebesicherungen (33) umfasst.

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.

10. Antriebsstrang nach Anspruch 9, 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.