WO2017063798A1 - Schrägscheibenmaschine - Google Patents

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) 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 Lagerung der Kolben (7) auf der Auflagefläche (18), eine erste Schwenkeinrichtung (25) mit einem ersten Verstellkolben (29), der in einem ersten Verstellzylinder (30) beweglich gelagert ist, so dass mittels einer Arbeitshydraulikflüssigkeit in einem von dem beweglichen ersten Verstellkolben (29) veränderlichen ersten Arbeitsraum des ersten Verstellzylinders (30) eine Betätigungskraft auf die Schwenkwiege (14) aufbringbar ist zum Bewegen der Schwenkwiege (14) in einer ersten Schwenkrichtung, eine zweite Schwenkeinrichtung (26) und mit der zweiten Schwenkeinrichtung (26) auf die Schwenkwiege (14) eine Gegenbetätigungskraft auf die Schwenkwiege (14) aufbringbar ist zum Bewegen der Schwenkwiege (14) in einer zweiten Schwenkrichtung, wobei die erste und zweite Schwenkrichtung entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind, wobei in dem ersten Verstellzylinder (30) eine Auslassöffnung ausgebildet ist zum Ausleiten von Arbeitshydraulikflüssigkeit aus dem ersten Verstellzylinder (30) und die Auslassöffnung hydraulisch mit einem Ventil verbunden ist und bei einem geöffneten Ventil die Arbeitshydraulikflüssigkeit aus dem ersten Verstellzylinder (30) ausleitbar ist und das Ausleiten der Arbeitshydraulikflüssigkeit eine Reduzierung der Betätigungskraft bewirkt, so dass die Schwenkwiege (14) in einen hydraulische Grundschwenkwinkel verschwenkbar 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 14.

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 Schwenkwiege wird von zwei hydraulischen Schwenkeinrichtungen, die je von einem Verstellkolben und einem

Verstellzylinder gebildet sind, um eine Schwenkachse verschwenkt.

Die Schwenkwiege ist mit zwei Schwenkeinrichtungen in verschiedene

Schwenkwinkel verschwenkbar. Die Schwenkeinrichtungen umfassen jeweils einen Verstellkolben, der innerhalb eines Verstellzylinders beweglich gelagert ist. Dabei begrenzen der Verstellzylinder und der Verstellkolben jeweils einen Arbeitsraum, der mit Arbeitshydraulikflüssigkeit gefüllt ist. Im Normalbetrieb der Schrägscheibenmaschine, d. h. bei einem Anschluss der

Schrägscheibenmaschine an Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und

Niederdruck und bei keiner Fehlfunktion an der Schrägscheibenmaschine, d. h. insbesondere bei einer Bestromung der Schrägscheibenmaschine, kann mit den Schwenkeinrichtungen die Schwenkwiege in die erforderlichen Schwenkwinkel verschwenkt werden für die entsprechenden normalen Betriebszustände der Schrägscheibenmaschine.

Bei einer Fehlfunktion der Schrägscheibenmaschine, beispielsweise bei einer Notausschaltung der Schrägscheibenmaschine oder einem Stromausfall, insbesondere bewirkt die Notausschaltung der Schrägscheibenmaschine eine Abschaltung der Stromversorgung der Schrägscheibenmaschine, ist ein

Verschwenken der Schwenkwiege in einen fest vorgegebenen hydraulischen Grundschwenkwinkel notwendig. Bei dem hydraulischen Grundschwenkwinkel sind die Hoch- und Niederdrucköffnung bzw. ein Hoch- und Niederdruckkanal weiterhin mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck beaufschlagt. Hierzu ist ein Steuerventil dahingehend ausgebildet, dass bei der Druckbeaufschlagung mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und unter Niederdruck der Schrägscheibenmaschine und bei der Notausschaltung, welche insbesondere eine Stromabschaltung des Steuerventiles bewirkt, der fest vorgegebene hydraulische Grundschwenkwinkel der Schwenkwiege erreicht wird. Hierzu wird das Steuerventil von zentrierenden Federn in eine

entsprechende Notstellung gebracht. Dies ist jedoch mit einer hohen

Empfindlichkeit gegenüber Verschmutzungen in der Hydraulikflüssigkeit im Bereich des Steuerventiles verbunden, was eine entsprechend hohe

Schadensanfälligkeit der Schrägscheibenmaschine bewirkt. 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 drehfest verbundene Antriebswelle, welche um die Rotationsachse drehbar bzw. rotierend gelagert ist, eine um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerte Schwenkwiege mit einer Auflagefläche zur Lagerung der Kolben auf der Auflagefläche, eine erste Schwenkeinrichtung mit einem ersten Verstellkolben, der in einem ersten Verstellzylinder beweglich gelagert ist, so dass mittels einer

Arbeitshydraulikflüssigkeit in einem von dem beweglichen ersten Verstellkolben veränderlichen ersten Arbeitsraum des ersten Verstellzylinders eine

Betätigungskraft auf die Schwenkwiege aufbringbar ist zum Bewegen der Schwenkwiege in einer ersten Schwenkrichtung, eine zweite Schwenkeinrichtung und mit der zweiten Schwenkeinrichtung auf die Schwenkwiege eine

Gegenbetätigungskraft auf die Schwenkwiege aufbringbar ist zum Bewegen der

Schwenkwiege in einer zweiten Schwenkrichtung, wobei die erste und zweite Schwenkrichtung entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind, wobei, insbesondere die Schrägscheibenmaschine dahingehend ausgebildet ist, dass, in dem ersten Verstellzylinder eine Auslassöffnung ausgebildet ist zum Ausleiten von Arbeitshydraulikflüssigkeit aus dem ersten Verstellzylinder und die

Auslassöffnung hydraulisch mit einem Ventil verbunden ist und bei einem geöffneten Ventil die Arbeitshydraulikflüssigkeit aus dem ersten Verstellzylinder ausleitbar ist und das Ausleiten der Arbeitshydraulikflüssigkeit eine Reduzierung der Betätigungskraft bewirkt, so dass die Schwenkwiege in einen hydraulische Grundschwenkwinkel verschwenkbar ist. In der Notausschaltung der

Schrägscheibenmaschine, welche den Stromausfall an der

Schrägscheibenmaschine bewirkt, wird das Ventil als Notventil geöffnet und das Ausleiten der Hydraulikflüssigkeit aus dem ersten Arbeitsraum bewirkt das Verschwenken der Schwenkwiege in den hydraulischen Grundschwenkwinkel während gleichzeitig die Schrägscheibenmaschine mit Hydraulikflüssigkeit unter

Hochdruck und mit Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck beaufschlagt ist.

Dadurch kann in zuverlässiger Weise der hydraulische Grundschwenkwinkel mit einer sehr geringen Störungsanfälligkeit erreicht werden. Insbesondere ist die Schrägscheibenmaschine dahingehend ausgebildet, dass bei einer Schließposition des ersten Verstellkolbens die Auslassöffnung nicht in den veränderlichen ersten Arbeitsraum mündet und/oder die

Schrägscheibenmaschine ist dahingehend ausgebildet, dass in dem

hydraulischen Grundschwenkwinkel ein Gleichgewicht zwischen dem aus der Betätigungskraft resultierenden Drehmoment an der Schwenkwiege und dem aus der Gegenbetätigungskraft resultierenden Gegendrehmoment an der

Schwenkwiege auftritt und/oder die Schrägscheibenmaschine ist dahingehend ausgebildet, dass das Ausleiten der Arbeitshydraulikflüssigkeit eine Reduzierung des Druckes der Arbeitshydraulikflüssigkeit in dem ersten Arbeitsraum bewirkt, insbesondere je größer der Volumenstrom der aus der Auslassöffnung ausgeleiteten Arbeitshydraulikflüssigkeit ist, desto größer die Druckreduzierung in dem ersten Arbeitsraum ist und umgekehrt. Aufgrund der hydraulischen Verbindung der Schrägscheibenmaschine an dem Hochdruckkanal mit

Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und an dem Niederdruckkanal mit

Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck wird von beiden Schwenkeinrichtungen auf die Schwenkwiege ein entgegengesetztes Drehmoment aufgebracht und bei dem hydraulischen Grundschwenkwinkel tritt ein Gleichgewicht zwischen dem Drehmoment und dem Gegendrehmoment auf. Dadurch kann mittels, vorzugsweise ausschließlich, hydraulisch bewirkter Kräfte die Schwenkwiege in den hydraulischen Grundschwenkwinkel verschwenkt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Schrägscheibenmaschine dahingehend ausgebildet, dass bei dem hydraulischen Grundschwenkwinkel der

Schwenkwiege die Auslassöffnung teilweise von dem ersten Verstellkolben verschlossen und/oder die Schrägscheibenmaschine ist dahingehend

ausgebildet, dass bei einer Verbindungsposition des ersten Verstellkolbens die Auslassöffnung in den veränderlichen ersten Arbeitsraum mündet. Die Position der Auslassöffnung an dem ersten Verstellzylinder bewirkt somit die Position des ersten Verstellkolbens in dem hydraulischen Grundschwenkwinkel der

Schwenkwiege und dadurch kann in vorteilhafter Weise bei der Herstellung der Schrägscheibenmaschine lediglich durch das Einarbeiten der Auslassöffnung in einer unterschiedlichen axialen Position an dem ersten Verstellzylinder ein unterschiedlicher hydraulischer Grundschwenkwinkel, der ansonsten identisch ausgebildeten Schrägscheibenmaschine, erreicht werden. In vorteilhafter Weise können dadurch Schrägscheibenmaschinen mit unterschiedlichen hydraulischen Grundschwenkwinkeln besonders einfach und preiswert zuverlässig hergestellt werden.

In einer ergänzenden Ausführungsform ist mittels eines Steuerventils der erste Arbeitsraum mit Arbeitshydraulikflüssigkeit unter einem unterschiedlichen Druck beaufschlagbar während eines geschlossenen Ventils und normalen Betriebes der Schrägscheibenmaschine zum Verschwenken der Schwenkwiege in unterschiedliche Schwenkwinkel und/oder mittels des Steuerventils und durch die Steueröffnung Arbeitshydraulikflüssigkeit in den ersten Arbeitsraum ein- und/oder ausleitbar ist. Vorzugsweise umfasst die Schrägscheibenmaschine einen Hochdruckkanal für Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und einen Niederdruckkanal für

Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck und mittels des Steuerventils ist der erste Arbeitsraum mit Arbeitshydraulikflüssigkeit unter dem unterschiedlichen Druck beaufschlagbar aufgrund einer mit dem Steuerventil bewirkten hydraulischen

Verbindung des ersten Arbeitsraumes mit dem Hochdruckkanal und/oder Niederdruckkanal.

In einer Variante ist die Schrägscheibenmaschine dahingehend ausgebildet, dass die Arbeitshydraulikflüssigkeit in dem ersten Arbeitsraum des ersten

Verstellzylinders Hydraulikflüssigkeit aus dem Hochdruckkanal und/oder

Niederdruckkanal ist.

Zweckmäßig ist die Schrägscheibenmaschine dahingehend ausgebildet, dass zum Verschwenken der Schwenkwiege in den hydraulische Grundschwenkwinkel der Hochdruckkanal mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck beaufschlagt ist und der Niederdruckkanal mit Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck

beaufschlagt ist und das Ventil geöffnet ist. In einer weiteren Ausführungsform ist die Schrägscheibenmaschine dahingehend ausgebildet, dass aufgrund des Ausleitens von Arbeitshydraulikflüssigkeit durch die Auslassöffnung während des geöffneten Ventils aus dem ersten Arbeitsraum des ersten Verstellzylinders der Druck der Arbeitshydraulikflüssigkeit in dem ersten Arbeitsraum abfällt, so dass auf den ersten Verstellkolben von der Arbeitshydraulikflüssigkeit in dem ersten Arbeitsraum eine geringere Druckkraft aufgebracht ist. Das Ausleiten von Arbeitshydraulikflüssigkeit durch die

Auslassöffnung während einer Notausschaltung der Schrägscheibenmaschine bewirkt einen Druckabfall der Arbeitshydraulikflüssigkeit in dem ersten

Arbeitsraum, so dass dadurch von der Arbeitshydraulikflüssigkeit auf den ersten Verstellkolben eine geringere Kraft aufgebracht wird. Dadurch wird von dem ersten Verstellkolben auch eine geringere Betätigungskraft und ein geringeres Drehmoment auf die Schwenkwiege aufgebracht. Die zweite Schwenkeinrichtung und das Steuerventil sind dahingehend ausgebildet, dass bei der

ausschließlichen Verbindung des ersten Arbeitsraumes mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck durch das Einleiten von Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck durch die Steueröffnung in den ersten Arbeitsraum während des Ausleitens von Arbeitshydraulikflüssigkeit aus dem ersten Arbeitsraum durch die

Auslassöffnung, sofern die Auslassöffnung vollständig geöffnet ist, d. h. nicht von dem ersten Verstellkolben verschlossen ist, die Gegenbetätigungskraft der zweiten Schwenkeinrichtung größer ist als die Betätigungskraft der ersten Schwenkeinrichtung oder das hieraus resultierende Gegendrehmoment, welche von der zweiten Schwenkeinrichtung auf die Schwenkwiege aufgebracht wird, größer ist als das Drehmoment, welches von der ersten Schwenkeinrichtung auf die Schwenkwiege aufgebracht wird. Dies bewirkt somit während der vollständig geöffneten Auslassöffnung, dass sich die Schwenkwiege in Richtung zu dem hydraulischen Grundschwenkwinkel in der ersten Schwenkrichtung verschwenkt. Die zweite und erste Schwenkeinrichtung sind außerdem dahingehend ausgebildet, dass bei der Schließposition des ersten Verstellkolbens während der Notausschaltung der Schrägscheibenmaschine die Betätigungskraft der ersten Schwenkeinrichtung größer ist als die Gegenbetätigungskraft der zweiten Schwenkeinrichtung oder das von der ersten Schwenkeinrichtung auf die

Schwenkwiege aufgebrachte Drehmoment größer ist als das von der zweiten Schwenkeinrichtung auf die Schwenkwiege aufgebrachte Gegendrehmoment, so dass dadurch die Schwenkwiege in Richtung zu dem hydraulischen

Grundschwenkwinkel verschwenkt wird bzw. verschwenkbar ist in einer zweiten Schwenkrichtung.

Insbesondere ist die Schrägscheibenmaschine dahingehend ausgebildet, dass die minimale Strömungsquerschnittsfläche für die aus der Auslassöffnung während des geöffneten Ventils ausgeleiteten Arbeitshydraulikflüssigkeit größer als die minimale Strömungsquerschnittsfläche die der Arbeitshydraulikflüssigkeit zur Verfügung steht beim Einleiten in den ersten Arbeitsraum durch das

Steuerventil und durch die Steueröffnung in den ersten Arbeitsraum während das Ventil geöffnet ist. Die Dimensionierung der Strömungsquerschnittsflächen bewirkt somit einen ausreichenden Druckabfall in dem ersten Arbeitsraum während des Ausleitens von Arbeitshydraulikflüssigkeit durch die Auslassöffnung aus dem ersten Arbeitsraum.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Schrägscheibenmaschine dahingehend ausgebildet, dass während des geöffneten Ventils sich das Steuerventil in einer Fehlerstellung befindet und in der Fehlerstellung des Steuerventils der erste Arbeitsraum der ersten Schwenkeinrichtung durch das Steuerventil

ausschließlich mit dem Hochdruckkanal in fluidleitender Verbindung steht.

In einer ergänzenden Variante ist die Schrägscheibenmaschine dahingehend ausgebildet, dass das Ventil und das Steuerventil elektrisch betätigbar sind, insbesondere als Magnetventile ausgebildet sind, und in einem unbestromten Zustand des Ventils und Steuerventils das Ventil geöffnet ist und das Steuerventil den ersten Arbeitsraum der ersten Schwenkeinrichtung durch das Steuerventil ausschließlich mit dem Hochdruckkanal in fluidleitender Verbindung verbindet und/oder die Schrägscheibenmaschine dahingehend ausgebildet ist, dass in einem bestromten Zustand des Ventils das Ventil geschlossen ist.

In einer weiteren Variante umfasst die zweite Schwenkeinrichtung einen zweiten Verstellkolben und der zweite Verstellkolben ist in einem zweiten Verstellzylinder der zweiten Schwenkeinrichtung gelagert, so dass mittels einer

Arbeitshydraulikflüssigkeit in einem von dem beweglichen zweiten Verstellkolben veränderlichen zweiten Arbeitsraum des zweiten Verstellzylinders eine

Gegenbetätigungskraft auf die Schwenkwiege aufbringbar ist zum Bewegen der Schwenkwiege in einer zweiten Schwenkrichtung und die hydraulische

Wirkfläche des zweiten Verstellkolbens an dem zweiten Arbeitsraum kleiner ist als die hydraulische Wirkfläche des ersten Verstellkolbens an dem ersten

Arbeitsraum und vorzugsweise der zweite Arbeitsraum in ständiger fluidleitender Verbindung mit dem Hochdruckkanal steht. In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Schrägscheibenmaschine

wenigstens ein elastisches Element, insbesondere wenigstens eine Feder, zum Verschwenken der Schwenkwiege in einen mechanischen Grundschwenkwinkel während eines unbestromten Ventils und unbestromten Steuerventils und ohne einer Beaufschlagung des Hochdruckkanales mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und vorzugsweise ohne einer Beaufschlagung des

Niederdruckkanales mit Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck.

In einer ergänzenden Ausführungsform ist die Auflagefläche der Schwenkwiege eben ausgebildet. Zweckmäßig sind die Kolben unmittelbar oder mittelbar, insbesondere mit Gleitschuhen, auf der Auflagefläche der Schwenkwiege gelagert.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Schrägscheibenmaschine dahingehend ausgebildet, dass die Schrägscheibenmaschine Merkmale und/oder

Merkmalskombinationen gemäß dieser Schutzrechtsanmeldung aufweist und/oder erfüllt, beispielsweise ein in dieser Schutzrechtsanmeldung

beschriebenes Verfahren ausführbar ist.

Insbesondere bewirkt die Notausschaltung der Schrägscheibenmaschine eine Abschaltung der Stromversorgung der Schrägscheibenmaschine.

Erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens eine Schrägscheibenmaschine zur Umwandlung von mechanischer Energie in hydraulische Energie und umgekehrt, wenigstens einen Druckspeicher, wobei die Schrägscheibenmaschine als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung

beschriebene Schrägscheibenmaschine ausgebildet ist.

Vorzugsweise umfasst der Antriebsstrang zwei Schrägscheibenmaschinen, welche hydraulisch miteinander verbunden sind und als hydraulisches Getriebe fungieren und/oder der Antriebsstrang umfasst zwei Druckspeicher als

Hochdruckspeicher und Niederdruckspeicher.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Schrägscheibenmaschine eine Wiegenlagerung für die Schwenkwiege.

Vorzugsweise ist die Schrägscheibenmaschine dahingehend ausgebildet, dass die Steueröffnung in jeder Position des ersten Verstellkolbens eine fluidleitende Verbindung zu dem ersten Arbeitsraum aufweist.

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 wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter

Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Schrägscheibenmaschine,

Fig. 2 einen Querschnitt A-A gemäß Fig. 1 einer Ventilscheibe der

Schrägscheibenmaschine sowie eine Ansicht einer Schwenkwiege,

Fig. 3 eine stark vereinfachtes hydraulisches Schaltbild der

Schrägscheibenmaschine,

Fig. 4 einen stark vereinfachten Längsschnitt eines ersten Verstellkolbens und ersten Verstellzylinders einer ersten Schwenkeinrichtung im

Normalbetrieb der Schrägscheibenmaschine und eines Steuerventils bei einer Beaufschlagung eines ersten Arbeitsraumes mit

Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck,

Fig. 5 einen stark vereinfachten Längsschnitt des ersten Verstellkolbens und ersten Verstellzylinders der ersten Schwenkeinrichtung im Fehlerbetrieb der Schrägscheibenmaschine und des Steuerventils bei einer

Beaufschlagung eines ersten Arbeitsraumes mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck während eines Ausleitens von

Arbeitshydraulikflüssigkeit aus dem ersten Arbeitsraum durch eine Auslassöffnung aufgrund eines geöffneten Ventils,

Fig. 6 einen stark vereinfachten Längsschnitt des ersten Verstellkolbens und ersten Verstellzylinders der ersten Schwenkeinrichtung im Fehlerbetrieb der Schrägscheibenmaschine und des Steuerventils bei einer

Beaufschlagung eines ersten Arbeitsraumes mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck während eines Ausleitens von

Arbeitshydraulikflüssigkeit aus dem ersten Arbeitsraum durch eine Auslassöffnung aufgrund eines geöffneten Ventils in einen

hydraulischen Grundschwenkwinkel der Schwenkwiege aufgrund der teilweise von dem ersten Verstellkolben verschlossenen Auslassöffnung,

Fig. 7 einen stark vereinfachten Längsschnitt des ersten Verstellkolbens und ersten Verstellzylinders der ersten Schwenkeinrichtung im Normalbetrieb der Schrägscheibenmaschine und des Steuerventils bei einer

Beaufschlagung eines ersten Arbeitsraumes mit Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck,

Fig. 8 einen stark vereinfachten Längsschnitt des ersten Verstellkolbens und ersten Verstellzylinders der ersten Schwenkeinrichtung im Fehlerbetrieb der Schrägscheibenmaschine und des Steuerventils bei einer

Beaufschlagung eines ersten Arbeitsraumes mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und aufgrund einer Schließposition des ersten

Verstellkolbens bei einem geöffneten Ventil keine

Arbeitshydraulikflüssigkeit aus dem ersten Arbeitsraum durch eine Auslassöffnung ausleitbar ist,

Fig. 9 einen stark vereinfachten Längsschnitt des ersten Verstellkolbens und ersten Verstellzylinders der ersten Schwenkeinrichtung im Fehlerbetrieb der Schrägscheibenmaschine und des Steuerventils bei einer

Beaufschlagung eines ersten Arbeitsraumes mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck während eines Ausleitens von

Arbeitshydraulikflüssigkeit aus dem ersten Arbeitsraum durch eine Auslassöffnung aufgrund eines geöffneten Ventils in einen

hydraulischen Grundschwenkwinkel der Schwenkwiege aufgrund der teilweise von dem ersten Verstellkolben verschlossenen Auslassöffnung und

Fig. 10 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 ein- oder mehrteiligen Gehäuses 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 beweglich verbunden, wobei die Antriebswelle 9 und die Zylindertrommel 5 zweiteilig ausgebildet sind und die Grenze zwischen der Antriebswelle 9 und der Zylindertrommel 5 in Fig. 1 strichliert dargestellt ist. Eine nicht dargestellte Zentralfeder drückt die

Zylindertrommel 5 an einem axialen Ende 66 auf eine Ventilscheibe 1 1. 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 parallel zu der Zeichenebene von Fig. 2 ausgerichtet. Die

Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ist parallel zur und in der Zeichenebene von Fig. 1 angeordnet und senkrecht auf der Zeichenebene von Fig. 2. Ein Gehäuse 4 begrenzt flüssigkeitsdicht einen Innenraum 44, der mit

Hydraulikflüssigkeit befüllt ist.

Die Schwenkwiege 14 weist eine ebene bzw. plane Auflagefläche 18 zur mittelbaren Auflage einer Rückhaltescheibe 37 und zur unmittelbaren Auflage von Gleitschuhen 39 auf. Die Rückhaltescheibe 37 ist mit einer Vielzahl von Gleitschuhen 39 versehen und jeder Gleitschuh 39 ist dabei mit jeweils einem Kolben 7 verbunden. Hierzu weist der Gleitschuh 39 eine Lagerkugel 40 (Fig. 1) auf, welcher in einer Lagerpfanne 59 an dem Kolben 7 befestigt ist, sodass eine Kolbenverbindungsstelle 22 zwischen der Lagerkugel 40 und der Lagerpfanne 59 an dem Kolben 7 ausgebildet ist. Die teilweise sphärisch ausgebildete

Lagerkugel 40 und Lagerpfanne 59 sind beide komplementär bzw. sphärisch ausgebildet, sodass dadurch bei einer entsprechenden Bewegungsmöglichkeit zueinander zwischen der Lagerkugel 40 und der Lagerpfanne 59 an den Kolben

7 eine ständige Verbindung zwischen dem Kolben 7 und dem Gleitschuh 39 vorhanden ist. Aufgrund der Verbindung der Kolben 7 mit der rotierenden Zylindertrommel 5 und der Verbindung der Lagerpfannen 59 mit den

Gleitschuhen 39 führen die Gleitschuhe 39 eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 8 mit aus und aufgrund der festen Verbindung bzw. Anordnung der Gleitschuhe 39 an der Rückhaltescheibe 37 führt auch die Rückhaltescheibe 37 eine Rotationsbewegung um die Rotationsachse 8 mit aus. Damit die

Gleitschuhe 39 in ständigem Kontakt zu der Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 stehen, wird die Rückhaltescheibe 37 von einer Druckfeder 41 unter einer Druckkraft auf die Auflagefläche 18 gedrückt.

Die Schwenkwiege 14 ist - wie bereits erwähnt - um die Schwenkachse 15 verschwenkbar gelagert und weist ferner eine Öffnung 42 (Fig. 1 ) zur

Durchführung der Antriebswelle 9 auf. Am Gehäuse 4 ist eine Wiegenlagerung 20 ausgebildet. Dabei sind an der Schwenkwiege 14 zwei Lagerabschnitte ausgebildet. Die beiden Lagerabschnitte der Schwenkwiege 14 liegen auf der Wiegenlagerung 20 auf. Die Schwenkwiege 14 ist damit mittels einer

Gleitlagerung an der Wiegenlagerung 20 bzw. dem Gehäuse 4 um die

Schwenkachse 15 verschwenkbar gelagert. In der Darstellung in Fig. 1 weist die Auflagefläche 18 gemäß der Schnittbildung in Fig. 1 einen Schwenkwinkel α von ungefähr +20° auf. Der Schwenkwinkel α ist zwischen einer fiktiven Ebene senkrecht zu der Rotationsachse 8 und einer von der ebenen Auflagefläche 18 der Schwenkwiege 14 aufgespannten Ebene vorhanden gemäß der

Schnittbildung in Fig. 1. Die Schwenkwiege 14 kann dabei zwischen zwei Schwenkgrenzwinkel α zwischen +20° und -20° mittels zweier

Schwenkeinrichtungen 24 verschwenkt werden.

Die erste und zweite Schwenkeinrichtung 25, 26 als Schwenkeinrichtungen 24 weist eine Verbindungsstelle 32 zwischen der Schwenkeinrichtung 24 und der Schwenkwiege 14 auf. Die erste Schwenkeinrichtungen 25 weist einen ersten

Verstellkolben 29 und einen ersten Verstellzylinder 30 auf und die zweite Schwenkeinrichtung 26 weist einen zweiten Verstellkolben 17 und einen zweiten Verstellzylinder 23 auf. Die Verstellkolben 17, 29 sind jeweils in einem Verstellzylinder 23, 30 beweglich gelagert ist. Die Verstellkolben 17, 29 bzw. eine Achse der Verstellzylinders 23, 30 ist dabei im Wesentlichen parallel zu der

5 Rotationsachse 8 der Zylindertrommel 5 ausgerichtet. An einem in Fig. 1 links dargestellten Endbereich der Verstellkolben 17, 29 weisen diese 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 jeweils0 einer Lagerkugel 19 an jeweils einem Schwenkarm 16 mit der Schwenkwiege 14 verbunden. Durch Betätigen eines Steuerventils 27 an der ersten

Schwenkeinrichtung 25 gemäß der Darstellung in Fig. 1 kann die

Schwenkwiege 14 um die Schwenkachse 15 verschwenkt werden. Dabei führt nicht nur die Schwenkwiege 14, sondern auch die Rückhaltescheibe 37 aufgrund5 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 o 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 die Ventilscheibe 11 auf, mit einer nierenförmigen Hochdrucköffnung 12 und einer nierenförmigen

Niederdrucköffnung 13. Die Kolbenbohrungen 6 der rotierenden Zylindertrommel 5 5 werden somit fluidleitend bei einer Anordnung an der Hochdrucköffnung 12 mit der Hochdrucköffnung 12 verbunden und bei einer Anordnung an der Niederdrucköffnung 13 mit der Niederdrucköffnung 13 fluidleitend verbunden. Bei einem Schwenkwinkel α von 0° und bei einem Betrieb der

Schrägscheibenmaschine 1 beispielsweise als Axialkolbenpumpe 2 wird trotz o 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 der5 Hochdrucköffnung 12 stehenden Kolbenbohrungen 6 einen größeren Druck an

Hydraulikflüssigkeit auf als die Kolbenbohrungen 6, welche temporär in fluidleitender Verbindung mit der Niederdrucköffnung 13 stehen. Das axiale Ende 66 der Zylindertrommel 5 liegt auf der Ventilscheibe 11 auf. An einer ersten Seite 64 des Gehäuses 4 bzw. dem Flansch 21 des Gehäuses 4 ist eine Öffnung 63 mit der Lagerung 10 ausgebildet und eine zweite Seite 65 weist eine Aussparung zur Lagerung der Antriebswelle 9 mit einer weiteren Lagerung 10 auf.

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.

In Fig. 3 ist ein stark vereinfachtes hydraulisches Schaltbild der

Schrägscheibenmaschine 1 dargestellt. Der Durchmesser des ersten

Verstellkolbens 29 ist größer als der Durchmesser des zweiten

Verstellkolbens 17. Dadurch kann bei der Druckbeaufschlagung des ersten und zweiten Verstellkolbens 17, 29, mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck die Schwenkwiege 14 in einer ersten Schwenkrichtung verschwenkt werden. Das Steuerventil 27 an der ersten Schwenkeinrichtung 25 kann einen ersten

Arbeitsraum 33 durch einen Steuerkanal 72 und durch eine Steueröffnung 36 im Normalbetrieb der Schrägscheibenmaschine 1 mit Hydraulikflüssigkeit unter einem unterschiedlichen Druck beaufschlagen. Hierzu weist das Steuerventil 27 einen Anschluss sowohl an einem Hochdruckkanal 61 mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und an einem Niederdruckkanal 62 mit Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck auf. Der Hochdruckkanal 61 ist außerdem mit der

Hochdrucköffnung 12 hydraulisch verbunden und der Niederdruckkanal 62 ist außerdem mit der Niederdrucköffnung 13 hydraulisch verbunden. An der zweiten Schwenkeinrichtung 26 tritt ein zweiter Arbeitsraum 34 auf, welcher von dem zweiten Verstellzylinder 23 und dem zweiten Verstellkolben 17 begrenzt ist. Wird der Druck der Hydraulikflüssigkeit in dem ersten Arbeitsraum 33 von dem Steuerventil 27 abgesenkt, solange bis die von der zweiten Schwenkeinrichtung

26 auf die Schwenkwiege 14 aufgebrachte Gegenbetätigungskraft größer ist als die von der ersten Schwenkeinrichtung 25 auf die Schwenkwiege 14

aufgebrachte Betätigungskraft, wird die Schwenkwiege 14 in einer zweiten Schwenkrichtung verschwenkt. Die erste und zweite Schwenkrichtung sind zueinander entgegengesetzt ausgerichtet und die zweite Schwenkeinrichtung 26 ist ständig mit dem Hochdruckkanal 61 hydraulisch verbunden. Der zweite Arbeitsraum 34 weist somit eine ständige hydraulische Verbindung zu dem Hochdruckkanal 61 auf.

Bei einer Notabschaltung der Schrägscheibenmaschine 1 ist es erforderlich, die Schwenkwiege 14 in einen hydraulischen Grundschwenkwinkel zu

verschwenken. Bei dem hydraulischen Grundschwenkwinkel sind das

Steuerventil 27 und ein Ventil 43 nicht bestromt, jedoch ist die

Schrägscheibenmaschine 1 an dem Hochdruckkanal 61 mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und an dem Niederdruckkanal 62 mit Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck beaufschlagt.

In den Fig. 4 bis 6 sind die Vorgänge dargestellt, bei welchem in dem

Normalbetrieb der Schrägscheibenmaschine 1 der erste Verstellkolben 29 in dem

Verstellzylinder 30 zunächst vollständig ausgeschwenkt ist, d. h. der erste Arbeitsraum 33 ein maximales Volumen aufweist. Beim Übergang von dem Normalbetrieb in die Notausschaltung wird die Bestromung zu dem Steuerventil

27 und dem Ventil 43 unterbrochen. Das Ventil 43 ist durch einen Auslasskanal 28 mit einer Auslassöffnung 35 an dem ersten Verstellzylinder 30 mit dem ersten

Arbeitsraum 33 verbunden. Im Normalbetrieb der Schrägscheibenmaschine 1 und bei einer Bestromung des Ventiles 43 ist das Ventil 43 geschlossen. Bei der Abschaltung der Stromversorgung des Ventiles 43 wird das Ventil 43 geöffnet, so dass dadurch Arbeitshydraulikflüssigkeit aus dem ersten Arbeitsraum 33 durch die Auslassöffnung 35, den Auslasskanal 28, das Ventil 43 und den Auslasskanal

28 in den Niederdruckkanal 62 eingeleitet wird. Das Steuerventil 27 ist außerdem dahingehend ausgebildet, dass bei einer Unterbrechung der Stromversorgung des Steuerventiles 27 der erste Arbeitsraum 33 ausschließlich mit dem

Hochdruckkanal 61 verbunden ist. Die für die Arbeitshydraulikflüssigkeit zur Verfügung stehende Strömungsquerschnittsfläche beim Einleiten durch einen

Steuerkanal 72 und die Steueröffnung 36 und das Steuerventil 27 in den ersten Arbeitsraum 33 bei der Notausschaltung der Schrägscheibenmaschine 1 ist dahingehend bemessen, dass aufgrund der Strömungsquerschnittsfläche der Auslassöffnung 35 sowie des Ventils 43 und des Auslasskanals 28 ein dahingehender Druckabfall der Arbeitshydraulikflüssigkeit in dem ersten

Arbeitsraum 33 bewirkt wird, dass die Gegenbetätigungskraft der zweiten

Schwenkeinrichtung 26 größer ist als die Betätigungskraft der ersten

Schwenkeinrichtung 25. Dadurch wird der erste Verstellkolben 29 gemäß der Darstellung in Fig. 4 in Richtung zu der Auslassöffnung 35 bewegt, bis in dem hydraulischen Grundschwenkwinkel von dem ersten Verstellkolben 29 die Auslassöffnung 35 dahingehend verschlossen ist, dass der Druckabfall in dem ersten Arbeitsraum dahingehend bewirkt ist, dass ein Gleichgewicht zwischen der Betätigungskraft und der Gegenbetätigungskraft eintritt bzw. des von der ersten Schwenkeinrichtung 25 auf die Schwenkwiege 14 aufgebrachten

Drehmomentes und des von der zweiten Schwenkeinrichtung 26 auf die

Schwenkwiege 14 aufgebrachten Gegendrehmomentes. Dadurch verbleibt die

Schwenkwiege 14 in dem fest vorgegebenen hydraulischen

Grundschwenkwinkel.

In Fig. 7 bis 9 sind die Vorgänge abgebildet, bei dem sich die erste

Schwenkeinrichtung 25 zunächst in einem eingeschwenkten Zustand befindet, d. h. der erste Arbeitsraum 33 ein minimales Volumen aufweist. Hierzu ist im Normalbetrieb der Schrägscheibenmaschine 1 der erste Arbeitsraum 33 durch den Steuerkanal 72 mittels des Steuerventiles 27 zunächst gemäß der

Darstellung in Fig. 7 mit Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck beaufschlagt, d. h. der Steuerkanal 27 ist fluidleitend mit dem Niederdruckkanal 62 verbunden.

Außerdem ist im Normalbetrieb der Schrägscheibenmaschine 1 das Ventil 43 geschlossen. Tritt anschließend eine Notausschaltung der

Schrägscheibenmaschine 1 auf, wird die Stromversorgung des Ventiles 43 unterbrochen und dadurch das Ventil 43 geöffnet. Die Stromabschaltung des Steuerventiles 27 bewirkt außerdem, dass der Steuerkanal 72 und damit auch der erste Arbeitsraum 33 ausschließlich fluidleitend mit dem Hochdruckkanal 61 verbunden ist (Fig. 8). Dadurch tritt zunächst an dem ersten Arbeitsraum 33 Hydraulikflüssigkeit als Arbeitshydraulikflüssigkeit unter Hochdruck auf und aufgrund des größeren Durchmessers des ersten Verstellkolbens 29 weist dieser eine größere Wirkfläche für die Hydraulikflüssigkeit auf als der zweite

Verstellkolben 17, so dass dadurch der erste Verstellkolben 29 in Richtung zu der Auslassöffnung 35 gemäß der Darstellung in Fig. 8 nach links bewegt wird, bis sich die Schwenkwiege 14 in dem hydraulischen Grundschwenkwinkel befindet. In dem hydraulischen Grundschwenkwinkel tritt analog dem bereits beschriebenen Vorgang für die Fig. 4 bis 6 ein Gleichgewicht der von den beiden Schwenkeinrichtungen 25, 26 auf die Schwenkwiege 14 aufgebrachten Kräfte auf. In den Fig. 4 bis 9 ist eine Position 67 des ersten Verstellkolbens 29 in dem hydraulischen Grundschwenkwinkel der Schwenkwiege 14 mit einer strichlierten Geraden 67 dargestellt.

Bei einer Notausschaltung der Schrägscheibenmaschine 1 und einer

gleichzeitigen Abschaltung der hydraulischen Versorgung der

Schrägscheibenmaschine 1 mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und

Niederdruck ist ein mechanischer Grundschwenkwinkel erforderlich. Der mechanische Grundschwenkwinkel wird von elastischen Elementen 69, nämlich einer ersten Feder 70 an der ersten Schwenkeinrichtung 25 und einer zweiten Feder 71 an der zweiten Schwenkeinrichtung 26 bewirkt. Die Position 68 des ersten Verstellkolbens 29 in dem mechanischen Grundschwenkwinkel ist in den Fig. 4 bis 9 mit einer strichlierten Geraden 68 dargestellt. In dem mechanischen Grundschwenkwinkel der Schwenkwiege 14 ist somit sowohl die elektrische als auch die hydraulische Versorgung der Schrägscheibenmaschine 1 unterbrochen.

In Fig. 10 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 Rekuperationsbetneb eines Kraftfahrzeugs mit dem Antriebsstrang 45 ebenfalls kinetische Energie des Kraftfahrzeugs in dem Hochdruckspeicher 54 hydraulisch gespeichert werden kann. Mittels der in dem Hochdruckspeicher 54 gespeicherten hydraulischen Energie kann mit einer Schrägscheibenmaschine 50, 51 zusätzlich das Differentialgetriebe 56 angetrieben werden.

Insgesamt betrachtet sind mit der erfindungsgemäßen

Schrägscheibenmaschine 1 und dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 45 wesentliche Vorteile verbunden. Der wichtige hydraulische Grundschwenkwinkel der Schwenkwiege 14 bei einer Notausschaltung der Schrägscheibenmaschine 1 , d. h. bei einer Unterbrechung der Stromversorgung für das Ventil 43 und das Steuerventil 27 bei einer gleichzeitigen hydraulischen Verbindung der

Schrägscheibenmaschine 1 mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und mit Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck wird durch die axiale Position der

Auslassöffnung 35 an dem ersten Verstellzylinder 30 bewirkt. Der hydraulische Grundschwenkwinkel kann dabei besonders zuverlässig erreicht werden auch bei Verschmutzungen der Hydraulikflüssigkeit, da der hydraulische

Grundschwenkwinkel durch das Ausleiten von Arbeitshydraulikflüssigkeit durch die Auslassöffnung 35 des ersten Verstellzylinders 30 während eines

gleichzeitigen Einleitens von Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck durch die Steueröffnung 36 bewirkt wird. Schrägscheibenmaschinen 1 mit

unterschiedlichen hydraulischen Grundschwenkwinkeln können besonders einfach zuverlässig und preiswert hergestellt werden, da hierzu lediglich in den Verstellzylinder 30 entsprechende Bohrungen für die Auslassöffnung 35 in unterschiedlichen axialen Positionen des Verstellzylinders 30 einzuarbeiten sind.

Claims

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) 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 Lagerung der Kolben (7) auf der Auflagefläche (18),

- eine erste Schwenkeinrichtung (25) mit einem ersten Verstellkolben (29), der in einem ersten Verstelizylinder (30) beweglich gelagert ist, so dass mittels einer Arbeitshydraulikflüssigkeit in einem von dem beweglichen ersten Verstellkolben (29) veränderlichen ersten Arbeitsraum (33) des ersten Verstellzylinders (30) eine

Betätigungskraft auf die Schwenkwiege (14) aufbringbar ist zum Bewegen der Schwenkwiege (14) in einer ersten Schwenkrichtung,

- eine zweite Schwenkeinrichtung (26) und mit der zweiten

Schwenkeinrichtung (26) auf die Schwenkwiege (14) eine

Gegenbetätigungskraft auf die Schwenkwiege (14) aufbringbar ist zum Bewegen der Schwenkwiege (14) in einer zweiten

Schwenkrichtung, wobei die erste und zweite Schwenkrichtung entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Verstelizylinder (30) eine Auslassöffnung (35) ausgebildet ist zum Ausleiten von Arbeitshydraulikflüssigkeit aus dem ersten

Verstelizylinder (30) und die Auslassöffnung (35) hydraulisch mit einem Ventil (43) verbunden ist und bei einem geöffneten Ventil (43) die

Arbeitshydraulikflüssigkeit aus dem ersten Verstellzylinder (30) ausleitbar ist und das Ausleiten der Arbeitshydraulikflüssigkeit eine Reduzierung der Betätigungskraft bewirkt, so dass die Schwenkwiege (14) in einen hydraulische Grundschwenkwinkel verschwenkbar ist.

Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1) dahingehend ausgebildet ist, dass bei einer Schließposition des ersten Verstellkolbens (29) die Auslassöffnung (35) nicht in den veränderlichen ersten Arbeitsraum (33) mündet und/oder

die Schrägscheibenmaschine (1) dahingehend ausgebildet ist, dass in dem hydraulischen Grundschwenkwinkel ein Gleichgewicht zwischen dem aus der Betätigungskraft resultierenden Drehmoment an der Schwenkwiege (14) und dem aus der Gegenbetätigungskraft

resultierenden Gegendrehmoment an der Schwenkwiege (14) auftritt und/oder

die Schrägscheibenmaschine (1) dahingehend ausgebildet ist, dass das Ausleiten der Arbeitshydraulikflüssigkeit eine Reduzierung des Druckes der Arbeitshydraulikflüssigkeit in dem ersten Arbeitsraum (33) bewirkt, insbesondere je größer der Volumenstrom der aus der Auslassöffnung (35) ausgeleiteten Arbeitshydraulikflüssigkeit ist, desto größer die Druckreduzierung in dem ersten Arbeitsraum (33) ist und umgekehrt.

Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1) dahingehend ausgebildet ist, dass bei dem hydraulischen Grundschwenkwinkel der Schwenkwiege (14) die Auslassöffnung (35) teilweise von dem ersten Verstellkolben (29) verschlossen ist

und/oder die Schrägscheibenmaschine (1) dahingehend ausgebildet ist, dass bei einer Verbindungsposition des ersten Verstellkolbens (29) die

Auslassöffnung (35) in den veränderlichen ersten Arbeitsraum mündet.

Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Steuerventils (27) der erste Arbeitsraum (33) mit

Arbeitshydraulikflüssigkeit unter einem unterschiedlichen Druck beaufschlagbar ist während eines geschlossenen Ventils (43) und normalen Betriebes der Schrägscheibenmaschine (1) zum Verschwenken der Schwenkwiege (14) in unterschiedliche Schwenkwinkel

und/oder

mittels des Steuerventils (27) durch eine Steueröffnung (36)

Arbeitshydraulikflüssigkeit in den ersten Arbeitsraum (33) ein- und/oder ausleitbar ist.

Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1) einen Hochdruckkanal (61) für

Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und einen Niederdruckkanal (62) für Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck umfasst und mittels des

Steuerventils (27) der erste Arbeitsraum (33) mit

Arbeitshydraulikflüssigkeit unter dem unterschiedlichen Druck

beaufschlagbar ist aufgrund einer mit dem Steuerventil (27) bewirkten hydraulischen Verbindung des ersten Arbeitsraumes (33) mit dem Hochdruckkanal (61) und/oder Niederdruckkanal (62).

Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1) dahingehend ausgebildet ist, dass die Arbeitshydraulikflüssigkeit in dem ersten Arbeitsraum (33) des ersten Verstellzylinders (30) Hydraulikflüssigkeit aus dem Hochdruckkanal (61) und/oder Niederdruckkanal (62) ist.

Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1) dahingehend ausgebildet ist, dass zum Verschwenken der Schwenkwiege (14) in den hydraulischen

Grundschwenkwinkel der Hochdruckkanal (61) mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck beaufschlagt ist und der Niederdruckkanal (62) mit Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck beaufschlagt ist und das Ventil (43) geöffnet ist.

Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1) dahingehend ausgebildet ist, dass aufgrund des Ausleitens von Arbeitshydraulikflüssigkeit durch die

Auslassöffnung (35) während des geöffneten Ventils (43) aus dem ersten Arbeitsraum (33) des ersten Verstellzylinders (30) der Druck der

Arbeitshydraulikflüssigkeit in dem ersten Arbeitsraum (33) abfällt, so dass auf den ersten Verstellkolben (29) von der Arbeitshydraulikflüssigkeit in dem ersten Arbeitsraum (33) eine geringere Druckkraft aufgebracht ist.

Schrägscheibenmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1) dahingehend ausgebildet ist, dass die minimale Strömungsquerschnittsfläche für die aus der Auslassöffnung (35) während des geöffneten Ventils (43) ausgeleiteten

Arbeitshydraulikflüssigkeit größer ist als die minimale

Strömungsquerschnittsfläche die der Arbeitshydraulikflüssigkeit zur Verfügung steht beim Einleiten in den ersten Arbeitsraum (33) durch das Steuerventil (27) und durch die Steueröffnung (36) in den ersten

Arbeitsraum (33) während das Ventil (43) geöffnet ist.

10. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1) dahingehend ausgebildet ist, dass während des geöffneten Ventils (43) sich das Steuerventil (27) in einer Fehlerstellung befindet und in der Fehlerstellung des Steuerventils (27) der erste Arbeitsraum (33) der ersten Schwenkeinrichtung (25) durch das Steuerventil (27) ausschließlich mit dem Hochdruckkanal (61) in fluidleitender Verbindung steht.

1 1. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1) dahingehend ausgebildet ist, dass das Ventil (43) und das Steuerventil (27) elektrisch betätigbar sind, insbesondere als Magnetventile (27, 43) ausgebildet sind, und in einem unbestromten Zustand des Ventils (43) und Steuerventils (27) das Ventil (43) geöffnet ist und das Steuerventil (27) den ersten Arbeitsraum (33) der ersten Schwenkeinrichtung (25) durch das Steuerventil (27) ausschließlich mit dem Hochdruckkanal (61) in fluidleitender Verbindung verbindet

und/oder

die Schrägscheibenmaschine (1) dahingehend ausgebildet ist, dass in einem bestromten Zustand des Ventils (43) das Ventil (43) geschlossen ist.

12. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schwenkeinrichtung (26) einen zweiten Verstellkolben (17) umfasst und der zweite Verstellkolben (17) in einem zweiten

Verstellzylinder (23) der zweiten Schwenkeinrichtung (26) gelagert ist, so dass mittels einer Arbeitshydraulikflüssigkeit in einem von dem beweglichen zweiten Verstellkolben (17) veränderlichen zweiten

Arbeitsraum (34) des zweiten Verstellzylinders (23) eine

Gegenbetätigungskraft auf die Schwenkwiege (14) aufbringbar ist zum Bewegen der Schwenkwiege (14) in einer zweiten Schwenkrichtung und die hydraulische Wirkfläche des zweiten Verstellkolbens (17) an dem zweiten Arbeitsraum (34) kleiner ist als die hydraulische Wirkfläche des ersten Verstellkolbens (29) an dem ersten Arbeitsraum (33) und vorzugsweise der zweite Arbeitsraum (34) in ständiger fluidleitender Verbindung mit dem Hochdruckkanal (61) steht.

13. Schrägscheibenmaschine nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägscheibenmaschine (1) wenigstens ein elastisches Element (69), insbesondere wenigstens eine Feder (70, 71), zum Verschwenken der Schwenkwiege (14) in einen mechanischen Grundschwenkwinkel umfasst während eines unbestromten Ventils (43) und unbestromten Steuerventils (27) und ohne einer Beaufschlagung des Hochdruckkanales (61) mit Hydraulikflüssigkeit unter Hochdruck und vorzugsweise ohne einer Beaufschlagung des Niederdruckkanales (62) mit

Hydraulikflüssigkeit unter Niederdruck.

14. 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.

15. Antriebsstrang nach Anspruch 14, 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.