DE102012204369B4 - Kraftmaschinenanordnung umfassend eine fluidbetätigte Kupplungsanordnung und eine Lamellenkupplung - Google Patents

Kraftmaschinenanordnung umfassend eine fluidbetätigte Kupplungsanordnung und eine Lamellenkupplung Download PDF

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Abstract

Kraftmaschinenanordnung umfassend einen Verbrennungsmotor (1) zum Antrieb einer ersten Welle (2) und einen hiermit mittels einer Kupplungsanordnung (3) verbundenen Dampfmotor (4) zum Antrieb einer zweiten Welle (5), wobei ferner eine mit der Kupplungsanordnung (3) zusammenwirkende Lamellenkupplung (6) zwischen der ersten Welle (2) und der zweiten Welle (5) angeordnet ist, zum Übertragen einer Drehbewegung der zweiten Welle (5) auf die erste Welle (2) in einem ersten Betriebsmodus und zum Realisieren eines freien Laufs zwischen der ersten Welle (2) und der zweiten Welle (5) in einem zweiten Betriebsmodus, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (3) mit Über- oder Unterdruck betreibbar und durch ein Fluid schaltbar ist, so dass eine Drehmomentübertragung zwischen der ersten Welle (2) und der zweiten Welle (5) realisiert ist, wobei ein auf die zweite Welle (5) aufsteckbarer Gegenring (9) und ein axial zwischen dem Gegenring (9) und einer Wellenschulter befindlicher, auf die zweite Welle (5) aufsteckbarer, Ringzylinder (10) an der Stirnfläche der Wellenschulter der zweiten Welle (5) durch Mittel zur axialen und rotatorischen Fixierung befestigt sind, so dass die Drehbewegung der zweiten Welle (5) auf den Gegenring (9) und den Ringzylinder (10) übertragbar ist, wobei die Lamellenkupplung (6) mindestens zwei an einem Außenumfang verzahnte Kupplungsbeläge (7) und mindestens eine axial zwischen den mindestens zwei Kupplungsbelägen (7) angeordnete an einem Innenumfang verzahnte Zwischenplatte (8) umfasst, wobei die Lamellenkupplung (6) stauchbar ist, um die erste Welle (2) und die zweite Welle (5) reibschlüssig oder formschlüssig miteinander zu verbinden, wobei auf Höhe der mindestens zwei Kupplungsbeläge (7) ein Druckring (12) an die Stirnfläche eines der mindestens zwei Kupplungsbeläge (7) angeordnet ist, der durch einen an der gegenüberliegenden Stirnfläche des Druckringes (12) anliegenden Kolben (13) axial in Richtung der mindestens zwei Kupplungsbeläge (7) verschiebbar ist, wobei eine axiale Verschiebung des Druckrings (12) durch ein Fluid eines in den Ringzylinder (10) eingebrachten Kanals (14) realisierbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftmaschinenanordnung umfassend einen Verbrennungsmotor zum Antrieb einer ersten Welle und einen hiermit mittels einer Kupplungsanordnung verbundenen Dampfmotor zum Antrieb einer zweiten Welle, wobei ferner ein mit der Kupplungsanordnung zusammenwirkendes Mittel zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle angeordnet ist, zum Übertragen einer Drehbewegung der zweiten Welle auf die erste Welle in einem ersten Betriebsmodus und zum Realisieren eines freien Laufs zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle in einem zweiten Betriebsmodus.
  • Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich auf eine Antriebstechnik von Fahrzeugen, insbesondere eine Antriebstechnik, die einen Verbrennungsmotor und einen Dampfmotor zur Unterstützung des Verbrennungsmotors aufweist.
  • Stand der Technik
  • Bei der Entwicklung von Verbrennungsmotoren kommt der Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs eine hohe Bedeutung zu. Verbrennungsmotoren wandeln zum Antrieb von Fahrzeugen einen Teil der chemischen Energie des Kraftstoffs in mechanische Energie um. Dabei wird ein großer Teil der chemischen Energie als Abwärme freigesetzt, die durch das Kühlsystem oder im Abgas vom Verbrennungsmotor ungenutzt weggeleitet wird. Um diese Wärmeenergie zu nutzen, ist es denkbar, dass der Verbrennungsmotor mit einem Dampfmotor gekoppelt wird. Hierbei wird die Wärmeenergie aus dem Verbrennungsmotor zur Erzeugung von Dampf verwendet, der in einer Expansionsmaschine entspannt wird und somit weitere Energie bereitstellt, die zum Antrieb des Fahrzeugs genutzt werden kann.
  • Insbesondere eignet sich eine Kombination von einem Verbrennungsmotor mit einem Dampfmotor zur Abwärmenutzung bei einem Nutzkraftwagen, da hier der Verbrennungsmotor einen große Leistung abgeben muss und somit eine große Wärmeenergie zur Dampferzeugung zur Verfügung steht.
  • Aus dem allgemein bekannten Stand der Technik geht hervor, dass die Verbindung des Dampfmotors mit dem Verbrennungsmotor über eine starre Kupplung möglich ist. Der Verbrennungsmotor schleppt dabei bereits ab seinem Start den Dampfmotor mit, obwohl noch nicht genügend Dampfdruck für den Dampfmotor anliegt. Hierdurch ergibt sich der Nachteil, dass speziell beim Start des Verbrennungsmotors und solange die Wärmeentwicklung des Verbrennungsmotors moderat ist, die Effizienz des Gesamtsystems entsprechend der Reibung des Dampfmotors verschlechtert wird.
  • Ferner ist bekannt das der Dampfmotor und der Verbrennungsmotor über einen zwischengeschalteten Freilauf miteinander verbunden sind. Hierdurch kann der Verbrennungsmotor frei drehen, wenn nicht genügend Dampfdruck für den Dampfmotor anliegt. Somit muss in diesem Fall der Verbrennungsmotor die zusätzliche Reibleistung des Dampfmotors nicht aufbringen. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass der Verbrennungsmotor den Dampfmotor nicht mehr anschleppt, wodurch bei einer ungünstigen Stillstandsposition des Dampfmotors dieser ggf. nicht mehr von allein anlaufen kann.
  • Aus der gattungsbildenden DE 10 2010 031 498 A1 geht eine elektromagnetische Schaltkupplung hervor, welche einen Dampfmotor mit einem Verbrennungsmotor verbindet. Dabei ist eine erste Welle von dem Dampfmotor antreibbar und eine zweite Welle von dem Verbrennungsmotor antreibbar. Ferner ist ein Zwischenrad mit der ersten Welle verbunden und eine Kupplungsglocke zumindest mittelbar mit der zweiten Welle verbunden, wobei ein Freilauf zwischen dem Zwischenrad und der Kupplungsglocke angeordnet ist. Der Freilauf hat die Aufgabe die Drehbewegung von dem mit der ersten Welle verbundenen Zwischenrad auf die Kupplungsglocke zu übertragen und zudem einen freien Lauf der Kupplungsglocke zum Zwischenrad zu ermöglichen. Durch eine elektromagnetische Betätigungskraft, welche durch das Ansteuern eines Elektromagneten mittels einer Steuerung ausgelöst wird, ist zumindest mittelbar eine Reibkraft oder ein Formschluss zwischen dem Zwischenrad und der Kupplungsglocke erzeugbar.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Ausgehend von dem vorhergehend genannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftmaschinenanordnung bereitzustellen, bei der auf einer einfachen Weise ein Verbrennungsmotor und ein Dampfmotor über ein Mittel antriebstechnisch miteinander verbindbar und jederzeit voneinander trennbar sind.
  • Die Aufgabe wird ausgehend von einer Kraftmaschinenanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen hervor.
  • Erfindungsgemäß ist die Kupplungsanordnung mit Über- oder Unterdruck betreibbar, wobei die Kupplungsanordnung durch ein Fluid schaltbar ist und eine Drehmomentübertragung zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle realisiert ist. Das Mittel zwischen der ersten Welle und der zweiten Welle ist eine Lamellenkupplung, umfassend mindestens zwei an einem Außenumfang verzahnte Kupplungsbeläge und mindestens eine axial zwischen den mindestens zwei Kupplungsbelägen angeordnete an einem Innenumfang verzahnte Zwischenplatte, wobei die Lamellenkupplung stauchbar ist, um die erste Welle und die zweite Welle reibschlüssig oder formschlüssig miteinander zu verbinden.
  • Gemäß einer die Erfindung weiter verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass die Lamellenkupplung radial zwischen einem als Ringfläche ausgebildeten verzahnten Innenumfang eines Flansches und einem als Ringfläche ausgebildeten verzahnten Außenumfang des Gegenrings angeordnet ist.
  • Die mindestens zwei am Außenumfang verzahnten Kupplungsbeläge sind mit einem Innenumfang eines Flansches formschlüssig verbunden und führen dadurch die Bewegung des Flansches aus. Die mindestens eine am Innenumfang verzahnte Zwischenplatte ist mit dem Außenumfang des Gegenrings formschlüssig verbunden und führt die Bewegung des Gegenringes aus. Somit sind die mindestens zwei Kupplungsbeläge geprägt von der Bewegung der ersten Welle und die mindestens eine Zwischenplatte ist geprägt von der Bewegung der zweiten Welle.
  • Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass ein auf die zweite Welle aufsteckbarer Gegenring und ein axial zwischen dem Gegenring und der Wellenschulter befindlicher, auf die zweite Welle aufsteckbarer, Ringzylinder an der Stirnfläche der Wellenschulter der zweiten Welle durch Mittel zur axialen und rotatorischen Fixierung befestigt sind, so dass die Drehbewegung der zweiten Welle auf den Gegenring und den Ringzylinder übertragbar ist.
  • Derartige Mittel können vorzugsweise Schrauben oder Stifte sein. Es ist aber auch denkbar, eine Nut in die zweite Welle einzubringen, um den Gegenring und den Ringzylinder auf der zweiten Welle gegen ein Verdrehen abzusichern. Die axiale Sicherung kann dann vorzugsweise durch einen Wellenring und/oder eine Wellenmutter realisiert werden.
  • Erfindungsgemäß ist die Kupplungsanordnung mit Über- oder Unterdruck betreibbar, wobei die Lamellenkupplung stauchbar ist, um die erste Welle und die zweite Welle reibschlüssig oder formschlüssig miteinander zu verbinden. Auf Höhe der mindestens zwei Kupplungsbeläge ist ein Druckring an die Stirnfläche eines der mindestens zwei Kupplungsbeläge angeordnet, der durch einen an der gegenüberliegenden Stirnfläche des Druckringes anliegenden Kolben axial in Richtung der mindestens zwei Kupplungsbeläge verschiebbar ist, wobei eine axiale Verschiebung des Druckrings durch ein Fluid eines in den Ringzylinder eingebrachten Kanals realisierbar ist.
  • Das hydraulische oder pneumatische Betätigen der Schaltkupplung ermöglicht eine sichere und einfache Betätigungsmöglichkeit. In einem nicht gestauchten Zustand der Lamellenkupplung kann der Verbrennungsmotor ohne zusätzlichen Widerstand durch den Dampfmotor anlaufen und muss den Dampfmotor nicht mitschleppen, da die Lamellenkupplung für einen freien Lauf sorgt. Sobald genügend Dampf zum Betrieb des Dampfmotors vorhanden ist, wird die fluidbetätigbare Kupplungsanordnung geschlossen, wodurch die Lamellenkupplung gestaucht und der Dampfmotor angeschleppt wird. Durch die antriebstechnische Verbindung zwischen den beiden Wellen, kann der Dampfmotor den Verbrennungsmotor entlasten, so dass der Wirkungsgrad des Systems erhöht wird, wobei ferner der Kraftstoffverbrauch sinkt.
  • Gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels ist vorzugsweise axial zwischen der Stirnfläche des Druckringes und der Stirnfläche des Ringzylinders mindestens eine Feder angeordnet, wobei die mindestens eine Feder über den Druckring die mindestens zwei Kupplungsbeläge und die mindestens eine Zwischenplatte staucht und einen Reibschluss realisiert.
  • In diesem Fall ist die Lamellenkupplung ohne den anliegenden pneumatischen oder hydraulischen Druck geschlossen. Die Lamellenkupplung wird demnach durch die auf sie einwirkende Federkraft gestaucht. Aufgrund der reibschlüssigen oder formschlüssigen Verbindung zwischen den mindestens zwei Kupplungsbelägen und der mindestens einen Zwischenplatte weisen die erste Welle und die zweite Welle eine antriebstechnische Verbindung auf.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Druckring an einem Außenumfang eine Aufnahme aufweist, um mindestens einen radial darüber angeordneten an der Aufnahme anliegenden und zu einer Wellenachse zeigenden Endabschnitt eines Ausrückhebels aufzunehmen. Des Weiteren bevorzugt ist ein Kupplungskolben in einem Gehäuse des Dampfmotors auf Höhe des von dem zur Wellenachse wegzeigendem Endabschnitt des Ausrückhebels angeordnet, welcher einen auf einen Druckring wirkenden Ringkolben umfasst.
  • Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass ein an den Ringkolben angeordneter Kanal ein Fluid führt, wobei eine Druckbeaufschlagung des Fluides den Ringkolben axial bewegt und dadurch den von der Wellenachse wegzeigenden Endabschnitt des Ausrückhebels über einen axial zwischen dem Ausrückhebel und dem Kupplungskolben angeordneten Sammelring betätigt. Vorzugsweise ist der Ausrückhebel zwischen seinen beiden Endabschnitten gelagert, so dass eine Krafteinwirkung auf den von der Wellenachse wegzeigenden Endabschnitt des Ausrückhebels über eine Hebelwirkung den zur Wellenachse zeigenden Endabschnitt des Ausrückhebels in entgegengesetzter Richtung betätigt, wobei dieser den Druckring entgegen einer Federkraft der mindestens einen Feder von einem der mindestens zwei Kupplungsbeläge entfernt.
  • Der Vorteil einer solchen Anordnung besteht darin, dass der Verbrennungsmotor während der Warmlaufphase durch die Druckbeaufschlagung des Kupplungskolbens von dem Dampfmotor getrennt werden kann. Sobald dem Dampfmotor genügend Dampf zur Verfügung steht endet die Druckbeaufschlagung des Kolbens und die Lamellenkupplung wird durch die Federkraft wieder geschlossen. In einem ersten Schritt kann der Dampfmotor angeschleppt werden, um danach einen positiven Drehmomentbeitrag auf die mit der zweiten Welle verbundenen ersten Welle zu leisten. Der Sammelring sorgt für den Kontakt zum Kupplungskolben und ermöglicht eine gleichmäßige Bewegung des Ausrückhebels.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.
  • Ausführungsbeispiele
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Kraftmaschinenanordnung umfassend einen Verbrennungsmotor und einen Dampfmotor, die über eine fluidbetätigte Kupplungsanordnung miteinander verbunden sind,
  • 2 eine vergrößerte schematische Schnittdarstellung der in 1 dargestellten fluidbetätigten Kupplungsanordnung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel, und
  • 3 eine schematische Schnittdarstellung der in 2 dargestellten fluidbetätigten Kupplungsanordnung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • 1 zeigt eine Kraftmaschinenanordnung mit einem Verbrennungsmotor 1 und einem Dampfmotor 4 die über eine fluidbetätigte Kupplungsanordnung 3 miteinander verbunden sind. Die fluidbetätigte Kupplungsanordnung 3 ist zwischen dem Dampfmotor 4 und dem Verbrennungsmotor 1 montiert. Der Verbrennungsmotor 1 weist vier Zylinder 1a, 1b, 1c, 1d auf. Ferner weist der Dampfmotor 4 zwei einander gegenüberliegende Zylinder 4a, 4b auf. Die Zylinder 4a, 4b des Dampfmotors 4 wirken auf eine zweite Welle 5, die von dem Dampfmotor 4 antreibbar ist. Die Zylinder 1a bis 1d wirken auf eine erste Welle 2 ein, die von dem Verbrennungsmotor 1 antreibbar ist. Da die fluidbetätigte Kupplungsanordnung 3 die erste Welle 2 und die zweite Welle 5 umfasst, ergibt sich eine kompakte Ausgestaltung der Kraftmaschinenanordnung. Außerdem sind Halterarme 27 vorgesehen, die ein Gehäuse 20 des Dampfmotors 4 mit einem Motorblock des Verbrennungsmotors 1 verbinden.
  • 2 ist eine vergrößerte Darstellung der Kupplungsanordnung 3. Die zweite Welle 5 ist mittels eines Lagers 25a an einem Gehäuse 20 des Dampfmotors 4 gelagert und zusätzlich ist über ein Lager 25b ein verbrennungsmotorseitiger Flansch 11 an der zweiten Welle 5 gelagert. Ein auf die zweite Welle 5 aufsteckbarer Gegenring 9 und ein zwischen dem Gegenring 9 und der Wellenschulter befindlicher, auf die zweite Welle 5 aufsteckbarer Ringzylinder 10 sind an der Stirnfläche der Wellenschulter der zweiten Welle 5 durch Schrauben 26 befestigt, so dass die Drehbewegung der zweiten Welle 5 auf den Gegenring 9 und den Ringzylinder 10 übertragbar ist. Eine Lamellenkupplung 6 ist aus zwei an einem Außenumfang verzahnten Kupplungsbelägen 7 und einer dazwischenliegenden an einem Innenumfang verzahnten Zwischenplatte 8 gebildet, wobei die Lamellenkupplung 6 zwischen einem als Ringfläche ausgebildeten verzahnten Innenumfang des Flansches 11 und einem als Ringfläche ausgebildeten verzahnten Außenumfang des Gegenrings 9 angeordnet ist.
  • Auf Höhe der zwei Kupplungsbeläge 7 ist ein Druckring 12 an die Stirnfläche eines der zwei Kupplungsbeläge 7 angeordnet. Der Druckring 12 ist durch einen an der gegenüberliegenden Stirnfläche anliegenden Kolben 13 in Richtung der zwei Kupplungsbeläge 7 verschiebbar, wobei eine Verschiebung durch ein Fluid eines in den Ringzylinder 10 eingebrachten Kanals 14 realisiert ist. Durch die Betätigung der Lamellenkupplung 6 kommt es zum Reibschluss zwischen den Kupplungsbelägen 7 auf der einen Seite und dem Gegenring 9, der Zwischenplatte 8 und dem Druckring 12 auf der anderen Seite. Der Reibschluss zwischen der mit dem Flansch 11 verbundenen ersten Welle 2 und der zweiter Welle 5 ist hergestellt und der Dampfmotor 4 wird vom Verbrennungsmotor 1 zuerst angeschleppt, um dann sein Drehmoment auf diesen zu übertragen.
  • 3 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung 3, wobei die Lamellenkupplung 6 aus 3 in dieser Ausführungsform ohne anliegenden pneumatischen oder hydraulischen Druck gestaucht ist. Auf Höhe der zwei Kupplungsbeläge 7 ist ein Druckring 12 an die Stirnfläche eines der zwei Kupplungsbeläge 7 angeordnet, der durch zwischen der Stirnfläche des Druckringes 12 und der Stirnfläche des Ringzylinders 10 angeordneten Federn 15 mit einer Federkraft beaufschlagt ist, so dass die zwei Kupplungsbeläge 7 und die Zwischenplatte 8 einen Reibkontakt eingehen. Der Druckring 12 weist an einem Außenumfang eine Aufnahme 16 auf, um mindestens einen darüber angeordneten an der Aufnahme 16 anliegenden Ausrückhebel 18 aufzunehmen. Der Ausrückhebel 18 ist über einen Sammelring 24 auf einer dem Druckring 12 entgegengesetzten Seite von dem im Gehäuse 20 sitzenden Kupplungskolben 19 betätigbar, umfassend einen auf einen Druckring 21 wirkenden Ringkolben 22. Über eine Hebelwirkung des Ausrückhebels 18 wird der Druckring 12 entgegen der Federkraft der Federn 15 von einem der zwei Kupplungsbeläge 7 entfernt. Zum Öffnen der Lamellenkupplung 6 wird der Kupplungskolben 19 mit Druck aus dem im Gehäuse 20 angeordneten Kanal 23 beaufschlagt, was zum Entlasten der Lamellenkupplung 6 und damit zur Unterbrechung des Reibschlusses führt.
  • Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, den Dampfmotor 4 seitlich am Verbrennungsmotor 1 anzuordnen und ein Getriebe über Zahnriemen und Zahnräder anzuschließen. Ferner ist durch eine Strukturierung der Stirnflächen der zwei Kupplungsbeläge und der Stirnfläche der Zwischenplatte eine formschlüssige Verbindung zwischen diesen möglich. Darüber hinaus kann bei geringen Drehmomenten die Lamellenkupplung 6 kompakter ausgeführt werden, so dass die Zwischenplatte 8 und einer der mindestens zwei Kupplungsbeläge 7 entfallen. In diesem Fall würde bei einer axialen Verschiebung des Druckringes 12, der Druckring 12 auf den einzigen Kupplungsbelag 7 drücken, der mit dem Flansch 11 verzahnt ist. Dabei entsteht ein Reibschluss zwischen dem Kupplungsbelag 7 auf der einen Seite und dem Gegenring 9 und dem Druckring 12 auf der anderen Seite.
  • Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend” keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims (7)

  1. Kraftmaschinenanordnung umfassend einen Verbrennungsmotor (1) zum Antrieb einer ersten Welle (2) und einen hiermit mittels einer Kupplungsanordnung (3) verbundenen Dampfmotor (4) zum Antrieb einer zweiten Welle (5), wobei ferner eine mit der Kupplungsanordnung (3) zusammenwirkende Lamellenkupplung (6) zwischen der ersten Welle (2) und der zweiten Welle (5) angeordnet ist, zum Übertragen einer Drehbewegung der zweiten Welle (5) auf die erste Welle (2) in einem ersten Betriebsmodus und zum Realisieren eines freien Laufs zwischen der ersten Welle (2) und der zweiten Welle (5) in einem zweiten Betriebsmodus, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (3) mit Über- oder Unterdruck betreibbar und durch ein Fluid schaltbar ist, so dass eine Drehmomentübertragung zwischen der ersten Welle (2) und der zweiten Welle (5) realisiert ist, wobei ein auf die zweite Welle (5) aufsteckbarer Gegenring (9) und ein axial zwischen dem Gegenring (9) und einer Wellenschulter befindlicher, auf die zweite Welle (5) aufsteckbarer, Ringzylinder (10) an der Stirnfläche der Wellenschulter der zweiten Welle (5) durch Mittel zur axialen und rotatorischen Fixierung befestigt sind, so dass die Drehbewegung der zweiten Welle (5) auf den Gegenring (9) und den Ringzylinder (10) übertragbar ist, wobei die Lamellenkupplung (6) mindestens zwei an einem Außenumfang verzahnte Kupplungsbeläge (7) und mindestens eine axial zwischen den mindestens zwei Kupplungsbelägen (7) angeordnete an einem Innenumfang verzahnte Zwischenplatte (8) umfasst, wobei die Lamellenkupplung (6) stauchbar ist, um die erste Welle (2) und die zweite Welle (5) reibschlüssig oder formschlüssig miteinander zu verbinden, wobei auf Höhe der mindestens zwei Kupplungsbeläge (7) ein Druckring (12) an die Stirnfläche eines der mindestens zwei Kupplungsbeläge (7) angeordnet ist, der durch einen an der gegenüberliegenden Stirnfläche des Druckringes (12) anliegenden Kolben (13) axial in Richtung der mindestens zwei Kupplungsbeläge (7) verschiebbar ist, wobei eine axiale Verschiebung des Druckrings (12) durch ein Fluid eines in den Ringzylinder (10) eingebrachten Kanals (14) realisierbar ist.
  2. Kraftmaschinenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplung (6) radial zwischen einem als Ringfläche ausgebildeten verzahnten Innenumfang eines Flansches (11) und einem als Ringfläche ausgebildeten verzahnten Außenumfang des Gegenrings (9) angeordnet ist.
  3. Kraftmaschinenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass axial zwischen der Stirnfläche des Druckringes (12) und der Stirnfläche des Ringzylinders (10) mindestens eine Feder (15) angeordnet ist, wobei die mindestens eine Feder (15) über den Druckring (12) die mindestens zwei Kupplungsbeläge (7) und die mindestens eine Zwischenplatte (8) staucht und einen Reibschluss realisiert.
  4. Kraftmaschinenanordnung nach 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckring (12) an einem Außenumfang eine Aufnahme (16) aufweist, um mindestens einen radial darüber angeordneten an der Aufnahme (16) anliegenden und zu einer Wellenachse (17) zeigenden Endabschnitt eines Ausrückhebels (18) aufzunehmen.
  5. Kraftmaschinenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kupplungskolben (19) in einem Gehäuse (20) des Dampfmotors (4) auf Höhe des von dem zur Wellenachse (17) wegzeigendem Endabschnitt des Ausrückhebels (18) angeordnet ist, welcher einen auf einen Druckring (21) wirkenden Ringkolben (22) umfasst.
  6. Kraftmaschinenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein an den Ringkolben (22) angeordneter Kanal (23) ein Fluid führt, wobei eine Druckbeaufschlagung des Fluides den Ringkolben (22) axial bewegt und dadurch den von der Wellenachse (17) wegzeigenden Endabschnitt des Ausrückhebels (18) über einen axial zwischen dem Ausrückhebel (18) und dem Kupplungskolben (19) angeordneten Sammelring (24) betätigt.
  7. Kraftmaschinenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausrückhebel (18) zwischen seinen beiden Endabschnitten gelagert ist, so dass eine Krafteinwirkung auf den von der Wellenachse (17) wegzeigenden Endabschnitt des Ausrückhebels (18) über eine Hebelwirkung den zur Wellenachse (17) zeigenden Endabschnitt des Ausrückhebels (18) in entgegengesetzter Richtung betätigt, wobei dieser den Druckring (12) entgegen einer Federkraft der mindestens einen Feder (15) von einem der mindestens zwei Kupplungsbeläge (7) entfernt.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015222120A1 (de) * 2015-11-10 2017-05-11 Mahle International Gmbh Axialkolbenmaschine
JP6315006B2 (ja) 2016-02-23 2018-04-25 マツダ株式会社 摩擦締結要素及び自動変速機
JP6489039B2 (ja) * 2016-02-23 2019-03-27 マツダ株式会社 自動変速機
DE102017209567A1 (de) 2017-06-07 2018-12-13 Mahle International Gmbh Kraftmaschinenanordnung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB920701A (en) * 1958-07-02 1963-03-13 W B Dawe & Co Ltd Improvements in and relating to hydraulically operated clutches
DE10045758A1 (de) * 2000-09-15 2002-03-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Kupplung
DE102007006420A1 (de) * 2007-02-05 2008-08-07 Voith Patent Gmbh Kraftfahrzeugantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Druckluftsystem
DE102008043484A1 (de) * 2008-05-07 2009-11-12 Zf Friedrichshafen Ag Kopplungsanordnung, insbesondere zur wahlweisen Drehkopplung einer Eingangswelle eines Kompressors in einem Fahrzeug mit einem Antriebsorgan
DE102010031498A1 (de) * 2010-07-19 2012-01-19 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetische Schaltkupplung zum Verbinden von einem Dampfmotor mit einem Verbrennungsmotor

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2009301A (en) * 1933-12-20 1935-07-23 Fredrich J Rode Clutch and brake control device
US3900089A (en) * 1974-06-21 1975-08-19 Borg Warner One way fluid operated coupling
US4007594A (en) * 1974-07-30 1977-02-15 Elsea Jr John W Automotive drive system summing multiple independent drives in the differential housing
JPH0781594B2 (ja) * 1985-08-31 1995-08-30 三菱自動車工業株式会社 動力伝達装置
US5038904A (en) * 1989-10-06 1991-08-13 Jmw, Inc. Friction clutch with improved pressure plate system
JPH04151029A (ja) * 1990-10-11 1992-05-25 Toyoda Mach Works Ltd 駆動力伝達装置
DE19727798C2 (de) * 1997-06-30 2002-01-10 Renk Ag Schaltbare Scheibenkupplung oder Scheibenbremse
US8272986B2 (en) * 2009-05-29 2012-09-25 GM Global Technology Operations LLC Transmission with mechanically-biased clutch
DE102012204368B4 (de) * 2012-03-20 2015-02-05 Robert Bosch Gmbh Kraftmaschinenanordnung umfassend eine fluidbetätigte Kupplungsanordnung und einen Freilauf

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB920701A (en) * 1958-07-02 1963-03-13 W B Dawe & Co Ltd Improvements in and relating to hydraulically operated clutches
DE10045758A1 (de) * 2000-09-15 2002-03-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Kupplung
DE102007006420A1 (de) * 2007-02-05 2008-08-07 Voith Patent Gmbh Kraftfahrzeugantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Druckluftsystem
DE102008043484A1 (de) * 2008-05-07 2009-11-12 Zf Friedrichshafen Ag Kopplungsanordnung, insbesondere zur wahlweisen Drehkopplung einer Eingangswelle eines Kompressors in einem Fahrzeug mit einem Antriebsorgan
DE102010031498A1 (de) * 2010-07-19 2012-01-19 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetische Schaltkupplung zum Verbinden von einem Dampfmotor mit einem Verbrennungsmotor

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