DE102015010195A1

DE102015010195A1 - Kupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102015010195A1
Application number: DE102015010195.1A
Authority: DE
Inventors: Armin Huber; Joachim Reihle; Johann Löw; Wolfgang Orthofer; Martin EBENHOFER
Original assignee: SGF Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: SGF Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2017-02-09
Also published as: WO2017025301A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung (10) zum Verbinden eines Motors und eines Getriebes eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, mit – einem ersten Flansch (12) zur drehmomentübertragenden Kopplung mit dem Motor und – einem zweiten Flansch (14) zur drehmomentübertragenden Kopplung mit dem Getriebe, – wenigstens einer ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (16), die mit dem ersten Flansch (12) verbindbar ist, – wenigstens einer zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (20), die mit dem zweiten Flansch (14) verbindbar ist, – wenigstens einer Verbindungsanordnung (18), die die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (16) und die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (18) im Wesentlichen entlang einer Axialrichtung miteinander verbindet, und – wenigstens einer Zentriereinrichtung (50, 68), wobei die Zentriereinrichtung (50, 68) in radialer Richtung außerhalb der wenigstens einen ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (16) und/oder der wenigstens einen zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (20) angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Zentriereinrichtung (50, 68) zur radialen Abstützung der wenigstens einen Verbindungsanordnung (18) dient.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zum Verbinden eines Motors und eines Getriebes in einem Fahrzeug.
Derartige Kupplungsvorrichtungen werden antriebsseitig in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Schienenfahrzeug angeordnet. Unter einer antriebsseitigen Anordnung der Kupplungsvorrichtung ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die Kupplungsvorrichtung zwischen einer Motorausgangswelle und einer Getriebeeingangswelle angeordnet ist, also den Motor mit dem Getriebe verbindet.
Im Bereich der Schienenfahrzeuge wird zur Verbindung eines Motors mit einem Getriebe beim Stand der Technik zumeist auf Bogenzahnkupplungen zurückgegriffen. Derartige Bogenzahnkupplungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und beispielsweise in dem Dokument DE 298 08 627 U1 beschrieben. Bogenzahnkupplungen sind aufgrund ihres Aufbaus und der notwendigen Öl- bzw. Fettschmierung sehr wartungsintensiv. Die Montage und Demontage einer Bogenzahnkupplung ist mit einem hohen Zeitaufwand verbunden. Aufgrund ihrer Verzahnungen können Bogenzahnkupplungen unerwünschte Geräusche entwickeln. Auch die Montage von Bogenzahnkupplungen ist aufgrund ihres Aufbaus aufwendig und damit kostenintensiv. Dies liegt darin begründet, dass bei der Montage einer Bogenzahnkupplung in einem Antriebsstrang eines Schienenfahrzeugs immer das Getriebe des Schienenfahrzeugantriebs extra ausgeschwenkt werden muss, um die Bogenzahnkupplung montieren zu können. Wurde das Getriebe ausgeschwenkt, müssen zunächst die beiden Hälften der Bogenzahnkupplung jeweils mit dem Motor oder dem Getriebe verbunden werden. Im Anschluss daran wird das Getriebe mit seiner Kupplungshälfte eingeschwenkt. Erst in diesem Zustand können die beiden Hälften der Bogenzahnkupplung miteinander verbunden werden.
Eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Kupplungsvorrichtung ist in dem Dokument DE 196 39 304 A1 offenbart. Dieses Dokument beschreibt eine elastische Gelenkkupplung mit einem zwischen zwei Kupplungsflanschen angeordneten Zwischenring. Der Zwischenring weist einzelne am Umfang verteilte und in Gummiblöcke einvulkanisierte Metallelemente auf, die wechselseitig mit den Kupplungsflanschen verschraubt sind. Die Metallelemente des Zwischenrings bestehen aus in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilten Keilen. Die Keile erstrecken sich in radialer Richtung über die gesamte Ringbreite. Zwischen den Keilen einvulkanisierte Gummiblöcke stehen im eingebauten Zustand in Umfangsrichtung unter Druckvorspannung.
Ferner sind aus dem Stand der Technik Doppeltorsionskupplungen der in DE 10 2012 002 660 A1 offenbarten Art bekannt. Diese Doppeltorsionskupplung weist eine erste Torsionskupplung und eine zweite Torsionskupplung auf. Die erste Torsionskupplung umfasst einen ersten Verbindungsflansch zur Verbindung mit einer drehmomenterzeugenden Kraftwelle und eine Vielzahl von Kupplungslaschen, die jeweils in einem Endbereich mit dem ersten Verbindungsflansch verbunden sind. Die zweite Torsionskupplung umfasst einen Verbindungsflansch, der zur Verbindung mit einer angetriebenen Welle dient. Beide Torsionskupplungen sind über ein Zwischenstück miteinander verbunden, mit dem die jeweils anderen Endbereiche der Kupplungslaschen verbunden sind. Die Kupplungslaschen werden mit dem Zwischenstück ausgehend von dem ersten Verbindungsflansch oder dem zweiten Verbindungsflansch verbunden bzw. verschraubt, so dass die Kupplungslaschen beidseitig zugänglich sein müssen, um sie mit dem ersten Flansch oder dem zweiten Flansch sowie dem Zwischenstück verbinden zu können. Diese Lösung ist hinsichtlich ihrer Einsatzmöglichkeit aufgrund des speziell ausgestalteten Zwischenstücks stark eingeschränkt. Die Kupplungslaschen der ersten und der zweiten Torsionskupplungen werden durch einen schmalen Zwischenflansch voneinander getrennt, der im radial innenliegenden Bereich eine Durchgangsöffnung besitzt. Mit dem Rand dieser Durchgangsöffnung liegt der Zwischenflansch auf einer balligen Außenfläche eines Ringteiles auf, das seinerseits auf dem in Richtung auf das Zwischenstück weisenden, inneren Abschnitt der Nabe des Verbindungsflansches befestigt ist. Durch den zwischen den Kupplungslaschen der Torsionskupplungen angeordneten Zwischenflansch kann die Funktion der Torsionskupplungen beeinträchtigt werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung bereitzustellen, die eine verbesserte radiale Abstützung bei der Drehmomentübertragung liefert und dennoch schnell und einfach zu montieren ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Kupplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung zum Verbinden eines Motors und eines Getriebes eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, ist ausgeführt mit

– einem ersten Flansch zur drehmomentübertragenden Kopplung mit dem Motor und einem zweiten Flansch zur drehmomentübertragenden Kopplung mit dem Getriebe,
– wenigstens einer ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung, die mit dem ersten Flansch verbindbar ist,
– wenigstens einer zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung, die mit dem zweiten Flansch verbindbar ist,
– wenigstens einer Verbindungsanordnung, die die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung und die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung im Wesentlichen entlang einer Axialrichtung miteinander verbindet, und
– wenigstens einer Zentriereinrichtung, die in radialer Richtung außerhalb der wenigstens einen ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung und/oder der wenigstens einen zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Zentriereinrichtung zur radialen Abstützung der wenigstens einen Verbindungsanordnung dient.

Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung stellt eine radialen Abstützung bzw. Führung für die wenigstens eine Verbindungsanordnung bereit. Die mittels der wenigstens einen Zentriereinrichtung erfolgende radiale Abstützung der wenigstens einen Verbindungsanordnung dient zur Reduzierung von Unwuchten bzw. den damit verbundenen Schwingungen bei der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung. Anders als beim Stand der Technik ist die wenigstens eine Zentriereinrichtung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung in axialer und/oder radialer Richtung außerhalb der wenigstens einen ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung oder der wenigstens einen zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung angeordnet. Mit anderen Worten ist der von der wenigstens einen fadenverstärkten Gelenkvorrichtung in radialer Richtung und/oder axialer Richtung eingenommene Bauraum frei von Komponenten der wenigstens einen Zentriereinrichtung. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Zentriereinrichtung die Funktion der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung, d. h. den Ausgleich von Winkelversätzen und auch von Radialversätzen zwischen den Wellen von zu verbindenden Einrichtungen, beeinträchtigt. Beim Stand der Technik werden die Kupplungslaschen der Torsionskupplungen durch einen Zwischenflansch getrennt, sodass der axiale Abstand zwischen den einzelnen Kupplungslaschen vergrößert wird. Dadurch kann insbesondere der Ausgleich eines Winkelversatzes beeinträchtigt und der maximal ausgleichbare Winkelversatz unnötig verringert werden. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung nicht der Fall.
Der in axialer Richtung von der wenigstens einen fadenverstärkten Gelenkvorrichtung eingenommene Bauraum entspricht im Wesentlichen der axialen Erstreckung der wenigstens einen fadenverstärkten Gelenkvorrichtung. Der in radialer Richtung von der wenigstens einen fadenverstärkten Gelenkvorrichtung eingenommene Bauraum ergibt sich im Wesentlichen aus der Differenz zwischen dem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser der wenigstens einen fadenverstärkten Gelenkvorrichtung. Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist der von der wenigstens einen fadenverstärkten Gelenkvorrichtung eingenommene Bauraum in radialer Richtung und auch der eingenommene Bauraum in axialer Richtung frei von Komponenten der wenigstens einen Zentriereinrichtung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die wenigstens eine Zentriereinrichtung derart ausgebildet sein, dass die wenigstens eine Zentriereinrichtung eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der wenigstens einen Verbindungsanordnung und wenigstens einem der Flansche über eine vorbestimmte Distanz zulässt. Die wenigstens eine Zentriereinrichtung kann ferner derart ausgebildet sein, dass aufgrund von Stößen oder Vibrationen entstehende Relativbewegungen in axialer Richtung zwischen den einzelnen Komponenten der Kupplungsvorrichtung von der wenigstens einen Zentriereinrichtung aufgenommen werden können. Diese Relativbewegungen können von der Kupplungsvorrichtung über eine vorbestimmte Distanz zugelassen werden. Ferner können an der Kupplungsvorrichtung Anschläge oder Anschlagflächen ausgebildet sein, über die bei Erreichen von maximal zulässigen axialen Relativbewegungen weitergehende axiale Relativbewegungen blockiert werden können. Ferner kann die wenigstens eine Zentriereinrichtung auch eine Relativbewegung in axialer Richtung unter Deformation wenigstens eines elastischen Elements zulassen. Durch die von der wenigstens einen Zentriereinrichtung bereitgestellte axiale Verlagerbarkeit zwischen Komponenten der Kupplungsvorrichtung kann auch die Montage der Kupplungsvorrichtung vereinfacht und beschleunigt werden.
Die wenigstens eine Zentriereinrichtung kann wenigstens ein erstes Zentrierteil und wenigstens ein mit dem wenigstens einen ersten Zentrierteil zentrierend zusammenwirkendes zweites Zentrierteil aufweisen. Das wenigstens eine erste Zentrierteil kann an wenigstens einem der Flansche vorgesehen sein. Das wenigstens eine zweite Zentrierteil kann mit der wenigstens einen Verbindungsanordnung verbunden sein. Ferner kann das wenigstens eine zweite Zentrierteil auch an einem weiteren Element vorgesehen sein, das eine Verbindung zwischen einer der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen und der wenigstens einen Verbindungsanordnung herstellt. Das wenigstens eine erste Zentrierteil und das wenigstens eine zweite Zentrierteil der wenigstens einen Zentriereinrichtung können auch mittelbar oder unmittelbar miteinander gekoppelt bzw. verbunden sein.
Das wenigstens eine erste Zentrierteil kann das wenigstens eine zweite Zentrierteil zumindest abschnittsweise aufnehmen, insbesondere lagernd aufnehmen. Auf diese Weise können das erste Zentrierteil und das zweite Zentrierteil zentrierend zusammenwirken. Das wenigstens eine erste Zentrierteil kann beispielsweise eine Öffnung aufweisen, in die sich das zum wenigstens eine zweite Zentrierteil zumindest abschnittsweise zur Zentrierung bzw. radial lagernden Abstützung hinein erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann zwischen dem wenigstens einen ersten Zentrierteil und dem wenigstens einen zweiten Zentrierteil wenigstens eine Zentrierbuchse angeordnet sein. Die wenigstens eine Zentrierbuchse kann das wenigstens eine erste Zentrierteil mit dem wenigstens einen zweiten Zentrierteil lagernd koppeln. Die wenigstens eine Zentrierbuchse kann elastisch ausgeführt sein, um Stöße und Schwingungen dämpfen zu können. Die wenigstens eine Zentrierbuchse kann ebenfalls dazu dienen, axiale Relativbewegungen zwischen dem ersten Zentrierteil und dem zweiten Zentrierteil der wenigstens einen Zentriereinrichtung über eine vorbestimmte Distanz zuzulassen. Die wenigstens eine Zentrierbuchse kann eine Außenhülse und eine Innenhülse aufweisen, die über wenigstens ein elastisches Element miteinander verbunden sind. Die Innenbuchse kann mit dem wenigstens einen zweiten Zentrierteil und die Außenbuchse mit dem wenigstens einen ersten Zentrierteil der wenigstens einen Zentriereinrichtung gekoppelt sein. Die wenigstens eine Zentrierbuchse lässt neben den axialen Relativbewegungen auch den Ausgleich von Winkelversätzen zu. Zum Aufnehmen bzw. zum Ausgleich der axialen Relativbewegungen und auch der Winkelversätze wird das elastische Element zwischen Innenbuchse und Außenbuchse elastisch deformiert. Anders ausgedrückt findet dann eine Auslenkung beispielsweise des zweiten Zentrierteils relativ zu dem ersten Zentrierteil unter einer elastischen Deformation des elastischen Elements der wenigstens einen Zentrierbuchse statt. Die wenigstens eine Innenbuchse kann einen sich in radialer Richtung erstreckenden Vorsprung aufweisen, der sich an der Außenbuchse abstützen kann. Dadurch kann die wenigstens eine Zentrierbuchse den voranstehend beschriebenen Ausgleich von Winkelversätzen zulassen.
Das wenigstens eine erste Zentrierteil der Zentriereinrichtung kann in einer Öffnung an einem der Flansche aufgenommen sein. Diese Öffnung ist vorzugsweise in einem zentralen Bereich eines der Flansche ausgebildet. Beispielsweise kann diese Öffnung in einem rohrförmigen Abschnitt der Flansche ausgebildet sein, sodass dieser rohrförmige Abschnitt zur Aufnahme des wenigstens einen ersten Zentrierteils dient.
Gemäß einer Ausführungsform kann das wenigstens eine erste Zentrierteil wenigstens eine Bohrung aufweisen, die zum Anlegen eines vorbestimmten Öldrucks dient. Über die wenigstens eine Bohrung in dem wenigstens einen ersten Zentrierteil kann ein Öldruck an dem ersten Zentrierteil angelegt werden, der derart auf das erste Zentrierteil und den entsprechenden Flansch einwirkt, dass der Flansch von dem ersten Zentrierteil abgepresst werden kann. Dazu kann die wenigstens eine Bohrung beispielsweise mit einer Nut an einer Außenumfangsfläche des ersten Zentrierteils zusammenwirken. Es können auch mehrere Bohrungen in dem wenigstens einem ersten Zentrierteil ausgebildet sein. Eine der Bohrungen kann beispielsweise auch dazu vorgesehen sein, eine Zentrierbuchse aus dem ersten Zentrierteil heraus zu lösen. Die Bohrungen können sich in axialer Richtung und in radialer Richtung durch das erste Zentrierteil erstrecken. Der Öldruck zum Abpressen eines der Flansche von dem ersten Zentrierteil kann beispielsweise 2000 bar betragen. Das wenigstens eine erste Zentrierteil kann wenigstens eine Ausnehmung bzw. Öffnung mit wenigstens einem Gewindeabschnitt aufweisen. Der wenigstens eine Gewindeabschnitt kann mit einer Gewindestange gekoppelt werden, über die sich beim Aufpressen eines der Flansche auf das erste Zentrierteil ein Hydraulikzylinder abstützen kann. Der Hydraulikzylinder drückt einen der Flansche auf das erste Zentrierteil, wobei die von dem Hydraulikzylinder aufgebrachte Axialkraft über die mit dem ersten Zentrierteil verschraubten Stange abgestützt wird.
Alternativ zu der voranstehend beschriebenen Ausführungsform kann das wenigstens eine erste Zentrierteil wenigstens einen Gewindeabschnitt aufweisen, der zum Lösen der wenigstens einen Zentrierbuchse von einem der Flansche dient. In den wenigstens einen Gewindeabschnitt in dem wenigstens einen ersten Zentrierteil kann beispielsweise eine Gewindestange eingeschraubt werden. Diese Gewindestange kann dann zum Herausziehen der wenigstens einen Zentrierbuchse aus dem ersten Zentrierteil dienen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann das wenigstens eine erste Zentrierteil an einem rohrförmigen Abschnitt eines der Flansche angeordnet sein. Das wenigstens eine erste Zentrierteil kann ringförmig ausgebildet sein. Das ringförmig ausgebildete wenigstens eine erste Zentrierteil kann an einer Außenumfangsfläche des rohrförmigen Abschnitts einer der Flansche angeordnet sein. Das wenigstens eine erste Zentrierteil kann aus einem üblicherweise für Lager oder Gleitlager verwendeten Werkstoff hergestellt sein. Das wenigstens eine erste Zentrierteil kann in axialer Richtung verlagerbar an einem rohrförmigen Abschnitt eines der Flansche angeordnet sein. Da das wenigstens eine Zentrierteil in axialer Richtung verlagerbar an dem rohrförmigen Abschnitt angeordnet sein kann, kann auf diese Weise die Verlagerbarkeit in axialer Richtung zwischen den Zentrierteilen der wenigstens einen Zentriereinrichtung bzw. zwischen den Komponenten der Kupplungsvorrichtung bereitgestellt werden.
Das wenigstens eine zweite Zentrierteil kann sich zumindest abschnittsweise außen um die erste oder die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung herum erstrecken und sich an dem wenigstens einen ersten Zentrierteil abstützen. Da sich das wenigstens eine zweite Zentrierteil außen um die erste oder die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung herum erstrecken kann, wird die Funktion der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung nicht negativ beeinträchtigt. Das wenigstens eine erste Zentrierteil kann an wenigstens einem der Flansche ausgebildet sein. Das wenigstens eine erste Zentrierteil kann beispielsweise einstückig mit einem der Flansche ausgebildet sein. Das erste Zentrierteil kann in radialer Richtung außerhalb der ersten oder der zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung über wenigstens ein Lagerelement mit dem wenigstens einen zweiten Zentrierteil verbunden sein.
Das wenigstens eine zweite Zentrierteil kann mit der wenigstens einen Verbindungsanordnung verbunden sein. Das wenigstens eine Lagerelement lässt eine Relativbewegung zwischen den beiden Zentrierteilen der wenigstens einen Zentriereinrichtung und auch eine Winkelauslenkung zwischen den beiden Zentrierteilen zu. Das wenigstens eine Lagerelement kann aus einem für Lager bzw. Gleitlager üblicherweise verwendeten Werkstoff hergestellt sein. Das wenigstens eine erste Zentrierteil kann in radialer Richtung nach außen gewölbt sein. Das wenigstens eine zweite Zentrierteil kann eine korrespondierend nach innen gewölbte Ausnehmung aufweisen, sodass das erste Zentrierteil und das zweite Zentrierteil zentrierend zusammenwirken und einen Beugewinkel zulassen können.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das wenigstens eine zweite Zentrierteil an wenigstens einem Verbindungselement vorgesehen sein. Das wenigstens eine Verbindungselement dabei kann mit der ersten oder der zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung eine erste oder eine zweite Kupplungsbaugruppe bilden. Die auf diese Weise gebildeten Kupplungsbaugruppen sind besonders schnell und einfach zu montieren. Diese Kupplungsbaugruppen ermöglichen eine Montage oder Demontage der Kupplungsvorrichtung selbst dann, wenn die Flansche zur Verbindung mit der ersten Kupplungsbaugruppe und/oder der zweiten Kupplungsbaugruppe nur schwer zugänglich sind.
Die wenigstens eine Verbindungsanordnung kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Im erstgenannten Fall kann eine Mehrzahl von einteilig ausgeführter Verbindungsanordnungen mit unterschiedlicher axialer Dimensionierung zum Einpassen in den axialen Zwischenraum zwischen die beiden fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen vorgesehen sein. Alternativ dazu kann die Verbindungsanordnung mit unterschiedlich dimensionierten axialen Distanzscheiben zum Einpassen in den axialen Zwischenraum zwischen die beiden fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen koppelbar sein.
Die Einzelteile einer mehrteilig ausgeführten Verbindungsanordnung können lösbar oder unlösbar miteinander verbunden sein. Eine lösbare Verbindung kann beispielsweise über Schrauben erfolgen. Eine unlösbare Erfindung kann über stoffschlüssige Verbindungsarten, wie z. B. Schweißen, oder aber auch über Einweg-Befestigungsmittel, wie z. B. Abreißschrauben, hergestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann die wenigstens eine Verbindungsanordnung aus radial oder axial zusammensetzbaren Hälften aufgebaut sein. Die beiden Hälften können in den Zwischenraum zwischen den beiden fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen eingesetzt und dann miteinander verbunden werden. Auch hier kann die Verbindung über Schrauben oder Einweg-Befestigungsmittel, wie Abreißschrauben erfolgen. Dies ist vom jeweiligen Einsatzgebiet der Kupplungsvorrichtung abhängig.
Die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung und/oder die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung kann wenigstens einen elastischen Gelenkkörper aufweisen. Die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung und/oder die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung können auch eine Anordnung von elastischen Kupplungslaschen aufweisen. Die elastischen Kupplungslaschen können ringförmig angeordnet und miteinander mit einem der Flansche und der Verbindungsanordnung verbunden werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann die wenigstens eine Kupplungsvorrichtung wenigstens einen Brandschutztopf aufweisen. Der wenigstens eine Brandschutztopf dient zur Kapselung einer der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen, sodass ein durch Überhitzung einer der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen entstehender Brand nicht auf die weiteren Komponenten eines Antriebsstranges eines Schienenfahrzeugs übergreifen kann. Der wenigstens eine Brandschutztopf kann auch mit Kupplungsvorrichtungen ohne Zentriereinrichtung verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Kupplungsvorrichtung zum Verbinden eines Motors und eines Getriebes eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, mit

– einem ersten Flansch zur drehmomentübertragenden Kopplung mit dem Motor und
– einem zweiten Flansch zur drehmomentübertragenden Kopplung mit dem Getriebe,
– wenigstens einer ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung, die mit dem ersten Flansch verbindbar ist,
– wenigstens einer zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung, die mit dem zweiten Flansch verbindbar ist,
– wenigstens einer Verbindungsanordnung, die die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung und die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung im Wesentlichen entlang einer Axialrichtung miteinander verbindet,

Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung weist wenigstens eine Verbindungsanordnung auf, die wenigstens zwei relativ zueinander verlagerbare Teile umfasst. Bei der Montage der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung kann die wenigstens eine Verbindungsanordnung in radialer Richtung eingeführt werden. Das wenigstens eine erste Teil und das wenigstens eine zweite Teil können dann relativ zueinander verlagert werden, bis das erste Teil mit der wenigstens einen ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung und das wenigstens eine zweite Teil mit der zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung verbunden werden kann.
Die wenigstens eine Verbindungsanordnung der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung ist teleskopierbar. Dies bedeutet: Das wenigstens eine erste Teil und das wenigstens eine zweite Teil können mit einem möglichst geringem Abstand relativ zueinander in radialer Richtung in den Bereich zwischen der ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung und der zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung eingesetzt werden. Das wenigstens eine erste Teil und das wenigstens eine zweite Teil können dann relativ zueinander verlagert werden, bis eine Verbindung des ersten Teils und des zweiten Teils mit den diesen Teilen zugeordneten fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen möglich ist. Der Abstand zwischen dem wenigstens einen ersten Teil und dem wenigstens einen zweiten Teil ist in einem vorbestimmten Umfang flexibel einstellbar und damit an verschiedene Bauraumgegebenheiten anpassbar. Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung kann aufgrund der Verbindungsanordnung mit wenigstens zwei relativ zueinander verlagerbaren Teilen an verschiedene Bauraumgegebenheiten angepasst werden. Dadurch kann die erfindungsgemäße Kupplung für mehrere Schienenfahrzeugbaureihen eingesetzt werden, die verschiedene Abstände zwischen den über die wenigstens eine Kupplungsvorrichtung zu verbindenden Aggregaten aufweisen.
Ferner kann mit der wenigstens einen Verbindungsanordnung über ihre relativ zueinander verlagerbaren Teile eine vorbestimmte Axialkraft auf den ersten Flansch und/oder den zweiten Flansch ausgeübt werden. Dadurch können verschiedene Komponenten eines Antriebsstrangs eines Schienenfahrzeugs beeinflusst werden. So kann beispielsweise aufgrund einer von der wenigstens einen Verbindungsanordnung erzeugten vorbestimmten Axialkraft, die auf die Aggregate des Antriebsstrangs eines Schienenfahrzeugs wirkt, das Leerlaufbrummen einer Motorwelle eines Schienenfahrzeugs zu beheben.
Zudem können über die wenigstens zwei relativ zueinander verlagerbaren Teile der wenigstens einen Verbindungsanordnung Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann die wenigstens eine Verbindungsanordnung wenigstens ein Gewindeelement aufweisen. Das wenigstens eine Gewindeelement kann das wenigstens eine erste Teil und das wenigstens eine zweite Teil relativ zueinander verlagerbar miteinander verbinden. Das wenigstens eine Gewindeelement kann wenigstens einen Gewindestab aufweisen. Es können auch mehrere Gewindeelemente oder Gewindestäbe vorgesehen sein. Das wenigstens eine Gewindeelement kann einen Abschnitt mit einem vorbestimmten Schraubenkopf aufweisen. Der Abschnitt mit einem vorbestimmten Schraubenkopf des Gewindeelements kann beispielsweise ein Sechskantkopf sein. Über den Abschnitt mit einem vorbestimmten Schraubenkopf kann das wenigstens eine Gewindeelement betätigt werden, um das wenigstens eine erste Teil und das wenigstens eine zweite Teil relativ zueinander verlagern zu können. Das wenigstens eine Gewindeelement weist wenigstens einen ersten Gewindeabschnitt und wenigstens einen zweiten Gewindeabschnitt auf. Der wenigstens eine erste Gewindeabschnitt kann beispielsweise ein Rechtsgewinde aufweisen. Der wenigstens eine zweite Gewindeabschnitt kann beispielsweise ein Linksgewinde aufweisen. Durch Betätigen des Abschnitts mit einem vorbestimmten Schraubenkopf können aufgrund des ersten und des zweiten Gewindeabschnitts das erste Teil und das zweite Teil relativ zueinander verlagert werden, d. h. voneinander weg oder aufeinander zu bewegt werden. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Verbindungsanordnung in axialer Richtung auf die erforderliche Länge gebracht werden, die zum Verbinden der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen über die wenigstens eine Verbindungsanordnung benötigt wird. Das wenigstens eine Gewindeelement kann derart ausgebildet und/oder dimensioniert sein, dass eine Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil über das wenigstens eine Gewindeelement erfolgen kann.
Die wenigstens eine Verbindungsanordnung kann wenigstens ein Klemmelement zur Aufnahme zwischen dem wenigstens einen ersten Teil und dem wenigstens einen zweiten Teil aufweisen. Das wenigstens eine Klemmelement kann zur formschlüssigen oder kraftschlüssigen Drehmomentübertragung zwischen den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen über die wenigstens eine Verbindungsanordnung beitragen. Das wenigstens eine Klemmelement kann zwischen dem wenigstens einen ersten Teil und dem wenigstens einen zweiten Teil geklemmt werden und derart ein Drehmoment kraftschlüssig übertragen.
Das wenigstens eine erste Teil und das wenigstens eine zweite Teil können ferner wenigstens eine Ausnehmung bzw. Aussparung aufweisen, in denen das wenigstens eine Klemmelement zumindest abschnittsweise aufgenommen ist. Falls das wenigstens eine Klemmelement einen runden Querschnitt aufweist, kann die Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil in diesem Fall kraftschlüssig erfolgen. Als Alternative kann wenigstens ein Formprofil wie z. B. ein Vierkantprofil oder eine Keilwelle vorgesehen werden, das mit dem wenigstens einen ersten Teil und/oder mit dem wenigstens einen zweiten Teil verbunden werden kann. Das wenigstens eine Formprofil kann in zu dem Profil komplementären Ausnehmungen in dem ersten und/oder dem zweiten Teil zumindest abschnittsweise aufgenommen sein und zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil geklemmt werden. In diesen Fällen kann die Drehmomentübertragung dann formschlüssig und kraftschlüssig erfolgen. Das wenigstens eine Formprofil kann mit wenigstens einem weiteren Formprofil zusammenwirken. Das wenigstens eine Formprofil kann beispielsweise mit dem ersten Teil gekoppelt sein. Das wenigstens eine weitere Formprofil kann mit dem zweiten Teil gekoppelt sein. Das erste Formprofil und das zweite Formprofil können derart ausgebildet sein, dass sie sich gegenseitig gleitend aufnehmen können.
Die Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil kann über das wenigstens eine Formprofil auch rein formschlüssig erfolgen. Das wenigstens eine Formprofil kann zur Drehmomentübertragung in entsprechenden zu seinem Profil komplementären Ausnehmungen in dem ersten Teil und dem zweiten Teil zumindest abschnittsweise aufgenommen sein. Das Formprofil kann beispielsweise ein Vierkantprofil oder eine Keilwelle sein. Ferner kann das wenigstens eine Formprofil fest mit dem ersten oder dem zweiten Teil der Verbindungsanordnung verbunden sein. Das wenigstens eine Formprofil kann in dem jeweils anderen Teil zumindest abschnittweise aufgenommen sein. Somit kann das wenigstens eine Formprofil mit dem ersten Teil fest, beispielsweise über einen Stoffschluss, und mit dem zweiten Teil über einen Formschluss verbunden werden.
Durch das wenigstens eine Klemmelement oder das wenigstens eine Formprofil kann das wenigstens eine Gewindeelemente bei der Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil entlastet werden, da bei der Drehmomentübertragung geringere Querkräfte auf das wenigstens eine Gewindeelement einwirken.
Ferner können die Gewindeabschnitte des wenigstens einen Gewindeelements über Muttern gekontert werden, wobei sich die Muttern an das wenigstens eine erste Teil und/oder an das wenigstens eine zweite Teil anlegen. Über die Muttern können das erste Teil und das zweite Teil in ihrer eingestellten Position gesichert, so dass das wenigstens eine erste Teil und das wenigstens eine zweite Teil im Betrieb der Kupplungsvorrichtung in ihrer eingestellten Position verbleiben.
Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung kann ferner wenigstens eine Zentriereinrichtung der voranstehend beschriebenen Art aufweisen, die in axialer und/oder radialer Richtung außerhalb der wenigstens einen ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung und/oder der wenigstens einen zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Zentriereinrichtung zur radialen Abstützung der wenigstens einen Verbindungsanordnung dient.
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug die beigefügten Figuren beschrieben. Es stellen dar:
1 bis 3 Ansichten einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
4 und 5 Ansichten einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
6 bis 12 Ansichten einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
13 und 14 Ansichten einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
15 und 16 Ansichten einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
17 und 18 Ansichten einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
19 bis 22 Ansichten einer siebten Ausführungsform der Erfindung;
23 bis 26 Ansichten einen achten Ausführungsform der Erfindung;
27 bis 32 Ansichten einer neunten Ausführungsform der Erfindung;
33 bis 37 Ansichten einer zehnten Ausführungsform der Erfindung;
38 und 39 Ansichten einer elften Ausführungsform der Erfindung;
40 und 41 Ansichten einer zwölften Ausführungsform der Erfindung;
42 bis 44 Ansichten einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung;
45 bis 50 Ansichten einer vierzehnten Ausführungsform der Erfindung; und
51 bis 53 Ansichten einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Die Kupplungsvorrichtung 10 weist einen ersten Flansch 12 und einen zweiten Flansch 14 auf. Zwischen dem ersten Flansch 12 und dem zweiten Flansch 14 sind die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16, die Verbindungsanordnung 18 und die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 20 angeordnet.
Der erste Flansch 12 weist vier Vorsprünge bzw. Arme 22 auf, in denen Gewindeöffnungen 24 ausgebildet sind. In die Öffnungen 24 können Schrauben 26 eingeschraubt werden. Die Schrauben 26 dienen zur Verbindung der fadenverstärkte Gelenkvorrichtungen 16 mit dem ersten Flansch 12. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 ist ferner über Schrauben 28 mit der Verbindungsanordnung 18 verschraubt. Die Verbindungsanordnung 18 ist über Schrauben 30 mit der zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 20 verbunden. Die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 20 ist über Schrauben 32 mit dem zweiten Flansch 14 bzw. dessen Flanscharmen 34 verschraubt. Von den Flanscharmen 34 des zweiten Flanschs 14 sind in 1 nur zwei erkennbar.
In den Flanscharmen 34 sind in 1 nicht gezeigte Gewindeöffnungen ausgebildet, in die Schrauben 32 eingeschraubt werden können.
Die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 und die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 20 setzen sich gemäß dieser Ausführungsform aus Kupplungslaschen 36 und 38 zusammen, die über die Schrauben 26 bzw. 28 miteinander in Kontakt gehalten werden.
Die Verbindungsanordnung 18 umfasst zwei Zentrierteile 40 und 42, die über eine Verzahnung 44 drehmomentübertragend miteinander gekoppelt sind. An der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 16 sind ferner Sicherungselemente 46 vorgesehen. Diese Sicherungselemente 46 sind den Schrauben 28 und 30 zugeordnet, die die Verbindungsanordnung 18 mit den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 18 verbinden. Die Sicherungselemente 46 sollen verhindert, dass im Betrieb der Kupplungsvorrichtung 10 sich die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20 von den Schrauben 28 und 30 lösen können.
Die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20 definieren zwischen sich eine Verbindungsbereich VB. Dieser ist so bemessen, dass die Schrauben 26, 28, 30, 32 ausgehend von diesem Verbindungsbereich VB zwischen den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20 gelöst und entfernt oder eingesetzt und angezogen werden können. Dies wird auch dadurch deutlich, dass die Schraubenköpfe der Schrauben 26, 28, 30, 32 in dem Verbindungsbereich VB angeordnet bzw. über den Verbindungsbereich VB zugänglich sind.
In dem ersten Flansch 12 ist eine Öffnung 48 ausgebildet, in der eine Zentriereinrichtung 50 aufgenommen ist. Die Zentriereinrichtung 50 weist einen Vorsprung 52 auf, über den die Kupplungsvorrichtung 10 mit einem in 1 nicht gezeigten Antrieb eines Schienenfahrzeugs koppelbar ist.
2 zeigt eine Seitenansicht der Kupplungsvorrichtung 10.
In 2 sind der erste Flansch 12 und die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 erkennbar. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 setzt sich aus den Kupplungslaschen 36 zusammen. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 ist über die Schrauben 26 mit dem ersten Flansch 12 verschraubt, wobei die Schrauben 26 in Öffnungen 24 in den Flanscharmen 22 aufgenommen werden.
An den Kupplungslaschen 36 sind ferner die Sicherungselemente 46 erkennbar, die in Form von Abreißschrauben ausgebildet sein können.
3 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie III-III in 2.
In 3 sind der erste Flansch 12 und der zweite Flansch 14 erkennbar. Die Flansche 12 und 14 sind über die Schrauben 26 und 32 mit den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 bzw. deren Kupplungslaschen 36, 38 verbunden. Die Kupplungslaschen 36 und 38 sind identisch ausgebildet, sodass lediglich beispielhaft eine der Kupplungslaschen 36 beschrieben wird. Die Kupplungslaschen 36, 38 weisen Buchsen 54 auf. An den Buchsen 54 sind Bundelemente 56 angeordnet, die einen rohrförmigen an den Buchsen 54 anliegenden Abschnitt und einen sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt aufweisen. Die Bundelemente 56 dienen zur Führung eines in 3 nicht gezeigten Fadenpakets. Die Buchsen 54, die Bundelemente 56 und die nicht gezeigten Fadenpakete sind in einen elastischen Körper 58 zumindest abschnittsweise eingebettet.
Die Kupplungslaschen 36, 38 werden auf ein Kopplungselement 60 aufgesteckt und über die Schrauben 26, 32 mit den Flanschen 12 und 14 verschraubt.
Mit ihrem jeweils anderen Ende werden die Kupplungslaschen 36, 38 auf ein Kopplungselement 62 aufgesteckt. Das Kopplungselement 62 weist ein Innengewinde 64 und einen Endabschnitt 66 mit einem vorbestimmten Schraubenkopf auf. Der Endabschnitt 66 mit dem vorbestimmten Schraubenkopf kann sich an eines der Zentrierteile 40, 42 der Verbindungsanordnung 18 anlegen. Der vorbestimmte Schraubenkopf dient zum Gegenhalten des Kopplungselements 64, wenn die Schrauben 28 in das Innengewinde 64 des Kopplungselements 62 eingeschraubt werden. Dadurch können Schäden an dem Elastomerkörper 58 der Kupplungslaschen 36, 38 verhindert werden. Ferner wird das Sicherungselement 46 mit dem Innengewinde 64 der Kopplungselemente 62 verschraubt. Die Sicherungselemente 46 sind in Form von Abreißschrauben ausgebildet.
Die Kupplungsvorrichtung 10 weist Zentriervorrichtungen 50 und 68 auf. Die Zentriervorrichtungen 50 und 68 weisen ein erstes Zentrierteil 70 und ein zweites Zentrierteil 72 in Form eines Zentrierzapfens auf. Das erste Zentrierteil 70 ist in einer Öffnung 48 in dem ersten Flansch 12 und in einer Öffnung 74 in den zweiten Flansch 14 aufgenommen.
In 3 ist erkennbar, dass die Zentriereinrichtungen 50 und 68 in axialer und in radialer Richtung außerhalb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20 angeordnet sind. Insbesondere der von den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20 eingenommene Bauraum ist frei von Komponenten der Zentriereinrichtungen 50 und 68. Der in axialer Richtung von den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 eingenommene Bauraum ist in 3 mit AB gekennzeichnet. Der in radialer Richtung von den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 eingenommen Bauraum ist in 3 mit RB gekennzeichnet und ergibt sich im Wesentlichen aus der Differenz zwischen dem Außendurchmesser AD und dem Innendurchmesser ID der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20. Wie in 3 erkennbar ist, ist der Bauraum RB und der Bauraum AB, der von den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 in axialer und in radialer Richtung eingenommen wird, frei von Komponenten der Zentriereinrichtungen 50 und 68. Dies gilt auch für die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung.
In dem ersten Zentrierteil 70 ist eine Zentrierbuchse 76 aufgenommen. Die Zentrierbuchse 76 umfasst eine Außenbuchse 78 und eine Innenbuchse 80, die über eine elastische Schicht bzw. ein elastisches Element 82 miteinander verbunden sind. Die Innenbuchse 80 nimmt einen Abschnitt des Zentrierzapfens 72 auf. Die Zentrierbuchse 72 ist in einer Öffnung 84 in dem ersten Zentrierteil 70 aufgenommen und stützt sich über eine Hülse 86 an einem Absatz 88 der Öffnung 84 ab. In dem ersten Zentrierteil 70 sind ferner Bohrungen 90 und 92 sowie eine Ausnehmung 94 erkennbar. Die Bohrung 90 dient zum Auspressen der Zentrierhülse 76 aus der Öffnung 84, wobei über die Hülse 86 der Öldruck auf die Zentrierbuchse 76 ausgeübt wird. Dazu wirkt die Bohrung 90 mit der Bohrung 92, die sich in radialer Richtung erstreckt, und der Ausnehmung 94 zusammen. Ferner sind Nuten 96 an die Außenumfangsfläche der Zentrierteile 70 erkennbar, über die ein Öldruck auf die Verbindungsstelle zwischen den Flanschen 12 oder 14 und dem ersten Zentrierteil 70 ausgeübt werden kann. Die Nuten 96 sind mit in 3 nicht gezeigten Bohrungen verbunden, an denen der Öldruck angelegt werden kann. Mit den Nuten 96 und den nicht gezeigten Bohrungen kann der Flansch 12 oder 14 von dem ersten Zentrierteil 70 abgepresst werden. Die Ausnehmung 94 weist einen Gewindeabschnitt GS auf. Der Gewindeabschnitt GS der Ausnehmung 94 des ersten Zentrierteils 70 kann mit einer Gewindestange (nicht gezeigt) gekoppelt werden, über die sich beim Aufpressen eines der Flansche 12 14 auf das erste Zentrierteil 70 ein Hydraulikzylinder (nicht gezeigt) abstützen kann. Der Hydraulikzylinder drückt einen der Flansche 12, 14 auf das erste Zentrierteil 70, wobei die von dem Hydraulikzylinder aufgebrachte Axialkraft über die mit der Ausnehmung 94 des ersten Zentrierteils 70 verschraubten Gewindestange abgestützt wird.
Der Zentrierzapfen 72 der Zentriereinrichtung 50 ist mit dem Zentrierteil 40 der Verbindungsanordnung 18 über eine Gewindeverbindung 98 verschraubt. In gleicher Weise ist der Zentrierzapfen 72 der zweiten Zentriereinrichtung 68 mit dem Zentrierteil 42 der Verbindungsanordnung 18 über eine Gewindeverbindung 98 verschraubt. An den Zentrierzapfen 72 kann ein Abschnitt 100 mit einem vorbestimmten Schraubenkopf ausgebildet sein, der zum Verschrauben der Zentrierzapfen 72 mit den Zentrierteilen 40, 42 der Verbindungsanordnung 18 dient. Die Zentrierteile 40, 42 der Verbindungsanordnung 18 sind über eine Schraube 102 unlösbar miteinander verbunden. Das heißt, bei der Schraube 102 handelt es sich um ein Einweg-Verbindungsmittel wie eine Abreißschraube. Die Abreißschraube 102 stellt eine zusätzliche Verbindung zwischen den Zentrierteilen 40, 42 zu der Verzahnung 44 dar.
Bei der Montage der Kupplungsvorrichtung 10 werden die Zentrierungen 50, 68 in die Öffnungen 48, 74 der Flansche 12 und 14 eingepresst. Dann werden die Zentrierzapfen 72 komplett in die Zentrierbuchsen 76 eingesteckt. Durch das komplette Einstecken der Zentrierzapfen 72 in die Zentrierbuchsen 76 wird erreicht, dass die Zentrierteile 40, 42 eingesetzt werden können, ohne dass das Einsetzen der Teile 40, 42 von den Zentrierzapfen 72 behindert wird. Im Anschluss an das Einstecken der Zentrierzapfen 72 werden die Zentrierteile 40, 42 in radialer Richtung eingesetzt und die Zentrierzapfen 72 über die Gewindeverbindung 98 mit den Zentrierteilen 40, 42 der Verbindungsanordnung 18 verschraubt. Dazu weisen die Zentrierteile 40, 42 Öffnungen auf, in die die Zentrierzapfen 72 eingeschraubt werden. Nachdem die Verbindungsanordnung 18 radial eingesetzt und mit den Zentrierzapfen 72 verschraubt wurde, werden die Schrauben 26, 28, 30 und 32 angezogen und auf diese Weise die einzelnen Komponenten der Kupplungsvorrichtung 10 miteinander verbunden.
4 zeigt eine Seitenansicht einer gegenüber der in den 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsform leicht abgewandelten Ausführungsform.
Die in 4 gezeigte Kupplungsvorrichtung 10 weist eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 auf, die einen in Umfangsrichtung geschlossenen elastischen Gelenkkörper 104 umfasst. Derartige elastische Gelenkkörper 104 werden im Allgemeinen auch als Gelenkscheiben bezeichnet. An dem elastischen Gelenkkörper 104 sind die Sicherungselemente 46 erkennbar. Der elastische Gelenkkörper 104 bzw. die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 ist über die Schrauben 26 mit dem Flansch 12 verschraubt. Dazu weist der Flansch 12 Öffnungen 24 in seinen Flanscharmen 22 auf.
5 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie V-V in 4.
Auch in 5 wird erkennbar, dass der einzige wesentliche Unterschied zu der voranstehend beschriebenen Ausführungsform die Verwendung eines elastischen Gelenkkörpers 104 anstelle der Kupplungslaschen 36, 38 ist. Der elastische Gelenkkörper 104 weist Buchsen 106 auf, an denen die Bundelemente 108 integral ausgebildet sind. Ein weiteres Bundelement 110 ist auf die Buchse 106 in axialer Richtung aufgepresst. Die Bundelemente 108 und 106 dienen zu axialen Führung von in 5 nicht gezeigten Fadenpaketen. Auch der elastische Gelenkkörper 104 weist einen elastischen Körper 112 auf, in dem die Buchsen 106, die Bundelement 108 und 110 sowie die nicht gezeigten Fadenpakete eingebettet sind.
Bis auf den elastischen Gelenkkörper 104 sind sämtliche weiteren Komponenten der in den 4 und 5 gezeigten Kupplungsvorrichtung identisch zu der Kupplungsvorrichtung gemäß der 1 bis 3, sodass an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen auf die erneute Beschreibung dieser Komponenten verzichtet wird.
Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei für gleichartige und gleichwirkende Merkmale dieselben Bezugszeichen verwendet werden.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung 210 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Die Kupplungsvorrichtung 210 weist einen ersten Flansch 12 und eine zweiten Flansch 14 auf. Zwischen dem ersten Flansch 12 und dem zweiten Flansch 14 sind die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 und die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 20 erkennbar, die über die Verbindungsanordnung 18 miteinander verbunden sind.
Die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20 werden wiederum von miteinander gekoppelten Kupplungslaschen 36 und 38 gebildet. Die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 ist über die Schrauben 26 mit dem ersten Flansch 12 verschraubt. Die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 20 ist über die Schrauben 33 mit dem zweiten Flansch 14 verschraubt. Die Verbindungsanordnung 18 ist über die Schrauben 28 und 32 mit den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20 verschraubt. An den Kupplungslaschen 36 sind ferner wiederum die Sicherungselemente 46 erkennbar. Die Verbindungsanordnung 18 setzt sich aus zwei Teilen 114 und 116 zusammen, die in radialer Richtung voneinander getrennt werden können. Anders ausgedrückt weist die Verbindungsanordnung 18 zwei radial trennbare Hälften 114 und 116 auf.
In dem ersten Flansch 12 ist wiederum die Öffnung 48 ausgebildet, die die Zentriereinrichtung 50 aufnimmt.
7 zeigt eine Seitenansicht der Kupplungsvorrichtung 210, in der der erste Flansch 12 und die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 erkennbar sind.
8 zeigt eine Seitenansicht der Kupplungsvorrichtung 210. In der Seitenansicht gemäß 8 sind die beiden Flansche 12 und 14 erkennbar. Die beiden Flansche 12 und 14 werden über die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20 und die Verbindungsanordnung 18 miteinander verbunden. Die Verbindungsanordnung 18 wird von zwei in radialer Richtung trennbaren Teilen 114 und 116 gebildet. Die Teile 114 und 116 der Verbindungsanordnung 18 können entlang der Trennlinie TL getrennt werden.
9 zeigt eine weitere Vorderansicht der Kupplungsvorrichtung 210 in der verschiedene Schnittlinien eingezeichnet sind.
10 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie X-X in 9.
Die Flansche 12 und 14, die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 und die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 20 sowie die Zentriereinrichtungen 50, 52 sind nahezu identisch zu den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Lediglich die Zentrierzapfen 72 der Zentriervorrichtungen 50, 52 sind nicht mit der Verbindungsanordnung 18 verschraubt. Die beiden Teile 114 und 116 der Verbindungsanordnung 18 sind in radialer Richtung an der Trennlinie TL trennbar. Die Trennlinie TL erstreckt parallel zu der Achse M Im verbundenen Zustand bilden die Teile 114 und 116 Ausnehmungen 118 zwischen sich aus. In diesen Ausnehmungen 118 wird ein Durchmesser größerer Abschnitt 120 der Zentrierzapfen 72 aufgenommen. Dadurch wird eine Verbindung zwischen den Teilen 114 und 116 der Verbindungsanordnung 18 und der Verbindungsanordnung 18 hergestellt. Anders ausgedrückt sind die Ausnehmungen 118 entsprechend dem Durchmesser größerem Abschnitt 120 der Zentrierzapfen 72 ausgebildet und dimensioniert.
11 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XI-XI in 9.
Die beiden Teile 114 und 116 werden über Schrauben 122 miteinander verbunden. Die Schrauben erstrecken sich senkrecht zur Trennlinie TL um eine Verbindung zwischen den beiden Teilen 114 und 116 herstellen zu können. Damit erstrecken sich die Schrauben 122 auch senkrecht zur Mittelachse der Kupplungsvorrichtung 210.
12 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XII-XII in 9.
In 12 ist ein Zentrierstift 124 erkennbar, der in den Teilen 114 und 116 in entsprechenden Öffnungen aufgenommen werden kann. Der Positionierstift 124 vereinfacht das Zusammenfügen der Teile 114, 116 der Verbindungsanordnung 18, da sich mittels des Positionierstifts 124 die beiden Teile 114 und 116 bereits in ihrer vorbestimmten Position zur Verschraubung miteinander befinden.
13 zeigt eine Vorderansicht einer Kupplungsvorrichtung 310 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
Der erste Flansch 12 weist gemäß dieser Ausführungsform fünf Flanscharme 22 auf, an denen Öffnungen 24 zur Aufnahme von Schrauben 26 ausgebildet sind. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 einen elastischen Gelenkkörper 104. Der elastische Gelenkkörper 104 ist über die Schrauben 126 mit in 13 nicht gezeigten Komponenten der Kopplungsvorrichtung verbunden.
14 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XIV-XIV in 13.
Die erste Flansch 12 ist über Schrauben 26 mit der ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 16 verbunden. Die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 weist einen elastischen Gelenkkörper 104 auf. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 ist über die Schrauben 126 mit einem Verbindungselement 128 verbunden. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 und das Verbindungselement 128 bilden eine erste Kupplungsbaugruppe 130. Das Verbindungselement 128 ist über Schrauben 28 mit der Verbindungsanordnung 18 verbunden. Die Verbindungsanordnung 18 ist über Schrauben 30 mit einem Verbindungselement 132 verbunden. Das Verbindungselement 132 ist mit der zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 20 in Form eines elastischen Gelenkkörpers 104 über die Schrauben 134 verbunden. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 20 und das Verbindungselement 132 bilden eine zweite Kupplungsbaugruppe 136. Der Flansch 14 ist über Schrauben 32 wiederum mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 20 bzw. dem elastischen Gelenkkörper 104 verbunden.
In den Flanschen 12 und 14 sind die Zentriereinrichtungen 50 und 68 aufgenommen. Die Zentriereinrichtungen 50 und 68 weisen ein erstes Zentrierteil 70 und ein zweites Zentrierteil 72 in Form eines Zentrierzapfens 72 auf. Das erste Zentrierteil 70 ist über eine Zentrierbuchse 76 mit dem zweiten Zentrierteil 72 verbunden. Die Zentrierbuchse 76 gemäß dieser Ausführungsform weist eine Außenbuchse 78 und eine Innenbuchse 80 auf, die an entsprechenden Kontaktfläche aneinander anliegen. Die Innenbuchse 80 ist sphärisch ausgebildet und in einer entsprechend gewölbten Öffnung der Außenbuchse 78 aufgenommen. Die Innenbuchse 80 nimmt den Zentrierzapfen 72 auf. Der Zentrierzapfen 72 ist an dem Verbindungselement 128 bzw. an dem Verbindungselement 132 ausgebildet. Der Zentrierzapfen 72 ist mit dem Verbindungselement 128, 132 über einen konischen Abschnitt 138 verbunden. An der Öffnung 74 des ersten Zentrierteils 70 ist ein sich konisch aufweitender Abschnitt 140 ausgebildet, der von dem konischen Abschnitt 138 des Verbindungselementes 128, 132 radialer Richtung beabstandet ist. Auf diese Weise kann über die Zentrierbuchse 76 und die entsprechend ausgebildeten Abschnitte des ersten Zentrierteils 70 und des Verbindungselements 128 ein ausreichend großer Beugewinkel zum Ausgleich von Winkelversätzen bereitgestellt werden.
In dem ersten Zentrierteil 70 sind Bohrungen 90 ₁, 90 ₂, 92 und die Ausnehmung 94 ausgebildet, an denen ein Öldruck angelegt werden kann. Die Bohrung 90 ₁ wirkt mit der Nut 96 an der Außenumfangsfläche des ersten Zentrierteils 70 zusammen. Über die Bohrung 90 ₁ und die Nuten 96 kann ein Öldruck zum Abpressen eines Flansches 12, 14 angelegt werden. Die Zentrierhülse 76 kann über die Hülse 86 aus dem ersten Zentrierteil 70 ausgepresst werden. Dazu wird über die Bohrungen 90 ₂, 92 und die Ausnehmung 94 ein Öldruck auf die Hülse 86 ausgeübt. Gemäß dieser Ausführungsform sind keine speziellen Kopplungselemente zur Verbindung der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 über die Schrauben 26, 32 mit den Flanschen 12, 14 vorgesehen. Die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 bzw. die elastischen Gelenkkörper 104 weisen dementsprechend nur die Buchsen 106 auf, an der die Bundelemente 108 integral ausgebildet sind. Das Bundelement 110 ist auf die Buche 106 aufgepresst. Die Bundelemente 108 und 110 dienen zur Führung von nicht gezeigten Fadenpaketen.
Zur Montage ist folgenden festzuhalten. Der erste Flansch 12 wird mit dem ersten Zentrierteil 70 der Zentriereinrichtung 50 versehen in eine Antriebsanordnung eingesetzt, d. h. beispielsweise mit einem Motor eines Schienenfahrzeugs verbunden. Im Anschluss daran wird die von der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 16 und dem Verbindungselement 128, an dem das zweite Zentrierteil 72 der Zentriereinrichtung 50 vorgesehen ist, gebildete Kupplungsbaugruppe 130 über die Schrauben 26 mit dem Flansch 12 verschraubt. Dabei wird der Zentrierzapfen 72 in die Zentrierbuchse 76 eingesteckt und derart eine Verbindung zwischen dem ersten Zentrierteil 70 und dem zweiten Zentrierteil 72 der Zentriereinrichtung 50 hergestellt. Im Anschluss daran wird die von der zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 20 und dem zweiten Verbindungselement 132 gebildete Kupplungsbaugruppe 136 über die Schrauben 32 mit dem zweiten Flansch 12 verbunden. Die Verbindungsanordnung 18 wird radial eingesetzt und über die Schrauben 28 und 38 mit den Verbindungselementen 128, 132 der Kupplungsbaugruppen 130, 136 verbunden.
15 zeigt eine Seitenansicht einer Kupplungsvorrichtung 410 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Die Seitenansicht gemäß 15 entspricht weitestgehend der Seitenansicht gemäß 13.
16 zeigt eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung 410 entlang der Schnittlinie XVI-XVI in 15.
Wie in 16 erkennbar ist entspricht die fünfte Ausführungsform der Erfindung weitestgehend der mit Bezug auf die 13 und 14 beschriebenen vierten Ausführungsform der Erfindung.
Der wesentliche Unterschied zwischen beiden Ausführungsformen liegt in dem ersten Zentrierteil 70 der Zentriereinrichtungen 50 und 68. In den ersten Zentrierteilen 70 der Zentriereinrichtungen 50 und 68 ist lediglich eine Bohrung 90 zum Anlegen eines Öldrucks ausgebildet. Die Zentrierhülse 76 stützt sich gemäß dieser Ausführungsform an eine Hülse 142 mit einem Gewindeabschnitt 144 ab. Die Hülse 142 ist in die Öffnung 74 des ersten Zentrierteils 70 derart eingepresst, dass dann, wenn eine Gewindestange in das Gewinde 144 eingeschraubt wird, die Zentrierbuchse 76 aus der Öffnung 84 des ersten Zentrierteils 70 herausgezogen werden kann. Auch bei dieser Ausführungsform kann über die Bohrung 90 und die Nut 96 eine Öldruck zum Abpressen des Flansches 12, 14 von dem ersten Zentrierteil 70 angelegt werden.
Die Zentrierbuchse 76 entspricht im Wesentlichen der Zentrierbuchse der ersten Ausführungsform.
17 zeigt eine Vorderansicht einer Kupplungsvorrichtung 510 gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.
In 17 ist der Flansch 12 mit den Öffnungen 24 zur Aufnahme der Schrauben 26 gezeigt. Der Flansch 12 ist zumindest abschnittsweise scheibenförmig ausgebildet. Um den Flansch 12 herum erstreckt sich ein Brandschutztopf 146.
18 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XVIII-XVIII in 18.
Die Kupplungsvorrichtung 510 entspricht von ihrem Grundaufbau her den voranstehend beschriebenen Kupplungsvorrichtungen 310 und 410.
Das erste Zentrierteil 70 der Zentrierungseinrichtungen 50 und 68 entspricht dem ersten Zentrierteil 70 der Kupplungsvorrichtung 310 (siehe 14).
Die Zentrierhülse 76 entspricht der Zentrierhülse der Kupplungsvorrichtung 410 (siehe 16). Dadurch wird erkennbar, dass die Zentriereinrichtungen 50, 68 mit verschiedenen Kupplungsvorrichtungen kombiniert werden können.
Der wesentliche Unterschied zu den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen ist der Brandschutztopf 146 und die Gestalt der Flansche 12 und 14. Anstelle der Flanscharme weisen die Flansche 12 und 14 scheibenförmigen Abschnitt 148 und 150 auf, die in einen sich in axialer Richtung der Achse M erstreckenden Abschnitt 152 und 154 übergehen. Der Brandschutztopf 146 weist einen radialen Abschnitt 156 und einen axialen Abschnitt 158 auf. Die axialen Abschnitte 150, 154 der Flansche 12 und 14 überlappen in axialer Richtung mit den axialen Abschnitten 158 des Brandschutztopfs 164, sodass die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20 gekapselt sind. Auf diese Weise soll verhindert werden, dass bei einem Brand ein Feuer auf die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 übergreifen kann. Ferner kann auch verhindert werden, dass bei einer Überhitzung der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 ein Feuer auf weitere Komponenten übergreifen kann. Da der Brandschutztopf 146 eine Kapselung der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 bereitstellt, können die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 vor Schmutz und auch vor Steinschlag geschützt werden. Zur Montage ist hier festzuhalten, dass nach der Verbindung der Kupplungsbaugruppen 130, 136 mit dem jeweiligen Flansch 12, 14 der Brandschutztopf 146 radial eingesetzt und aufgesetzt wird. Im Anschluss daran wird die Verbindungsanordnung 146 radial eingesetzt und mit den Kupplungsbaugruppen 130, 136 und den Brandschutztöpfen 146 verschraubt.
19 zeigt eine perspektivische Ansicht einer siebten Ausführungsform der Erfindung.
Die Kupplungsvorrichtung 610 weist Zentriereinrichtungen 50 und 68 auf, die gemäß dieser Ausführungsform radial außerhalb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20 angeordnet sind. Zwischen den Zentriereinrichtungen 50, 68 bzw. zwischen den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20 ist die Verbindungsanordnung 18 erkennbar.
20 zeigt eine Vorderansicht der Kupplungsvorrichtung 510.
Der Flansch 12 weist Öffnungen 24 zur Aufnahme der Schrauben 26 auf. Außen um den Flansch 12 herum erstreckt sich das zweite Zentrierteil 160 der Zentrierungseinrichtung 50. Zwischen dem Flansch 12 und dem zweiten Zentrierteil der Zentrierungseinrichtung 50 erstreckt sich ein Lagerelement 162, das von Schrauben 162 in dem Zwischenraum zwischen dem Flansch 12 und dem zweiten Zentrierteil 160 gehalten wird. In dem Flansch 12 sind ferner Öffnungen 164 ausgebildet. Der Flansch 12 weist zudem eine zentrale Öffnung 48 auf.
21 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXI-XXI in 20.
In 21 sind die Zentrierungseinrichtungen 50 und 68 erkennbar, die in radialer Richtung außerhalb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20 angeordnet sind. Die Flansche 12 und 14 weisen jeweils einen scheibenförmigen Abschnitt 148, 150 auf, der in einen sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt 152, 154 übergeht. An diesem axialen Abschnitt 152, 154 ist das erste Zentrierteil 168 der Zentriereinrichtungen angeformt. Das erste Zentrierteil 168 erstreckt sich ausgehend von dem axialen Endabschnitt des axialen Abschnitts 152, 154 nach radial außen. Das zweite Zentrierteil 160 der Zentrierungseinrichtungen 50 und 68 weist ebenfalls einen radialen Abschnitt 170 und einen sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt 172 auf. Der axiale Abschnitt 172 des zweiten Zentrierteils 160 umgibt radial das erste Zentrierteil 168. Der axiale Abschnitt 172 überlappt abschnittsweise mit den axialen Abschnitten 152 und 154 der Flansche 12 und 14. Radial zwischen dem ersten Zentrierteil 168 und dem zweiten Zentrierteil 160 ist ein Lagerelement 162 vorgesehen. Das Lagerelement 162 setzt sich aus zwei Zentrierteilen 162a und 162b zusammen, die über eine sich in axialer Richtung erstreckende Schraube 164 miteinander verbunden sind. Zumindest eines der beiden Zentrierteile 162a und 162b ist aus einem üblicherweise für Lager bzw. Gleitlager verwendeten Werkstoff hergestellt. Das Lagerelement legt sich an eine Innenumfangsfläche des axialen Abschnitts 172 des zweiten Zentrierteils 160 und an eine Außenumfangsfläche des ersten Zentrierteils 168 an. Das erste Zentrierteil 168 weist eine nach radial außen gerichtete Wölbung auf. Die Wölbung des ersten Zentrierteils 168 ist auf eine konkave Wölbung des Lagerelements 162 abgestimmt, sodass die Zentrierungseinrichtungen 50 und 68 einen Beugewinkel bereitstellen können. Das Lagerelement 162 ist ferner derart ausgebildet, dass das zweite Zentrierteil 160 bzw. der axiale Abschnitt 172 des zweiten Zentrierteils 160 in axialer Richtung an dem Lagerelement 162 gleiten kann, sodass die Kupplungsvorrichtung 610 auch Relativbewegungen in axialer Richtung aufnehmen kann. Die Relativbewegungen in axialer Richtung werden nur in einem vorbestimmten Umfang zugelassen, sodass ein Lösen zwischen den beiden Zentrierteilen 160 und 168 der Zentrierungen 50 und 68 nicht möglich ist. Um die Relativbewegungen in axialer Richtung zuzulassen, erstreckt sich die Außenumfangsfläche des Lagerelements 162 parallel zur Achse M der Kupplungsvorrichtung 510.
Das zweite Zentrierteil 168 der Zentrierungen 50 und 68 wird zu seiner Befestigung zwischen der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 16, 20 und dem Verbindungselement 128, 132 geklemmt und bildet zusammen mit den Gelenkvorrichtungen 16, 20 und den Verbindungselementen 128, 132 die Kupplungsbaugruppen 130, 136.
Zur Montage der Kupplungsvorrichtung 510 ist folgendes festzuhalten. Zunächst werden die Flansche 12 und 14 radial in eine Antriebsanordnung eingesetzt. Im Anschluss daran wird die Kupplungsbaugruppe 130, 136, die gemäß dieser Ausführungsform von der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 16, 20 dem zweiten Zentrierteil 160 der Zentrierungen 50, 68 und dem entsprechenden Verbindungselement 128, 132 in radialer Richtung eingesetzt. An den Flanschen 12 und 14 bzw. an dem ersten Zentrierteil 168 der Zentrierungen 50, 68 ist bereits das Lagerelement 162 vorgesehen. Das zweite Zentrierteil 160 wird auf das Lagerelement 162 aufgesetzt und in axialer Richtung zusammen mit der ihm zugeordneten Kupplungsbaugruppe 130, 136 aufgeschoben. Im Anschluss daran werden die Kupplungsbaugruppen 130, 136 mit den Flanschen 12, 14 verschraubt. Zum Abschluss der Montage wird die Verbindungsanordnung 18 in radialer Richtung eingesetzt und mit den beiden Verbindungselementen 128, 132 verschraubt.
22 zeigt eine vergrößerte Detailansicht des Details XXII in 21.
In der Ansicht gemäß 22 ist die Zentrierung 50 vergrößert dargestellt.
Das erste Zentrierteil 168 weist eine nach radial außen gerichtete Wölbung W1 auf. Das Lagerelement 162 weist an seiner Innenumfangsfläche eine auf die Wölbung W1 des ersten Zentrierteils 168 abgestimmte konkave Wölbung W2 auf. Durch die Wölbungen W1 und W2 kann die Kupplungsvorrichtung 610 bzw. die Zentrierung 50 einen Beugewinkel zum Ausgleich von Winkelversätzen bereitstellen. Das Lagerelement 162 setzt sich aus zwei Zentrierteilen 162a und 162b zusammen, die über eine Schraube 164 verbunden sind. Die Außenfläche des Lagerelements 162 erstreckt sich parallel zu dem axialen Abschnitt 172 des zweiten Zentrierteils 160, sodass das zweite Zentrierteil 160 an dem Lagerelement 162 in axialer Richtung gleiten kann. Gemäß dieser Ausführungsform ist das Element 162b aus einem Lagerwerkstoff hergestellt. Es können jedoch auch beide Zentrierteile 162a und 162b oder auch nur das Lagerelement 162a aus Lagerwerkstoff hergestellt sein.
23 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung 710 gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung.
Der wesentliche Unterschied zu der voranstehend beschriebenen Ausführungsform ist die brandschutzkonforme Ausbildung der Kupplungsvorrichtung 710 mit den Brandschutztöpfen 146.
24 zeigt eine Vorderansicht der Kupplungsvorrichtung 710.
In 24 ist der erste Flansch 12 und die daran radial außen vorgesehene Zentrierungsvorrichtung 50 erkennbar.
Das zweite Zentrierteil der Zentrierung 50 wird gemäß dieser Ausführungsform von dem Brandschutztopf 146 gebildet.
In 25 wird erkennbar, dass die Kupplungsvorrichtung 710 von ihrem Aufbau her weitestgehend der voranstehend beschriebenen Kupplungsvorrichtung 610 gemäß der siebten Ausführungsform entspricht.
Der einzige wesentliche Unterschied zwischen diesen beiden Kupplungsvorrichtungen ist der Brandschutztopf 146, der gemäß dieser Ausführungsform auch das zweite Zentrierteil der Zentrierungseinrichtung 50, 68 bildet.
Der Brandschutztopf 146 weist einen sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt 156 und einen sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt 158 auf. Der sich in axialer Richtung erstreckende Abschnitt 158 kontaktiert mit seiner Innenumfangsfläche die Außenumfangsfläche des Lagerelements 162, das zwischen dem axialen Abschnitt 158 des Brandschutztopfs 146 und dem ersten Zentrierteil der Zentrierungseinrichtungen 50, 68 an den Flanschen 12 und 14 angeordnet ist. Der axiale Abschnitt 158 des Brandschutztopfs 146 kann in axialer Richtung an dem Lagerelement 162 gleiten.
Für die Montage der Kupplungsvorrichtung 710 bedeutet dies folgendes:
Zunächst werden die Flansche 12 und 14 mit dem daran angebrachten Lagerelement 162 in eine Antriebsanordnung radial eingesetzt. Im Anschluss daran werden die beiden Kupplungsbaugruppen 130 und 136 eingesetzt und anschließend der Brandschutztopf 146 in axialer Richtung auf das Lagerelement 162 aufgeschoben. Der axiale Abschnitt 158 des Brandschutztopfs 146 legt sich an eine axiale Endfläche der Verbindungselemente 128, 132 an. Zuvor werden die Flansche 12 und 14 mit den Kupplungsbaugruppen 130, 136 verschraubt. Zum Abschluss der Montage wird die Verbindungsanordnung 18 radial eingesetzt und mit den beiden Kupplungsbaugruppen 130, 136 und den Brandschutztöpfen 146 verschraubt.
26 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Details XXVI in 25. In 26 ist das Lagerelement 162 erkennbar, das zwischen dem axialen Abschnitt 158 des Brandschutztopfs 146 und dem ersten Zentrierteil 168 an dem axialen Abschnitt 152 des Flansches 12 angeordnet ist.
27 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung 810 gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung.
Die Kupplungsvorrichtung 810 umfasst Zentriereinrichtungen 50 und 68, die an den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20 angeordnet sind. Die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen sind mit den Verbindungselementen 128 und 132 verbunden und bilden mit diesen Kupplungsbaugruppen 130 und 136. Zwischen den Kupplungsbaugruppen 130 und 136 erstreckt sich die Verbindungsanordnung 18.
Die 28 und 29 zeigen perspektivische Ansichten der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20, die gemäß dieser Ausführungsform einen elastischen Gelenkkörper 104, d. h. eine elastische Gelenkscheibe aufweisen.
An den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 ist das erste Zentrierteil 174 der Zentrierungen 50, 68 angebracht. Das erste Zentrierteil 174 erstreckt sich außen um die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 herum und greift in die Öffnung O in den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 mit den Zentrierabschnitten 176 ein. Die Zentrierabschnitte 176 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zu der Innenumfangsfläche der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20. Das erste Zentrierteil 174 ist über seinen radialen Abschnitt 178 über die Schrauben 126 an den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 angebracht.
30 zeigt eine Vorderansicht der Kupplungsvorrichtung 810.
In der Ansicht gemäß 30 ist der erste Flansch 12 sowie die dran angebrachte erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 erkennbar. An der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 16 ist das erste Zentrierteil 174 mit seinem radialen Abschnitt 178 über die Schrauben 126 gehaltert.
31 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXXI-XXXI in 30. Der Grundaufbau der in 31 gezeigten Kupplungsvorrichtung 810 ist aus den voranstehenden Beschreibungen bereits hinlänglich bekannt. Im Folgenden wird sich dementsprechend auf Ausführungen zu der Zentrierungsvorrichtungen 50 und 68 beschränkt.
Die Flansche 12 und 14 weisen einen rohrförmigen Abschnitt 180 auf, in dem die Öffnungen 48 ausgebildet sind. An der Außenumfangsfläche des rohrförmigen Abschnitts ist das zweite Zentrierteil 182 der Zentriervorrichtungen 50 und 68 vorgesehen. Das zweite Zentrierteil kann aus einem Lagerwerkstoff hergestellt sein. Das erste Zentrierteil 174 der Zentrierungseinrichtung 50 und 68 weist einen sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt 178 und einen sich in axialer Richtung erstreckenden Abschnitt 176 auf. Mit den beiden Abschnitten 176, 178 erstreckt sich das erste Zentrierteil 174 außen um die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16 und 20 herum. Deren axialer Abschnitt 176 des ersten Zentrierteils 174 stützt sich an dem zweiten Zentrierteil 182 an, das radial innerhalb des axialen Abschnitts 174 vorgesehen ist. Das zweite Zentrierteil 182 kann ringförmig ausgebildet sein, wohingegen der axiale Abschnitt 176 des ersten Zentrierteils 174 in Form von Zentrierstegen (sh. 28 und 29) ausgebildet sein kann.
32 zeigt eine vergrößerte Detailansicht des Details XXXII in 31. In 32 ist die Zentriereinrichtung 50 erkennbar. Die Zentriereinrichtung 50 weist ein erstes Zentrierteil 174 und ein zweites Zentrierteil 182 auf. Das zweite Zentrierteil 182 ist an einem rohrförmigen Abschnitt 180 des Flansches angeordnet. Der axiale Abschnitt 176 des ersten Zentrierteils 174 stützt sich an dem ersten Zentrierteil 182 radial ab und verläuft parallel zur Innenumfangsfläche des elastischen Gelenkkörpers 104. An den axialen Abschnitt 176 schließt sich ein radialer Abschnitt 178 an, der über Schrauben 126 an der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 104 gehalten wird. Das zweite Zentrierteil 182 ist mit einer Wölbung W1 nach radial außen gewölbt. Der axiale Abschnitt 176 des zweiten Zentrierteils 174 weist eine korrespondierende Wölbung W2 auf. Aufgrund der Wölbungen W1 und W2 kann die Kupplungsvorrichtung 810 auch mit der Zentrierungseinrichtung 50 einen Beugewinkel bereitstellen.
Die Zentrierung 50 ist axial und radial außerhalb des elastischen Gelenkkörpers 104, d. h. die Zentriereinrichtung 50 ist in radialer oder axialer Richtung nicht zwischen Komponenten des Gelenkkörpers 104 angeordnet, sodass die Zentriereinrichtung 50 die Funktion des elastischen Gelenkkörpers 104 nicht beeinträchtigen kann.
Zur Montage der Kupplungsvorrichtung 810 ist folgendes festzuhalten. Die Zentrierungseinrichtung 50 bildet zusammen mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 16 und dem Verbindungselement 128 eine Kupplungsbaugruppe 130, die über die Schrauben 126 zusammengehalten wird. Die Flansche 12 und 14 werden radial in eine Antriebsanordnung (nicht gezeigt) eingesetzt. Im Anschluss daran werden die Kupplungsbaugruppen 130, 136 in radialer Richtung eingesetzt, wobei das zweite Zentrierteil 182 der Zentrierungseinrichtung 50 auf dem rohrförmigen Abschnitt 180 des Flansches 12 aufgesetzt und in axialer Richtung verschoben wird, bis die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 an dem Flansch 12 anliegen. Die Kupplungsbaugruppen 130, 136 werden dann mit den Schrauben 26 und 32 mit den Flanschen 12 und 14 verschraubt. Im Anschluss daran wird die Verbindungsanordnung 18 in radialer Richtung eingesetzt und über die Schrauben 28 und 30 mit den Kupplungsbaugruppen 130, 136 bzw. den Verbindungselementen 128, 132 verbunden.
33 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung 910 gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung.
Die Kupplungsvorrichtung 910 weist einen Brandschutztopf 146 auf, der mit den ersten Zentrierteilen 174 der Zentriereinrichtungen 50 und 68 zusammenwirkt.
Die 34 und 35 zeigen perspektivische Ansichten der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 mit dem daran angebrachten ersten Zentrierteil 174 der Zentriereinrichtungen 50, 68 (sh. 33).
Das erste Zentrierteil 174 gemäß dieser Ausführungsform weist neben den axialen Abschnitten 176 einen weiteren axialen Abschnitt 184 auf, der sich außen um die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 herum erstreckt. Der radiale Abschnitt 178 verbindet die axialen Abschnitte 176 und 180 des ersten Zentrierteils 172.
Das erste Zentrierteil 174 wird über die Schrauben 126 an den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 gehalten.
36 zeigt eine Vorderansicht der Kupplungsvorrichtung 910.
In 36 ist der erste Flansch 12, das erste Zentrierteil 174 der Zentriereinrichtung 50 und die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 gezeigt.
Der Flansch 12 ist über die Schrauben 26 mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 16 verbunden. Das erste Zentrierteil 174 der Zentrierungseinrichtungen 50, 68 (33) ist über die Schrauben 126 mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 16 verschraubt.
37 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXXVII-XXXVII in 36.
In 37 wird erkennbar, dass der Brandschutztopf 146 mit dem axialen Abschnitt 184 des ersten Zentrierteils 174 der Zentrierungseinrichtungen 50, 68 zusammenwirkt. Dazu überlappt der axiale Abschnitt 158 des Brandschutztopfes 164 in axialer Richtung den axialen Abschnitt 184 des zweiten Zentrierteils 174. Dadurch werden die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 gekapselt. Der axiale Abschnitt 158 des Brandschutztopfs 146 liegt an einer Außenumfangsfläche des axialen Abschnitts 184 des ersten Zentrierteils 174 an. Ansonsten entspricht die Kupplungsvorrichtung der voranstehend beschriebenen Kupplungsvorrichtung 810 gemäß der neunten Ausführungsform.
Bei der Montage der Kupplungsvorrichtung 910 werden zuerst die Flansche 12 und 14 eingesetzt. Im Anschluss daran werden die von den Zentriereinrichtungen 50, 68, den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 20 und den Verbindungselementen 128 und 132 gebildeten Kupplungsbaugruppen 130, 132 in radialer Richtung eingesetzt. Die einzelnen Komponenten der Kupplungsbaugruppen 130, 136 werden über die Schrauben 126, 134 zusammengehalten. Dann wird der Brandschutztopf auf die jeweilige Kupplungsbaugruppe 130, 136 aufgesetzt. Im Anschluss daran wird die Verbindungsanordnung 18 in radialer Richtung eingesetzt und über die Schrauben 28 und 30 mit den Kupplungsbaugruppen 130, 136 verschraubt.
38 zeigt eine Seitenansicht einer Kupplungsvorrichtung 1010 gemäß einer elften Ausführungsform der Erfindung.
In 38 sind der erste Flansch 12 und die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung gezeigt. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 setzt sich aus Kupplungslaschen 36 zusammen. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 ist über die Schrauben 26 mit dem ersten Flansch 12 verschraubt, wobei die Schrauben 26 in Öffnungen 24 in den Flanscharmen 22 aufgenommen sind.
39 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXXIX-XXXIX in 38.
In 39 wird erkennbar, dass die Kupplungsvorrichtung 1010 gemäß der elften Ausführungsform der Erfindung weitestgehend der voranstehend mit Bezug auf die 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsform entspricht.
Zur Vermeidung von Wiederholungen wird an dieser Stelle auf die Unterschiede zwischen der mit Bezug auf die 1 bis 3 beschriebenen ersten Ausführungsform und der in den 38 und 39 gezeigten elften Ausführungsform eingegangen.
Zwischen dem ersten Zentrierteil 70 und der Öffnung 48 des ersten Flanschs 12 ist eine weitere Buchse 184 vorgesehen. Die Buchse 184 weist einen Kragen auf, der in einer Ausnehmung 186 an der der Verbindungsanordnung 18 abgewandten Seite des Flansches 12 aufgenommen ist. Mit ihrem dem Kragen gegenüberliegenden Ende legt sich die Buchse 184 an ein sich radial erstreckendes Element 188 an. Das Element 188 kann scheibenförmig oder ringförmig ausgebildet sein. Das Element 188 ist über die Schraube 190 mit dem ersten Zentrierteil 70 verschraubt.
Die Buchse 184 bildet eine Art Rutschkupplung. Die Buchse 184 lässt bei einer Überlast zu, dass sich das erste Teil 70 und der erste Flansch 12 relativ zueinander verdrehen. Dadurch werden Überlastschäden an der Kupplungsvorrichtung 1010 und den an die Kupplungsvorrichtung 1010 angeschlossenen Komponenten 1010 vermieden. Das sich in radialer Richtung erstreckende Element 188 dient zur Sicherung des ersten Flanschs 12 in axialer Richtung, da sich bei einer überlast das erste Zentrierteil 70 relativ zu dem ersten Flansch 12 verdrehen kann. Dadurch verliert der Flansch 12 seine axiale Sicherung bzw. seinen Halt in axialer Richtung an dem ersten Zentrierteil 70. Um den ersten Flansch 12 an dem Zentrierteil 70 in axialer Richtung zu sichern bzw. an dem Zentrierteil 70 zu halten, ist das sich in radialer Richtung erstreckende Element 188 mit dem ersten Zentrierteil 70 verschraubt. Das Element 188 legt sich dazu an eine axiale Stirnseite des rohrförmigen Abschnitts 180 des ersten Flansches 12 an, um das Zentrierteil 70 in axialer Richtung an dem Flansch 12 sichern zu können. Anders ausgedrückt wird der erste Flansch 12 über das sich in radialer Richtung erstreckende Element 188 in axialer Richtung formschlüssig an dem ersten Zentrierteil 70 gesichert.
Die 40 und 41 zeigen Ansichten einer zwölften Ausführungsform der Erfindung.
Die Kupplungsvorrichtung gemäß der zwölften Ausführungsform ist in den 39 und 40 allgemein mit 1110 bezeichnet. Die in den 40 und 41 gezeigte zwölfte Ausführungsform der Erfindung entspricht weitgehend den mit Bezug auf die 1 bis 5 beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen.
Der einzige Unterschied zwischen den ersten beiden Ausführungsformen und der Ausführungsform gemäß der 40 und 41 besteht darin, dass die Verbindungsanordnung 18 gemäß den 40 und 41 einstückig ausgebildet ist. Die einstückig ausgebildete Verbindungsanordnung 18 stellt jedoch die gleiche Funktionsweise bereit, wie die mehrteilige Verbindungsanordnung 18 gemäß der 1 bis 5, bei der die einzelnen Teile der Verbindungsanordnung über Einwegschrauben 102 miteinander verbunden sind.
Im Hinblick auf die Montage und Demontage der Kupplungsvorrichtung 1110 besteht aufgrund der einstückig ausgebildeten Verbindungsanordnung kein Unterschied zu den Kupplungsanordnungen 10, 110 gemäß der 1 bis 5. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die Ausführungen zu den ersten beiden Ausführungsformen verwiesen.
42 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung 1210 gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung.
Die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 ist mit dem ersten Flansch 12 verbunden. Die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 20 ist mit dem zweiten Flansch 14 verbunden.
Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 und ein Verbindungselement 128 bilden eine erste Kupplungsbaugruppe 130. Die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 20 ist mit einem zweiten Verbindungselement 132 verbunden. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 20 und das Verbindungselement 132 bilden eine zweite Kupplungsbaugruppe 136. Die Kupplungsbaugruppen 130 und 136 sind über Schrauben 192 miteinander verbunden. 43 zeigt eine Seitenansicht der Kupplungsvorrichtung 1210 gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung.
In 43 ist der erste Flansch 12 gezeigt, der mit der ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 16 in Form eines elastischen Gelenkkörpers 10 über die Schrauben 26 verschraubt ist.
44 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XLIV-XLIV in 43.
Die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16, d. h. der elastische Gelenkkörper 104, ist über die Schrauben 126 mit einem Verbindungselement 128 verbunden. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 und das Verbindungselement 128 bilden eine erste Kupplungsbaugruppe 130. Die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 20 in Form eines elastischen Gelenkkörpers 104 ist über die Schrauben 134 mit einem zweiten Verbindungselement 132 verbunden. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 20 und das Verbindungselement 132 bilden eine zweite Kupplungsbaugruppe 136. Die Kupplungsbaugruppen 130 und 136 sind über Schrauben 192 miteinander verbunden. Die Verbindungselemente 128 und 130 weisen Öffnungen 194 auf, durch die sich in axialer Richtung die Schrauben 192 erstrecken. Die Schrauben 192 werden über eine Mutter 196 gekontert. Die Verbindungselemente 128, 132 werden somit über die sich in axialer Richtung erstreckenden Schrauben 192 verbunden.
In den Flanschen 12 und 14 sind die Zentriereinrichtungen 50 und 68 aufgenommen. Die Zentriereinrichtungen 50 und 68 weisen ein erstes Zentrierteil 70 und ein zweites Zentrierteil 72 in Form eines Zentrierzapfens 72 auf. Das erste Zentrierteil 70 ist über eine Zentrierbuchse 76 mit dem zweiten Zentrierteil 72 verbunden. Die Zentrierbuchse 76 weist eine Außenbuchse 78 und eine Innenbuchse 80 auf, die an entsprechenden Kontaktflächen aneinander anliegen. Die Außenbuchse 78 weist gemäß dieser Ausführungsform einen Boden 198 auf. Die Außenbuchse 78 stützt sich in der Öffnung 84 in dem ersten Zentrierteil 70 an einen Absatz 88 der Öffnung 84 ab. An der Öffnung 74 des ersten Zentrierteils 70 ist ein sich konisch aufweitender Abschnitt 140 ausgebildet, der von dem konischen Abschnitt 138 des Verbindungselements 128, 132 in radialer Richtung beabstandet ist. An dem Boden 198 der Außenbuchse 78 der Zentrierbuchse 76 kann über die Ausnehmung 94 ein Öldruck zum Auspressen der Zentrierbuchse 76 angelegt werden. Bei den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen ist zum Auspressen der Zentrierbuchse 76 eine separate Hülse 86 vorgesehen. Da die Außenbuchse 78 der Zentrierbuchse 76 gemäß dieser Ausführungsform mit dem Boden 198 versehen ist, kann auf die separate Hülse 86 verzichtet werden.
Zur Montage der Kupplungsvorrichtung 1210 muss im Antriebsstrang eines Schienenfahrzeugs (nicht gezeigt) das Getriebe ausgeschwenkt werden. Der erste Flansch 12 wird mit dem ersten Zentrierteil 70 der Zentriereinrichtung 50 versehen und in eine Antriebsanordnung eingesetzt. Der erste Flansch 12 kann mit dem ersten Zentrierteil 70 beispielsweise mit einem Motor eines Schienenfahrzeugs verbunden werden. Im Anschluss daran wird die von der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 16 und dem Verbindungselement 128 gebildete erste Kupplungsbaugruppe 130 über die Schrauben 26 mit dem Flansch 12 verschraubt. Dabei wird der Zentrierzapfen 72 an dem Verbindungselement 128 in die Zentrierbuchse 76 eingesteckt und derart eine Verbindung zwischen dem ersten Zentrierteil 70 und dem zweiten Zentrierteil 72 der Zentriereinrichtung 50 hergestellt. Im Anschluss daran wird der zweite Flansch 14 mit dem ersten Zentrierteil 70 der Zentriereinrichtung 68 an dem Getriebe (nicht gezeigt) angebracht, das sich im ausgeschwenkten Zustand befindet. Dann wird die zweite Kupplungsbaugruppe 136 mit dem zweiten Flansch 14 verschraubt. Die zweite Kupplungsbaugruppe 136 wird von der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 20 und dem Verbindungselement 132 gebildet. Das Getriebe wird in diesem Zustand eingeschwenkt, sodass die Verbindungselemente 128 und 132 aneinander anliegen. In diesem Zustand werden die Verbindungselemente 128 und 132 über die Schrauben 194 miteinander verschraubt.
In den 45 bis 51 ist eine Kupplungsvorrichtung 1310 gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
Die vierzehnte Ausführungsform entspricht weitgehend der mit Bezug auf die 6 bis 12 beschriebenen dritten Ausführungsform der Erfindung.
Zur Vermeidung von Wiederholungen soll lediglich auf die Unterschiede zwischen diesen beiden Ausführungsformen eingegangen werden.
Der einzige wesentliche Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen wird in 49 ersichtlich. In 49 ist ersichtlich, dass die Verbindungsanordnung 18 mit ihren Teilen 114 und 116 einen Abschnitt 200 der rohrförmigen Abschnitte 180 der Flansche 12 und 14 radial umgibt. Die beiden Teile 114 und 116 sind über die Schrauben 122 (siehe 45 und 50) miteinander verschraubt. Die Schrauben 122 erstrecken sich in radialer Richtung. Die Teile 114 und 116 sind in axialer Richtung teilbar.
Die Montage bzw. Demontage der Kupplungsvorrichtung 1310 erfolgt auf die voranstehend mit Bezug auf die dritte Ausführungsform beschriebene Art und Weise.
Die 52 bis 54 zeigen Ansichten einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung.
Die Kupplungsvorrichtung 1410 gemäß der fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung weist einen ersten Flansch 12 und einen zweiten Flansch 14 auf. Der erste Flansch 12 und der zweite Flansch 14 sind über die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16, die Verbindungsanordnung 18 und die zweiten fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 20 miteinander verbunden.
Die Verbindungsanordnung 18 wird gemäß dieser Ausführungsform von zwei Teilen 40 und 42 gebildet, die relativ zueinander verlagerbar miteinander verbunden sind. Die Teile 40 und 42 der Verbindungsanordnung 18 sind über Gewindeelemente 202 miteinander verbunden. Die Gewindeelemente 202 weisen einen Abschnitt 204 mit einem Sechskantkopf auf. Beiderseits des Abschnitts 204 sind Gewindeabschnitte 206 und 208 an dem Gewindeelement 202 ausgebildet. Jeweils zwei Muttern 210 sichern die eingestellte Position der Teile 40 und 42. Zwischen den beiden Teilen 40 und 42 wird über die Gewindeelemente 202 ein Klemmelement 214 geklemmt. Das Klemmelement 214 trägt zur Drehmomentübertragung zwischen den Teilen 40 und 42 bei und reduziert die auf die Gewindeelemente 202 wirkende Querkraft bei der Drehmomentübertragung.
53 zeigt eine Seitenansicht der Kupplungsvorrichtung 1410.
Der erste Flansch 12 ist über die Schrauben 26 mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 16 verschraubt. Die Schrauben 26 werden dazu in Öffnungen 24 aufgenommen. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 16 wird von Kupplungslaschen 36 gebildet.
54 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie LIV-LIV in 53.
Die Zentriereinrichtungen 50 und 68 entsprechen den Zentriereinrichtungen die voranstehend im Zusammenhang mit den weiteren Ausführungsformen der Erfindung bereits beschrieben wurden. Deshalb wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die voranstehenden Ausführungsformen verwiesen.
Die Zentrierzapfen 72 sind mit den Teilen 40, 42 der Verbindungsanordnung 18 über die Gewindeanordnung 98 verschraubt. An den Zentrierzapfen 72 ist ein Abschnitt 100 mit einem vorbestimmten Schraubenkopf ausgebildet, der zum Verschrauben der Zentrierzapfen 72 mit den Teilen 40 und 42 der Verbindungsanordnung 18 dient.
Die Gewindeelemente 202 weisen einen Abschnitt 204 mit einem vorbestimmten Schraubenkopf auf, der zum Betätigen der Gewindeelemente 202 dient. In axialer Richtung beiderseits des Abschnitts 204 sind Gewindeabschnitte 206 und 208 ausgebildet, die in Öffnungen 216, 218 in den Teilen 40, 42 eingeschraubt sind. Der Abschnitt 206 weist ein Linksgewinde auf. Der Abschnitt 208 weist ein Rechtsgewinde auf. Bei einer Betätigung der Gewindeelemente 202 über den Abschnitt 204 mit einem vorbestimmten Schraubenkopf können die Teile 40, 42 aufgrund der Gewindeabschnitte 206 und 208 aneinander angenähert und voneinander entfernt werden. Die Gewindeelemente 202 weisen Muttern 210, 212 auf, die zum Verspannen der Gewindeelemente 202 gegen die Teile 40, 42 dienen. Dadurch werden die Teile 40, 42 in ihrer eingestellten Position gesichert. Die Öffnungen 216 und 218 in den Teilen 40 und 42 sind mit einem Gewinde versehen. Über die Gewindeelemente 202 wird das Klemmelement 214 zwischen den Teilen 40 und 42 geklemmt. In den Teilen 40 und 42 sind an deren einander zugewandten Seitenflächen jeweils Ausnehmungen 220 und 222 ausgebildet, in die das Klemmelement 214 eingreift und dadurch einen Formschluss mit den Teilen 40, 42 herstellt. Die Ausnehmungen 220 und 222 können kreis- und ringförmig ausgebildet sein. Das Klemmelement 214 stellt über die Ausnehmungen 220 und 222 in den Teilen 40, 42 einen Formschluss her. Das Klemmelement 214 kann somit zur kraftschlüssigen Drehmomentübertragung zwischen den Teilen 40, 42 dienen, wodurch die Gewindeelemente 202 nur geringfügig mit einer Querkraft belastet werden. Aufgrund des Klemmelements 214 können die Gewindeelemente 202 weniger stark dimensioniert werden, wodurch Gewicht eingespart werden kann.
Die Verbindungsanordnung 18 der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung 1410 ist teleskopierbar. Das erste Teil 40 und das zweite Teil 42 werden im „eingefahrenen Zustand”, d. h. mit einem geringen Abstand zueinander, in radialer Richtung in den Bereich zwischen der ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 16 und der zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 20 eingesetzt. Dann werden die Gewindeelemente 202 über den Abschnitt 204 mit einem Sechskantkopf betätigt. Dadurch werden das erste Teil 40 und das wenigstens eine zweite Teil 42 relativ zueinander verlagert. Diese Relativbewegung wird solange ausgeführt, bis sich der Abstand zwischen den Teilen 40, 42 derart vergrößert hat, dass eine Verbindung des ersten Teils 40 der ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 16 und des zweiten Teils 42 mit der zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 20 möglich ist. Die Verbindungsanordnung 18 befindet sich nun im „ausgefahrenen Zustand”. Dann wird das Klemmelement 214 in die Ausnehmungen 220 und 222 der Teile 40 und 42 eingesetzt und über die Gewindeelemente 202 zwischen den Teilen 40 und 42 geklemmt. Über das im Querschnitt kreisrunde Klemmelement 214 können kraftschlüssig Drehmomente zwischen den Teilen 40 und 42 übertragen werden. Durch das Klemmelement 214 werden die Gewindeelemente 202 entlastet, da bei der Drehmomentübertragung geringere Querkräfte auf die Gewindeelemente 214 einwirken. Über die Muttern 210 und 212 können die Teile 40 und 42 in ihrer eingestellten Position gesichert werden, so dass sich die Position der Teile 40, 42 im Betrieb der Kupplungsvorrichtung 1410 nicht ändern kann.
Bezüglich der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen, die ein erstes Zentrierteil 70 aufweisen, ist folgendes festzuhalten: Die ersten Zentrierteile 70 dienen zur Lagerung der Flansche und zur Verbindung mit einem Motor oder einem Getriebe eines Antriebsstrangs eines Schienenfahrzeugs. Derartige Elemente werden allgemein auf diesem technischen Gebiet auch als „Konus” bezeichnet. Diese Elemente zur Lagerung der Flansche 12, 14 und zur Herstellung einer Verbindung mit einem Motor oder einem Getriebe werden auch bei den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen benötigt, die kein derartiges Element an den Flanschen 12, 14 zeigen. In diesen Fällen sind die Elemente zur Lagerung der Flansche 12, 14 jedoch nicht als Zentrierteil und nicht zur Aufnahme einer Zentrierbuchse 76 ausgebildet.
Bezüglich sämtlicher der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen ist festzuhalten, dass die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 16, 18 sowohl einen geschlossenen elastischen Gelenkkörper 104 als auch mehrere vorzugsweise zu einer Ringanordnung gruppierte Kupplungslaschen 36, 38 aufweisen können. Ferner können die voranstehend beschriebenen einzelnen Zentrierungseinrichtungen jeweils mit verschiedenen Kupplungsvorrichtungen kombiniert werden. D. h. die einzelnen Komponenten der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen können auch untereinander andersartig kombiniert werden, als in den gezeigten Ausführungsbeispielen. Derartige andere Kombinationen sind von den beigefügten Ansprüchen umfasst.
Die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen stellen mit Ausnahme der in den 43 und 44 gezeigten Ausführungsform den Vorteil bereit, dass das Getriebe in einem Antriebsstrang eines Schienenfahrzeugs zu Montagezwecken nicht extra ausgeschwenkt werden muss. Dies wird unter anderem dadurch erreicht, dass die Komponenten der Kupplungsvorrichtungen gemäß der Erfindung in radialer Richtung in einen Antriebstrang eingesetzt und dann miteinander verbunden werden können. Die Ausführungsform gemäß der 6 und 12 ist besonders einfach zu montieren, da sie eine zweiteilige Verbindungsanordnung 18 aufweist, wobei die beiden Hälften der Verbindungsanordnung 18 lösbar miteinander verbunden sind. Aufgrund der Teilbarkeit der Verbindungsanordnung 18 der in den 43 und 44 gezeigten Kupplungsvorrichtung 1210 ist jedoch auch diese Kupplungsvorrichtung schnell und einfach zu montieren, wenngleich das Getriebe ausgeschwenkt werden muss.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 29808627 U1 [0003]
DE 19639304 A1 [0004]
DE 102012002660 A1 [0005]

Claims

Kupplungsvorrichtung (10) zum Verbinden eines Motors und eines Getriebes eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, mit – einem ersten Flansch (12) zur drehmomentübertragenden Kopplung mit dem Motor und – einem zweiten Flansch (14) zur drehmomentübertragenden Kopplung mit dem Getriebe, – wenigstens einer ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (16), die mit dem ersten Flansch (12) verbindbar ist, – wenigstens einer zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (20), die mit dem zweiten Flansch (14) verbindbar ist, – wenigstens einer Verbindungsanordnung (18), die die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (16) und die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (18) im Wesentlichen entlang einer Axialrichtung miteinander verbindet, und – wenigstens einer Zentriereinrichtung (50, 68), wobei die Zentriereinrichtung (50, 68) in radialer Richtung außerhalb der wenigstens einen ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (16) und/oder der wenigstens einen zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (20) angeordnet ist, wobei die wenigstens eine Zentriereinrichtung (50, 68) zur radialen Abstützung der wenigstens einen Verbindungsanordnung (18) dient.
Kupplungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Zentriereinrichtung (50, 68) derart ausgebildet ist, dass die wenigstens eine Zentriereinrichtung (50, 68) eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen der wenigstens einen Verbindungsanordnung (18) und wenigstens einem der Flansche (12, 14) über eine vorbestimmte Distanz zulässt.
Kupplungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die wenigstens eine Zentriereinrichtung (50, 68) wenigstens ein erstes Zentrierteil (70) und wenigstens ein mit dem wenigstens einen ersten Zentrierteil (70) zentrierend zusammenwirkendes zweites Zentrierteil (72) aufweist, wobei das wenigstens eine erste Zentrierteil (70) an wenigstens einem der Flansche (12, 14) vorgesehen ist.
Kupplungsvorrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei das wenigstens eine erste Zentrierteil (70) das wenigstens eine zweite Zentrierteil (72) zumindest abschnittsweise aufnimmt.
Kupplungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei zwischen dem wenigstens einen ersten Zentrierteil (70) und dem wenigstens einen zweiten Zentrierteil (72) wenigstens eine Zentrierbuchse (76) angeordnet ist, die das wenigstens eine erste Zentrierteil (70) mit dem wenigstens einen zweiten Zentrierteil (72) koppelt.
Kupplungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das wenigstens eine erste Zentrierteil (70) in einer Öffnung (48) an einem der Flansche (12, 14) aufgenommen ist.
Kupplungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das wenigstens eine erste Zentrierteil (70) wenigstens eine Bohrung (90) aufweist, die zum Anlegen eines Öldrucks dient.
Kupplungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das wenigstens eine erste Zentrierteil (70) wenigstens einen Gewindeabschnitt (70) aufweist, der zum Lösen der wenigstens einen Zentrierbuchse (76) von dem wenigstens einen ersten Zentrierteil (70) dient.
Kupplungsvorrichtung (810) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das wenigstens eine zweite Zentrierteil (182) an einem rohrförmigen Abschnitt (80) eines der Flansche (12, 14) angeordnet ist.
Kupplungsvorrichtung (810) nach Anspruch 9, wobei sich das wenigstens eine zweite Zentrierteil (182) außerhalb der ersten oder der zweiten fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (16, 20) herum erstreckt und sich an dem wenigstens einen ersten Zentrierteil (174) abstützt.
Kupplungsvorrichtung (610) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das wenigstens eine erste Zentrierteil (168) an wenigstens einem der Flansche (12, 14) ausgebildet ist.
Kupplungsvorrichtung (610) nach Anspruch 11, wobei das erste Zentrierteil (168) radial außerhalb der ersten oder der zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (16, 20) über wenigstens ein Lagerelement (162) mit dem wenigstens einen zweiten Zentrierteil (160) verbunden ist.
Kupplungsvorrichtung (610; 810) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das wenigstens eine erste Zentrierteil (160; 174) oder das wenigstens eine zweite Zentrierteil (168; 182) in radialer Richtung nach außen gewölbt ist, wobei das wenigstens eine erste Zentrierteil (160; 174) oder das wenigstens eine zweite Zentrierteil (168; 182) eine korrespondierend nach innen gewölbte Ausnehmung aufweist.
Kupplungsvorrichtung (10; 610; 710) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das wenigstens eine zweite Zentrierteil (72; 168; 146) an wenigstens einem Verbindungselement (128, 132) vorgesehen ist, das mit der ersten oder der zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (16, 20) eine erste oder eine zweite Kupplungsbaugruppe (130, 136) bildet.
Kupplungsvorrichtung (10; 210) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die wenigstens eine Verbindungsanordnung (18) einteilig oder mehrteilig ausgebildet ist.
Kupplungsvorrichtung (10; 210) nach Anspruch 15, wobei die Einzelteile einer mehrteilig ausgeführten Verbindungsanordnung (18) lösbar oder unlösbar miteinander verbunden sind.
Kupplungsvorrichtung (210) nach Anspruch 15 oder 16, wobei die wenigstens eine Verbindungsanordnung aus axial oder radial zusammensetzbaren Hälften (114, 116) aufgebaut ist.
Kupplungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtungen (16) und/oder die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (20) wenigstens einen elastischen Gelenkkörper (104) oder wenigstens eine Anordnung von elastischen Kupplungslaschen (36, 38) aufweist.
Kupplungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die wenigstens eine Kupplungsvorrichtung (10) wenigstens einen Brandschutztopf (146) aufweist.
Kupplungsvorrichtung (1410) zum Verbinden eines Motors und eines Getriebes eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, mit – einem ersten Flansch (12) zur drehmomentübertragenden Kopplung mit dem Motor und – einem zweiten Flansch (14) zur drehmomentübertragenden Kopplung mit dem Getriebe, – wenigstens einer ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (16), die mit dem ersten Flansch (12) verbindbar ist, – wenigstens einer zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (20), die mit dem zweiten Flansch (14) verbindbar ist, – wenigstens einer Verbindungsanordnung (18), die die erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (16) und die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (18) im Wesentlichen entlang einer Axialrichtung miteinander verbindet, wobei die wenigstens eine Verbindungsanordnung (18) wenigstens ein erstes Teil (40) zum Verbinden mit der ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (16) und wenigstens eine zweites Teil (42) zum Verbinden mit der zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (20) aufweist, wobei das wenigstens eine erste Teil (40) und das wenigstens eine zweite Teil (42) relativ zueinander verlagerbar miteinander verbunden sind.
Kupplungsvorrichtung (1410) nach Anspruch 20, wobei die wenigstens eine Verbindungsanordnung (18) wenigstens eine Gewindeelement (202) aufweist, das das wenigstens eine erste Teil (40) und das wenigstens eine zweite Teil (42) relativ zueinander verlagerbar miteinander verbindet.
Kupplungsvorrichtung (1410) nach Anspruch 20 oder 21, wobei die wenigstens eine Verbindungsanordnung (18) wenigstens ein Klemmelement (214) zur Aufnahme zwischen dem wenigstens einem ersten Teil (40) und dem wenigstens einem zweiten Teil (42) aufweist.
Kupplungsvorrichtung (1410) nach Anspruch 20 oder 21, wobei die wenigstens eine Verbindungsanordnung (18) wenigstens ein Formprofil aufweist, das mit dem ersten Teil (40) und/oder dem zweiten Teil (42) gekoppelt ist.