DE102019131090B3 - Kupplungsaggregat und Antriebsanlage mit einem solchen Kupplungsaggregat - Google Patents

Kupplungsaggregat und Antriebsanlage mit einem solchen Kupplungsaggregat Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kupplungsaggregat 1 mit einer Eingangswelle 2 und einer Ausgangswelle 3 sowie einer in einem Gehäuse 4 angeordneten Lamellenkupplung 5. Die Lamellenkupplung 5 weist ein aus Lamellen 14, 15 gebildetes Lamellenpaket 16 auf und verbindet die Eingangswelle 2 und die Ausgangswelle 3 drehmomentübertragend. Die Lamellen 14, 15 des Lamellenpakets 16 sind zur Drehmomentübertragung mittels eines hydraulisch betätigbaren Ringkolbens 24 reibschlüssig gegeneinander drückbar. Die Lamellenkupplung 5 ist relativ zur Eingangswelle 2 und zur Ausgangswelle 3 axial verschiebbar angeordnet. Eingangswellenseitig und ausgangswellenseitig der Lamellenkupplung 5 ist diese über Wälzlager im Gehäuse 4 angeordnet. Das Lamellenpaket 16 der Lamellenkupplung 5 ist durch die über den Ringkolben 25 aufgebrachte Axialkraft F vorgespannt und über die Wälzlager im feststehenden Gehäuse 4 abgestützt. Hierbei wirkt der Ringkolben 25 über eines der Wälzlager 30 zumindest mittelbar kraftübertragend auf die Lamellenkupplung 5.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kupplungsaggregat sowie eine Antriebsanlage mit einem solchen Kupplungsaggregat, insbesondere eine Antriebsanlage für einen Kettenantrieb eines Strebförderers oder einer Hobelanlage.
  • Im Allgemeinen handelt es sich bei einer Kupplung um ein Maschinenelement zur starren, elastischen, beweglichen oder lösbaren Verbindung zweier Wellen. Insbesondere bei Antrieben von Schwermaschinen bzw. schweren Arbeitsmaschinen, wie einer Fördereinrichtung oder einer Gewinnungsmaschine im Bergbau, kommen Überlast- bzw. Sicherheitskupplungen zum Einsatz. Maschinen oder Antriebsanlagen dieser Art weisen große Massen auf, wodurch beim Auftreten von Widerständen sowohl die Antriebsmaschinen als auch die an der Übertragung des Drehmoments beteiligten Aggregate und maschinelle Einrichtungen überlastet oder zerstört werden können. Problematisch sind insbesondere Blockierungen, da dann das Drehmoment bis auf ein Vielfaches ansteigen kann. Auch können bei schweren Arbeitsmaschinen im Bergbau, wie z. B. bei Kettenkratzerförderern, beim schnellen Anfahren und beim dauerhaften Betrieb Lastspitzen auftreten, welche Bauteile schädigen oder zerstören können. Aus diesen Gründen sind solche Antriebsanlagen mit einer Sicherheitskupplung als Überlastschutz ausgerüstet. Üblich sind bzw. waren in diesem Zusammenhang sogenannte Scherbolzenkupplungen mit eingebautem Scherbolzen, der bei Überlast bricht. Scherbolzenkupplungen können sich jedoch nachteilig auf die Standdauer der Ketten auswirken. Auch auf die Motoren und Getriebe kann sich eine abrupte, schlagartige Unterbrechung des Kraftflusses negativ auswirken.
  • Weiterhin kommen drehmomentbegrenzende Rutschkupplungen zum Einsatz, die bei Überlast durchrutschen. Auch solche Sicherheitskupplungen sprechen je nach Ausführung erst an, wenn das Drehmoment den maximal zulässigen Wert während des Betriebs überschritten hat. Beschädigungen sind daher nicht ausgeschlossen. Zudem kann erheblicher Verschleiß und eine unzulässige Erwärmung verursacht werden.
  • Ein Kupplungsaggregat, insbesondere für Antriebe von Gewinnungs- und Fördereinrichtungen, zählt durch die DE 299 04 108 U1 zum Stand der Technik. Das Kupplungsaggregat weist eine Lamellenkupplung auf, deren Kupplungsscheiben mittels eines druckmittelbeaufschlagbaren Ringkolbens unter Erzeugung einer vorgegebenen Kupplungskraft reibschlüssig gegeneinander drückbar sind. Der Ringkolben läuft mit einer der beiden Kupplungshälften um. Zum Speichern der mittels des Ringkolbens eingestellten Kupplungskraft sind den Kupplungsscheiben eine oder mehrere Kupplungsfedern zugeordnet. Bei diesem Kupplungsaggregat muss vor der Inbetriebnahme der Maschine die Kupplung auf den gewünschten Wert zur Drehmoment-Übertragung mit Lastbegrenzung eingestellt werden. Dies erfolgt mittels hydraulisch aufgebrachten Drucks durch den Ringkolben. Unter Last, also wenn das Kupplungsaggregat läuft und Eingangswelle sowie Ausgangswelle rotieren, ist eine Änderung der Drehmomenteinstellung nicht möglich. Daher ist ein sanftes Anlaufen und ein späteres Absenken des Kupplungsmoments für den anschließenden Dauerbetrieb nicht realisierbar.
  • Durch die US 4 648 494 A ist ein Kupplungsaggregat bekannt mit einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle sowie einer in einem Gehäuse angeordneten Lamellenkupplung. Die Lamellenkupplung weist ein aus Lamellen gebildetes Lamellenpaket auf und verbindet die Eingangswelle und die Ausgangswelle drehmomentübertragend. Die Lamellen des Lamellenpakets sind zur Drehmomentübertragung mittels eines hydraulisch betätigbaren Ringkolbens reibschlüssig gegeneinander drückbar. Die Lamellenkupplung ist relativ zur Eingangswelle und zur Ausgangswelle axial verschiebbar angeordnet. Die Lamellenkupplung ist eingangswellenseitig sowie ausgangswellenseitig über Wälzlager im Gehäuse abgestützt. Der Ringkolben ist in einer im Gehäuse angeordneten Kolbenaufnahme verlagerbar, wobei der Ringkolben über eines der Wälzlager zumindest mittelbar kraftübertragend auf die Lamellenkupplung einwirkt.
  • Auch durch die US 4 606 447 A und die US 4 926 989 A sind Kupplungsaggregate mit einem vergleichbaren Aufbau bekannt.
  • Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein anlagen- und betriebstechnisch verbessertes Kupplungsaggregat zu schaffen, welches die Funktionen eines Überlastschutzes und ein sanftes Anfahren realisiert und eine Drehmomenteinstellung auch während des laufenden Betriebs ermöglicht sowie eine Antriebsanlage mit einem solchen Kupplungsaggregat aufzuzeigen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Kupplungsaggregat gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 sowie einer Antriebsanlage nach Anspruch 8.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kupplungsaggregats sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 7.
  • Das Kupplungsaggregat weist eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle sowie eine in einem Gehäuse angeordnete Lamellenkupplung auf. Die Lamellenkupplung besitzt ein aus Lamellen gebildetes Lamellenpaket und verbindet die Eingangswelle und die Ausgangswelle drehmomentübertragend. Die Lamellen des Lamellenpakets sind zur Drehmomentübertragung mittels eines hydraulisch betätigbaren Ringkolbens reibschlüssig gegeneinander drückbar. Die Lamellenkupplung ist relativ zur Eingangswelle und zur Ausgangswelle axial verschiebbar angeordnet und eingangswellenseitig sowie ausgangswellenseitig über Wälzlager im Gehäuse abgestützt. Der Ringkolben ist in einer im Gehäuse angeordneten Kolbenaufnahme verlagerbar, wobei der Ringkolben über eines der vorgenannten Wälzlager zumindest mittelbar kraftübertragend auf die Lamellenkupplung einwirkt.
  • Die Eingangswelle und die Ausgangswelle bleiben frei von Axialbelastungen, da die Lamellenkupplung relativ zu diesen axial verschieblich ist. Die ersten Lamellen des Lamellenpakets der Lamellenkupplung sind relativ zur Eingangswelle axial verlagerbar auf dieser angeordnet. Die zweiten Lamellen des Lamellenpakets sind in einem Kupplungskorb gehalten und dort axial relativ zur Eingangs- und Ausgangswelle axial verlagerbar angeordnet. Der zweite Kupplungsteil der Lamellenkupplung weist einen Lamellenkorb auf, welcher relativ zur Ausgangswelle axial verlagerbar angeordnet ist.
  • Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass das Lamellenpaket der Lamellenkupplung durch die über den Ringkolben aufgebrachte Axialkraft vorgespannt und über die Wälzlager im feststehenden Gehäuse abgestützt ist.
  • Der Erfindungsgedanke besteht darin, die Funktion der Vorspannerzeugung aus der Lamellenkupplung heraus auf die feststehende Umgebung, also das Gehäuse, zu verlegen. Dies vereinfacht den Zugriff und die Regelung des Kupplungsaggregats erheblich. Gemäß der Erfindung wird die Vorspannkraft und die entsprechende Gegenkraft für das Lamellenpaket der Lamellenkupplung durch das feststehende Kupplungsgehäuse erzeugt. Das Einleiten dieser Kräfte in das relativ zum Gehäuse rotierende Lamellenpaket der Lamellenkupplung erfolgt durch zwei Wälzlager, welche großen Axialkräfte von bis zu 200 kN aufnehmen können. Das Lamellenpaket wird über die Wälzlager im feststehenden Gehäuse abgestützt und verspannt.
  • Ein wesentlicher Vorteil und erfindungsgemäßer Aspekt des Kupplungsaggregats und der Antriebsanlage besteht darin, dass die axiale Vorspannkraft nicht durch die Antriebswellen und deren Verlagerung geleitet werden muss, sondern im Gehäuse erzeugt und abgestützt wird. Die Wellen des vorgeschalteten Antriebsmotors und des nachgeschalteten Getriebes werden nicht axial belastet.
  • Der Ringkolben ist Bestandteil des feststehenden Gehäuses und so während des Betriebes des Kupplungsaggregats von außen über einen hydraulischen Anschluss für die Regelung gut erreichbar. So kann auch während des laufenden Betriebs des Kupplungsaggregats bzw. der Antriebsanlage das Kupplungsmoment geregelt, also verkleinert oder auch vergrößert werden.
  • Die Erfindung schafft ein Kupplungsaggregat, in welchem die Kombination von sanftem Anlauf mit sicherer Schlupfbegrenzung und anschließender optimierter Lastbegrenzung im Dauerbetrieb in einer Baugruppe realisiert ist.
  • Durch die Verlagerung der Krafterzeugung in das umgebende Gehäuse entsteht für die Lamellenkupplung eine offene Bauweise. Hierdurch ist es auch möglich, die insbesondere beim Anfahrvorgang erzeugte Reibungswärme vorteilhaft abzuführen. Insbesondere kann ein im Gehäuse befindliches und durch die Lamellen erwärmtes Öl bis zur Außenwand des Gehäuses zirkulieren. Eine Temperaturüberwachung, insbesondere der Öltemperatur, für Regelzwecke ist auf diese Weise über Temperatursensoren leicht zu bewerkstelligen. Die für die Regelung der Kupplung notwendige Schlupferkennung kann über eine Drehzahlüberwachung mit Drehzahlsensoren an der Eingangswelle und/oder der Ausgangswelle sichergestellt werden.
  • Ein erfindungswesentlicher Aspekt ist, dass durch Verspannen des Lamellenpaketes im Gehäuse des Kupplungsaggregats mittels zweier Wälzlager ein von außen leicht verstellbares übertragbares Drehmoment eingestellt werden kann, welches von der Eingangs- und Ausgangswelle frei von Axialkräften übertragen werden kann. So lassen sich die geforderten Eigenschaften eines sanften Anlaufs und eines Überlastschutzes in einer Baugruppe realisieren.
  • Zwischen dem mit dem Ringkolben zusammenwirkenden Wälzlager und dem Lamellenpaket der Lamellenkupplung ist ein Druckring eingegliedert. Der Druckring ist Bestandteil der Lamellenkupplung und läuft mit dem Lamellenpaket um. Zwischen dem Druckring und der Lamellenkupplung ist insbesondere außen am Umfang zumindest ein Federelement vorgesehen. Dieses schiebt bei Druckabfall den Ringkolben zurück und entlastet die Lamellen der Lamellenkupplung. Insbesondere handelt es sich bei dem Federelement um eine oder mehrere Spiralfedern.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Wälzlager jeweils an Lageranlageflächen anliegen. Die Lageranlageflächen sind so gestaltet, dass die Wälzlager funktionsgerecht aufgenommen sind. Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Lageranlagefläche am Ringkolben durch einen radial umlaufenden Stufenansatz ausgeführt ist. Am Druckring ist die Lageranlagefläche durch einen Radialbund realisiert, welcher eine Stufe am Druckring ausbildet, an welchem das Wälzlager mit seinem Außenring formschlüssig anliegt. Gleichartig konfiguriert ist der Kupplungskorb der Lamellenkupplung. Auf der Rückseite befindet sich ein Radiallbund mit einer gestuften Anlagefläche für den Außenring des dort angeordneten Wälzlagers. Des Weiteren stützt sich das ausgangswellenseitige Wälzlager an einer stufenförmigen Anlagefläche ab, die an einem Radialbund des Gehäuses der Kupplung ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung unterstützt die Vorspannung des Lamellenpakets und die Verspannung der Lamellenkupplung im Gehäuse vorteilhaft.
  • Bei den erfindungsgemäß zum Einsatz gelangenden Wälzlagern handelt es sich insbesondere um Axial-Pendelrollen. Axial-Pendelrollen nehmen radiale und axiale Lasten sowie Kippmomente ohne Spiel auf und besitzen eine hohe Funktions- und Betriebspräzision. Insbesondere nehmen Axial-Pendelrollenlager sehr hoher Axiallasten auf und lassen relativ hohe Drehzahlen zu und zwar auch unter härtesten Umgebungsbedingungen.
  • Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Gehäuse eine Öl-Füllung aufweist. Das Gehäuse ist zumindest teilweise mit Öl befüllt. Die Öl-Füllung bewirkt eine Schmierung des Lamellenpakets sowie eine Wärmeabfuhr. Die Lamellenkupplung ist nasslaufend. Diese Ausführung ist verschleißarm. Weiterhin kann die entstehende Reibwärme durch die kühlende Wirkung der Öl-Füllung im Gehäuse gut abgeführt werden. Eine Temperaturüberwachung erfolgt vorteilhafterweise über einen Temperatursensor, welcher im Gehäuse angeordnet ist.
  • Des Weiteren weist das Kupplungsaggregat eine Drehzahlüberwachung auf. Hierzu ist der Eingangswelle und/oder der Ausgangswelle eine Drehzahlüberwachung mit einem Drehzahlsensor zugeordnet. Hierdurch kann insbesondere eine für die Regelung der Lamellenkupplung notwendige Schlupferkennung durchgeführt werden.
  • Das erfindungsgemäße Kupplungsaggregat ist kompaktbauend und gewährleistet die Funktionen eines Überlastschutzes und einen Sanftanlauf. Das Kupplungsaggregat ist geeignet für die Kombination von vielen Motoren und Getrieben zu einer Antriebsanlage. Das Kupplungsaggregat gewährleistet einen Sanftanlauf. Dies wird über die Lamellenkupplung und über eine entsprechende Druckbeaufschlagung der Lamellen des Lamellenpakets realisiert. Die Kupplung läuft sanft bis zum Erreichen des Nenndrehmoments an. Umgekehrt ist ein Überlastschutz sichergestellt. Bei Störungen, insbesondere Blockaden auf der Abtriebsseite, rutscht die Lamellenkupplung durch. Der Schlupf wird überwacht und kann beeinflusst werden. Einer Überlastung des Antriebsmotors wird entgegengewirkt.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand der 1 erläutert, welche eine schematische Darstellung des Aufbaus des Kupplungsaggregats 1 zeigt.
  • Das Kupplungsaggregat 1 weist eine Eingangswelle 2 und eine Ausgangswelle 3 auf. In einem Gehäuse 4 ist eine Lamellenkupplung 5 angeordnet.
  • Das Gehäuse 4 weist einen topfförmigen Gehäusegrundkörper 6 auf. Der Gehäusegrundkörper 6 bildet eine erste Seitenwand 7 und einen umlaufenden Mantel 8 des Gehäuses 4. Der Gehäusegrundkörper 6 ist durch eine deckelförmige zweite Seitenwand 9 verschlossen.
  • Die Lamellenkupplung 5 dient zur Übertragung eines Drehmoments von der Eingangswelle 2 auf die Ausgangswelle 3. Die Eingangswelle 2 ist in der ersten Seitenwand 7 durch ein Wellenlager 10 und die Ausgangswelle 3 ist in der zweiten Seitenwand 9 durch ein Wellenlager 11 gelagert. Dichtungen 12 bzw. 13 dichten das Gehäuse 4 am Wellendurchgang ab.
  • Die Lamellenkupplung 5 weist ein aus Lamellen 14, 15 gebildetes Lamellenpaket 16 auf. Die Eingangswelle 2 verfügt an ihrem gehäuseseitigen Wellenende 17 über eine Nabe 18, die mit ersten Lamellen 14 verzahnt ist. Auf dem gehäuseseitigen Wellenende 19 der Ausgangswelle 3 ist drehfest ein Kupplungskorb 20 angeordnet. Der Kupplungskorb 20 ist mit zweiten Lamellen 15 drehfest verbunden. Das Wellenende 17 der Eingangswelle 2 ragt bis in eine zentrische Aufnahme 21 im Kupplungskorb 20 und ist dort über ein Wälzlager 22 gelagert. Der Kupplungskorb 20 ist mit dem Wellenende 19 über eine Axialverzahnung 23 axial verschiebbar. Auf diese Weise ist der Kupplungskorb 20 drehfest, jedoch axial verschiebbar auf dem Wellenende 19 angeordnet.
  • Die Lamellen 14, 15 sind abwechselnd angeordnet und bezüglich der Längsachse L von Eingangswelle 2 und Ausgangswelle 3 axial verschiebbar. Die ersten Lamellen 14 sind auf der Eingangswelle 2 längs verschiebbar. Dies erfolgt entlang der Narbe 18, mit der die ersten Lamellen 14 axial verzahnt sind. Die zweiten Lamellen 15 sind im Kupplungskorb 20 längs verschiebbar angeordnet. Der Kupplungskorb 20 selbst ist auf dem Wellenende 19 axial verlagerbar. Auf diese Weise ist die Lamellenkupplung 5 relativ zur Eingangswelle 2 und zur Ausgangswelle 3 axial verschiebbar. Die Eingangswelle 2 und die Ausgangswelle 3 bleiben frei von Axialbelastungen.
  • Dem Lamellenpaket 16 vorgelagert ist ein Druckring 24. Der Druckring 24 ist Bestandteil der Lamellenkupplung 5 und läuft mit dem Lamellenpaket 16 um. Zur Übertragung eines Drehmoments von der Eingangswelle 2 auf die Ausgangswelle 3 werden die Lamellen 14, 15 gegeneinandergedrückt. Dies erfolgt durch Betätigung eines Ringkolbens 25, der in einer ringförmigen Kolbenaufnahme 26 im Gehäuse 4 über Dichtungen 27 abgedichtet gelagert und axial verschieblich ist.
  • Die Kolbenaufnahme 26 befindet sich in der Seitenwand 7 des Gehäuses 4 und verläuft konzentrisch um die Eingangswelle 2. Die Betätigung des Ringkolbens 25 erfolgt hydraulisch. Zu diesem Zweck ist im Gehäuse 4 ein hydraulischer Druckanschluss 28 mit einer Leitung 29 vorgesehen. Über die Leitung 29 wird Hydraulikflüssigkeit entsprechend dem Pfeil P zugeführt, so dass der Ringkolben 25 entsprechend dem Pfeil für die Axialkraft F1 in Einrückrichtung bewegt wird. Es versteht sich, dass über die Leitung 29 umgekehrt auch Hydraulikflüssigkeit aus dem Ringkolben 25 abgeführt werden kann.
  • Die Lamellenkupplung 5 ist eingangswellenseitig (antriebsseitig) über ein erstes Wälzlager 30 und ausgangswellenseitig (abtriebsseitig) über ein zweites Wälzlager 31 im Gehäuse 4 abgestützt. Das Lamellenpaket 16 der Lamellenkupplung 5 ist so durch die über den Ringkolben 25 aufgebrachte Axialkraft F1 vorspannbar und über die Wälzlager 30, 31 in dem feststehenden Gehäuse 4 abgestützt. Die der Vorspannkraft bzw. Axialkraft F1 entsprechende Gegenkraft F2 für das Lamellenpaket 16 der Lamellenkupplung 5 wird ebenfalls über das feststehende Gehäuse 4 und das zweite Wälzlager 31 erzeugt. Das Einleiten der Kräfte F1 und F2 in das relativ zum Gehäuse 4 rotierende Lamellenpaket 16 erfolgt durch die beiden Wälzlager 30, 31. Auf diese Weise ist das Lamellenpaket 16 im Gehäuse 4 verspannt. Das erste Wälzlager 30 ist zwischen dem Ringkolben 25 und dem Druckring 24 eingegliedert und stützt sich an einer Lageranlagefläche 32 des Ringkolbens 25 und an einer Lageranlagefläche 33 des Druckrings 24 ab. Das zweite Wälzlager 31 ist zwischen der zweiten Seitenwand 9 und der Rückseite 34 des Kupplungskorbs 20 eingegliedert. Die zweite Seitenwand 9 weist einen umlaufenden Stützbund 35 mit einer Lageranlagefläche 36 auf. An der Rückseite 34 des Kupplungskorbs 20 ist ein Radialbund 37 vorgesehen mit einer Lageranlagefläche 38.
  • Die Lageranlagefläche 32 ist durch einen umlaufenden ringförmigen Absatz am Innenumfang des Ringkolbens 25 ausgebildet. Die Lageanlagefläche 33 ist über eine Stufe des Druckrings 24 realisiert.
  • Von der Eingangswelle 2 wird das Drehmoment durch das Lamellenpaket 16 auf die Ausgangswelle 3 übertragen. Über den hydraulischen Druckanschluss 28 zur Druckversorgung wird im Ringkolben 25, der Bestandteil des Gehäuses 4 ist, eine Kraft F1 erzeugt. Diese Kraft F1 wird über das erste antriebsseitige Wälzlager 30 in die rotierende Lamellenkupplung 5 eingeleitet. Dies erfolgt über den Druckring 24 und das Lamellenpaket 16. Die Abstützkraft F2 für die Lamellenkupplung 5 an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 4 wird über das abtriebsseitige zweite Wälzlager 31 erzeugt. Durch die gegenseitige Reibung der Lamellen 14, 15 wird das Drehmoment von der Eingangswelle 2 über die Nabe 18 auf den Kupplungskorb 20 und somit auf die Ausgangswelle 3 übertragen. Das übertragene Drehmoment kann durch die Betätigungskraft, die durch den Ringkolben 25 auf das Lamellenpaket 16 ausgeübt wird, gesteuert werden. Zwischen dem Ringkolben 25 und dem Lamellenpaket 16 sind der Druckring 24 und das Wälzlager 30 angeordnet. Durch das Wälzlager 30 ist der Ringkolben 25 von einer Drehbewegung des Druckrings 24 entkoppelt. Die axialen Kräfte F1, F2, sowohl zur Vorspannung als auch zur Abstützung des Lamellenpakets 16 der Lamellenkupplung 5 werden durch das feststehende Gehäuse 4 mittels der beiden Wälzlager 30, 31 aufgebaut. Bei den Wälzlagern 30, 31 handelt es sich um Axial-Pendelrollen.
  • Zwischen dem Druckring 24 und der Lamellenkupplung 5 sind Federelemente 39 in Form von Spiralfedern eingegliedert. Die Federelemente 39 sind auf einen Teilkreis versetzt am äußeren Umfang zwischen dem Druckring 24 und der Stirnseite des Kupplungskorbs 20 der Lamellenkupplung 5 angeordnet. Durch die Federelemente 39 wird der Ringkolben 25 bei Druckabfall zurückgeschoben und die Lamellen 14, 15 entlastet.
  • Der Ringkolben 25 ist Bestandteil des feststehenden Gehäuses 4. Hierdurch ist der Ringkolben 25 während des Kupplungsbetriebs von außen über den hydraulischen Druckanschluss 28 betätigbar. Auf diese Weise kann während des Betriebs des Kupplungsaggregats 1 bzw. einer mit dem Kupplungsaggregat 1 ausgerüsteten Antriebsanlage das Drehmoment geregelt werden. Dementsprechend ist ein sanfter Anlauf mit sicherer Schlupfbegrenzung und anschließend optimierter Lastbegrenzung im Dauerbetrieb gegeben.
  • Das Gehäuse 4 des Kupplungsaggregats 1 ist feststehend und nach außen abgedichtet. Das Gehäuse 4 ist teilweise mit einer Öl-Füllung 40 befüllt. Zur Überwachung und Regelung des Kupplungsaggregats 1 ist ein Temperatursensor 41 im Gehäuse 4 integriert. Des Weiteren erfolgt eine Drehzahlüberwachung über Drehzahlsensoren 42 bzw. 43 an Eingangswelle 2 und Ausgangswelle 3.
  • Bezugszeichenliste
  • 1 -
    Kupplungsaggregat
    2 -
    Eingangswelle
    3 -
    Ausgangswelle
    4 -
    Gehäuse
    5 -
    Lamellenkupplung
    6 -
    Gehäusegrundkörper
    7 -
    erste Seitenwand
    8 -
    Mantel von 4
    9 -
    zweite Seitenwand
    10 -
    Wellenlager
    11 -
    Wellenlager
    12 -
    Dichtung
    13 -
    Dichtung
    14 -
    Lamellen
    15 -
    Lamellen
    16 -
    Lamellenpaket
    17 -
    Wellenende von 2
    18 -
    Nabe
    19 -
    Wellenende von 3
    20 -
    Kupplungskorb
    21 -
    Aufnahme
    22 -
    Wälzlager
    23 -
    Axialverzahnung
    24 -
    Druckring
    25 -
    Ringkolben
    26 -
    Kolbenaufnahme
    27 -
    Dichtung
    28 -
    Druckanschluss
    29 -
    Leitung
    30 -
    erstes Wälzlager
    31 -
    zweites Wälzlager
    32 -
    Lageranlagefläche von 25
    33 -
    Lageranlagefläche von 24
    34 -
    Rückseite von 20
    35 -
    Stützbund
    36 -
    Lageranlagefläche von 35
    37 -
    Radialbund
    38 -
    Lageranlagefläche von 37
    39 -
    Federelement
    40 -
    Öl-Füllung
    41 -
    Temperatursensor
    42 -
    Drehzahlsensor
    43 -
    Drehzahlsensor
    F1 -
    Axialkraft
    F2 -
    Gegenkraft
    L -
    Längsachse
    P -
    Pfeil

Claims (8)

  1. Kupplungsaggregat mit einer Eingangswelle (2) und einer Ausgangswelle (3) sowie einer in einem Gehäuse (4) angeordneten Lamellenkupplung (5), welche ein aus Lamellen (14, 15) gebildetes Lamellenpaket (16) aufweist und die Eingangswelle (2) und die Ausgangswelle (3) drehmomentübertragend verbindet, wobei die Lamellen (14, 15) des Lamellenpakets (16) zur Drehmomentübertragung mittels eines hydraulisch betätigbaren Ringkolbens (24) reibschlüssig gegeneinander drückbar sind, wobei die Lamellenkupplung (5) relativ zur Eingangswelle (2) und zur Ausgangswelle (3) axial verschiebbar angeordnet ist und die Lamellenkupplung (5) eingangswellenseitig sowie ausgangswellenseitig über Wälzlager (30, 31) im Gehäuse (4) abgestützt ist und der Ringkolben (25) in einer im Gehäuse (4) angeordneten Kolbenaufnahme (26) verlagerbar ist, wobei der Ringkolben (25) über eines der Wälzlager (30) zumindest mittelbar kraftübertragend auf die Lamellenkupplung (5) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplung (5) erste Lamellen (14) und zweite Lamellen (15) aufweist, wobei die ersten Lamellen (14) auf der Eingangswelle (2) längs verschiebbar sind und die Lamellenkupplung (5) einen Kupplungskorb (20) aufweist, in welchem die zweiten Lamellen (15) längs verschiebbar sind und der Kupplungskorb (20) auf der Ausgangswelle (3) längs verschiebbar angeordnet ist, wobei der Kupplungskorb (20) mit dem gehäuseseitigen Wellenende (19) der Ausgangswelle (3) über eine Axialverzahnung (23) verbunden und drehfest, jedoch axial verschiebbar, auf dem Wellenende (19) angeordnet ist.
  2. Kupplungsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenpaket (16) der Lamellenkupplung (5) durch die über den Ringkolben (25) aufgebrachte Axialkraft (F1) vorgespannt und über die Wälzlager (30, 31) im feststehenden Gehäuse (4) abgestützt ist.
  3. Kupplungsaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mit dem Ringkolben (25) zusammenwirkenden Wälzlager (30) und dem Lamellenpaket (16) ein Druckring (24) eingegliedert ist und zwischen dem Druckring (24) und der Lamellenkupplung (5) Federelemente (39) vorgesehen sind, welche bei Druckabfall den Ringkolben (25) zurückschieben und die Lamellen (14, 15) entlasten.
  4. Kupplungsaggregat nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlager (30, 31) Axial-Pendelrollenlager sind.
  5. Kupplungsaggregat nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) eine Öl-Füllung (40) aufweist.
  6. Kupplungsaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangswelle (2) und/oder der Ausgangswelle (3) eine Drehzahlüberwachung mit einem Drehzahlsensor (42, 43) zugeordnet ist.
  7. Kupplungsaggregat nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperaturüberwachung mit zumindest einem Temperatursensor (41) vorgesehen ist.
  8. Antriebsanlage, insbesondere Antriebsanlage für einen Kettenantrieb eines Strebförderers und/oder einer Hobelanlage mit einem Kupplungsaggregat, nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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