DE29617456U1

DE29617456U1 - Stellkraftkupplung

Info

Publication number: DE29617456U1
Application number: DE29617456U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1996-12-05
Anticipated expiration: 2006-09-28

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stellkraftkupplung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Stellkraftkupplung ist aus Signal + Draht 73(1981)7/8 Seiten 179 bis 185 bekannt. Dort wird über einen Weichenantrieb mit einer in den Kraftübertragungsweg zwischen dem Antriebsmotor und den Stellschiebern eingefügten Stellkraftkupplung berichtet, die als Lamellennaßkupplung ausgebildet ist. Das Drehmoment wird von zwei Stahllamellen auf eine profilierte Sinterlamelle übertragen. Die gewählte Werkstoffpaarung in Verbindung mit einer Ölfüllung sorgt für einen annähernd konstanten Reibfaktor. Angetrieben wird die Kupplung von einem Motor, der über ein Getriebe auf ein in das Kupplungsgehäuse integriertes Zahnrad wirkt. Der Antrieb ist als Kugelgewindetrieb ausgebildet, dessen Spindel über einen im Kupplungsgehäuse drehbar gelagerten Wellenstumpf mit der Sinterlamelle der Kupplung verbunden ist. Der rutschende Kupplungsteil auf der Motorseite, das Gehäuseteil mit dem integrierten Zahnrad, ist zur Verringerung des Losbrechmomentes auf dem Wellenstumpf über Nadellager gelagert.

Die vorstehend erläuterte Lamellennaßkupplung hat sich über viele Jahre im praktischem Betrieb bewährt. Neuerdings sind jedoch Anwendungen vorgesehen, die mit der bisherigen Kupplung nicht mehr realisiert werden können. So sollen Weichenantriebe und mit ihnen die Kupplungen auch bei ständig sehr niedrigen Umgebungstemperaturen eingesetzt werden. Bei niedrigen Temperaturen erhöht sich aber das mit Lamellennaßkupp-

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lungen übertragbare Moment mit der Folge, daß die Antriebe und die Kupplungen übermäßig strapaziert werden. Der Grund für den Anstieg des Übertragungsmomentes liegt vor allem in der sich bei unterschiedlichen Temperaturen verändernden Viskosität des verwendeten Ölbades.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stellkraftkupplung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 anzugeben, die ein konstantes Übertragungsmoment insbesondere auch bei tiefen Temperatüren aufweist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Durch die Anwendung dieser Merkmale wird nicht nur ein annähernd konstantes Übertragungsmoment insbesondere auch bei tiefen Temperaturen erreicht, sondern gleichzeitig auch gewährleistet, daß die Kupplung über längere Zeit rutschen kann, ohne daß sich dabei das Übertragungsmoment verändert. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kupplung besteht darin, daß die Haftreibung etwa gleichgroß ist wie die Gleitreibung, d. h, es gibt nur ein sehr geringes die Kupplung beanspruchendes Losbrechmoment.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Stellkraftkupplung sind in den Unteransprüchen angegeben. 25

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt in einer Schnittdarstellung die erfindungsgemäße Stellkraftkupplung von der Seite aus gesehen. Die besteht aus einem Kupplungsgehäuse 1, das über Gleitlager 2

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auf einem Wellenstumpf 3 drehbar gelagert ist. Dieser Wellenstumpf ist über in Nuten 4 geführte nicht dargestellte Paßfedern mit der ebenfalls nicht dargestellten Spindel eines Kugelspindeltriebes drehfest verbunden. Angetrieben wird die Kupplung über die in das Kupplungsgehäuse 1 integrierten Zähne eines Zahnrades 5, das seinerseits über Zwischenräder vom Ritzel eines Elektromotors anzutreiben ist; alternativ läßt sich die Stellkraftkupplung auch über eine nicht dargestellte Kurbel von Hand antreiben. Das Zahnrad 5 ist mittels Schrauben 6 drehsteif mit dem Kupplungsgehäuse 1 verbunden. Auf dem Wellenstumpf 3 sitzt eine drehsteif mit ihm über eingelegte Paßfedern verbundene Nabe 7, die das Gegenlager von auf die Kupplungslamellen 10 bis 12 einwirkenden Schraubenfedern 8 bildet. Die von den Schraubenfedern aufbringbare Druckkraft läßt sich durch unterschiedlich weites Eindrehen der Nabe 7 in das Kupplungsgehäuse 1 in Grenzen einstellen. Hierzu ist das Kupplungsgehäuse 1 im Nabenbereich mit einem Innengewinde und die Nabe 7 mit einem entsprechenden Außengewinde 9 versehen.

Die Stellkraftkupplung ist als Lamellentrockenkupplung ausgeführt. Sie besteht aus zwei Außenlamellen 10, einer Innenlamelle 11 und zwei zwischen der Innenlamelle und den Außenlamellen angeordneten Zwischenlamellen 12. Die beiden Außenlamellen 10 sind drehsteif mit dem Kupplungsgehäuse verbunden. Sie bestehen aus einem höherfesten Stahl und weisen zu der jeweils benachbarten Zwischenlamelle eine rauhe, insbesondere walzrauhe Oberfläche auf. Die Innenlamelle 11 besteht aus einem Grauguß und ist nach beiden Seiten hin plan geschliffen.

Sie ist über einen Kragen 13 drehsteif mit dem Wellenstumpf 3 verbunden. Die beiden zwischen den Außenlamellen 10 und der

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Innenlamelle 11 angeordneten Zwischenlamellen 12 weisen zu diesen Lamellen hin Reibbeläge auf; diese bestehen aus einem Kunststoff, der in Verbindung mit dem Grauguß der Innenlamelle die nachstehend beschriebenen Eigenschaften aufweist. Die Zwischenlamellen sind weder mit den Außenlamellen noch mit der Innenlamelle verbunden. Aufgrund der unterschiedlichen Oberflächenrauheiten (Innenlamelle geschliffen, Außenlamellen walzrauh) wird erreicht, daß der Rutschvorgang beim Ansprechen der Kupplung zwischen der Innenlamelle und den Zwischenlamellen erfolgt. Die spezielle Wahl der Reibpartner führt dazu, daß das Verhältnis der Haft- zur Gleitreibung annähernd eins ist. Das Übertragungsmoment der Kupplung und damit die zu übertragende Stellkraft verändert sich auch dann nicht, wenn die Kupplung beim Überschreiten der Stellkraft längerfristig rutscht. Durch den Fortfall des Ölbades bleibt das Übertragungsmoment weitgehend unabhängig von den Temperaturen, denen die Kupplung ausgesetzt ist.

Die gewählte Reibpaarung ist feuchtigkeitsempfindlich. Das bedeutet, daß die Kupplung gegen eindringende Feuchtigkeit zu schützen ist. Dies wird erreicht durch die Verwendung von Wellendichtringen 14, welche die Lamellenkupplung nach außen hin feuchtigkeitsgeschützt kapseln.

Anstelle der bei Stellkraftkupplungen üblicherweise verwendeten Wälzlager zwischen dem Kupplungsgehäuse 1 und dem Wellenstumpf 3 verwendet die erfindungsgemäße Kupplung Gleitlager 2, weil diese unempfindlich sind gegen den Abrieb der Kupplungs1ame11en.

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Die erfindungsgemäße Stellkraftkupplung besitzt nicht nur die vorstehend näher erläuterten funktionellen Vorteile, sondern sie besitzt ferner den Vorteil, daß sie von ihren Abmessungen her kompatibel ist zu den bisher verwendeten Stellkraftkupplungen. Das eröffnet die Möglichkeit, sie bedarfsweise anstelle der bisherigen Stellkraftkupplungen einzusetzen, ohne an den Weichenantrieben irgendwelche Veränderungen vornehmen zu müssen.

Claims

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1. Stellkraftkupplung zur Verwendung in einem Weichenantrieb mit einem am Kupplungsgehäuse angreifenden Antrieb _t der das Gehäuse in drehende Bewegung zu versetzen vermag sowie mit einem das Kupplungsgehäuse axial durchdringenden Abtrieb oder umgekehrt, die beide über eine federgespannte Lamellenkupplung mit einer Innen- und zwei Außenlamellen zusammenwirken, von denen die Außenlamellen aus einem höherfesten Stahl bestehen

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Außenlamellen (10) und der Innenlamelle (11) mindestens je eine gegenüber diesen Lamellen drehbewegliche, mit Reibbelägen versehene Zwischenlamelle (12) angeordnet ist,

daß die Innenlamelle beidseits plan geschliffen ist und daß die Außenlamellen zu den Zwischenlamellen hin eine rauhe Oberfläche aufweisen,

2. Stellkraftkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenlamelle (11) aus Grauguß gefertigt ist.

3. Stellkraftkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenlamellen (10) zu den Zwischenlamellen (12) eine walzrauhe Oberfläche aufweisen.

4. Stellkraftkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Reibbeläge der Zwischenlamelle (12) aus einem Kunststoff bestehen.
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5. Stellkraftkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem die Lamellenkupplung aufnehmenden Inneren des Kupplungsgehäuses (1) und dem darin axial geführten Abtrieb/Antrieb (3) Wellendichtungen (14) zur feuchtigkeitsgeschützten Kapselung der Lamellenkupplung vorgesehen sind.

6. Stellkraftkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Antrieb und Abtrieb der Kupplung über Gleitlager (2) drehbeweglich gelagert sind.