DE3834919C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antriebsstrang, bestehend aus einer drehelastischen Gummikupplung mit Gelenkwelle zur Verbindung eines Dieselmotors mit einem Getriebe oder einer Arbeitsmaschine.

Für den Antrieb von Maschinen bzw. Getrieben, die nicht­ fluchtend zur Antriebsmaschine angeordnet oder bei denen große Längen zu überbrücken sind, werden Gelenkwellen eingesetzt. Es ist dabei üblich bzw. notwendig, daß zur Dämpfung der Drehschwingungen eine hochelastische Kupplung als Vorschaltkupplung für die Gelenkwelle zur Anwendung kommt. Diese Kupplung schützt die Gelenkwelle und die angetriebenen Maschinen vor unzulässigen Schwingungsbeanspruchungen.

Bei einer weit verbreiteten Gelenkwellenkupplung, welche z. B. im Kraftstrang von Triebwagen der Bahnunter­ nehmen zur Anwendung kommt (das vom einem Dieselmotor abgegebene Drehmoment wird hierbei über die Kupplung und die Gelenkwelle auf die Eingangswelle eines Turbogetriebes übertragen), ist die elastische Kupplung mit einer Axial- und Radiallagerung ausgeführt, wobei der hochdrehelastische Kupplungsreifen für die Dämpfung von Drehschwingungen gut geeignet ist. Die Gelenkwelle gleicht - wie bereits erwähnt - einbaubedingte Achs- und/oder Winkelversätze aus und weist zusätzlich noch einen sogenannten "Längenausgleich" (das sind profilierte Schiebestücke, die auf einem Ende der Gelenkwelle aufgesetzt werden) auf, um Längenänderungen der Wellenenden auszugleichen, d. h. mit anderen Worten, damit toleranz- und/oder betriebsbedingte Aggregatsabstände bzw. -abweichungen ausgeglichen werden können.

Gelenkwellen mit Längenausgleich müssen gewartet (geschmiert) werden, weisen einen größeren Bauraumbedarf auf und sind zugleich schwerer und teurer als einfache Gelenkwellen ohne dieses Schiebestück.

Zudem ist bekannt, daß sich bei Gelenkwellen mit Längenaus­ gleich bei Durchleitung von größeren Drehmomenten der Längenausgleich nur mit größeren Axialkräften erreichen läßt. Das heißt, daß bei Längenausgleichsbedarf im Betrieb - z. B. herrührend von Auslenkungen am Drehgestell im Bahn-Triebwagen - fallweise sehr große Axialkräfte wirken, durch welche nachteilige Biegemomente auf die Motor- Kurbelwelle sowie auf die Getriebe-Eingangswelle ausgeübt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen wirtschaftlicheren und wartungsfreundlichen sowie einen im Bauraumbedarf kleineren Antriebsstrang zu schaffen, bei dem die Gelenkwelle selbst keinen Längenausgleich aufweisen muß.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Antriebsstrang dadurch gelöst, daß als drehelastische Gummikupplung eine an sich bekannte Steckkupplung, bei welcher der Kupplungs- Elastomerreifen am Außenradius durch eine Steckverzahnung mit dem Kupplungsaußenmantel verbunden ist, zur Anwendung kommt, und diese Kupplung in Verbindung mit einer Radiallagerung die Funktion eines Längenausgleichs der Gelenkwelle übernimmt.

Die Erfindung schafft einen einfacheren Antriebsstrang bei dem auch die nachteiligen Axialverspannungen bei großen Drehmomenten verringert werden.

Einzelheiten der Erfindung können der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Antriebsstranges entnommen werden.

Die Figur zeigt einen halbseitigen Längsschnitt durch eine an sich bekannte drehelastische Kupplung 1, welche zwischen einem Schwungrad 2 eines Dieselmotors und einer Gelenkwelle 3 angeordnet ist.

Die Kupplung selbst besteht in an sich bekannter Weise aus einem Kupplungsinnenteil 1 a und einem Kupplungsaußenmantel 1 b, welcher eine Innenverzahnung aufweist. Der Kupplungsaußen­ mantel 1 b ist mit dem Schwungrad 2 verschraubt. Zwischen Innenteil 1 a und Außenmantel 1 b ist ein außen verzahnter Kupplungsreifen (Elastomerreifen 1 c) angeordnet. Dieser Elastomerreifen 1 c ist am Innendurchmesser am Kupplungsinnenteil 1 a anvulkanisiert (er könnte aber auch mit dem Innenteil verschraubt sein). Am Außenradius ist der Elastomerreifen 1 c durch die bereits erwähnte Verzahnung (Steckverzahnung) mit dem Außenmantel 1 b verbunden. Diese Steckverzahnung ermöglicht eine axiale Steckbarkeit und einen Ausgleich von Wellenverlagerungen. Dies gilt aber nur bei direkter Anflanschweise, d. h. direkter Verbindung z. B. eines Schwungrades und einer Getriebewelle (unter Zwischenschaltung der bekannten Kupplung).

Bei der vorliegenden Erfindung wird diese an sich bekannte Kupplung aber als Vorschaltkupplung einer Gelenkwelle 3 verwendet. Hierfür wird nun erfindungsgemäß am Kupplungsinnenteil 1 a eine Radiallagerung 4 (Gleitlager) vorgesehen; in dieser Lagerung ergibt sich eine freie axiale Beweglichkeit des Kupplungsinnenteiles 1 a. Die Gelenkwelle 3 wird dabei über ein Zwischenstück 3 a mit dem Kupplungsinnenteil 1 a verschraubt (Schraubverbindung 5). Die Radiallagerung 4 ist über einen Lagerzapfen 6 und eine Lagerscheibe 7 mit dem Außenmantel 1 b der Kupplung verbunden (oder fallweise direkt mit der Schwungradprimärverschraubung).

Die axiale Beweglichkeit wird aufgeteilt in die freie Axialbeweglichkeit, mit "a" bezeichnet, in die Gesamt- Axialbeweglichkeit, mit "b" bezeichnet und in eine sogenannte elastische Axialbeweglichkeit, mit "c" bezeichnet, welche sich aus "b-a" ergibt (in der Zeichnung nicht dargestellt). Die freie Axialbeweglichkeit "a" wird einerseits durch die Lagerscheibe 7 und andererseits durch eine Deckscheibe 8 begrenzt.

Durch die Anwendung dieser Kupplung als Vorschaltkupplung einer Gelenkwelle erübrigt sich der für den vorliegenden Anwendungs­ fall immer notwendige Längenausgleich der Gelenkwelle (was eine Kosten-, Bauraum- und Gewichtsverringerung bringt). Durch die freie Beweglichkeit "a" des Kupplungsreifens 1 c im Kupplungsmantel 1 b werden toleranzbedingte Längenänderungen ausgeglichen. Betriebsbedingte Längenänderungen werden bei kleinen Drehmomenten ebenfalls durch die freie Axialbeweg­ lichkeit "a" und bei größeren Drehmomenten zusätzlich durch die elastische Axialbeweglichkeit "c" des Kupplungsreifens 1 c ausgeglichen. Bei größeren Drehmomenten wird demnach die nachteilige Axialverspannung im Kraftstrang besser abgebaut. Auch ergibt sich neben der besseren Funktion durch die alleinige Radiallagerung der Kupplung im Vergleich mit der bis jetzt benutzten Gelenkwellenkupplungsausführung mit Radial- und Axiallagerung eine nochmalige Verbilligung.

Claims (1)

1. Antriebsstrang, bestehend aus einer drehelastischen Gummikupplung mit Gelenkwelle zur Verbindung eines Dieselmotors mit einem Getriebe oder einer Arbeitsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß als drehelastische Gummikupplung eine an sich bekannte Steckkupplung (1), bei welcher der Kupplungs-Elastomerreifen (1 c) am Außenradius durch eine Steckverzahnung mit dem Kupplungsaußenmantel (1 b) und am Innenradius mit dem Kupplungsinnenteil (1 a) verbunden ist, zur Anwendung kommt, und diese Steckkupplung (1) die Funktion eines Längenausgleichs der Gelenkwelle (3) dadurch übernimmt, daß sie mittels einer zwischen dem Kupplungsinnenteil (1 a) und einem Lagerzapfen (6) befindlichen Radiallagerung (4) geführt ist, wobei der Lagerzapfen (6) starr mittels einer Lagerscheibe (7) mit dem Schwungrad (2) des Dieselmotors verbunden ist.