DE9318167U1 - Coupling device - Google Patents

Coupling device

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Description

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Siemens AktiengesellschaftSiemens AG

Kupplungseinrichtung
5Coupling device
5

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung.The invention relates to a coupling device.

Kupplungseinrichtungen dienen bei elektrischen Antriebsmotoren dazu, die Antriebskraft auf das Getriebe bzw. die Achse zu übertragen. Die Kupplungseinrichtungen sind gegen das auftretende Anfahrmoment dimensioniert. Werden derartige Antriebe auf Drehstrom umgerüstet, können im Luftspalt des Drehstrommotors Kurzschlußmomente auftreten, die von inneren Kurzschlüssen in den U-Umrichtern verursacht werden und die deutlich größer sind als die Anfahrmomente. Beim Umrüsten der Antriebsmotoren von Gleichstrom auf Drehstrom oder bei der Konstruktion neuer Drehstromantriebe müssen die Kupplungseinrichtungen entweder für die höheren Kurzschlußmomente ausgelegt werden oder es müssen 0 Kupplungseinrichtungen eingesetzt werden, die zwar das Anfahrmoment sicher übertragen, bei den selten auftretenden Kurschlußmomenten aber durchrutschen.Coupling devices in electric drive motors are used to transfer the drive force to the gearbox or the axle. The coupling devices are dimensioned to match the starting torque that occurs. If such drives are converted to three-phase current, short-circuit torques can occur in the air gap of the three-phase motor. These are caused by internal short circuits in the U-converters and are significantly greater than the starting torques. When converting the drive motors from direct current to three-phase current or when designing new three-phase drives, the coupling devices must either be designed for the higher short-circuit torques or 0 coupling devices must be used that safely transfer the starting torque but slip during the short-circuit torques that rarely occur.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine konstruktiv einfache Kupplungseinrichtung zu schaffen, die während ihrer gesamten Betriebsdauer eine sichere Übertragung des Anfahrmomentes gewährleistet, wobei beim Auftreten von gegenüber dem Anfahrmoment höheren Momenten eine Zerstörung der Kupplungseinrichtung zuverlässig verhindert werden soll.
30The object of the present invention is to provide a structurally simple clutch device which ensures a safe transmission of the starting torque during its entire operating period, whereby the destruction of the clutch device is to be reliably prevented when torques higher than the starting torque occur.
30

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 beschrieben.The object is achieved according to the invention by the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are described in claims 2 to 6.

Die erfindungsgemäße Kupplungseinrichtung umfaßt ein getriebeseitiges Kupplungsteil und ein motorseitigesThe clutch device according to the invention comprises a transmission-side clutch part and an engine-side

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Kupplungsteil, die zueinander zentriert angeordnet sind sowie eine getriebeseitige und eine motorseitige Druckplatte, die verdrehsicher miteinander verbunden sind. Die motorseitige Druckplatte und das motorseitige Kupplungsteil sind verdrehfest miteinander verbunden und das getriebeseitige Kupplungsteil wird mittels der getriebeseitigen Druckplatte an das motorseitige Kupplungsteil gepreßt, wobei das getriebeseitige Kupplungsteil sowohl mit der getriebeseitigen Druckplatte über eine Reibfläche als auch mit dem motorseitigen Kupplungsteil über eine Reibfläche reibschlüssig verbunden ist. Die Reibfläche zwischen dem getriebeseitigen Kupplungsteil und dem motorseitigen Kupplungsteil und/oder die Reibfläche zwischen dem getriebeseitigen Kupplungsteil und dem motorseitigen Kupplungsteil sind mit einem Reibbelag versehen.Clutch part, which are arranged centered to each other, as well as a transmission-side and an engine-side pressure plate, which are connected to each other in a rotationally fixed manner. The engine-side pressure plate and the engine-side clutch part are connected to each other in a rotationally fixed manner and the transmission-side clutch part is pressed onto the engine-side clutch part by means of the transmission-side pressure plate, whereby the transmission-side clutch part is frictionally connected to both the transmission-side pressure plate via a friction surface and to the engine-side clutch part via a friction surface. The friction surface between the transmission-side clutch part and the engine-side clutch part and/or the friction surface between the transmission-side clutch part and the engine-side clutch part are provided with a friction lining.

Bei der Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 ist eine sichere Übertragung des Anfahrmomentes gewährleistet. Gleichzeitig ist sichergestellt, daß die selten auftretenden Kurzschluß-0 momente nicht zu einer Zerstörung der Kupplungseinrichtung führen. Tritt ein gegenüber dem Anfahrmoment wesentlich höheres Kurzschlußmoment auf, dann wird der Reibschluß zwischen dem motorseitigen Kupplungsteil und dem getriebeseitigen Kupplungsteil einerseits sowie der Reibschluß 5 zwischen dem getriebeseitigen Kupplungsteil und der getriebeseitigen Druckplatte andererseits überschritten, so daß die Kupplungseinrichtung an ihren Reibflächen durchrutscht. Eine mechanische Überbeanspruchung wird dadurch zuverlässig verhindert.The clutch device according to claim 1 ensures a safe transmission of the starting torque. At the same time, it is ensured that the short-circuit torques, which rarely occur, do not lead to the destruction of the clutch device. If a short-circuit torque occurs that is significantly higher than the starting torque, then the frictional connection between the engine-side clutch part and the gearbox-side clutch part on the one hand and the frictional connection between the gearbox-side clutch part and the gearbox-side pressure plate on the other hand are exceeded, so that the clutch device slips on its friction surfaces. Mechanical overload is thus reliably prevented.

Durch den Reibbelag auf der Reibfläche bzw. durch die Reibbeläge auf den Reibflächen sind während der gesamten Betriebsdauer definierte Reibverhältnisse gewährleistet, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, daß an den Reibflächen der Kupplungsteile keine Reibverschweißung stattfindet.The friction lining on the friction surface or the friction linings on the friction surfaces ensure defined friction conditions throughout the entire operating period, while at the same time ensuring that no friction welding occurs on the friction surfaces of the clutch parts.

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Darüber hinaus ist gegenüber gefetteten Reibflächen der Wartungsaufwand wesentlich reduziert.In addition, maintenance requirements are significantly reduced compared to greased friction surfaces.

Durch die Merkmale des Anspruchs 1 ist eine bei einem Gleichstromantrieb vorhandene Kupplungseinrichtung auf einfache Weise auf die verschärften Bedingungen eines Drehstromantriebs (gegenüber dem Anfahrmoment erhöhtes Kurzschlußmoment) umrüstbar. Die bisher starr verbundenen Kupplungsteile werden hierfür gelöst. Anstelle der bisher kraftschlüssigen Verbindung beider Kupplungsteile tritt eine reibschlüssige Verbindung, die gegen das Anfahrmoment dimensioniert ist.The features of claim 1 make it possible to easily convert a coupling device used in a direct current drive to the more stringent conditions of a three-phase drive (short-circuit torque that is higher than the starting torque). The previously rigidly connected coupling parts are separated for this purpose. Instead of the previously force-locked connection between the two coupling parts, there is a frictional connection that is dimensioned against the starting torque.

Eine Ausführungsform der Kupplungseinrichtung gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine kardanische Beweglichkeit zwischen Motorachse und Getriebeachse.An embodiment of the coupling device according to claim 2 enables cardanic mobility between the motor axis and the transmission axis.

Bei einer Ausgestaltung der Kupplungseinrichtung nach Anspruch 3 wird auf konstruktiv besonders einfache Weise verhindert, daß bei nicht mehr vorhandenem Reibschluß (das Anfahrmoment ist dann überschritten) die getriebeseitige Druckplatte sich relativ zur motorseitigen Druckplatte verdreht.In an embodiment of the clutch device according to claim 3, it is prevented in a particularly simple structural manner that the transmission-side pressure plate rotates relative to the engine-side pressure plate when the frictional connection is no longer present (the starting torque is then exceeded).

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den Ansprüchen 2 bis 6.Further advantages and details of the invention emerge from the following description of an embodiment based on the drawing and in conjunction with claims 2 to 6.

In der Zeichnung ist mit 1 ein getriebeseitiges Kupplungsteil und mit 2 ein motorseitiges Kupplungsteil bezeichnet. Sowohl das getriebeseitige Kupplungsteil 1 als auch das motorseitige Kupplungsteil 2 bestehen jeweils aus einer innenverzahnten Hülse 3 bzw.4 sowie einer außenverzahnten Nabe 5 bzw.6. Beide Kupplungsteile 1 und 2 sind zueinander zentriert angeordnet.In the drawing, 1 denotes a transmission-side clutch part and 2 denotes a motor-side clutch part. Both the transmission-side clutch part 1 and the motor-side clutch part 2 consist of an internally toothed sleeve 3 or 4 and an externally toothed hub 5 or 6. Both clutch parts 1 and 2 are arranged centered relative to one another.

Auf der motorseitigen Hülse 4 zentrieren sich Druckplatten 7 und 8. Die getriebeseitige Druckplatte 7 ist mittelsPressure plates 7 and 8 are centered on the engine-side sleeve 4. The transmission-side pressure plate 7 is

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Halteschrauben mit der motorseitigen Druckplatte 8 drehsicher verbunden. Von den Halteschrauben ist in der Zeichnung nur die Halteschraube 9 sichtbar. Weiterhin sind die motorseitige Druckplatte 8 und das motorseitige Kupplungsteil 2 durch Befestigungsschrauben, von denen nur die Befestigungsschraube 10 dargestellt ist, miteinander verbunden. Das motorseitige Kupplungsteil 2 und die motorseitige Druckplatte 8 können gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform auch einstückig ausgebildet sein. Die Befestigungsschraube 10 entfällt dann.Retaining screws are connected to the motor-side pressure plate 8 in a rotationally secure manner. Of the retaining screws, only retaining screw 9 is visible in the drawing. Furthermore, the motor-side pressure plate 8 and the motor-side coupling part 2 are connected to one another by fastening screws, of which only fastening screw 10 is shown. The motor-side coupling part 2 and the motor-side pressure plate 8 can also be formed in one piece according to an embodiment not shown. The fastening screw 10 is then omitted.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, wird das getriebeseitige Kupplungsteil 1 (bestehend aus der getriebeseitigen Hülse 3 und der getriebeseitigen Nabe 5) durch die getriebeseitige Druckplatte 7 an das motorseitige Kupplungsteil 2 (bestehend aus der motorseitigen Hülse 4 und der motorseitigen Nabe 6) gepreßt, wobei das getriebeseitige Kupplungsteil 1 sowohl mit der getriebeseitigen Druckplatte als auch mit dem motorseitigen Kupplungsteil 2 über ihre Reibflächen 11 bzw.12 reibschlüssig verbunden ist. Der das Rutschmoment der Kupplungseinrichtung bestimmende Reibschluß wird durch die Halteschrauben (in der Zeichnung ist nur die Halteschraube 9 sichtbar) bestimmt.As can be seen from the drawing, the gearbox-side clutch part 1 (consisting of the gearbox-side sleeve 3 and the gearbox-side hub 5) is pressed by the gearbox-side pressure plate 7 onto the motor-side clutch part 2 (consisting of the motor-side sleeve 4 and the motor-side hub 6), whereby the gearbox-side clutch part 1 is frictionally connected to both the gearbox-side pressure plate and the motor-side clutch part 2 via their friction surfaces 11 and 12, respectively. The frictional engagement that determines the slipping torque of the clutch device is determined by the retaining screws (only the retaining screw 9 is visible in the drawing).

Durch die geradverzahnte Innenverzahnung der getriebeseitigen Hülse 3 und der motorseitigen Hülse 4 wird zusammen mit der ballig ausgebildeten Außenverzahnung bei der getriebeseitigen Nabe 5 und bei der motorseitigen Nabe 6 eine kardanische Beweglichkeit zwischen Motorwelle 13 und Getriebewelle 14 0 erreicht.The straight-toothed internal toothing of the transmission-side sleeve 3 and the motor-side sleeve 4, together with the crowned external toothing of the transmission-side hub 5 and the motor-side hub 6, achieves cardanic mobility between the motor shaft 13 and the transmission shaft 14 0 .

Um bei nicht mehr vorhandenem Reibschluß eine relative Verdrehung zwischen getriebeseitiger Druckplatte 7 und motorseitiger Druckplatte 8 zu verhindern, ist in der motorseitigen Druckplatte 8 ein Stift 15 einseitig gehalten und in der getriebeseitigen Druckplatte 7 axial beweglich geführt.In order to prevent a relative rotation between the transmission-side pressure plate 7 and the motor-side pressure plate 8 when the frictional connection is no longer present, a pin 15 is held on one side in the motor-side pressure plate 8 and is guided axially movably in the transmission-side pressure plate 7.

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Bei der erfindungsgemäßen Kupplungseinrichtung weisen die Reibflächen 11 und 12 jeweils einen Reibbelag 16 bzw.17 auf. Dadurch wird ein definierter Reibwert zwischen dem getriebeseitigen Kupplungsteil 1 und der getriebeseitigen Druckplatte 7 sowie zwischen dem getriebeseitigen Kupplungsteil 1 und dem motorseitigen Kupplungsteil 2 erreicht. Zusammen mit den Halteschrauben 9 kann damit der Reibschluß so gewählt werden, daß eine sichere Übertragung des Anfahrmomentes gewährleistet ist, wobei beim Auftreten von gegenüber dem Anfahrmoment höheren Momenten (z.B. Kurschlußmomente} die Kupplungseinrichtung an ihren Reibbelägen 16 und 17 durchrutscht. Ein'e Zerstörung der Kupplungseinrichtung wird dadurch auf konstruktiv einfache Weise zuverlässig verhindert.In the clutch device according to the invention, the friction surfaces 11 and 12 each have a friction lining 16 and 17, respectively. This achieves a defined coefficient of friction between the transmission-side clutch part 1 and the transmission-side pressure plate 7, as well as between the transmission-side clutch part 1 and the engine-side clutch part 2. Together with the retaining screws 9, the frictional engagement can be selected in such a way that a secure transmission of the starting torque is ensured, whereby when higher torques occur than the starting torque (e.g. short-circuit torques), the clutch device slips on its friction linings 16 and 17. Destruction of the clutch device is thus reliably prevented in a structurally simple manner.

Claims (6)

36430E Schut zansprüche36430E Protection claims 1. Kupplungseinrichtung, die folgende Merkmale umfaßt:1. Coupling device comprising the following features: a) ein getriebeseitiges Kupplungsteil (1) und ein motorseitiges Kupplungsteil (2), die zueinander zentriert angeordnet sind,a) a transmission-side coupling part (1) and an engine-side coupling part (2) which are arranged centrally to one another, b) eine getriebeseitige Druckplatte (7) und eine motorsei t ige Druckplatte (8) , die verdrehsicher miteinander verbunden sind, wobeib) a transmission-side pressure plate (7) and a motor-side pressure plate (8) which are connected to one another in a rotationally secure manner, c) die motorseitige Druckplatte (8) und das motorseitige Kupplungsteil (2) verdrehfest miteinander verbunden sind, d) das getriebeseitige Kupplungsteil (1) wird mittels der getriebeseitigen Druckplatte (7) an das motorseitige Kupplungsteil (2) gepreßt, wobeic) the engine-side pressure plate (8) and the engine-side clutch part (2) are connected to one another in a rotationally fixed manner, d) the transmission-side clutch part (1) is pressed onto the engine-side clutch part (2) by means of the transmission-side pressure plate (7), whereby e) das getriebeseitige Kupplungsteil (1) sowohl mit der getriebeseitigen Druckplatte (7) über eine Reibfläche (12) als auch mit dem motorseitigen Kupplungsteil (2) über eine Reibfläche (11) reibschlüssig verbunden ist und wobeie) the transmission-side clutch part (1) is frictionally connected both to the transmission-side pressure plate (7) via a friction surface (12) and to the engine-side clutch part (2) via a friction surface (11) and wherein 0 f) wenigstens eine Reibfläche (11,12) einen Reibbelag (16,17) aufweist.0 f) at least one friction surface (11,12) has a friction lining (16,17). 2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, mit folgenden Merkmalen:2. Coupling device according to claim 1, with the following features: g) das getriebeseitige Kupplungsteil (1) und das motorseitige Kupplungsteil (2) bestehen jeweils aus einer innenverzahnten Hülse (3,4) mit geradverzahnten Zähnen und einer außenverzahnten Nabe (4,5) mit ballig ausgebildeten Zähnen, wobeig) the transmission-side coupling part (1) and the motor-side coupling part (2) each consist of an internally toothed sleeve (3, 4) with straight teeth and an externally toothed hub (4, 5) with crowned teeth, whereby h) die eine Nabe (6) auf der antriebsseitigen Welle (13) und die andere Nabe (5) auf der abtriebsseitigen Welle (14) sitzt undh) one hub (6) is located on the drive-side shaft (13) and the other hub (5) is located on the output-side shaft (14) and i) beide Hülsen (3,4) reibschlüssig miteinander verbunden sind.i) both sleeves (3,4) are frictionally connected to each other. 936 3643OE936 3643OE 3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit folgendem Merkmal:3. Coupling device according to claim 1 or 2, with the following feature: j) ein Stift (15) ist einseitig in einer der beiden Druckplatten (7,8) gehalten und in der anderen Druckplatte (7) axial beweglich geführt.j) a pin (15) is held on one side in one of the two pressure plates (7,8) and is guided axially movably in the other pressure plate (7). 4. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, mit folgendem Merkmal:4. Coupling device according to claim 1, with the following feature: k) das mehrseitige Kupplungsteil (2) und die motorseitige Druckplatte (8) sind einstückig ausgebildet.k) the multi-sided coupling part (2) and the engine-side pressure plate (8) are formed in one piece. 5. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, mit folgendem Merkmal:5. Coupling device according to claim 1, with the following feature: 1) der Reibbelag bzw. die Reibbeläge (16,17) sind aus einer Aluminium-Bronze-Legierung gefertigt.1) the friction lining or linings (16,17) are made of an aluminium-bronze alloy. 6. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, mit folgendem Merkmal:6. Coupling device according to claim 1, with the following feature: m) der Reibbelag bzw. die Reibbeläge (16,17) sind auf die 0 Reibfläche bzw. die Reibflächen (11,12) geklebt.m) the friction lining or linings (16,17) are glued to the 0 friction surface or surfaces (11,12).
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