WO2016046019A1 - Kupplungsvorrichtung - Google Patents

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WO2016046019A1
WO2016046019A1 PCT/EP2015/071036 EP2015071036W WO2016046019A1 WO 2016046019 A1 WO2016046019 A1 WO 2016046019A1 EP 2015071036 W EP2015071036 W EP 2015071036W WO 2016046019 A1 WO2016046019 A1 WO 2016046019A1
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WO
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thread
flange
reinforced
coupling
coupling device
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Application number
PCT/EP2015/071036
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French (fr)
Inventor
Armin Huber
Marc Brandl
Johann Loew
Roland Liessel
Wolfgang Orthofer
Original Assignee
Sueddeutsche Gelenkscheibenfabrik Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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Priority to RU2017112109A priority patent/RU2693483C2/ru
Priority to EP15763333.0A priority patent/EP3775591A1/de
Priority to US15/514,186 priority patent/US10670081B2/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/78—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members shaped as an elastic disc or flat ring, arranged perpendicular to the axis of the coupling parts, different sets of spots of the disc or ring being attached to each coupling part, e.g. Hardy couplings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/46—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors forming parts of wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61C—LOCOMOTIVES; MOTOR RAILCARS
    • B61C9/00—Locomotives or motor railcars characterised by the type of transmission system used; Transmission systems specially adapted for locomotives or motor railcars
    • B61C9/38—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion
    • B61C9/48—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension
    • B61C9/50—Transmission systems in or for locomotives or motor railcars with electric motor propulsion with motors supported on vehicle frames and driving axles, e.g. axle or nose suspension in bogies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/50—Other details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/60—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising pushing or pulling links attached to both parts
    • F16D3/62—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising pushing or pulling links attached to both parts the links or their attachments being elastic

Definitions

  • the present invention relates to a coupling device for connecting an engine to a transmission of a vehicle, i. the term "drive side" means in this context that the coupling device between the engine output shaft and the transmission input shaft is arranged, that connects the engine to the transmission.
  • Low-floor vehicle in this context is understood to mean a vehicle, for example a rail vehicle, in which the floor of the interior is arranged below the upper edge of a wheel of the vehicle.
  • the floor may be provided in a range of half the diameter of the wheel.
  • Low-floor vehicles should allow passengers of the vehicle barrier-free access and exit.
  • a certain drive technology is used, which can drive the wheels of the vehicle despite the low floors of the interior of the vehicles.
  • special drive arrangements and coupling devices are needed for such low-floor vehicles.
  • Such coupling devices are often used in rail vehicles with wheelsets.
  • In the field of rail vehicles is used to connect an engine with a gear mostly on curved teeth clutches.
  • Bone tooth clutches are known, for example, from the document DE 29 808 627 U1.
  • Gear tooth couplings are very maintenance-intensive due to their structure and the necessary oil or grease lubrication.
  • the assembly and disassembly of a gear coupling is associated with a very high amount of time. Due to their teeth, gear couplings also develop considerable noise.
  • the coupling device for connecting an engine to a transmission of a vehicle, in particular a rail vehicle, comprises at least one thread-reinforced joint device, at least one first flange, which is associated with the engine, and at least one second flange, which is associated with the transmission.
  • the at least one thread-reinforced joint device couples the first flange associated with the motor and the second flange associated with the gearbox.
  • the assembly of the coupling device according to the invention can be simplified.
  • the at least one thread-reinforced joint device can be dispensed with rubber blocks, which must be in the installed state in the circumferential direction under compressive prestress.
  • the at least one thread-reinforced joint device can be connected without bias to the flanges to be connected, thereby establishing a torque transmitting connection between an engine and a transmission of a railway vehicle.
  • lower assembly forces are required. This is due to the fact that in the coupling device according to the invention at the time of installation, unlike the prior art, the not yet fully occurred relaxation of the rubber blocks can be disregarded and therefore need not be compensated.
  • the coupling device according to the invention which comprises at least one thread-reinforced joint device
  • all the disadvantages of a curved tooth coupling described above can be eliminated, i. the coupling device according to the invention is less maintenance intensive, easier to assemble and quieter than the known curved teeth clutches. Furthermore, no oil or grease lubrication is necessary in the coupling device according to the invention.
  • Another advantage of the coupling device according to the invention over curved tooth couplings is that the coupling devices according to the invention are torsionally yielding due to the at least one thread-reinforced joint device.
  • the known from the prior art curved gear couplings are very torsionally rigid.
  • the coupling devices according to the invention have an increased power density compared to the prior art.
  • the thread reinforcement of the joint devices leads to an increased tensile strength, so that with the same strength design a considerably smaller space for the thread-reinforced joint device and thus the coupling devices is required in total.
  • a thread-reinforced joint device is needed in particular in order to be able to reduce the unsprung masses on the wheel or on the wheelset of the vehicle.
  • the engine is elastically mounted on a vehicle frame or rail vehicles on a bogie.
  • the elastic mounting of the motor can lead to relative movements between the engine and the wheel / wheel set or to relative movements between the engine and the transmission. These relative movements between the elastically mounted engine and the wheel or the wheelset must be compensated.
  • the at least one thread-reinforced joint device is used.
  • the coupling device according to the invention is particularly suitable for the drive-side use in a rail vehicle, i. the coupling device can be used for connecting a motor to a gear of a rail vehicle.
  • the at least one first flange and the at least one second flange can be designed correspondingly in particular for connection to an engine output shaft and a transmission input shaft of a rail vehicle.
  • the clutch according to the invention is arranged on the drive side.
  • the at least one thread-reinforced joint device may comprise at least one lug-shaped thread package for torque transmission.
  • the strap-shaped thread package can for
  • the thread packages may consist of a single loop-shaped wound thread or of a plurality of linearly wound individual threads.
  • the at least one thread-reinforced joint device can have at least one driven and at least one abraded coupling element.
  • the at least one driven and the at least one aborted coupling element can be coupled or connected to one another, for example, via at least one lug-shaped thread package.
  • a tab-shaped thread package can wrap around a driven and an aborted coupling element and in this way transmit torques between these two coupling elements.
  • the coupling elements may be, for example, sockets or similar elements.
  • the coupling elements can in turn be connected, for example via bolts or similar connecting elements with one of the flanges or the wheel of the vehicle.
  • the at least one thread-reinforced joint device may have at least one elastic body.
  • the at least one thread package and the coupling elements can be embedded at least in sections.
  • the elastic body serves to absorb compressive forces which can occur during the transmission of torque during operation of the coupling device.
  • the at least one thread-reinforced joint device can be formed by a plurality of elastic joint bodies, each having at least one thread package.
  • a plurality of elastic bodies are connected together to form the thread-reinforced hinge device and to transmit torques between the flanges and the vehicle wheel to be driven.
  • the thread reinforcement limits the Dehnbelasteptept in the at least one elastic body. This further reduces unwanted relaxation phenomena in the at least one elastic body.
  • the at least one thread-reinforced joint device can have a plurality of tab-shaped thread packages.
  • the tab-shaped thread packages can be arranged annularly and each connected to each other via at least one coupling element.
  • a coupling element can be connected for example with two tab-shaped thread packages, wherein one of the thread packages is loaded in each case to train and the other is arranged in a pressure path.
  • the elastic bodies may for example be made of an elastomer, a thermoplastic elastomer, a polymer or rubber.
  • At least one first thread-reinforced hinge device may be arranged for coupling to at least one first flange associated with the engine and at least one second thread-reinforced hinge device for coupling to a second flange associated with the transmission.
  • the at least one first thread-reinforced joint device and the at least one second thread-reinforced joint device are connected to one another via at least one connecting flange arrangement.
  • the at least one first thread-reinforced hinge device can serve for torque transmission between the flange associated with the motor and the at least one connecting flange arrangement.
  • the at least one second thread-reinforced hinge device can serve to torque between the at least one
  • Coupling devices according to this embodiment are frequently used on the drive side for rail vehicles with wheelsets.
  • the at least one connection arrangement may comprise at least one shaft section.
  • the at least one shaft portion may extend between at least two connecting flanges.
  • the at least two connecting flanges can each be assigned to one of the first and second thread-reinforced joint device.
  • the at least one connection arrangement may, according to one embodiment, comprise at least one disc-shaped connection element.
  • the at least one disk-shaped connecting element can couple the at least one first thread-reinforced joint device and the at least one second thread-reinforced joint device to one another.
  • the at least one disc-shaped connection element can couple the at least one first thread-reinforced joint device and the at least one second thread-reinforced joint device to one another.
  • Connecting element may be formed such that the at least one disc-shaped connecting element of the first thread-reinforced joint device and the at least one second thread-reinforced joint device can be solved and removed in the radial direction.
  • the at least one disc-shaped connecting element without undercuts and the like is formed.
  • the at least one disc-shaped connecting element requires in the axial direction due to its disc shape relatively little space.
  • the axial extension of the at least one disk-shaped connecting element may substantially correspond to the axial extent of the flange portions of the first and the second flange. Due to the at least one disc-shaped connecting element, the coupling device requires a relatively small overall space in the axial direction. Furthermore, by the at least one disk-shaped connecting element or due to the low mass of the disk-shaped connecting element imbalances at high speeds can be significantly reduced.
  • the at least one disc-shaped connecting element can extend perpendicular to the central axis of the coupling device.
  • the at least one disk-shaped connecting element may have at least one connecting piece for coupling to the at least one first thread-reinforced joint device and the at least one second thread-reinforced joint device.
  • At least one connecting piece may be provided on each axial side of the at least one disk-shaped connecting element.
  • the at least one connecting piece can also be formed in one piece with the at least one disc-shaped connecting element.
  • fastening elements can be introduced from both sides of the disc-shaped connecting element, and connect each of the first and the second thread-reinforced hinge device with the disc-shaped connecting element. Furthermore, the at least one connecting piece can also serve to produce a predetermined distance between the disc-shaped connecting element and one of the thread-reinforced joint devices.
  • the at least one disk-shaped connecting element can have, for example, four connecting positions for connection to the first and the second thread-reinforced joint device.
  • the at least one connection arrangement can have at least one spacer.
  • the at least one spacer may adjust a predetermined distance between the at least one connection assembly and at least one of the first and second thread-reinforced hinge devices.
  • the at least one spacer may be integrally formed with the connecting flange assembly.
  • the at least one spacer can be provided on one of the two connecting flanges and serve for connection to at least one of the two thread-reinforced joint devices.
  • the thread-reinforced hinge devices may be bolted to the connection assembly via the spacers.
  • the connecting flanges may further be substantially triangular or three-arm flanges.
  • the at least one thread-reinforced joint device may be in the form of an elastic joint disc.
  • An elastic joint disc may have a plurality of coupling elements in the circumferential direction in predetermined
  • each thread package Arranged angular distances with respect to a central axis of the hinge device, a plurality of thread packages, each thread package each wraps around two adjacent coupling elements and each coupling element is wrapped by at least two thread packages, arranged for axial guidance of the plurality of thread packages on at least one of the coupling elements support means, and an elastic sheath, in which the thread packages the support means and the coupling elements are at least partially embedded.
  • the support means may comprise at least two separately formed, can be attached to one of the coupling elements collar elements.
  • the at least one hinge device can be formed from a plurality of coupling elements, which are coupled together.
  • Each coupling element comprises an elastic body, in which at least one thread package is embedded, which wraps around two coupling elements.
  • At least one further flange may be connected to the at least one thread-reinforced joint device.
  • This embodiment makes it possible to couple several drives or drives via a thread-reinforced joint device with each other.
  • the first flange may be associated with a drive, wherein the second and the at least one further flange are each assigned to an output.
  • the second and the at least one further flange can be provided on the same axial side of the at least one thread-reinforced joint device and driven by the first flange coupled to a drive via the at least one thread-reinforced joint device.
  • the at least one first flange and the at least one second flange may, according to one embodiment of the invention, be arranged on the same axial surface of the at least one thread-reinforced joint device.
  • the space of the coupling device in the axial direction can be further reduced, since the axial space of one of the flanges can be saved.
  • one of the two flanges may extend at least in sections through an opening formed in the at least one thread-reinforced joint device. It is also conceivable for one of the two flanges to extend around the outside of the thread-reinforced joint device.
  • the first and second flanges mutually form a slip-resistance, i. the first and the second flange form a stop for the respective other flange.
  • the present invention further relates to a drive arrangement for a vehicle, in particular for a rail vehicle, having the features of patent claim 15.
  • the drive assembly comprises at least one engine and at least one transmission associated with at least one vehicle wheel to be driven.
  • the drive arrangement comprises a coupling device according to the above-described type, which connects a first flange associated with the at least one motor and a second flange associated with the at least one gear.
  • the coupling device produces a torque-transmitting connection between the engine and the transmission associated with the vehicle wheel.
  • the coupling device provides a torque transmitting connection between an engine output shaft and a transmission input shaft.
  • the axis of rotation of the at least one coupling device extends in the same direction as the axis of rotation of the transmission input shaft. Furthermore, the axis of rotation of the motor output shaft can also run in the same direction as the axes of rotation of the at least one coupling device and the at least one transmission input shaft. In contrast, the axis of rotation of the driven vehicle wheel is perpendicular to the axes of rotation of the transmission input shaft, the coupling device and the engine output shaft.
  • the drive arrangement has at least one holder in which the at least one transmission input shaft can be mounted.
  • the invention aims at using at least one thread-reinforced joint device in a drive arrangement for a vehicle, in particular for a rail vehicle, wherein the at least one thread-reinforced joint device can be provided between the engine and the transmission arranged on the vehicle wheel.
  • the present invention further relates to a rail vehicle with at least one drive arrangement according to the type described above.
  • Fig. 1 is a perspective view of a chassis with arranged thereon
  • Fig. 2 is a plan view of the vehicle chassis with the arranged thereon
  • Fig. 3 is a perspective view of the drive assembly according to the invention
  • Fig. 4 is a plan view of the drive assembly according to the invention
  • Fig. 5 is a perspective view of a coupling device according to a first embodiment of the invention
  • Fig. 6 is a sectional view of the coupling device according to the first embodiment of the invention
  • Fig. 7 is a perspective view according to Fig.l with the gears
  • Fig. 8 is a plan view of an elastic hinge device according to the invention.
  • FIG. 9 is a sectional view taken along section line IX-IX in FIG. 8; FIG.
  • FIG. 10 is a perspective view of a coupling device according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 11 is a plan view of the coupling device according to the second embodiment of the invention.
  • Fig. 12 is a sectional view taken along the section line XII-XII in Fig. 11;
  • Fig. 13 is a perspective view of a coupling device according to a third embodiment of the invention.
  • Fig. 14 is a plan view of the coupling device according to the third embodiment of the invention
  • Fig. 15 is a sectional view taken along section line XV-XV in Fig. 15;
  • FIG. 16 is a perspective view of a coupling device according to a fourth embodiment of the invention.
  • Fig. 17 is another perspective view of the coupling device according to the fourth embodiment of the invention.
  • Fig. 18 is a plan view of the coupling device according to the fourth embodiment of the invention.
  • Fig. 19 is a sectional view taken along the line XIX-XIX in Fig. 18;
  • Fig. 20 is a perspective view of a coupling device according to a fifth embodiment of the invention.
  • Fig. 21 is a plan view of the coupling device according to the fifth embodiment of the invention.
  • Fig. 22 is a sectional view taken along section line XXII-XXII in Fig. 22;
  • Fig. 23 is a perspective view of a coupling device according to a sixth embodiment of the invention.
  • Fig. 24 is another perspective view of the coupling device according to the sixth embodiment of the invention.
  • Fig. 25 is a plan view of the coupling device according to the sixth embodiment of the invention.
  • FIG. 26 is a sectional view taken along section line XXVI-XXVI in FIG. 25.
  • FIG. 26 is a sectional view taken along section line XXVI-XXVI in FIG. 25.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a chassis 100 of a rail vehicle.
  • the chassis may for example be a bogie of a rail vehicle.
  • On the bogie 100 four drive assemblies 10 are arranged.
  • Each drive arrangement 10 is associated with a rail vehicle wheel 12 and comprises a motor 14, a transmission 16 and a coupling device 18.
  • Treatment device 18 is connected to the transmission 16.
  • the gear 16 is arranged on the side facing away from the chassis 100 side 20 of the rail vehicle wheel 12.
  • the coupling device 18 is connected directly to the engine 14 and the transmission 16, ie, the coupling device 18 is provided between the transmission 16 and the motor 14 and thus arranged on the drive side. In this case, only the engine 14 is sprung.
  • the motor 14 counts accordingly to the sprung mass.
  • the drive assembly 10 further includes a bracket 22 that supports the transmission 16 and the clutch device 18 such that a torque transmitting connection between the engine 14 and the transmission 16 may be made via the clutch device 18.
  • the motors 14 are mounted on the chassis 100 via connecting elements 102.
  • the rail vehicle wheels 12 are connected to the chassis 100 with transverse bars 104 and longitudinal bars 106.
  • the cross members 103 and the longitudinal members 106 are partially below the axes AI of the wheels 12. This is characteristic of low-floor vehicles, because the arrangement of the vehicle interior floors below the axes AI or in the area of the axes AI is possible.
  • the drive assemblies 10 are disposed outside of an area BS of the chassis 100 enclosed between the railroad wheels 12.
  • the area BS is determined by the transverse bars 104 and the longitudinal bars 106 of the chassis 100.
  • the drive assemblies 10 are provided on the side facing away from the chassis 100 side 20 of the wheels 12.
  • Fig. 2 is a plan view of the chassis 100 is shown with the drive assemblies 10 disposed thereon.
  • the transmission 16 is formed in the form of a bevel gear wheel and has a transmission input shaft 24 and a transmission output shaft 26.
  • the coupling device 18 provides a torque transmitting connection between a
  • the drive assemblies 10 are arranged outside the region BS on the side 20 of the wheels 12.
  • the holder 22 serves to support the transmission input shaft 24 and the transmission output shaft 26, via which a torque-transmitting connection between the transmission 16 and the rail vehicle 12 is made.
  • the Rotation axes A2, A3 and A4 of the motor output shaft 28, the coupling device 18 and the transmission input shaft 24 extend in the idle state of the coupling device 18 in the same direction, ie parallel to the longitudinal axis L of the chassis 100, and congruent.
  • the axis AI of the rail vehicle wheel extends perpendicular to the axis A2, A3 and A4 of the engine output shaft 28, the clutch device 18 and the transmission input shaft 24th
  • FIG. 3 shows a perspective view of the drive assembly 10.
  • the motor 14 and its motor output shaft 28 is connected to the coupling device 18 to transmit torque.
  • the coupling device 18 transmits the torque generated by the motor 14 to the transmission input shaft 24 of the transmission 16.
  • On the transmission input shaft 24 to a conical or conical pinion 30 is provided, which transmits the torque to a ring gear 32 of the transmission 20.
  • the axis A2 / A3 / A4 of the transmission input shaft 24 with the pinion 30 disposed thereon and the axis AI of the rail vehicle wheel 14 and the ring gear 32 are offset by 90 degrees to each other (see Fig. 4).
  • the coupling device 18 has two thread-reinforced joint devices 34 and 36, which are formed in the form of an elastic joint disc.
  • a thread-reinforced hinge device consisting of a plurality of coupling tabs, i. are formed from a plurality of rubber bodies with a thread package embedded therein.
  • the thread-reinforced hinge devices 34 and 36 are connected by a connecting flange assembly 38 to which the thread-reinforced hinge devices 34 and 36, respectively, may be bolted.
  • the motor output shaft 28 has a flange 40 which is connected to the thread-reinforced hinge device 36.
  • the transmission input shaft 24 has a flange 42 which is bolted to the thread-reinforced hinge device 34.
  • the bracket 22 supports the transmission input shaft 24 and the transmission output shaft 26 and is connected to a housing 44 of the motor 14.
  • the coupling device 18 is provided between the engine 14 and the transmission 16, and thus arranged on the drive side.
  • the holder 22 is formed substantially T-shaped.
  • the transmission input shaft 24 and the transmission output shaft 26 extend through the bracket 22 and are mounted in the bracket 22.
  • connection flange assembly 38 has a first flange 46 and a second flange 48 which are interconnected via a shaft portion 50.
  • spacers 52 may be formed, which set a predetermined distance from the thread-reinforced hinge devices 34 and 36.
  • the rotational axes A2, A3 and A4 of the motor output shaft 28, the coupling device 18 and the transmission input shaft 24 extend in the idle state of the coupling device 18 in the same direction and congruent and thus perpendicular to the axis AI of the wheel 12 and the transmission output shaft 26th
  • FIG. 5 shows a perspective view of the coupling device 18 with the thread-reinforced joint device 34 and the thread-reinforced joint device 36, which are both in the form of an elastic joint disc.
  • the connecting flange assembly 38 extends with its flanges 46 and 48, which are interconnected via a shaft portion 50.
  • the flanges 46 and 48 each have spacers 52, which serve to connect the flanges 46, 48 with the flexible discs 34, 36.
  • the elastic hinge devices 34 and 36 are connected to the flange assembly 38 and to the flanges 46, 48 and their spacers 52 via screws 54.
  • the thread-reinforced hinge devices 34 and 36 with the screws 56 with the flanges 40, 42 not shown in FIG. 5 (not shown in Figure 5) of the motor output shaft 28 and the transmission input shaft 24 can be screwed.
  • the flanges 46 and 48 may be tri-flanges or substantially triangular.
  • FIG. 6 shows a sectional view of the coupling device 18.
  • the shaft portion 50 of the connecting flange assembly 38 is formed in the form of a hollow shaft portion.
  • the spacers 52 are formed integrally with the flanges 46 and 48.
  • Each formed in the form of a joint disc thread-reinforced joint devices 34 and 36 have an elastic body 58, in which a plurality of thread packages, not shown in Fig. 6 is embedded.
  • the thread packages each wrap around in pairs coupling elements 60, so that a torque can be transmitted over Switzerlandumblen the thread packages.
  • the screws 54 and 56 extend. Comparative view of Fig. 4 to 6 it can be seen that the screws 56 are the drive side connected to the flange 40 of the motor output shaft 28.
  • the screws 56 are connected to the flange 42 of the transmission input shaft 24 and are thus arranged on the output side. From the flange 40, the torque is transmitted to the flexible disc 36 and from there via the flanges 46 and 48 of the connecting flange 38 to the flexible disc 34. From the flexible joint 34, the torque is transmitted to the flange 42 of the transmission input shaft 24 and thus to the transmission 16.
  • the transmission 16 drives the wheel 12 by means of the transmission output shaft 26.
  • the thread packages each wrap around a coupling element 60 assigned to the screws 54 and a coupling element 60 assigned to the screws 56, so that via the thread packages and the rubber body 58 a
  • Bundle elements 62 are provided on the coupling elements 60 at their axial ends.
  • the collar elements 62 are in the form of a cross-sectionally L-shaped collar and serve to secure the thread packages, not shown, to the coupling elements 60.
  • a washer 64 is also provided, which establishes contact with the coupling elements 60 ,
  • the torque is transmitted from the engine 14 to the clutch device 18. From the coupling device 18, the torque is transmitted to the transmission 16, which is assigned to a rail vehicle wheel 12 and connected via the transmission output shaft 26 with this wheel.
  • the coupling device 18 is used to compensate for relative movements between the motor 14 and the gear 16 and to compensate for axial offsets between the axes A2 / A3 / A4.
  • FIG. 7 shows a perspective view of the chassis 100 of a rail vehicle with the four drive arrangements 10.
  • the view according to FIG. 7 largely corresponds to the view according to FIG. 1.
  • the gear 16 are accommodated in a housing 66, ie FIG.
  • the housing 66 protects the gears 66 from environmental influences and can reliably transmit the torque to the wheel 12.
  • support elements or bearing elements for the gear 16 may be formed or provided.
  • the shape of the housing 66 is selected so that the inner walls (not shown) of the housing 66 have the smallest possible distance to the transmission 16.
  • FIG. 8 shows a plan view of a thread-reinforced joint device 34.
  • the thread-reinforced hinge device 34 is in the form of a flexible disc.
  • the thread-reinforced hinge device 34 includes a plurality of sockets 60a received in outer sockets 60b. At the axial ends of the outer bushings 60b collar elements 62 are provided. The outer bushes 60b and the collar elements 62 are at least partially embedded in an elastic body 58.
  • the thread-reinforced hinge device 34 has a central opening O, which extends in the direction of the central axis M through the thread-reinforced joint device 34.
  • FIG. 9 shows a sectional view along the section line IX-IX in FIG. 8.
  • the thread packages 68a, 68b and 70 can be seen, the pairs wrap around the outer sockets 60b and the recorded in the outer sockets 60b sockets 60a.
  • the two thread packages 68a and 68b have the same cross section, which is smaller than the cross section of the thread package 70.
  • the thread packages 68a and 68b are subjected to pressure, whereas the thread package 70 is reinforced during operation of the thread
  • Articulation device 34 is substantially loaded to train. Like the outer bushings 60a and the collar elements 62, the thread packages 68a, 68b and 70 are at least partially embedded in the elastic body 58.
  • the collar elements 62 are L-shaped in cross-section and comprise a fitting on the outer sleeve 60b tubular portion and a radially extending portion.
  • the collar elements 62 serve for the axial fixation of the thread packages 68a, 68b and 70 on the outer bushing 60b. Can do this the collar elements 62 are pressed onto the outer bushes 60b, for example.
  • the sockets 60a are received in the outer sockets 60b.
  • the thread packages 68a, 68b and 70 wrap around in pairs the sockets 60a, 60b, so that the thread packages 68a, 68b and 70 form a closed ring for transmitting torque.
  • FIG. 10 shows a perspective view of a coupling device 118 according to a second embodiment of the invention.
  • the coupling device 118 has a first flange 140 and a second flange 142.
  • the flanges 140, 142 are connected by screws 156 to the thread-reinforced hinge devices 134 and 136.
  • the thread-reinforced hinge devices 134, 136 are each according to this embodiment as a single joint body, i. as a flexible disc formed. Such a joint body 134, 136 requires relatively little space in the axial direction.
  • a disc-shaped connecting element 168 is provided, which couples the thread-reinforced joint devices 134, 136 together.
  • the disc-shaped connecting element 168 has connecting pieces 170 and 172 for connection to the thread-reinforced joint devices 134 and 136.
  • the fittings 170 are for connection to the hinge device 134.
  • the fittings 172 are for connection to the hinge device 136.
  • the thread-reinforced hinge devices 134 and 136 are connected by screws 154 to the disk-shaped connector 168.
  • the connecting pieces 170, 172 are applied with their axial end faces to the respective thread-reinforced joint device 134 and 136.
  • the flange 140 has four connecting portions 140 a, 140 b, 140 c and 140 d, which serve for connection to the thread-reinforced hinge device 134 by means of the screws 156.
  • the flange 142 has four connecting portions, of which only the connecting portions 142b and 142c are shown in FIG.
  • FIG. 11 shows a plan view of the coupling device 118.
  • FIG. 11 is a sectional view taken along the line XII-XII in FIG. 11.
  • FIG. 12 is a sectional view taken along the line XII-XII in FIG. 11.
  • the flange 140 has a flange portion 176 where the connecting portions (only the connecting portion 140c shown in FIG. 12) are located.
  • the flange 140 also includes a tubular portion 178 extending in the direction of the center axis M.
  • the pipe section 178 of the flange portion 140 extends through the central opening O of the thread-reinforced hinge device 134.
  • the second flange 142 also has a flange portion 180.
  • the flange portion 180 is formed with the connecting portions (shown only in FIG. 142c) and a pipe portion 182.
  • the pipe section 182 extends through the central opening O of the thread-reinforced joint device 136 in the direction of the center axis M.
  • the thread-reinforced joint devices 134 and 136 are accordingly arranged in the axial direction between the flange sections 176, 180 of the flanges 140 and 142.
  • the thread-reinforced hinge devices 134 and 136 are connected to each other via the disc-shaped connecting element 168.
  • the disc-shaped connecting element 168 has connecting pieces 170 and 172 at its axial
  • the connecting pieces 170 are applied with their end faces to the sockets 60a of the thread-reinforced joint devices 134, 136.
  • the bushings 60a of the thread-reinforced joint devices 134, 136 are supported on the axial end faces of the connecting pieces 170, 172.
  • the thread-reinforced joint devices 134, 136 are thus screwed by means of the screws 154 with the washers BS to the disk-shaped connecting element 168 or between the screw head of the screws 154 and the washers BS and the axial end face of the fittings 170, 172 clamped.
  • the disc-shaped connecting member 168 has four connecting portions for connection to the thread-reinforced hinge devices 134 and 136.
  • a through hole 174 extends.
  • both the screws 154 for fixing the thread-reinforced hinge device 134 and the screws 154 for fixing the thread-reinforced hinge device 136 are screwed.
  • the disk-shaped connecting element 168 is designed and dimensioned such that it can be detached from the thread-reinforced joint devices 134 and 136 and removed in the radial direction. Following this, the thread-reinforced hinge devices 134 and 136 can be detached from the first flange 140 and the second flange 142 and also removed in the radial direction.
  • the radial removal of the connecting element 168 and the hinge device 134 and 136 simplifies the maintenance, assembly and disassembly of the coupling device 168 to a considerable extent.
  • the extent of the disk-shaped connecting element 168 substantially corresponds to the axial extent of the flange portions 176 and 180 of the flanges 140, 142.
  • the axial extent AE of the disk-shaped connecting element 168 is smaller in the axial direction than the axial extent of the thread-reinforced joint devices 134 and 136
  • connecting element 168 can also be dimensioned differently, as long as the radial removability from the coupling device 118 is ensured.
  • the screws 156 are used to connect the thread-reinforced hinge devices 134, 136 with the connecting portions 140c, 142c of the flanges 140, 142.
  • the flanges 140, 142 at their connecting portions 140c, 142c fastening projections BV, to the the thread-reinforced hinge devices 134, 136 can engage with the bushes 60a and 60b.
  • the thread-reinforced hinge devices 134, 136 are accordingly clamped between the screw heads 156 with the shims BS and the fastening projections BV.
  • the coupling device 118 is often used on the drive side a rail vehicle.
  • Fig. 13 shows a perspective view of a coupling device according to a third embodiment of the invention.
  • the first flange 240 and the second flange 242 are provided on the same axial side of the thread-reinforced hinge device 234.
  • the first flange 240 has six flange arms 240a to 240f.
  • the second flange 242 has six flange arms 242a-242f, each engaging between two flange arms 240a-240f of the first flange 240.
  • the flange arms 240 a to 240 f of the first flange 240 are above the screws 254 bolted to the thread-reinforced hinge device 234.
  • the flange arms 242a to 242f of the second flange 242 are connected to the thread-reinforced hinge device 234 via the screws 256.
  • FIG. 14 shows a plan view of the coupling device 218.
  • FIG. 15 is a sectional view taken along the line XV-XV in FIG. 15.
  • FIG. 15 is a sectional view taken along the line XV-XV in FIG. 15.
  • the first flange 240 is substantially disc-shaped and has a central opening 284 with a toothing.
  • the second flange 242 extends with its tubular portion 286 through the central opening O of the thread-reinforced hinge device 234. Starting from this tubular portion 286, the arms 242b extend angled radially outward to connect to the thread-reinforced hinge device 234 can.
  • the flange arm 242b is connected to the thread-reinforced hinge device 234 by means of the screw 256.
  • the tubular portion 286 of the second flange 242 also has a toothing for connection to a shaft portion or the like.
  • FIG. 16 shows a perspective view of a coupling device 318 according to a fourth embodiment of the invention.
  • the coupling device includes an additional flange 388 adjacent the first flange 340 and the second flange 342.
  • the first flange 340 has four flange arms, of which the flange arms 340a, 340b, and 340c are shown in FIG.
  • the flange arms 340a, 340b and 340c of the first flange 340 are bolted to the thread-reinforced hinge 334 via the screws 356.
  • the second flange 342 also has flange arms, of which only the flange arm 342b can be seen in FIG. 16.
  • the flange arm 342b is screwed by a screw 354 with the thread-reinforced hinge device 343.
  • additional flange 388 extends outwardly around the second flange 342 and has connecting portions 388a and 388b which are bolted to the thread reinforced hinge 334 via the screws 354. If, for example, the first flange 340 is driven, two outputs can be driven with such a coupling device by means of the flanges 342 and 388.
  • the first flange 340 has an axially extending groove N for connection to a shaft portion, not shown.
  • FIG. 17 shows another perspective view of the coupling device 318.
  • the additional flange 388 surrounds the second flange 342, i. is arranged coaxially with the second flange 342. Similar to the first flange 340, the second flange 342 also has a groove N for connection to a shaft portion, not shown.
  • the additional flange 388 has a toothing 390 provided on its end face for connection to further components to be driven.
  • the second flange 342 and the other flange 388 are alternately bolted to the thread-reinforced hinge 334 in the circumferential direction of the thread-reinforced hinge 334.
  • the first flange 340 is screwed with its flange arm 340a with the thread-reinforced joint device 334.
  • In the circumferential direction now follow a connecting portion 342a of the second flange 342 and a connecting portion 388b of the other flange 388 until again a connecting portion of the first flange 340 follows.
  • FIG. 18 shows a top view of the coupling device 318, in which the second flange 342 and the further flange 388 with its toothing 390 can be seen.
  • FIG. 19 is a sectional view taken along the line XIX-XIX in FIG. 18.
  • FIG. 19 is a sectional view taken along the line XIX-XIX in FIG. 18.
  • the first flange 340 is bolted to the thread reinforced hinge 334 via the bolts 356.
  • the screwing takes place in the connecting portion 340a of the first flange 340.
  • fastening projections BV are formed on the connecting portion 340a, to which the thread-reinforced joint device 334 can create with their sockets 60.
  • the sockets 60 of the thread-reinforced Guide 334 are thus clamped between the screw heads of the screws 356 and the washers BS and the mounting projection BV.
  • the further flange 388 extends around the second flange 342 in the radial direction.
  • Fig. 20 is a perspective view of a coupling device according to a fifth embodiment of the invention.
  • the fifth embodiment of the invention substantially corresponds to the third embodiment described with reference to FIGS. 13 and 14.
  • the thread-reinforced hinge device 434 is not formed by an elastic body, but is composed of a plurality of tab-shaped connecting elements 434a and 434b.
  • Each of the flange arms 440a to 440f and 442a to 442f is coupled by means of the screws 454 and 456 to a respective tab-shaped connecting member 434a and a tab-shaped connecting member 434b.
  • the flange arms 440a to 440f and 442a to 442f have a thread into which the screws 454 and 456 can be screwed.
  • FIG. 21 shows a plan view of the coupling device 418.
  • FIG. 22 is a sectional view taken along section line XXII-XXII in FIG. 21.
  • FIG. 22 is a sectional view taken along section line XXII-XXII in FIG. 21.
  • the tab-shaped connecting elements 434a and 434b each have a thread package 68, which is secured axially on the bushes 60 via collar elements 62.
  • By the coupling elements 434a, 434b and their sockets 60 extends an inner sleeve 92 which connects the two coupling elements 434a and 434b together.
  • Two lug-shaped coupling elements 434a and 434b are respectively screwed by means of the screws 454 and 456 to one of the flange arms 442e and 440c of the first flange 440 and the second flange 442, ie the bushes 60, 92 of the coupling elements 434a and 434b are interposed between the screws 454 with the washers BS and the respective flange arms 440a to 440f, 442a to 442f clamped.
  • Fig. 23 shows a perspective view of a sixth embodiment of the invention.
  • the sixth embodiment largely corresponds to the fourth embodiment described with reference to FIGS. 16 to 19.
  • the thread-reinforced hinge device 534 is composed of a plurality of tab-shaped coupling elements 534a and 534b.
  • Each of the flanges 540, 542 and 588 is bolted by screws 554 and 556 to a tab-shaped coupling element 534a and a tab-shaped coupling element 534b.
  • the tab-shaped coupling elements are identical to the coupling tabs 434a and 434b of the fifth embodiment of the invention.
  • Fig. 24 shows another perspective view of the coupling device according to the sixth embodiment of the invention.
  • Fig. 25 shows a plan view of the coupling device 518.
  • FIG. 26 is a sectional view taken along section line XXV-XXV in FIG. 25.
  • FIG. 26 is a sectional view taken along section line XXV-XXV in FIG. 25.
  • the strap-shaped connecting elements 534a and 534b each have a thread package 68 which is secured axially on the bushes 60 via collar elements 62.
  • By the coupling elements 534a, 534b and their sockets 60 extends an inner sleeve 92 which connects the two coupling elements 534a and 534b together.
  • two tab-shaped coupling elements 534a and 534b are bolted to the flanges 540, 542, 588 via the screws 554 and 556.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung 18 zum Verbinden eines Motors 14 mit einem Getriebe 16 eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, mit wenigstens einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 36, wenigstens einem ersten Flansch 40, der dem Motor 14 zugeordnet ist, und wenigstens einem zweiten Flansch 42, der dem Getriebe 20 zugeordnet ist, wobei die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 36 den dem Motor 14 zugeordneten ersten Flansch 40 und den wenigstens einen dem Getriebe 16 zugeordneten Flansch miteinander koppelt.

Description

Kupplungsvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zum Verbinden eines Motors mit einem Getriebe eines Fahrzeugs, d.h. die Kupplungsvorrichtung wird antriebsseitig in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Schienenfahrzeug, angeordnet.. Der Begriff "antriebsseitig" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Kupplungsvorrichtung zwischen der Motorausgangswelle und der Getriebeeingangswelle angeordnet wird, also den Motor mit dem Getriebe verbindet.
Ein Anwendungsgebiet einer derartigen Kupplungsvorrichtung können unter anderem Niederflurfahrzeuge sein. Insbesondere Schienenfahrzeuge aber auch Busse können in Form von Niederflurfahrzeugen ausgeführt sein. Unter Niederflurfahrzeug ist in diesem Zusammenhang ein Fahrzeug zu verstehen, beispielsweise ein Schienenfahrzeug, bei dem der Boden des Innenraums unterhalb der Oberkante eines Rades des Fahrzeugs angeordnet ist. Beispielsweise kann der Fußboden in einem Bereich des halben Durchmessers des Rades vorgesehen sein. Niederflurfahrzeuge sollen Passagieren des Fahrzeugs einen barrierefreien Zugang und Ausstieg ermöglichen. Für derartige Niederflurfahrzeuge wird dementsprechend eine bestimmte Antriebstechnik verwendet, die trotz der niedrigen Böden des Innenraums der Fahrzeuge die Räder des Fahrzeugs antreiben kann. Unter anderem werden für derartige Niederflurfahr- zeuge spezielle Antriebsanordnungen und Kupplungsvorrichtungen benötigt.
Derartige Kupplungsvorrichtungen werden häufig auch in Schienenfahrzeugen mit Radsätzen eingesetzt. Im Bereich der Schienenfahrzeuge wird zur Verbindung eines Motors mit einem Getriebe zumeist auf Bogenzahnkupplungen zurückgegriffen. Bo- genzahnkupplungen sind beispielsweise aus dem Dokument DE 29 808 627 Ul bekannt. Bogenzahnkupplungen sind aufgrund ihres Aufbaus und der notwendigen Öl- bzw. Fettschmierung sehr wartungsintensiv. Die Montage und Demontage einer Bogenzahnkupplung ist mit einem sehr hohen Zeitaufwand verbunden. Aufgrund ihrer Verzahnungen entwickeln Bogenzahnkupplungen auch in erheblichem Maße Geräusche.
Eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Kupplungsvorrichtung ist in dem Dokument DE 196 39 304 AI offenbart. Dieses Dokument offenbart eine elastische Gelenkkupplung mit einem zwischen zwei Kupplungsflanschen angeordneten Zwischenring. Der Zwischenring weist einzelne am Umfang verteilte, in Gummiblöcke einvulkanisierte Metallelemente auf, die wechselseitig mit den Kupplungsflanschen verschraubt sind. Die Metallelemente des Zwischenrings bestehen aus in Umfangs- richtung 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.
Derartige Gelenkkupplungen sind relativ aufwändig zu montieren, da die Gummiblöcke bei der Montage aufwändig radial vorgespannt werden müssen, um eine Druckvorspannung der Gummiblöcke im montierten Zustand zu erreichen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, die wartungsarm und einfach zu montieren ist, und gleichzeitig eine akustische Entkopplung der zu verbindenden Aggregate ermöglicht. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsvorrichtung bereitzustellen, die insbesondere für den antriebsseitigen Einsatz in einem Schienenfahrzeug geeignet ist.
Diese Aufgaben werden mit einer Kupplungsvorrichtung zum Verbinden eines Motors mit einem Getriebe in einem Fahrzeug, insbesondere einem Schienenfahrzeug, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung zum Verbinden eines Motors mit einem Getriebe eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, umfasst wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung, wenigstens einen ersten Flansch, der dem Motor zugeordnet ist, und wenigstens einen zweiten Flansch, der dem Getriebe zugeordnet ist. Die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung koppelt den dem Motor zugeordneten ersten Flansch und den dem Getriebe zugeordneten zweiten Flansch miteinander.
Durch die Verwendung wenigstens einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung kann die Montage der Kupplungsvorrichtung gemäß der Erfindung vereinfacht werden.
Durch die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung kann auf Gummiblöcke verzichtet werden, die im eingebauten Zustand in Umfangsrichtung unter Druckvorspannung stehen müssen. Die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung kann ohne Vorspannung mit den zu verbindenden Flanschen verbunden werden, und dadurch eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen einem Motor und einem Getriebe eines Schienenfahrzeugs herstellen. Ferner werden aufgrund der wenigstens einen fadenverstärkten Gelenkvorrichtung geringere Montagekräfte benötigt. Dies liegt darin begründet, dass bei der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung zum Zeitpunkt der Montage anders als beim Stand der Technik die noch nicht vollständig eingetretene Relaxation der Gummiblöcke unberücksichtigt bleiben kann und dementsprechend nicht ausgeglichen werden muss.
Mit der Kupplungsvorrichtung gemäß der Erfindung, die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung aufweist, können sämtliche der eingangs beschriebenen Nachteile einer Bogenzahnkupplung ausgeräumt werden, d.h. die Kupplungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist weniger wartungsintensiv, einfacher zu montieren und geräuschärmer als die bekannten Bogenzahnkupplungen. Ferner ist bei der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung auch keine Öl- oder Fettschmierung notwendig. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung gegenüber Bogenzahnkupplungen ist, dass die erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtungen aufgrund der wenigstens einen fadenverstärkten Gelenkvorrichtung torsional nachgiebiger sind. Die aus dem Stand der Technik bekannten Bogenzahnkupplungen sind dagegen sehr drehsteif. Im Falle eines Motorkurzschlusses baut sich aufgrund der Massenträgheit des Rades bzw. Radsatzes ein sehr hohes Moment auf, welches das Getriebe beschädigen kann. Aus diesem Grund müssen Bogenzahnkupplungen zumeist in Kombination mit einer Rutschkupplung als Drehmomentbegrenzung verbaut werden. Bei der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung mit wenigstens einer fadenverstärkten Gelenkvornchtung kann sich der Antnebsstrang aufgrund der torsionalen Nachgiebigkeit der Kupplungsvorrichtung bzw. der fadenverstärkten Gelenkvornchtung tordieren. Deshalb baut sich auch bei einem Motorkurzschluss nur ein geringeres Moment auf, das das Getriebe nicht beschädigen kann.
Da die wenigstens eine Gelenkvorrichtung fadenverstärkt ist, weisen die Kupplungsvorrichtungen gemäß der Erfindung verglichen mit dem Stand der Technik eine erhöhte Leistungsdichte auf. Die Fadenverstärkung der Gelenkvorrichtungen führt zu einer erhöhten Zugfestigkeit, so dass bei gleicher Festigkeitsauslegung ein erheblich geringerer Bauraum für die fadenverstärkten Gelenkvorrichtung und somit die Kupplungsvorrichtungen insgesamt benötigt wird.
Eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung wird insbesondere benötigt, um die ungefederten Massen am Rad bzw. am Radsatz des Fahrzeugs reduzieren zu können. Dazu wird der Motor an einem Fahrzeugrahmen oder bei Schienenfahrzeugen an einem Drehgestell elastisch angeordnet bzw. gelagert. Durch die elastische Lagerung des Motors kann es zu Relativbewegungen zwischen dem Motor und dem Rad/dem Radsatz bzw. zu Relativbewegungen zwischen dem Motor und dem Getriebe kommen. Diese Relativbewegungen zwischen dem elastisch gelagerten Motor und dem Rad bzw. dem Radsatz müssen ausgeglichen werden. Zum Ausgleich dieser Relativbewegung wird die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung verwendet.
Die Kupplungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist insbesondere für den antriebseiti- gen Einsatz in einem Schienenfahrzeug geeignet, d.h. die Kupplungsvorrichtung kann zum Verbinden eines Motors mit einem Getriebe eines Schienenfahrzeugs eingesetzt werden. Der wenigstens eine erste Flansch und der wenigstens eine zweite Flansch können entsprechend insbesondere zur Verbindung mit einer Motorausgangswelle und einer Getriebeeingangswelle eines Schienenfahrzeugs ausgebildet sein.
Durch die Anordnung der Kupplungsvorrichtung zwischen dem Motor und dem Getriebe ist die erfindungsgemäße Kupplung antriebsseitig angeordnet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung wenigstens ein laschenförmiges Fadenpaket zur Drehmomentübertragung aufweisen. Das laschenförmige Fadenpaket kann zur
Drehmomentübertragung zwischen dem dem Motor zugeordneten Flansch und dem dem Getriebe zugeordneten zweiten Flansch dienen. Die Fadenpakete können aus einem einzelnen laschenförmig gewickelten Faden oder aus einer Mehrzahl von la- schenförmig gewickelten Einzelfäden bestehen.
Die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung kann wenigstens ein angetriebenes und wenigstens ein abgetriebenes Kopplungselement aufweisen. Das wenigstens eine angetriebene und das wenigstens eine abgetriebene Kopplungselement können beispielsweise über wenigstens ein laschenförmiges Fadenpaket miteinander gekoppelt bzw. verbunden sein. Ein laschenförmiges Fadenpaket kann ein angetriebenes und ein abgetriebenes Kopplungselement umschlingen und auf diese Weise Drehmomente zwischen diesen beiden Kopplungselementen übertragen. Die Kopplungselemente können beispielsweise Buchsen oder ähnliche Elemente sein. Die Kopplungselemente können wiederum beispielsweise über Bolzen oder ähnliche Verbindungselemente mit einem der Flansche oder dem Rad des Fahrzeugs verbunden werden. Die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung kann wenigstens einen elastischen Körper aufweisen. In dem wenigstens einen elastischen Körper können das wenigstens eine Fadenpaket und die Kopplungselemente zumindest abschnittsweise eingebettet sein. Der elastische Körper dient unter anderem zur Aufnahme von Druckkräften, die im Betrieb der Kupplungsvorrichtung bei der Drehmomentübertragung auftreten können. In diesem Zusammenhang kann die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung von mehreren elastischen Gelenkkörpern gebildet werden, die jeweils wenigstens ein Fadenpaket aufweisen. Anders ausgedrückt werden mehrere elastische Körper miteinander verbunden, um die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung zu bilden und Drehmomente zwischen den Flanschen und dem anzutreibenden Fahrzeugrad übertragen zu können. Die Fadenverstärkung begrenzt die Dehnbelastungen in dem wenigstens einen elastischen Körper. Dadurch werden unerwünschte Relaxationserscheinungen in dem wenigstens einen elastischen Körper weiter verringert.
Ferner kann die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung gemäß einer Ausführungsform eine Mehrzahl von laschenförmigen Fadenpaketen aufweisen. Die laschenförmigen Fadenpakete können dabei ringförmig angeordnet und jeweils über wenigstens ein Kopplungselement miteinander verbunden sein. Ein Kopplungselement kann beispielsweise mit zwei laschenförmigen Fadenpaketen verbunden werden, wobei eines der Fadenpakete jeweils auf Zug belastet wird und das andere in einer Druckstrecke angeordnet ist. Die elastischen Körper können beispielsweise aus einem Elastomer, einem thermoplastischen Elastomer, einem Polymer oder Gummi hergestellt sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann wenigstens eine erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung zum Koppeln mit wenigstens einem ersten Flansch, der dem Motor zugeordnet ist, und wenigstens eine zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung zum Koppeln mit einem zweiten Flansch angeordnet sein, der dem Getriebe zugeordnet ist. Die wenigstens eine erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung und die wenigstens eine zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung sind über wenigstens eine Verbindungsflanschanordnung miteinander verbunden. Die wenigstens eine erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung kann zur Drehmomentübertragung zwischen dem dem Motor zugeordneten Flansch und der wenigstens einen Verbindungsflanschanordnung dienen. Ferner kann die wenigstens eine zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung dazu dienen, Drehmomente zwischen der wenigstens einen
Verbindungsanordnung und dem dem Getriebe zugeordneten Flansch zu übertragen. Kupplungsvorrichtungen gemäß dieser Ausführungsform kommen häufig antriebssei- tig bei Schienenfahrzeugen mit Radsätzen zum Einsatz.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die wenigstens eine Verbindungsanordnung wenigstens einen Wellenabschnitt umfassen. Der wenigstens eine Wellenabschnitt kann sich zwischen wenigstens zwei Verbindungsflanschen erstrecken. Die wenigstens zwei Verbindungsflansche können jeweils einer von erster und zweiter fadenverstärkter Gelenkvorrichtung zugeordnet sein.
Die wenigstens eine Verbindungsanordnung kann gemäß einer Ausführungsform wenigstens ein scheibenförmiges Verbindungselement umfassen. Das wenigstens eine scheibenförmige Verbindungselement kann die wenigstens eine erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung und die wenigstens eine zweite fadenverstärkten Gelenkvorrichtung miteinander koppeln. Das wenigstens eine scheibenförmige
Verbindungselement kann derart ausgebildet sein, dass das wenigstens eine scheibenförmige Verbindungselement von der ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung und der wenigstens einen zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung gelöst und in radialer Richtung entnommen werden kann. Um diese radiale Entnahme zu ermöglichen, ist das wenigstens eine scheibenförmige Verbindungselement ohne Hinter- schneidungen und ähnlichem ausgebildet. Das wenigstens eine scheibenförmige Verbindungselement benötigt in axialer Richtung aufgrund seiner Scheibenform relativ wenig Bauraum. Die axiale Erstreckung des wenigstens einen scheibenförmigen Verbindungselements kann im Wesentlichen der axialen Erstreckung der Flanschabschnitte des ersten und des zweiten Flansches entsprechen. Durch das wenigstens eine scheibenförmige Verbindungselement benötigt die Kupplungsvorrichtung insgesamt in axialer Richtung relativ wenig Bauraum. Ferner können durch das wenigstens eine scheibenförmige Verbindungselement bzw. aufgrund der geringen Masse des scheibenförmigen Verbindungselements Unwuchten bei hohen Drehzahlen erheblich reduziert werden.
Das wenigstens eine scheibenförmige Verbindungselement kann sich senkrecht zur Mittelachse der Kupplungsvorrichtung erstrecken.
Das wenigstens eine scheibenförmige Verbindungselement kann wenigstens ein Anschlussstück zur Kopplung mit der wenigstens einen ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung und der wenigstens einen zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung aufweisen. An jeder axialen Seite des wenigstens einen scheibenförmigen Verbindungselements kann wenigstens ein Anschlussstück vorgesehen sein. Das wenigstens eine Anschlussstück kann auch einstückig mit dem wenigstens einen scheibenförmigen Verbindungselement ausgebildet sein. Durch die an beiden Seiten des wenigstens einen scheibenförmigen Verbindungselements angeordneten Anschlussstücke kann sich eine Öffnung erstrecken, die zur Verbindung mit der ersten und der zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung dient. Die Öffnung kann eine Durchgangsöffnung sein, die sich auch durch das wenigstens eine scheibenförmige Verbindungselement erstreckt. In diese Durchgangsöffnung können Befestigungselemente von beiden Seiten des scheibenförmigen Verbindungselements eingeführt werden, und jeweils die erste und die zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung mit dem scheibenförmigen Verbindungselement verbinden. Ferner kann das wenigstens eine Anschlussstück auch dazu dienen, einen vorbestimmten Abstand zwischen dem scheibenförmigen Verbindungelement und einer der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen herzustellen.
Das wenigstens eine scheibenförmige Verbindungselement kann beispielsweise vier Verbindungspositionen zur Verbindung mit der ersten und der zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung aufweisen.
Die wenigstens eine Verbindungsanordnung kann wenigstens einen Abstandshalter aufweisen. Der wenigstens eine Abstandshalter kann einen vorbestimmten Abstand zwischen der wenigstens einen Verbindungsanordnung und wenigstens einer von erster und zweiter fadenverstärkter Gelenkvorrichtung einstellen. Der wenigstens eine Abstandshalter kann einstückig mit der Verbindungsflanschanordnung ausgebildet sein. Ferner kann der wenigstens eine Abstandshalter an einem der beiden Verbindungsflansche vorgesehen sein und zur Verbindung mit wenigstens einer der beiden fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen dienen. Beispielsweise können die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen über die Abstandshalter mit der Verbindungsanordnung verschraubt sein. Die Verbindungsflansche können ferner im Wesentlichen dreieckförmig ausgebildet oder Dreiarmflansche sein.
Die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung kann in Form einer elastischen Gelenkscheibe ausgebildet sein. Eine elastische Gelenkscheibe kann eine Mehrzahl von Koppelungselementen, die in Umfangsrichtung in vorbestimmten
Winkelabständen bezüglich einer Mittelachse der Gelenkvorrichtung angeordnet sind, eine Mehrzahl von Fadenpaketen, wobei jedes Fadenpaket jeweils zwei benachbarte Kopplungselemente umschlingt und jedes Kopplungselement von wenigstens zwei Fadenpaketen umschlungen wird, eine zur axialen Führung der Mehrzahl der Fadenpakete an wenigstens einem der Kopplungselementen angeordnete Stützeinrichtung, und eine elastische Ummantelung umfassen, in die die Fadenpakete die Stützeinrichtungen und die Kopplungselemente zumindest teilweise eingebettet sind. Die Stützeinrichtung kann wenigstens zwei separat voneinander ausgebildete, an einem der Kopplungselemente anbringbare Bundelemente aufweisen.
Ferner kann die wenigstens eine Gelenkvorrichtung aus einer Mehrzahl von Kupplungselementen gebildet werden, die miteinander gekoppelt sind. Jedes Kupplungselement umfasst einen elastischen Körper, in den wenigstens ein Fadenpaket eingebettet ist, das zwei Kopplungselemente umschlingt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann neben dem wenigstens einen ersten Flansch und dem wenigstens einen zweiten Flansch zumindest ein weiterer Flansch mit der wenigstens einen fadenverstärkten Gelenkvorrichtung verbunden sein. Diese Ausführungsform ermöglicht es mehrere Abtriebe bzw. Antriebe über eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung miteinander zu koppeln. Beispielsweise kann der erste Flansch einem Antrieb zugeordnet sein, wobei der zweite und der zumindest eine weitere Flansch jeweils einem Abtrieb zugeordnet sind. In diesem Fall können der zweite und der zumindest eine weitere Flansch an der selben axialen Seite der wenigstens einen fadenverstärkten Gelenkvorrichtung vorgesehen sein und mit dem mit einem Antrieb gekoppelten ersten Flansch über die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung angetrieben werden.
Der wenigstens eine erste Flansch und der wenigstens eine zweite Flansch können gemäß einer Ausführungsform der Erfindung an derselben axialen Fläche der wenigstens einen fadenverstärkten Gelenkvorrichtung angeordnet sein. Dadurch kann der Bauraum der Kupplungsvorrichtung in axialer Richtung weiter reduziert werden, da der axiale Bauraum eines der Flansche eingespart werden kann. Einer der beiden Flansche kann sich beispielsweise zumindest abschnittweise durch eine in der wenigstens einen fadenverstärkten Gelenkvorrichtung gebildete Öffnung erstrecken. Es ist ebenfalls denkbar, dass sich einer der beiden Flansche außen um die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung herum erstreckt. Bei einem Versagen der ersten und zweiten Gelenkvorrichtung bilden der erste und der zweite Flansch gegenseitig eine Durchrutschsicherung, d.h. der ersten und der zweite Flansch bilden einen Anschlag für den jeweils anderen Flansch.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Antriebsanordnung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15. Die Antriebsanordnung umfasst wenigstens einen Motor und wenigstens ein Getriebe, das wenigstens einem anzutreibenden Fahrzeugrad zugeordnet ist. Ferner umfasst die Antriebsanordnung eine Kupplungsvorrichtung gemäß der voranstehend beschriebenen Art, die einen dem wenigstens einen Motor zugeordneten ersten Flansch und einen dem wenigstens einen Getriebe zugeordneten zweiten Flansch miteinander verbindet.
Anders ausgedrückt, stellt die Kupplungsvorrichtung eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Motor und dem dem Fahrzeugrad zugeordneten Getriebe her. Im Einzelnen stellt die Kupplungsvorrichtung eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen einer Motorausgangswelle und einer Getriebeeingangswelle her.
Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich die Rotationsachse der wenigstens einen Kupplungsvorrichtung in derselben Richtung wie der Rotationsachse der Getriebeeingangswelle. Ferner kann auch die Rotationsachse der Motorausgangswelle in derselben Richtung verlaufen, wie die Rotationsachsen der wenigstens einen Kupplungsvorrichtung und der wenigstens einen Getriebeeingangswelle. Im Gegensatz dazu verläuft die Rotationsachse des anzutreibenden Fahrzeugrades senkrecht zu den Rotationsachsen der Getriebeeingangswelle, der Kupplungsvorrichtung und der Motorausgangswelle.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Antriebsanordnung wenigstens eine Halterung auf, in der die wenigstens eine Getriebeeingangswelle gelagert werden kann.
Die Erfindung zielt auf eine Verwendung wenigstens einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung in einer Antriebsanordnung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, ab, wobei die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung zwischen dem Motor und dem an dem Fahrzeugrad angeordneten Getriebe vorgesehen werden kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Schienenfahrzeug mit wenigstens einer Antriebsanordnung gemäß der voranstehend beschriebenen Art.
Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es stellen dar: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrwerks mit daran angeordneter
Antriebsanordnung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht des Fahrzeugfahrwerks mit der daran angeordneten
Antriebsanordnung gemäß der Erfindung;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Antriebsanordnung gemäß der Erfindung; Fig. 4 eine Draufsicht der Antriebsanordnung gemäß der Erfindung;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 6 eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 die perspektivische Ansicht gemäß Fig.l mit an den Getrieben
angeordneten Gehäusen;
Fig. 8 eine Draufsicht einer elastischen Gelenkvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie IX-IX in Fig. 8;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß ener zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11 eine Draufsicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausfüh- rungsform der Erfindung;
Fig. 12 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XII-XII in Fig. 11;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 14 eine Draufsicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 15 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XV-XV in Fig. 15;
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 17 eine weitere perspektivische Ansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 18 eine Draufsicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 19 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XIX-XIX in Fig. 18;
Fig. 20 eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 21 eine Draufsicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 22 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXII-XXII in Fig. 22;
Fig. 23 eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 24 eine weitere perspektivische Ansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 25 eine Draufsicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 26 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXVI-XXVI in Fig. 25.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fahrwerks 100 eines Schienenfahrzeugs. Das Fahrwerk kann beispielsweise ein Drehgestell eines Schienenfahrzeugs sein. An dem Drehgestell 100 sind vier Antriebsanordnungen 10 angeordnet.
Jede Antriebsanordnung 10 ist einem Schienenfahrzeugrad 12 zugeordnet und um- fasst einen Motor 14, ein Getriebe 16 und eine Kupplungsvorrichtung 18. Die Kupp- lungsvorrichtung 18 ist mit dem Getriebe 16 verbunden. Das Getriebe 16 ist an der dem Fahrwerk 100 abgewandten Seite 20 des Schienenfahrzeugrades 12 angeordnet. Die Kupplungsvorrichtung 18 ist direkt mit dem Motor 14 und dem Getriebe 16 verbunden, d.h. die Kupplungsvorrichtung 18 ist zwischen dem Getriebe 16 und dem Motor 14 vorgesehen und damit antriebsseitig angeordnet. In diesem Fall ist nur der Motor 14 gefedert. Der Motor 14 zählt dementsprechend zur gefederten Masse. Man spricht in diesem Fall auch von einem teil-abgefederten System.
Die Antriebsanordnung 10 umfasst ferner eine Halterung 22, die das Getriebe 16 und die Kupplungsvorrichtung 18 haltert, so dass eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Motor 14 und dem Getriebe 16 über die Kupplungsvorrichtung 18 hergestellt werden kann.
Die Motoren 14 sind über Verbindungselemente 102 an dem Fahrwerk 100 angebracht. Die Schienenfahrzeugräder 12 sind mit Querholmen 104 und Längsholmen 106 mit dem Fahrwerk 100 verbunden. Die Querholme 103 und die Längsholme 106 liegen abschnittsweise unterhalb der Achsen AI der Räder 12. Dies ist charakteristisch für Niederflurfahrzeuge, denn dadurch wird die Anordnung der Fahrzeuginnenböden unterhalb der Achsen AI bzw. im Bereich der Achsen AI ermöglicht. Die Antriebsanordnungen 10 sind außerhalb eines zwischen den Schienenfahrzeugrädern 12 eingeschlossenen Bereichs BS des Fahrwerks 100 angeordnet. Der Bereich BS wird von den Querholmen 104 und den Längsholmen 106 des Fahrwerks 100 festgelegt. Die Antriebsanordnungen 10 sind an der von dem Fahrwerk 100 abgewandten Seite 20 der Räder 12 vorgesehen.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht des Fahrwerks 100 mit den daran angeordneten Antriebsanordnungen 10 gezeigt.
Das Getriebe 16 ist in Form eines Kegel radgetriebes ausgebildet und weist eine Getriebeeingangswelle 24 und eine Getriebeausgangswelle 26 auf. Die Kupplungsvorrichtung 18 stellt eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen einer
Motorausgangswelle 28 und der Getriebeeingangswelle 24 her.
In axialer Richtung der Achsen AI der Schienenfahrzeugräder 12 sind die Antriebsanordnungen 10 außerhalb des Bereichs BS an der Seite 20 der Räder 12 angeordnet. Die Halterung 22 dient zur Lagerung der Getriebeeingangswelle 24 und der Getriebeausgangswelle 26, über die eine drehmomentübertragende Verbindung zwischen dem Getriebe 16 und dem Schienenfahrzeugrad 12 hergestellt wird. Die Rotationsachsen A2, A3 und A4 der Motorausgangswelle 28, der Kupplungsvorrichtung 18 und der Getriebeeingangswelle 24 erstrecken sich im Ruhezustand der Kupplungsvorrichtung 18 in der gleichen Richtung, d.h. parallel zur Längsachse L des Fahrwerks 100, und deckungsgleich.
Die Achse AI des Schienenfahrzeugrads erstreckt sich hingegen senkrecht zu den Achse A2, A3 und A4 der Motorausgangswelle 28, der Kupplungsvorrichtung 18 und der Getriebeeingangswelle 24.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Antriebsanordnung 10.
Der Motor 14 bzw. seine Motorausgangswelle 28 ist mit der Kupplungsvorrichtung 18 drehmomentübertragend verbunden. Die Kupplungsvorrichtung 18 überträgt das von dem Motor 14 erzeugte Drehmoment auf die Getriebeeingangswelle 24 des Getriebes 16. An der Getriebeeingangswelle 24 ist dazu ein kegelförmig bzw. konisch ausgebildetes Ritzel 30 vorgesehen, das das Drehmoment auf ein Tellerrad 32 des Getriebes 20 überträgt. Die Achse A2/A3/A4 der Getriebeeingangswelle 24 mit dem daran angeordneten Ritzel 30 und die Achse AI des Schienenfahrzeugrads 14 bzw. des Tellerrads 32 sind um 90 Grad zueinander versetzt (siehe Fig. 4).
Die Kupplungsvorrichtung 18 weist zwei fadenverstärkte Gelenkvorrichtungen 34 und 36 auf, die in Form einer elastischen Gelenkscheibe ausgebildet sind. Es wäre jedoch auch denkbar, eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung zu verwenden, die aus mehreren Kupplungslaschen, d.h. aus einer Mehrzahl von Gummikörpern mit einem darin eingebetteten Fadenpaket gebildet werden.
Die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 34 und 36 sind über eine Verbindungsflanschanordnung 38 verbunden, mit der die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 34 bzw. 36 verschraubt sein können. Die Motorausgangswelle 28 weist einen Flansch 40 auf, der mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 36 verbunden ist. In ähnlicher Weise weist die Getriebeeingangswelle 24 einen Flansch 42 auf, der mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 34 verschraubt ist.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht der Antriebsanordnung 10.
Die Halterung 22 lagert die Getriebeeingangswelle 24 und die Getriebeausgangswelle 26 und ist mit einem Gehäuse 44 des Motors 14 verbunden. Die Kupplungsvorrichtung 18 ist zwischen dem Motor 14 und dem Getriebe 16 vorgesehen, und damit antriebsseitig angeordnet. Die Halterung 22 ist im Wesentlichen T-förmig ausgebildet. Die Getriebeeingangswelle 24 und die Getriebeausgangswelle 26 erstrecken sich durch die Halterung 22 und sind in der Halterung 22 gelagert.
Die Verbindungflanschanordnung 38 weist einen ersten Flansch 46 und einen zweiten Flansch 48 auf, die über einen Wellenabschnitt 50 miteinander verbunden sind. An den Flanschen 46 und 48 können Abstandshalter 52 ausgebildet sein, die einen vorbestimmten Abstand zu den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 34 und 36 einstellen.
Die Rotationsachsen A2, A3 und A4 der Motorausgangswelle 28, der Kupplungsvorrichtung 18 und der Getriebeeingangswelle 24 erstrecken sich im Ruhezustand der Kupplungsvorrichtung 18 in der gleichen Richtung sowie deckungsgleich und damit senkrecht zu Achse AI des Rades 12 bzw. der Getriebeausgangswelle 26.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kupplungsvorrichtung 18 mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 34 und der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 36, die beide in Form einer elastischen Gelenkscheibe ausgebildet sind.
Zwischen den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen bzw. den Gelenkscheiben 34 und 36 erstreckt sich die Verbindungsflanschanordnung 38 mit ihren Flanschen 46 und 48, die über einen Wellenabschnitt 50 miteinander verbunden sind. Die Flansche 46 und 48 weisen jeweils Abstandshalter 52 auf, die zur Verbindung der Flansche 46, 48 mit den Gelenkscheiben 34, 36 dienen. Die elastischen Gelenkvorrichtungen 34 und 36 werden mit der Flanschanordnung 38 bzw. mit den Flanschen 46, 48 und deren Abstandshalter 52 über Schrauben 54 verbunden. In gleicher Weise können die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 34 und 36 mit den Schrauben 56 mit den in Fig. 5 nicht gezeigten Flanschen 40, 42 (in Figur 5 nicht gezeigt) der Motorausgangswelle 28 und der Getriebeeingangswelle 24 verschraubt werden. Die Flansche 46 und 48 können Dreiarmflansche oder im Wesentlichen dreiecksförmig ausgebildet sein.
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung 18.
Der Wellenabschnitt 50 der Verbindungsflanschanordnung 38 ist in Form eines Hohlwellenabschnitts ausgebildet. Die Abstandshalter 52 sind einstückig mit den Flanschen 46 und 48 ausgebildet. Die jeweils in Form einer Gelenkscheibe ausgebildeten fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 34 und 36 weisen einen elastischen Körper 58 auf, in den eine Mehrzahl von in Fig. 6 nicht gezeigten Fadenpaketen eingebettet ist. Die Fadenpakete umschlingen jeweils paarweise Kopplungselemente 60, so dass über Zugstrecken der Fadenpakete ein Drehmoment übertragen werden kann. Durch die Kopplungselemente 60 erstrecken sich die Schrauben 54 und 56. Bei vergleichender Ansicht der Fig. 4 bis 6 wird erkennbar, dass die Schrauben 56 antriebsseitig mit dem Flansch 40 der Motorausgangswelle 28 verbunden sind. Die Schrauben 56 werden mit dem Flansch 42 der Getriebeeingangswelle 24 verbunden und sind damit abtriebsseitig angeordnet. Von dem Flansch 40 wird das Drehmoment auf die Gelenkscheibe 36 und von dieser über die Flansche 46 und 48 der Verbindungsflanschanordnung 38 auf die Gelenkscheibe 34 übertragen. Von der Gelenkscheibe 34 wird das Drehmoment auf den Flansch 42 der Getriebeeingangswelle 24 und damit auf das Getriebe 16 übertragen. Das Getriebe 16 treibt mittels der Getriebeausgangswelle 26 das Rad 12 an.
Die nicht gezeigten Fadenpakete umschlingen jeweils ein den Schrauben 54 zugeordnetes Kopplungselement 60 und ein den Schrauben 56 zugeordnetes Kopplungselement 60, so dass über die Fadenpakete und den Gummikörper 58 ein
Drehmoment übertragen werden kann. An den Kopplungselementen 60 sind an deren axialen Enden Bundelemente 62 vorgesehen. Die Bundelemente 62 sind in Form von im Querschnitt L-förmigen Kragen ausgebildet und dienen zur Sicherung der nicht gezeigten Fadenpakete an den Kopplungselementen 60. Zwischen dem Schraubenkopf der Schrauben 54 und 56 ist ferner eine Beilagscheibe 64 vorgesehen, die den Kontakt zu den Kopplungselementen 60 herstellt.
Das Drehmoment wird von dem Motor 14 auf die Kupplungsvorrichtung 18 übertragen. Von der Kupplungsvorrichtung 18 wird das Drehmoment auf das Getriebe 16 übertragen, das einem Schienenfahrzeugrad 12 zugeordnet bzw. über die Getriebeausgangswelle 26 mit diesem Rad verbunden ist. Die Kupplungsvorrichtung 18 dient zum Ausgleich von Relativbewegungen zwischen dem Motor 14 und dem Getriebe 16 und zum Ausgleich von Achsversätzen zwischen den Achsen A2/A3/A4.
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Fahrwerks 100 eines Schienenfahrzeugs mit den vier Antriebsanordnungen 10.
Die Ansicht gemäß Fig.7 entspricht weitestgehend der Ansicht gemäß Fig. 1. Gemäß Figur 7 sind die Getriebe 16 in einem Gehäuse 66 aufgenommen, d.h. Fig. 7 ent- spricht dem tatsächlichen Einbauzustand der Antriebsanordnungen 10. Durch die Gehäuse 66 werden die Getriebe 66 von Umwelteinflüssen geschützt und können das Drehmoment zuverlässig auf das Rad 12 übertragen. In den Gehäusen 66 können Halterungselemente bzw. Lagerungselemente für die Getriebe 16 ausgebildet bzw. vorgesehen sein. Die Form der Gehäuse 66 wird so gewählt, dass die Innenwände (nicht gezeigt) des Gehäuses 66 einen möglichst geringen Abstand zu dem Getriebe 16 aufweisen.
Fig. 8 zeigt eine Draufsicht einer fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 34.
Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 34 gemäß dieser Ausführungsform ist in Form einer Gelenkscheibe ausgebildet. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 34 umfasst eine Mehrzahl von Buchsen 60a, die in Außenbuchsen 60b aufgenommen sind. An den axialen Enden der Außenbuchsen 60b sind Bundelemente 62 vorgesehen. Die Außenbuchsen 60b sowie die Bundelemente 62 sind zumindest abschnittsweise in einen elastischen Körper 58 eingebettet.
Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 34 weist eine zentrale Öffnung O auf, die sich in Richtung der Mittelachse M durch die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 34 erstreckt.
Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie IX-IX in Fig. 8.
In Fig. 9 sind die Fadenpakete 68a, 68b und 70 erkennbar, die paarweise die Außenbuchsen 60b sowie die in den Außenbuchsen 60b aufgenommenen Buchsen 60a umschlingen. Die beiden Fadenpakete 68a und 68b weisen den gleichen Querschnitt auf, der kleiner als der Querschnitt des Fadenpakets 70 ist. Im Betrieb der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 34 werden die Fadenpakete 68a und 68b auf Druck belastet, wohingegen das Fadenpaket 70 im Betrieb der fadenverstärkten
Gelenkvorrichtung 34 im Wesentlichen auf Zug belastet wird. Wie die Außenbuchsen 60a und die Bundelemente 62 sind auch die Fadenpakete 68a, 68b und 70 zumindest teilweise in den elastischen Körper 58 eingebettet.
Die Bundelemente 62 sind im Querschnitt L-förmig ausgebildet und umfassen einen an der Außenbuchse 60b anliegenden rohrförmigen Abschnitt sowie einen sich in radialer Richtung erstreckenden Abschnitt. Die Bundelemente 62 dienen zur axialen Fixierung der Fadenpakete 68a, 68b und 70 an der Außenbuchse 60b. Dazu können die Bundelemente 62 beispielsweise auf die Außenbuchsen 60b aufgepresst werden. Die Buchsen 60a wiederum werden in den Außenbuchsen 60b aufgenommen.
Die Fadenpakete 68a, 68b und 70 umschlingen paarweise die Buchsen 60a, 60b, so dass die Fadenpakete 68a, 68b und 70 einen geschlossenen Ring zur Drehmomentübertragung bilden.
Fig. 10 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung 118 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Die Kupplungsvorrichtung 118 weist einen ersten Flansch 140 und einen zweiten Flansch 142 auf. Die Flansche 140, 142 sind über Schrauben 156 mit den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134 und 136 verbunden. Die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134, 136 sind gemäß dieser Ausführungsform jeweils als ein einziger Gelenkkörper, d.h. als eine Gelenkscheibe, ausgebildet. Ein derartiger Gelenkkörper 134, 136 benötigt relativ wenig Bauraum in axialer Richtung. Zwischen den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134 und 136 ist ein scheibenförmiges Verbindungselement 168 vorgesehen, das die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134, 136 miteinander koppelt. Das scheibenförmige Verbindungselement 168 weist Anschlussstücke 170 und 172 zur Verbindung mit den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134 und 136 auf. Die Anschlussstücke 170 dienen zur Verbindung mit der Gelenkvorrichtung 134. Die Anschlussstücke 172 dienen zur Verbindung mit der Gelenkvorrichtung 136. Die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134 und 136 sind über die Schrauben 154 mit dem scheibenförmigen Verbindungselement 168 verbunden. Dazu legen sich die Anschlussstücke 170, 172 mit ihren axialen Stirnflächen an die jeweilige fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 134 und 136 an. Der Flansch 140 weist vier Verbindungsabschnitte 140a, 140b, 140c und 140d auf, die zur Verbindung mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 134 mittels der Schrauben 156 dienen. In ähnlicher Weise weist der Flansch 142 vier Verbindungsabschnitte auf, von denen in Fig. 10 lediglich die Verbindungsabschnitte 142b und 142c gezeigt sind.
Fig. 11 zeigt eine Draufsicht der Kupplungsvorrichtung 118.
In Fig. 11 ist der erste Flansch 140 mit seinen vier Verbindungsabschnitten 140a, 140b, 140c, 140d erkennbar. Der Flansch 140 ist über die Schrauben 156 mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 134 verbunden. Die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 134 ist wiederum über die Schrauben 154 mit dem in Fig. 11 nicht gezeigten scheibenförmigen Verbindungselement verbunden. Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XII-XII in Fig. 11.
Der Flansch 140 weist einen Flanschabschnitt 176 auf, an dem sich die Verbindungsabschnitte (in Fig. 12 nur der Verbindungsabschnitt 140c gezeigt) befinden. Neben dem Flanschabschnitt 176 umfasst der Flansch 140 ebenfalls einen rohrförmigen Abschnitt 178, der sich in Richtung der Mittelachse M erstreckt. Der Rohrabschnitt 178 des Flanschabschnitts 140 erstreckt sich durch die zentrale Öffnung 0 der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 134 hindurch.
Der zweite Flansch 142 weist ebenfalls einen Flanschabschnitt 180 auf. Der Flanschabschnitt 180 ist mit den Verbindungsabschnitten (nur 142c gezeigt) und einem Rohrabschnitt 182 ausgeführt. Der Rohrabschnitt 182 erstreckt sich in Richtung der Mittelachse M durch die zentrale Öffnung O der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 136. Die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134 und 136 sind dementsprechend in axialer Richtung zwischen den Flanschabschnitten 176, 180 der Flansche 140 und 142 angeordnet.
Die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134 und 136 sind über das scheibenförmige Verbindungselement 168 miteinander verbunden. Das scheibenförmige Verbindungselement 168 weist Anschlussstücke 170 und 172 an seinen axialen
Seitenflächen auf. Die Anschlussstücke 170 legen sich mit ihren Stirnflächen an die Buchsen 60a der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134, 136 an. Anders ausgedrückt stützen sich die Buchsen 60a der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134, 136 an den axialen Stirnflächen der Anschlussstücke 170, 172 ab. Die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134, 136 werden somit mittels der Schrauben 154 mit den Beilagscheiben BS an das scheibenförmige Verbindungselement 168 geschraubt bzw. zwischen dem Schraubenkopf der Schrauben 154 und den Beilagscheiben BS und der axialen Stirnfläche der Anschlussstücke 170, 172 geklemmt. Ebenso wie die Flansche 140, 142 weist das scheibenförmige Verbindungselement 168 vier Verbindungsabschnitte zur Verbindung mit den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134 und 136 auf.
Durch die Anschlussstücke 170 und 172 sowie das plattenförmige Verbindungselement 168 erstreckt sich eine Durchgangsöffnung 174. In die Durchgangsöffnung 174 können sowohl die Schrauben 154 zur Befestigung der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 134 als auch die Schrauben 154 zur Befestigung der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 136 eingeschraubt werden. Das scheibenförmige Verbindungselement 168 ist derart ausgebildet und dimensioniert, dass es von den fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134 und 136 gelöst und in radialer Richtung entnommen werden kann. Im Anschluss daran können die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134 und 136 von dem ersten Flansch 140 und dem zweiten Flansch 142 gelöst und ebenfalls in radialer Richtung entnommen werden. Die radiale Entnahme des Verbindungselements 168 und der Gelenkvorrichtung 134 und 136 vereinfacht die Wartung, Montage und Demontage der Kupplungsvorrichtung 168 in erheblichen Umfang.
Die Erstreckung des scheibenförmigen Verbindungselements 168 entspricht im Wesentlichen der axialen Erstreckung der Flanschabschnitte 176 und 180 der Flansche 140, 142. Die axiale Erstreckung AE des scheibenförmigen Verbindungselements 168 ist in axialer Richtung jedoch kleiner als die axiale Erstreckung der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134 und 136. Das scheibenförmige Verbindungselement 168 kann jedoch auch andersartig dimensioniert sein, solange die radiale Entnehmbarkeit aus der Kupplungsvorrichtung 118 sichergestellt ist.
Die Schrauben 156 dienen zur Verbindung der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134, 136 mit den Verbindungsabschnitten 140c, 142c der Flansche 140, 142. Zur Befestigung der fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134 und 136 weisen die Flansche 140, 142 an ihren Verbindungsabschnitten 140c, 142c Befestigungsvorsprünge BV auf, an die sich die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134, 136 mit den Buchsen 60a und 60b anlegen können. Die fadenverstärkten Gelenkvorrichtungen 134, 136 werden dementsprechend zwischen den Schraubenköpfen 156 mit den Beilagscheiben BS und den Befestigungsvorsprüngen BV geklemmt.
Die Kupplungsvorrichtung 118 wird häufig antriebsseitig ein einem Schienenfahrzeug eingesetzt.
Fig. 13 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß dieser Ausführungsform sind der erste Flansch 240 und der zweite Flansch 242 an derselben axialen Seite der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 234 vorgesehen. Der erste Flansch 240 weist sechs Flanscharme 240a bis 240f auf. In ähnlicher Weise weist der zweite Flansch 242 sechs Flanscharme 242a bis 242f auf, die jeweils zwischen zwei Flanscharme 240a bis 240f des ersten Flansches 240 eingreifen. Die Flanscharme 240a bis 240f des ersten Flansches 240 sind über die Schrauben 254 mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 234 verschraubt. Die Flanscharme 242a bis 242f des zweiten Flansches 242 sind über die Schrauben 256 mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 234 verbunden.
Fig. 14 zeigt eine Draufsicht der Kupplungsvorrichtung 218.
In Fig. 14 sind wiederum die Flanscharme 240a bis 240f des ersten Flansches 240 und die Flanscharme 242a bis 242f des zweiten Flansches 242 erkennbar, die über die Schrauben 254, 256 mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 234 verschraubt sind.
Fig. 15 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XV-XV in Fig. 15.
Der erste Flansch 240 ist im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und weist eine zentrale Öffnung 284 mit einer Verzahnung auf.
Der zweite Flansch 242 erstreckt sich mit seinem rohrförmigen Abschnitt 286 durch die zentrale Öffnung O der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 234. Ausgehend von diesem rohrförmigen Abschnitt 286 erstrecken sich die Arme 242b abgewinkelt nach radial auswärts, um mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 234 verbunden werden zu können.
Der Flanscharm 242b ist mittels der Schraube 256 mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 234 verbunden. Der rohrförmige Abschnitt 286 des zweiten Flansches 242 weist ebenfalls eine Verzahnung zur Verbindung mit einem Wellenabschnitt oder ähnlichem auf.
Fig. 16 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung 318 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Kupplungsvorrichtung neben dem ersten Flansch 340 und dem zweiten Flansch 342 einen zusätzlichen Flansch 388. Der erste Flansch 340 weist vier Flanscharme auf, von denen in Fig. 16 die Flanscharme 340a, 340b und 340c gezeigt sind. Die Flanscharme 340a, 340b und 340c des ersten Flansches 340 sind über die Schrauben 356 mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 334 verschraubt. Der zweite Flansch 342 weist ebenfalls Flanscharme auf, von denen in Fig. 16 nur der Flanscharm 342b erkennbar ist. Der Flanscharm 342b ist über eine Schraube 354 mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 343 verschraubt. Der zusätzliche Flansch 388 erstreckt sich außen um den zweiten Flansch 342 herum und weist Verbindungsabschnitte 388a und 388b auf, die über die Schrauben 354 mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 334 verschraubt sind. Wird beispielsweise der erste Flansch 340 angetrieben, können mit einer derartigen Kupplungsvorrichtung mittels der Flansche 342 und 388 zwei Abtriebe angetrieben werden.
Der erste Flansch 340 weist eine sich in axialer Richtung erstreckende Nut N zur Verbindung mit einem nicht gezeigten Wellenabschnitt auf.
Fig. 17 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Kupplungsvorrichtung 318.
In Fig. 17 ist erkennbar, wie der zusätzliche Flansch 388 den zweiten Flansch 342 umgibt, d.h. koaxial mit dem zweiten Flansch 342 angeordnet ist. Ähnlich wie der erste Flansch 340 weist auch der zweite Flansch 342 eine Nut N zur Verbindung mit einem nicht gezeigten Wellenabschnitt auf. Der zusätzliche Flansch 388 weist eine an seiner Stirnfläche vorgesehene Verzahnung 390 zur Verbindung mit weiteren anzutreibenden Komponenten auf.
Der zweite Flansche 342 und der weitere Flansch 388 sind in Umfangsrichtung der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 334 wechselweise mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 334 verschraubt. Der erste Flansch 340 ist mit seinem Flanscharm 340a mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 334 verschraubt. In Umfangsrichtung folgen nun ein Verbindungsabschnitt 342a des zweiten Flansches 342 und ein Verbindungsabschnitt 388b des weiteren Flansches 388 bis wieder ein Verbindungsabschnitt des ersten Flansches 340 folgt.
Fig. 18 zeigt eine Draufsicht der Kupplungsvorrichtung 318, in der der zweite Flansch 342 und der weitere Flansch 388 mit seiner Verzahnung 390 erkennbar sind.
Fig. 19 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XIX-XIX in Fig. 18.
Der erste Flansch 340 ist über die Schrauben 356 mit der fadenverstärkten Gelenkvorrichtung 334 verschraubt. Die Verschraubung erfolgt in den Verbindungsabschnitt 340a des ersten Flansches 340. Dazu sind an dem Verbindungsabschnitt 340a Befestigungsvorsprünge BV ausgebildet, an die sich die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 334 mit ihren Buchsen 60 anlegen kann. Die Buchsen 60 der fadenverstärkten Ge- lenkvorrichtung 334 werden somit zwischen den Schrauben köpfen der Schrauben 356 bzw. den Beilagscheiben BS und dem Befestigungsvorsprung BV geklemmt.
Der weitere Flansch 388 erstreckt sich in radialer Richtung um den zweiten Flansch 342 herum.
Fig. 20 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Kupplungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
Die fünfte Ausführungsform der Erfindung entspricht im Wesentlichen der dritten Ausführungsform, die mit Bezug auf die Figuren 13 und 14 beschrieben wurde.
Der einzige wesentliche Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen besteht darin, dass die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 434 nicht von einem elastischen Körper gebildet wird, sondern sich aus einer Vielzahl von laschenförmigen Verbindungselementen 434a und 434b zusammensetzt.
Jeder der Flanscharme 440a bis 440f und 442a bis 442f ist mittels der Schrauben 454 und 456 mit jeweils einem laschenförmigen Verbindungselement 434a und einem laschenförmigen Verbindungselement 434b gekoppelt. Die Flanscharme 440a bis 440f und 442a bis 442f weisen ein Gewinde auf, in das die Schrauben 454 und 456 eingeschraubt werden können.
Fig. 21 zeigt eine Draufsicht der Kupplungsvorrichtung 418.
Fig. 22 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXII-XXII in Fig. 21.
In Fig. 22 sind die laschenförmigen Verbindungselemente 434a und 434b erkennbar.
Die laschenförmigen Verbindungselemente 434a und 434b weisen jeweils ein Fadenpaket 68 auf, das über Bundelemente 62 axial an den Buchsen 60 gesichert wird. Durch die Kupplungselemente 434a, 434b bzw. deren Buchsen 60 erstreckt sich eine Innenbuchse 92, die die beiden Kupplungselemente 434a und 434b miteinander verbindet. Jeweils zwei laschenförmige Kupplungselemente 434a und 434b werden über die Schrauben 454 und 456 mit einem der Flanscharme 442e bzw. 440c des ersten Flansches 440 und des zweiten Flansches 442 verschraubt, d.h. die Buchsen 60, 92 der Kupplungselemente 434a und 434b werden zwischen den Schrauben 454 mit den Beilagscheiben BS und den jeweiligen Flanscharmen 440a bis 440f, 442a bis 442f geklemmt.
Fig. 23 zeigt eine perspektivische Ansicht einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.
Die sechste Ausführungsform entspricht weitestgehend der mit Bezug auf die Figuren 16 bis 19 beschriebenen vierten Ausführungsform.
Der einzige Unterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen liegt darin, dass bei dieser Ausführungsform der die fadenverstärkte Gelenkvorrichtung 534 sich aus mehreren laschenförmigen Kupplungselementen 534a und 534b zusammensetzt.
Jeder der Flansche 540, 542 und 588 ist über die Schrauben 554 und 556 mit einem laschenförmigen Kupplungselement 534a und einem laschenförmigen Kupplungselement 534b verschraubt.
Die laschenförmigen Kupplungselemente sind identisch zu den Kupplungslaschen 434a und 434b der fünften Ausführungsform der Erfindung ausgebildet.
Fig. 24 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 25 zeigt eine Draufsicht der Kupplungsvorrichtung 518.
Fig. 26 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie XXV-XXV in Fig. 25.
Die laschenförmigen Verbindungselemente 534a und 534b weisen jeweils ein Fadenpaket 68 auf, das über Bundelemente 62 axial an den Buchsen 60 gesichert wird. Durch die Kupplungselemente 534a, 534b bzw. deren Buchsen 60 erstreckt sich eine Innenbuchse 92, die die beiden Kupplungselemente 534a und 534b miteinander verbindet. Jeweils zwei laschenförmige Kupplungselemente 534a und 534b werden über die Schrauben 554 und 556 den Flanschen 540, 542, 588 verschraubt.

Claims

Patentansprüche
1. Kupplungsvorrichtung (18) zum Verbinden eines Motors mit einem Getriebe eines Fahrzeugs, insbesondere eines Schienenfahrzeugs, mit wenigstens einer ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (36), wenigstens einem ersten Flansch (40), der dem Motor (14) zugeordnet ist, und wenigstens einem zweiten Flansch (42), der dem Getriebe (16) zugeordnet ist,
wobei die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (36) den dem Motor (14) zugeordneten Flansch (40) und den dem Getriebe (16) zugeordneten zweiten Flansch (42) miteinander koppelt.
2. Kupplungsvorrichtung (18) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (34,36) wenigstens ein laschenförmiges Fadenpaket zur Drehmomentübertragung aufweist.
3. Kupplungsvorrichtung (18) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (34, 36) wenigstens ein angetriebenes und wenigstens ein abgetriebenes Kopplungselement (60) aufweist, die über das wenigstens eine laschenförmige
Fadenpaket miteinander gekoppelt sind.
4. Kupplungsvorrichtung (18) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (34, 36) wenigstens einen elastischen Körper (58) aufweist, in den zumindest abschnittsweise das wenigstens eine Fadenpaket und die Kopplungselemente (60) eingebettet sind.
5. Kupplungsvorrichtung (18) nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (34, 36) von mehreren elastischen Körpern gebildet wird, die jeweils wenigstens eine Faden paket aufweisen.
6. Kupplungsvorrichtung (18) nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (34, 36) eine Mehrzahl von laschenförmigen Fadenpaketen aufweist, die ring- förmig angeordnet und jeweils über wenigstens ein Kopplungselement (60) miteinander verbunden sind.
7. Kupplungsvorrichtung (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (36) zum Koppeln mit dem wenigstens einen ersten Flansch (40), der dem Motor (14) zugeordnet ist, und wenigstens eine zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (34) zum Koppeln mit dem wenigstens einen zweiten Flansch (42) angeordnet ist, der dem Getriebe (16) zugeordnet ist, wobei die wenigstens eine erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (36) und die wenigstens eine zweite fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (34) über wenigstens eine Verbindungsanordnung (38) miteinander verbunden sind.
8. Kupplungsvorrichtung (18) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Verbindungsanordnung (38) wenigstens einen Wellenabschnitt (50) umfasst, der sich zwischen wenigstens zwei Verbindungsflanschen (46, 48) erstreckt.
9. Kupplungsvorrichtung (118) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung wenigstens ein scheibenförmiges Verbindungselement (168) umfasst, das die wenigstens eine erste fadenverstärkte Gelenkvorrichtung (134) und die wenigstens eine zweite fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (136) miteinander koppelt.
10. Kupplungsvorrichtung (118) nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine scheibenförmige Verbindungselement (168) sich senkrecht zur Mittelachse M der Kupplungsvorrichtung (118) erstreckt.
11. Kupplungsvorrichtung (118) nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine scheibenförmige Verbindungselement (168) wenigstens ein Anschlussstück (170, 172) zur Kopplung mit der wenigstens einen ersten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (134) und der wenigstens einen zweiten fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (136) aufweist.
12. Kupplungsvorrichtung (18) nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Verbindungsflanschanordnung (38) wenigstens einen Abstandshalter (52) aufweist, der einen vorbestimmen Ab- stand zwischen der wenigstens einen Verbindungsflanschanordnung (38) und wenigstens einer von erster und zweiter fadenverstärkter Gelenkvorrichtung (34, 36) einstellt.
13. Kupplungsvorrichtung (318) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass neben dem wenigstens einen ersten Flansch (340) und dem wenigstens einen zweiten Flansch (342) ein weiterer Flansch (388) mit der wenigstens einen fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (334) verbunden ist.
14. Kupplungsvorrichtung (418) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine erste Flansch (440) und der wenigstens eine zweite Flansch (442) an derselben axialen Fläche der wenigstens einen fadenverstärkten Gelenkvorrichtung (434) angeordnet sind.
15. Antriebsanordnung (10) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Schienenfahrzeug,
mit wenigstens einem Motor (14) und wenigstens einem Getriebe (16), das wenigstens einem anzutreibenden Fahrzeugrad (12) zugeordnet ist, wobei eine Kupplungsvorrichtung (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist, die einen dem wenigstens einen Motor (14) zugeordneten ersten Flansch (40) und einen dem wenigstens einen Getriebe (16) zugeordneten zweiten Flansch (42) miteinander verbindet.
16. Antriebsanordnung (10) nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rotationsachse (A3) der wenigstens einen Kupplungsvorrichtung (18) und die Rotationsachse wenigstens einer Getriebeeingangswelle (A2) im Wesentlichen in der gleichen Richtung erstrecken.
17. Antriebsanordnung (10) nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (10) wenigstens eine Halterung (22) aufweist, an der die wenigstens eine Getriebeeingangswelle (24) gelagert ist.
18. Schienenfahrzeug mit wenigstens einer Antriebsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 15 bis 17.
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