Aus der Praxis bekannte Antriebsstränge der voranstehend genannten Art werden insbesondere unter Tage zum Antrieb von Kettenförderern für schwere Lasten eingesetzt. Das Getriebe ist bei diesen bekannten Antriebssträngen über eine hydraulische Turbokupplung an den Antriebsmotor angeschlossen. Die Turbokupplung ermöglicht es aufgrund der nicht starren Verkopplung von Antriebsmotor und Getriebe, das Antriebsmoment des Antriebsmotors elastisch auf die angetriebene Anlage zu übertragen. Durch dieses elastische Kraftübertragungsverhalten ist zum einen ein langsames, Überlastungen des Antriebs vermeidendes Anfahren des Förderes möglich. Zum anderen ermöglicht die Elastizität einer solchen Turbokupplung den sicheren Ausgleich von Belastungsspitzen, welche durch schwankende Belastungen der angetriebenen Anlage verursacht werden.

Der Zweck der zum Festhalten der Eingangswelle des Getriebes vorgesehenen Bremse besteht bei Antriebssträngen der voranstehend erläuterten Art darin, die Welle des Getriebes zu blockieren, um die angetriebene Anlage bei getrennter Kupplung schnell zum Stillstand bringen zu können. Dies ist bei Gefahr erforderlich. Darüber hinaus wird die Bremse beispielsweise genutzt, um eine Bewegung der Kette eines Kettenförderers beim Spannen zu verhindern.

Ein Problem bei der Verwendung von Turbokupplungen zum Ankoppeln eines Getriebes an einen Antriebsmotor besteht darin, daß bei Gefahr die Verbindung zwischen Getriebe und Motor nicht ohne weiteres plötzlich getrennt werden kann.

Statt dessen muB stets eine gewisse Zeitverzögerung in Kauf genommen werden. Diese entsteht dadurch, daß die Verbindung zwischen der Eingangs-und Ausgangswelle der Kupplung erst getrennt ist, wenn die Hydraulikflüssigkeit der Kupplung zum meisten Teil abgelaufen ist. Die hierfür benötigte Zeitspanne hat sich in der Praxis in vielen Fällen als zu lang erwiesen.

Um das Problem des zu großen Zeitbedarfs beim Auskuppeln einer Turbokupplung zu lösen, ist vorgeschlagen worden, anstelle einer Turbokupplung eine Reibkupplung zum Ankoppeln des Getriebes an den Motor vorzusehen. Ein solcher Antriebsstrang ist beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE 38 21 319 A1 beschrieben. Der bekannte Antriebsstrang weist einen Antriebsmotor, ein von dem Antriebsmotor angetriebenes Planetengetriebe und eine druckbeaufschlagbare Lamellenkupplung auf. Die Lamellenkupplung bildet mit dem Planetengetriebe eine in einem gemeinsamen Gehäuse untergebrachte Baueinheit. Sie ist zentrisch bezogen auf die Sonnenradachse des @ Planetengetriebes angeordnet und überträgt das Stützmoment des Sonnenrades auf das Gehäuse, wenn sie in Eingriff ist.

Ist die Lamellenkupplung dagegen außer Eingriff, wird kein Drehmoment an das angetriebene Aggregat übertragen.

Bei dem bekannten Antriebsstrang arbeitet der Antriebsmotor über ein zwischengeschaltetes Vorsatzgetriebe auf den Planetenträger. Dadurch wird auch bei vorgegebenem Planetengetriebe eine große Übersetzungsbreite erreicht, welche es ermöglicht, das Getriebe auf einfache Weise an unterschiedliche Antriebsverhältnisse anzupassen. Ein weiterer Vorteil der bekannten Kupplungs-/ Getriebekombination ist ihre geringe Baulänge, die durch die direkte Verkopplung von Kupplung und Getriebe in einem Gehäuse ermöglicht wird. Als nachteilig erweisen sich bei dem bekannten Antriebsstrang jedoch die relativ hohen Herstellungskosten. Diese sind insbesondere dadurch bedingt, daß ein erheblicher technischer Aufwand erforderlich ist, um auch bei dem bekannten Antriebsstrang ein Festsetzen der Antriebswelle durch eine Bremse durchführen zu können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mit einfachen Mitteln einen Antriebsstrang der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher im Falle einer Betriebsstörung das sichere und schnelle Unterbrechen der Kraftübertragung ermöglicht und bei dem gleichzeitig der Aufwand für das Festhalten gering ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kupplungseinrichtung eine Lamellenkupplung mit einer von der Drehung der Kupplungseingangswelle oder der Kupplungsausgangswelle entkoppelten Betätigungseinrichtung ist, daß die Kupplungsausgangswelle mit einer Drehzahl dreht, die mindestens gleich der Drehzahl der Kupplungseingangswelle ist, daß die Kupplungseingangswelle und die Kupplungsausgangswelle über ein Planetengetriebe miteinander verkoppelt sind und daß die Lamellenkupplung mit einem Rad des Planetengetriebes zusammenwirkt, welches mit einer gegenüber der Drehzahl der Kupplungseingangswelle verminderten Drehzahl dreht.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang ist eine Lamellenkupplung vorgesehen, welche mit einem Planetengetriebe zusammenwirkt. Dabei ist die Lamellenkupplung über eine Betätigungseinrichtung kuppelbar, welche drehentkoppelt angeordnet ist. Diese drehentkoppelte Anordnung der Betätigungseinrichtung ermöglicht ein sicheres Schalten der Kupplung auch bei hohen Drehzahlen. Die Verkupplung von Kupplungsein-und Kupplungsausgangswelle über ein Planetengetriebe ermöglicht es darüber hinaus, die Lamellenkupplung an einer Stelle des Kraftflusses vorzusehen, bei der eine gegenüber der Eingangsdrehzahl verminderte Drehzahl vorliegt. Auf diese Weise können auch die fest mit der Eingangs-oder Ausgangswelle verkoppelten Lamellen der Kupplung mit einer gegenüber der Antriebsdrehzahl verminderten Drehzahl umlaufen. So ist ein Kuppeln der Lamellenkupplung trotz hoher Antriebsdrehzahlen bei niedriger Reibgeschwindigkeit und geringer Reibflächenzahl möglich. Zudem ist durch die verminderte Drehgeschwindigkeit der Kupplungselemente sichergestellt, daß diese bei Verwendung einer Ölsumpfschmierung auch bei der Übertragung großer Leistungen ausreichend gekühlt werden. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung können die Einzellamellen auch durch eine Beaufschlagung Drucköl zusätzlich gekühlt werden.

An die ein eigenes Getriebe umfassende Kupplung ist erfindungsgemäß in herkömmlicher Weise ein Getriebe angeschlossen, über welches die Anlage angetrieben ist.

Dies ermöglicht es, in ebenso herkömmlicher Weise eine Bremse auf die Eingangswelle des Getriebes einwirken zu lassen, um die angetriebene Anlage schnell anzuhalten.

Da die Bremse auf die Eingangswelle des Getriebes wirkt und diese mit mindestens der gleichen Drehzahl dreht, wie die Eingangswelle der Kupplung, muß die Bremse infolgedessen nur relativ geringe Haltemomente ausüben. Daher kann im Unterschied zum Stand der Technik, bei dem die Kupplung und das untersetzende Getriebe eine Baueinheit bilden, bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Antriebsstrang eine kostengünstige herkömmliche Bremse von geringer Leistung verwendet werden. Überraschenderweise ist festgestellt worden, daß sich auf diese Weise ein mit hoher Betriebssicherheit und schnellen Reaktionszeiten ausgestatteter Antriebsstrang zur Verfügung stellen läßt, dessen Herstellkosten trotz des für die Herstellung der Kupplung erhöhten Aufwands geringer sind als bei einem Antriebsstrang, bei dem die Kupplung und das untersetzende Getriebe unmittelbar miteinander kombiniert sind. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung eines Antriebsstrangs besteht darin, daß bestehende Antriebsstränge der eingangs genannten Art auf einfache Weise zu erfindungsgem ßen umgerüstet werden können.

Eine eine kompakte Bauform ermöglichende Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die @ <BR> <BR> <BR> Kupplungseingangs-und die Kupplungsausgangswelle auf ihren einander zugeordneten Enden jeweils ein Zahnrad tragen, daß mit jedem dieser Zahnräder jeweils ein Planetenzahnrad kämmt, daß die Planetenzahnräder gleichzeitig mit jeweils einem innenverzahnten Hohlrad kämmen, daß die Planentenzahnräder auf einer gemeinsamen Achse gelagert sind, daß eines der Hohlräder feststeht, daß das andere Hohlrad drehbeweglich gelagert ist, und daß die Drehstellung dieses Hohlrades mittels der Lamellenkupplung fixierbar ist. Im Hinblick auf eine einfach durchzuführende Verwirklichung eines derart ausgestalteten Planetengetriebes ist es in diesem Zusammenhang besonders vorteilhaft, wenn die gemeinsame Achse der Planetenzahnräder von einem um die gemeinsame Drehachse der Kupplungseingangswelle und der Kupplungsausgangswelle drehbeweglichen Planetenträger getragen sind. Darüber hinaus kann der Planetenträger eine Außenverzahnung aufweisen, über die eine Pumpe angetrieben ist. Diese Pumpe kann unter anderem den für das Betätigen der Betätigungseinrichtung der Kupplung erforderlichen Öldruck zur Verfügung stellen, wenn diese mittels einer Druckflüssigkeit steuerbar ist.

Vorzugsweise ist die Kupplungseinrichtung derart ausgelegt, daß mittels der Kupplungseinrichtung bei eingeschaltetem Antriebsmotor in Abhängigkeit von der jeweils übertragenen Leistung die Anfahrzeiten variierbar sind. Auf diese Weise können bei eingeschaltetem Antriebsmotor, je nach Leistungsbereich, unterschiedliche Anfahrzeiten mit und ohne Anfahrreglung realisiert werden. So ist es möglich, in Abhängigkeit von der jeweiligen Belastung des Kettenförderers den Kettenförderer entsprechend der Leistungsfähigkeit und dem Leistungsverhalten des Antriebsmotors anzufahren.

Günstig ist es auch, wenn eine Durchschalteinrichtung vorgesehen ist, mittels der die Kupplungseinrichtung nach dem Anfahren schlupffrei durchschaltbar ist. Nach dem Anfahren des Kettenförderers kann mittels einer solchen Durchschalteinrichtung die Eingangswelle der Kupplungseinrichtung drehfest mit der Ausgangswelle verbunden werden, so daß die Antriebsmomente in diesem Betriebszustand verlustfrei übertragen werden.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Antriebsstrang besteht darin, daß er mit mindestens einem weiteren Anstriebsstrang gemeinsam den Kettenförderer antreiben kann. In diesem Fall ist es günstig, wenn eine Drehzahlanpassung der Antriebsstränge mittels einer Verstellung des Schlupfes der Kupplungseinrichtung durchführbar ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit vom Auftreten eines Notstop-Signals die Kupplungseinrichtung die Verbindung zwischen Kettenförderer und dem Antriebsmotor trennt, welcher weiterhin mit Betriebsdrehzahl umläuft. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung übernimmt die Kupplung bei einem Stillsetz-Signal die Schaltfunktion, während der Antriebsmotor selbst nicht abgeschaltet wird.

Ist eine Bremse vorgesehen ist, welche die mit der Kupplungsausgangswelle verbundenen, drehenden Elemente des Antriebsstrangs bei freigeschalteter Bremse abbremst, so kann der Kettenförderer innerhalb kürzester Zeit mit hoher Sicherheit zum Stillstand gebracht werden.

Selbstverständlich kann es sich bei dieser Bremse um diejenige Bremse handeln, welche zum Festhalten der Eingangswelle des Getriebes vorgesehen ist.

Günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Bremse nach dem Abbremsen eine Haltekraft ausübt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Kettenförderer nach dem Abbremsen nicht selbsttätig und ungehindert zu laufen beginnt, wenn auf ihm beispielsweise Lasten über eine Steigung transportiert werden. Zusätzlich kann die Bremse während des Spannens der Kette des Kettenförderers ein Bremsmoment ausüben, welches einen Antrieb des Kettenförderers bei geringer Geschwindigkeit ermöglicht und welches gleichzeitig ausreicht, um bei einer Unterbrechung des Antriebs den Kettenförderer gebremst zu halten. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist die integrierte Bremse so ausgelegt, daß damit auch das Spannen der Lastmasse des Kettenförderers möglich ist. So kann der Kettenförderer bei gleichzeitig wirksamer Bremse in Schleichfahrt mittels des Antriebsstranges angetrieben werden, bis seine Kette gespannt ist. Dabei ist das aufgebrachte Bremsmoment so groß, daß bei einer Unterbrechung des Antriebs ein selbsttätiges Zurücklaufen des Förderers verhindert wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Ansicht : Fig. 1 einen zum Antrieb eines Kettenförderers verwendeten Antriebsstrang in seitlicher Ansicht ; Fig. 2 eine in dem Antriebsstrang eingesetzte Kupplung im Schnitt.

Der Antriebsstrang 1 umfaßt einen Antriebsmotor 2, eine Kupplungseinrichtung 3, eine Bremseinrichtung 7 und ein Getriebe 8. An das Getriebe 8 ist die nicht dargestellte Antriebswelle des ebenfalls nicht dargestellten Kettenförderers angeschlossen.

Die Kupplungseinrichtung 3 weist ein Gehäuse 30 auf. In dem Gehäuse 30 ist eine Kupplungseingangswelle 31 gelagert, welche mit der Antriebswelle 20 des Antriebsmotors 2 verbunden ist. Die Kupplungseingangswelle 31 trägt an ihrem vorderen, von dem Antriebsmotor 2 abgewendeten Ende ein Zahnrad 311. Das Zahnrad 311 bildet das Sonnenrad für ein erstes Planetenzahnrad 32, welches auf einer Achse 33 drehbar gelagert ist. Zusätzlich kämmt das Planetenzahnrad 32 mit einem ersten drehfest mit dem Gehäuse 30 verbundenen Hohlrad 34, welches zentrisch zur zentralen Drehachse D der Kupplungseinrichtung 3 angeordnet ist.

Die Achse 33 ist in einem Planetenträger 35 gehalten, welcher um die zentrale Drehachse D der Kupplungseinrichtung 3 dreht. Auf der Achse 33 ist ein zweites Planetenzahnrad 36 drehbar gelagert, welches mit einem zweiten Hohlrad 37 kämmt. Das dem zweiten Planetenzahnrad 36 zugeordnete Sonnenrad ist durch ein Zahnrad 381 gebildet, welches am freien Ende der Kupplungsausgangswelle 38 ausgebildet ist. Die Übersetzungsverhältnisse zwischen dem ersten Zahnrad 311, dem ersten Planetenrad 32 und dem ersten Hohlrad 34 sind die gleichen wie die Übersetzungsverhältnisse zwischen dem zweiten Zahnrad 381, dem zweiten Planetenrad 36 und dem@ zweiten Hohlrad 37.

Das zweite Hohlrad 37 ist drehbar auf dem Planetenträger 35 gelagert und mit einem Ring 401 verbunden, welcher koaxial zur Drehachse D der Kupplungseinrichtung 3 ausgerichtet ist. Der Ring 401 trägt an einem seiner vorderen freien Stirn zugeordneten Abschnitt seiner Innenseite ringförmige und beabstandet zueinander angeordnete Lamellen 402, die drehfest, jedoch in einer auf der Innenseite des Rings 401 ausgebildeten Längsverzahnung 403 achsial verschiebbar mit dem Ring 401 verbunden sind. In jedem Zwischenraum zwischen den Lamellen 402 ist jeweils eine ringförmige Lamelle 404 angeordnet. Die Lamellen 404 sind drehfest und ebenfalls in einer auf dessen Außenseite ausgebildeten Längsverzahnung 405 in achsialer Richtung verschiebbar mit einem Zangenring 406 verbunden. Der Zangenring 406 ist koaxial zur Drehachse D ausgerichtet und drehfest mit dem Gehäuse 30 der Kupplungseinrichtung 3 verkoppelt.

Auf die durch den Ring 401, die Lamellen 402,404 und den Zangenring 406 gebildete Lamellenkupplung 40 wirkt der Betätigungsring 501 einer Betätigungseinrichtung 50. Der Betätigungsring 501 ist in einer umlaufenden Nut 502 eines Zylinderrings 503 der Betätigungseinrichtung 50 achsial verschiebbar gehalten. Dabei sind die Außenkontur des Betätigungsrings 501 und die Kontur der Nut 502 des Zylinderings 503 stufenförmig derart aufeinander abgestimmt, daß zwischen dem Zylinderring 503 und dem Betätigungsring 501 eine umlaufende Druckkammer 504 gebildet ist. Die Druckkammer 504 ist über nicht gezeigte Druckleitungen an eine ebenfalls nicht dargestellte hydraulische Steuereinrichtung angeschlossen.

Die nicht dargestellte Steuereinrichtung wird über ebenfalls nicht dargestellte Druckleitungen mit Öl versorgt, welches durch eine im Gehäuse 30 der Kupplungseinrichtung 3 ebenfalls angeordnete Hydraulikpumpe 60 druckbeaufschlagt ist. Die Hydraulikpumpe 60 ist über ein von ihrer Eingangsswelle getragenes Zahnrad 61 angetrieben, welches mit einer von dem Planetenträger 35 getragenen Außenverzahnung 351 kämmt. Eine oder mehrere zusätzliche, hier nicht dargestellte Hydraulikpumpen können ebenfalls vom Zahnrad 61 angetrieben werden.

Bei druckloser Druckkammer 504 ist die Reibverbindung zwischen den Lamellen 402,404 gelöst. In diesem Schaltzustand läuft des zweite Hohlrad 37 frei um die Drehachse D der Kupplungseinrichtung 3 um. Das Hohlrad 37 bildet dabei keinen Gegenhalt für das zweite Planetenrad 36, so daß kein Drehmoment auf die Kupplungsausgangswelle 38 von dem Planetenrad 36 übertragen wird.

Ist dagegen die Druckkammer 504 mit Druck beaufschlagt, so sind die Lamellen 402,404 zwischen dem Betätigungsring und dem Zangenabsatz des Zangenrings 406 eingespannt. In diesem Zustand ist das Hohlrad 37 drehfest am Gehäuse 30 der Kupplungseinrichtung 3 gehalten. Es bildet nun einen Gegenhalt für das Planetenrad 36, welches das Antriebsmoment auf die Kupplungsausgangswelle 38 überträgt.

Aufgrund der Übersetzungsverhältnisse drehen dabei die Kupplungseingangswelle 31 und die Kupplungsausgangswelle 38 mit der gleichen Drehzahl.

Bezugszeichenliste D Drehachse 1 Antriebsstrang 2 Antriebsmotor 20 Antriebswelle 3 Kupplungseinrichtung 30 Gehäuse 31 Kupplungseingangswelle 311 Zahnrad 32 Planetenzahnrad <BR> <BR> <BR> 33 Achse<BR> <BR> <BR> <BR> 34 Hohlrad 35 Planetentrager 351 Zahnrad 36 Planetenzahnrad 37 Hohlrad 38 Kupplungsausgangswelle 381 Zahnrad 40 Lamellenkupplung 401 Ring 402 Lamellen 403 Längsverzahnung 404 Lamellen 405 Längsverzahnung 406 Zangenring <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> 50 Betätigungseinrichtung<BR> <BR> <BR> <BR> 501 Betätigungsring 502 Nut 503 Zylinderring 504 Druckkammer 60 Hydraulikpumpe 61 Zahnrad 7 Bremseinrichtung 8 Getriebe