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Title:
DUAL COUPLING SYSTEM FOR DRIVING RAIL VEHICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/152231
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a dual coupling system that can be used in rail vehicles, e.g. trains or trams. The object of the invention is to provide a coupling system that allows for reduced installation space with improved support span and improved compensation behaviour with occurring axial and angular misalignments and which can be economically and quickly maintained and set up. A dual coupling system is provided comprising a first coupling unit (1) associated with a drive assembly, a second coupling unit (2) associated with a transmission assembly, and a connecting shaft (8) arranged between the first and second coupling unit. A casing (3) is force-lockingly and/or interlockingly detachably connected to the connecting shaft in a first end region and the second coupling unit is arranged opposite the first coupling unit in a second end region of the connecting shaft and is force-lockingly and/or interlockingly detachably connected to same. The second coupling unit has a coupling element (9) directed towards the first coupling unit, which allows for an arranging and coupling of a transmission assembly in the region of the connecting shaft between the first and second coupling unit (1, 2).

Inventors:
HÄHNEL THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/053215
Publication Date:
August 17, 2023
Filing Date:
February 09, 2023
Export Citation:
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Assignee:
KWD KUPPLUNGSWERK DRESDEN GMBH (DE)
International Classes:
F16D3/18; F16D3/78
Foreign References:
DE29803149U11998-06-04
GB600389A1948-04-07
DE102005017819A12006-10-19
EP1940667B12009-03-25
DE10050757A2000-10-13
Attorney, Agent or Firm:
RAUSCHENBACH, Marion (DE)
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Claims:
Patentansprüche Duales Kupplungssystem für den Antrieb von Schienenfahrzeugen, aufweisend eine einem Antriebsaggregat zugeordnete und Axialverlagerungen und Winkelversatz ausgleichende erste Kupplungseinheit (1 ), eine einem Getriebeaggregat zugeordnete und Winkelversatz ausgleichende zweite Kupplungseinheit (2), und eine zwischen der ersten und zweiten Kupplungseinheit (1 , 2) angeordnete und mindestens einteilig ausgebildete Verbindungswelle (8), wobei die erste Kupplungseinheit (1 ) form- und/oder kraftschlüssig über eine Nabe (12) mit einer Antriebswelle (6) verbunden ist, wobei die Nabe (12) eine ballige Außenverzahnung (5) aufweist, die mit einer Innenverzahnung (4) einer Hülse (3) in Eingriff steht, wobei die Hülse (3) in einem ersten Endbereich mit der Verbindungswelle (8) kraft- und oder formschlüssig lösbar verbunden ist, und wobei die zweite Kupplungseinheit (2) gegenüberliegend der ersten Kupplungseinheit (1 ) in einem zweiten Endbereich der Verbindungswelle (8) angeordnet und mit dieser kraft- und/oder formschlüssig lösbar verbunden ist, wobei die zweite Kupplungseinheit (2) ein zur ersten Kupplungseinheit (1) gerichtetes Koppelelement (9) aufweist, das ein Anordnen und Koppeln eines Getriebeaggregates im Bereich der Verbindungswelle (8) zwischen der ersten und zweiten Kupplungseinheit (1 , 2) ermöglicht. Duales Kupplungssystem nach Anspruch 1 , bei dem die erste Kupplungseinheit

(1 ) eine Zahnkupplung ist. Duales Kupplungssystem nach Anspruch 1 , bei dem die zweite Kupplungseinheit

(2) eine Ringscheibenkupplung, eine Keilpaketringkupplung, ein Keilpaketkupplung, eine Laschenkupplung, eine Lenkerkupplung oder Stahl- Lamellenkupplung ist. Duales Kupplungssystem nach Anspruch 1 , bei dem ein Freiraum (14) zwischen Nabe (12) und balliger Außenverzahnung (5) ausgebildet ist. Duales Kupplungssystem nach Anspruch 4, bei dem im ausgebildeten Freiraum (14) ein Abdichtelement (7) angeordnet ist. Duales Kupplungssystem nach Anspruch 5, bei dem das Abdichtelement (7) im Freiraum (14) mittig im Bereich der Zahnmittenebene (11 ) der in Eingriff stehenden balligen Außenverzahnung (5) angeordnet ist. Duales Kupplungssystem nach Anspruch 5, bei dem das Abdichtelement (7) ein Elastikelement oder Wellrohr ist, dass form-, Stoff- und/oder kraftschlüssig mit der Hülse (3) und der Nabe (12) verbunden ist. Duales Kupplungssystem nach Anspruch 1 , bei dem die Hülse (3) mit dem ersten Endbereich der Verbindungswelle (8) durch eine Stirnverzahnung und/oder eine Flanschverbindung (13) verbunden ist. Duales Kupplungssystem nach Anspruch 1 , bei dem die zweite Kupplungseinheit (2) durch ein zentrales Verbindungselement (10) mit der Verbindungswelle (8) verbunden ist. . Duales Kupplungssystem nach Anspruch 1 , bei dem die erste Kupplungseinheit (1 ) mindestens ein Sicherungselement (15) aufweist, das zwischen Nabe (12) und Antriebswelle (6) angeordnet ist. . Duales Kupplungssystem nach Anspruch 10, bei dem das Sicherungselement (15) als Überlastbuchse ausgebildet ist und mittels Pressverband mit der Nabe (12) und Antriebswelle (6) verbunden ist. . Duales Kupplungssystem nach Anspruch 1 , bei dem im Bereich der Flanschverbindung (13) und/oder in der Nabe (12) mindestens ein elektrisches Isolationselement vorgesehen ist. . Duales Kupplungssystem nach Anspruch 1 , bei dem die Verbindungswelle (8) integraler Bestandteil der zweiten Kupplungseinheit (2) ist, wobei der erste Endbereich der Verbindungswelle (8) kraft- und/oder formschlüssig mit der ersten Kupplungseinheit (1 ) über die Hülse (3) und/oder mit dem Flansch der Flanschverbindung (13) verbunden ist.

Description:
Duales Kupplungssystem für den Antrieb von Schienenfahrzeugen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet der Antriebs- und Getriebetechnik und betrifft ein duales Kupplungssystem, das in Schienenfahrzeugen, wie beispielsweise Zügen oder Straßenbahnen, eingesetzt werden kann.

Kupplungen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Sie dienen zur Übertragung von Drehmomenten von einer Welle auf eine andere. Solche Kupplungen können beispielsweise starre oder elastische Kupplungen bzw. schaltbare oder nichtschaltbare Kupplungen sein. Kupplungen ermöglichen eine starre, drehstarre, elastische, drehelastische und/oder bewegliche Verbindung zweier Wellen, wobei durch die Kupplungen Drehmomentstöße und/oder Winkelfehler zwischen den Wellen ausgeglichen werden können.

Derartige Kupplungen werden unter anderem in Antriebssträngen von Fahrzeugen, wie PKW, LKW, Nutzfahrzeugen, Bussen oder auch Schienenfahrzeugen eingesetzt. Sie sind dabei in den Triebverbindungen zwischen einem Antriebsaggregat, beispielsweise einem Motor, und einer Arbeitsmaschine angeordnet.

Aus dem Stand der Technik sind bei der Ausgestaltung von Kupplungen verschiedene Lösungen bekannt.

Aus der EP 1 940 667 B1 ist eine kardanische Doppelgelenkkupplung für Schienenfahrzeuge mit zwei Gelenkebenen bekannt, die zwei Kupplungsgelenke, die zur Drehmomentübertragung durch eine Ritzelhohlwelle über eine von der Ritzelhohlwelle umschlossene Welle miteinander verbunden sind, enthält. Die eine Gelenkebene ist einem Kupplungsgelenk mit Balligverzahnung mit winkligem und axialem Ausgleichsvermögen und die andere Gelenkebene einem drehsteifen, biegeelastischen Kupplungsgelenk zugeordnet. Das Kupplungsgelenk mit Balligverzahnung weist eine tauschbare Hülse mit Innenverzahnung und eine tauschbare Kupplungsnabe mit dazu gehöriger Außenverzahnung auf, wobei die als Zwischenwelle ausgebildete Welle endbereichsseitig mit der tauschbaren Kupplungsnabe verbunden ist und wobei die Ritzelhohlwelle außerhalb der tauchbaren Hülse an der Außenwandung der Hülse befestigt ist.

Aus der DE 10 050 757 A1 ist eine Antriebseinheit für Schienenfahrzeuge mit einem Fahrzeugrahmen, einem Getriebe und einem kardanisch wirkenden Kupplungssystem bekannt, wobei das Kupplungssystem zwischen einer Radsatzwelle und dem Getriebe angeordnet ist. Ein erster Teil des Kupplungssystems in Form einer Bogenzahnkupplung ist in das Abtriebszahnrad des Getriebes und in dessen Schmierölkreislauf integriert, wobei zwischen Getriebe und Radsatz ein abtriebsseitiger zweiter Teil des Kupplungssystems vorgesehen ist.

Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist, dass die vorgeschlagenen Kupplungssysteme einen großen Bauraum bei geringer Stützweite aufweisen. Auch ist nachteilig, dass bekannte Kupplung nur ungenügend Winkel - und Axialverlagerungen zwischen Antriebeinheit und Radsatz ausgleichen und bei der Wartung und Instandsetzung kosten- und zeitintensiv sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Angabe eines Kupplungssystems, das einen geringen Bauraum bei verbesserter Stützweite und ein verbessertes Ausgleichverhalten bei auftretenden Axial- und Winkelverlagerungen ermöglicht und das kosten- und zeitgünstig gewartet und instandgesetzt werden kann.

Die Aufgabe wird mit den technischen Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche, wobei die Erfindung auch Kombinationen der einzelnen abhängigen Ansprüche im Sinne einer Und-Verknüpfung einschließt, solange sie sich nicht gegenseitig ausschließen.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein duales Kupplungssystem für den Antrieb von Schienenfahrzeugen, aufweisend eine einem Antriebsaggregat zugeordnete und Axialverlagerungen und Winkelversatz ausgleichende erste Kupplungseinheit, eine einem Getriebeaggregat zugeordnete und Winkelversatz ausgleichende zweite Kupplungseinheit, und eine zwischen der ersten und zweiten Kupplungseinheit angeordnete und mindestens einteilig ausgebildete Verbindungswelle, wobei die erste Kupplungseinheit form- und/oder kraftschlüssig über eine Nabe mit einer Antriebswelle verbunden ist, wobei die Nabe eine ballige Außenverzahnung aufweist, die mit einer Innenverzahnung einer Hülse in Eingriff steht, wobei die Hülse in einem ersten Endbereich mit der Verbindungswelle kraft- und oder formschlüssig lösbar verbunden ist, und wobei die zweite Kupplungseinheit gegenüberliegend der ersten Kupplungseinheit in einem zweiten Endbereich der Verbindungswelle angeordnet und mit dieser kraft- und/oder formschlüssig lösbar verbunden ist, wobei die zweite Kupplungseinheit ein zur ersten Kupplungseinheit gerichtetes Koppelelement aufweist, das ein Anordnen und Koppeln eines Getriebeaggregates im Bereich der Verbindungswelle zwischen der ersten und zweiten Kupplungseinheit ermöglicht.

Vorteilhafterweise ist die erste Kupplungseinheit eine Zahnkupplung, und ebenfalls vorteilhafterweise ist die zweite Kupplungseinheit eine Ringscheibenkupplung, eine Keilpaketringkupplung, ein Keilpaketkupplung, eine Laschenkupplung, eine Lenkerkupplung oder Stahl-Lamellenkupplung.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des dualen Kupplungssystems ist ein Freiraum zwischen Nabe und balliger Außenverzahnung ausgebildet, wobei besonders vorteilhaft im ausgebildeten Freiraum ein Abdichtelement angeordnet ist.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das Abdichtelement im Freiraum mittig im Bereich der Zahnmittenebene der in Eingriff stehenden balligen Außenverzahnung angeordnet. Und zudem ist es von Vorteil, wenn das Abdichtelement ein Elastikelement oder Wellrohr ist, dass form-, Stoff- und/oder kraftschlüssig mit der Hülse und der Nabe verbunden ist.

Vorteilhafterweise ist die Hülse mit dem ersten Endbereich der Verbindungswelle durch eine Stirnverzahnung und/oder eine Flanschverbindung verbunden.

Ebenfalls vorteilhafterweise ist die zweite Kupplungseinheit durch ein zentrales Verbindungselement mit der Verbindungswelle verbunden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die erste Kupplungseinheit mindestens ein Sicherungselement auf, das zwischen Nabe und Antriebswelle angeordnet ist, wobei besonders vorteilhaft das Sicherungselement als Überlastbuchse ausgebildet ist und mittels Pressverband mit der Nabe und Antriebswelle verbunden ist.

Außerdem ist es von Vorteil, wenn im Bereich der Flanschverbindung und/oder in der Nabe mindestens ein elektrisches Isolationselement vorgesehen ist.

Und auch ist es von Vorteil, wenn die Verbindungswelle integraler Bestandteil der zweiten Kupplungseinheit ist, wobei der erste Endbereich der Verbindungswelle kraft- und/oder formschlüssig mit der ersten Kupplungseinheit über die Hülse und/oder mit dem Flansch der Flanschverbindung verbunden ist.

Mit der vorliegenden Lösung wird ein verbessertes duales Kupplungssystem für den Antrieb von Schienenfahrzeugen bereitgestellt, das in der Montage, Wartung und Instandsetzung zeitsparend und kostengünstig ist und zudem einen geringen Bauraum bei verbesserter Stützweite und einem verbesserte Ausgleichverhalten bei auftretenden Axial- und Winkelverlagerungen ermöglicht.

Die technischen Vorteile des vorgeschlagenen dualen Kupplungssystems werden dadurch erreicht, indem zwei unterschiedlichen Kupplungseinheiten vorhanden sind, die mittels einer Verbindungswelle verbunden sind und jeweils ein unterschiedliches Ausgleichverhalten von auftretendem Winkel- und Axialversatz aufweisen. Die erste Kupplungseinheit ist einem Antriebsaggregat zugeordnet und ermöglicht insbesondere, axiale Verlagerungen auszugleichen. Die zweite Kupplungseinheit ist einem Getriebeaggregat zugeordnet und gegenüberliegend der ersten Kupplungseinheit am zweiten Ende der Verbindungswelle angeordnet. Die zweite Kupplungseinheit ist als eine Kupplung ausgebildet, die insbesondere, aber nicht ausschließlich, auftretenden Winkelversatz kompensiert. Als duales Kupplungssystem vereinen sie den technischen Vorteil, dass bei auftretendem Winkel- und Axialversatz zudem ein verbessertes radiales Ausgleichsvermögen bereitgestellt wird.

Die erste Kupplungseinheit weist eine form- und/oder kraftschlüssig auf einer Antriebswelle angeordnete Nabe auf, der zur Übertragung eines Drehmomentes und zum Ausgleich eines auftretenden Axialversatzes eine ballige Außenverzahnung aufweist.

Erfindungsgemäß steht die ballige Außenverzahnung der ersten Kupplungseinheit mit einer Innenverzahnung einer Hülse in Eingriff, wobei für eine kosten- und zeitgünstige Montage oder Demontage der ersten Kupplungseinheit die Hülse mit der ein- oder auch mehrteilig ausgebildeten Verbindungswelle über eine Flanschverbindung lösbar verbundenen ist.

Die spezielle Anordnung der ersten Kupplungseinheit auf der Antriebsseite hat den technischen Vorteil und synergetischen Effekt, dass die erste Kupplungseinheit aufgrund der geringen radialen Ausdehnung der Hülse mindestens teilweise in den Bauraum des Antriebsaggregates integriert werden kann. Der durch die Integration eingesparte Bauraum des dualen Kupplungssystems ermöglicht eine größere Stützweite der Verbindungswelle, mit der ein verbessertes radiales Ausgleichsverhalten zwischen Antriebs- und Getriebeaggregat ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß ist die zweite Kupplungseinheit gegenüberliegend der ersten Kupplungseinheit am zweiten Ende der Verbindungswelle angeordnet und mit dieser kraft- und/oder formschlüssig lösbar verbunden. Die zweite Kupplungseinheit ist einem Getriebeaggregat zugeordnet und als Winkelversatz ausgleichende Kupplung ausgebildet. Derartige Kupplungseinheiten können vorteilhafterweise eine Ringscheibenkupplung, eine Keilpaketringkupplung, eine Keilpaketkupplung, eine Laschenkupplung oder eine Stahl-Lamellenkupplung sein.

Der wesentliche Vorteil, die zweite Winkelversatz ausgleichende Kupplungseinheit auf der Getriebeseite anzuordnen, besteht darin, dass durch die scheibenartig ausgebildete zweite Kupplungseinheit ein exponierter axialer Überhang neben dem Getriebeaggregat, wie er beispielsweise durch eine Hülse der ersten Kupplungseinheit entstehen würde, vermieden wird.

Für eine kompaktere Bauweise und optimale Gewichtsverteilung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die zweite Kupplungseinheit ein zur ersten Kupplungseinheit gerichtetes und sternförmig ausgebildetes Koppelelement aufweist, über das das Getriebeaggregat im Bereich der Verbindungswelle zwischen der ersten und zweiten Kupplungseinheit gekoppelt werden kann. Das Koppeln des Getriebeaggregates mit dem Koppelelement kann beispielsweise über eine Stirnverzahnung erfolgen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Kupplungssystem kann vorgesehen sein, dass zwischen Nabe und balliger Außenverzahnung ein Freiraum ausgebildet ist.

Der ausgebildete Freiraum eröffnet die Möglichkeit, vorteilhafterweise ein Abdichtelement anzuordnen, mit dem insbesondere das Eindringen von unerwünschten Verunreinigungen im Bereich des Eingriffs von balliger Außen- und Innenverzahnung innerhalb der Hülse verhindert.

Dabei ist das Abdichtelement derart im ausgebildeten Freiraum angeordnet, dass ein abdichtender Kontakt mit der Innenwandung der Hülse sowie der Nabe realisiert ist. Das Abdichtelement kann in den Freiraum in einfacher eingesetzt und bei Verschleiß kosten- und zeitgünstig ersetzt werden.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn das Abdichtelement im Bereich der Zahnmittenebene der in Eingriff stehenden balligen Außenverzahnung angeordnet ist.

Eine mittennahe Anordnung des Abdichtelementes im Bereich der Zahnmittenebene der in Eingriff stehenden balligen Außenverzahnung hat den synergetischen Effekt, dass das Abdichtelement bei auftretender Winkelverlagerung geringer beansprucht wird, woraus sich ein geringerer Verschleiß ergibt und dadurch eine längere Standzeit des Abdichtelementes ermöglicht wird. Besonders vorteilhaft kann das Abdichtelement ein Elastikelement oder ein Metallbalg in Form eines Wellrohres sein, das im ausgebildeten Freiraum fixierbar ist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des im ausgebildeten Freiraum angeordneten Abdichtelementes besteht darin, dass eine besonders beständige und dauerhafte Abdichtung erreicht und eine Schmiermittelleckage verhindert wird. Zudem erlaubt das vorgesehene Abdichtelement den Einsatz niedrig viskoser Schmiermittel, die zudem in einfacher Weise dem hermetisch ausgebildeten Freiraum zugeführt werden können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zwischen der Nabe und der Antriebswelle ein Sicherungselement vorhanden ist. Ein derartiges Sicherungselement kann beispielsweise eine Überlastbuchse oder Rutschbuchse sein, um eine Überlastung und Versagen der ersten Kupplungseinheit zu vermeiden.

Um eine elektrische Entkoppelung von Antriebsaggregat und Getriebeaggregat zu ermöglichen, kann vorteilhafterweise eine elektrische Isolierung vorgesehen sein. Eine kostengünstige Lösung der elektrischen Isolierung kann dabei mit im Verbindungsbereich von Flansch und Hülse angeordneten elektrischen Isolationselementen erreicht werden. Die elektrische Isolierung kann beispielsweise durch elektrisch isolierende Elemente erreicht werden, die innerhalb der Flanschverbindung der kraftschlüssigen Verbindung zur Hülse vorgesehen sind.

Alternativ ist auch vorstellbar, mindestens ein elektrisches Isolationselement in der Nabe der ersten Kupplungseinheit vorzusehen. In diesen Fall kann vorgesehen sein, dass die Nabe radial mehrteilig ausgebildet ist und die elektrische Isolation zwischen den Teilen der Nabe als eine Art Isolationsbuchse angeordnet ist.

Eine besonders wartungs- und montagefreundliche Ausgestaltung des dualen Kupplungssystem ergibt sich dann, wenn vorteilhafterweise die Verbindungswelle direkt integraler Bestandteil der zweiten Kupplungseinheit ist.

Unter einem integralen Bestandteil der zweiten Kupplungseinheit soll im Rahmen der Erfindung verstanden werden, dass sich die Verbindungswelle aus der zweiten Kupplungseinheit erstreckt und Bestandteil dieser ist, ohne dass dabei eine zusätzliche Verbindungsstelle und/oder zentrales Verbindungselement und/oder Verzahnung im Bereich der zweiten Kupplungseinheit erforderlich ist.

Mit dem erfindungsgemäßen dualen Kupplungssystem werden mehrere technische Vorteile und synergetische Wirkungen erreicht. Neben den Vorteilen einer hohen Dauerfestigkeit und Standfestigkeit wird auch ein geringerer erforderlicher Bauraum ermöglicht.

Durch die konkrete Anordnung der einem Antriebsaggregat zugeordneten ersten Kupplungseinheit mit balliger Außenverzahnung, z.B. einer Zahnkupplung, und der nachfolgend einem Getriebeaggregat zugeordneten zweiten Kupplungseinheit, z.B. eine Lamellenkupplung, wird eine größere Stützweite zwischen Antriebs- und Getriebeseite bereitgestellt, die insbesondere ein wesentlich besseres Ausgleichverhalten von Winkelversatz und Axialverlagerung und daraus auch radialem Versatz von Antriebs- und Getriebeaggregat beim dualen Kupplungssystem ermöglicht.

Die Erfindung eröffnet zudem die Möglichkeit, dass eine problemlose einfache und freie Tauschbarkeit der einzelnen Elemente des gesamten dualen Kupplungssystems gewährleistet werden kann und dadurch Zeit- und Kostenaufwand bei der Wartung verringert werden. Zudem bietet die konkrete Ausgestaltung der ersten Kupplungseinheit die Möglichkeit, mit einer genau positionierten Anordnung des Abdichtelementes im Freiraum zwischen Hülse und balliger Außenverzahnung und besonders vorteilhaft im Bereich der Zahnmittenebene der in Eingriff stehenden balligen Außenverzahnung die Standzeit des Abdichtelementes zu verbessern und damit ein sicheres und langlebiges Abdichtsystem bereitzustellen.

Die konkrete Anordnung und Zuordnung von antriebsseitiger erster und getriebeseitiger zweiter Kupplungseinheit bieten bei der Gestaltung und Auslegung des dualen Kupplungssystems mehrere Vorteile und Alternativen.

Mit der Anordnung der Winkel- und Axialversatz ausgleichenden ersten Kupplungseinheit auf der Antriebsseite lässt sich eine wesentlich kompaktere Bauweise erzielen und damit Bauraum einsparen.

Alternativ besteht die Möglichkeit, den eingesparten Bauraum zugunsten einer vergrößerten Stützweite zu nutzen, was wiederum zu einem weiter verbesserten radialen Ausgleichsverhalten des dualen Kupplungssystems führt. Insofern kann je nach Einsatz eine flexible Anpassung bei der Ausgestaltung und Auslegung des dualen Kupplungssystems erfolgen.

Nachfolgend wir die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die dazugehörigen Figuren 1 und 2 zeigen mögliche Ausgestaltungen des dualen Kupplungssystems im Querschnitt.

Ausführungsbeispiel 1

In Fig. 1 ist ein duales Kupplungssystem für Schienenfahrzeuge mit zwei Kupplungseinheiten 1 und 2 dargestellt. Die beiden Kupplungseinheiten 1 und 2 sind zur Drehmomentübertragung mit einer Verbindungswelle 8 verbunden, wobei die erste Kupplungseinheit 1 eine Zahnkupplung ist, die über eine Nabe 12 mit balliger Außenverzahnung 5 mit winkligem und axialem Ausgleichsvermögen mit der Antriebswelle 6 über ein Sicherungselement 15 in Form einer mit verpressten Überlastbuchse verbunden ist. Die Antriebswelle 6 steht mit einem Motor (nicht gezeigt) in Verbindung und wird von diesem angetrieben.

Die ballige Außenverzahnung 5 der ersten Kupplungseinheit 1 steht mit der Innenverzahnung 4 der tauschbaren Hülse 3 in Eingriff. Die Hülse 3 weist einen Außendurchmesser von 245mm auf und ist in einem Motortunnel des Motors (nicht gezeigt) integriert.

Die als Verbindungswelle ausgebildete Welle 8 ist auf der Antriebsseite mit der tauschbaren ersten Kupplungseinheit 1 über die ausgebildete Flanschverbindung 12 mit der Hülse 3 verbunden.

Am anderen Ende der Verbindungswelle 8 ist eine drehsteife und biegeelastische Lamellenkupplung als zweite Kupplungseinheit 2 angeordnet und mittels zentralem Verbindungselement 10, die eine Zentralschraube ist, mit der Verbindungswelle 8 lösbar verbunden.

Die Lamellenkupplung 2 ist mit dem zur Zahnkupplung 1 gerichteten Koppelelement 9 sternförmig über insgesamt sechs Verbindungsstellen verbunden, wobei das Koppelelement 9 derart ausgebildet ist, dass es über eine Stirnverzahnung mit einem Getriebeaggregat, dass um die Verbindungswelle 8 angeordnet werden kann, verbunden werden kann.

Die erste Kupplungseinheit 1 mit Nabe 12 und balliger Außenverzahnung 5 ist von der Hülse 3 umgeben.

Zur Abdichtung gegen Verunreinigungen ist bei der ersten Kupplungseinheit 1 in einem zwischen der balligen Außenverzahnung 5 und der Nabe 12 ausgebildetem Freiraum 14 mittig im Bereich der Zahnmittenebene 11 der in Eingriff stehenden balligen Außenverzahnung 5 ein elastisches Abdichtelement 7 vorhanden, dass durch eine Stegverbindung mit der Hülse 3 und eine Schraubverbindung mit der Nabe 12 im Bereich im Freiraum 14 fixiert ist.

Das in Fig. 1 gezeigte duale Kupplungssystem kann in einem Schienenfahrzeug eingesetzt werden und ermöglicht über die Zahnkupplung 1 ein verbessertes axiales Verlagerungsverhalten und über die Lamellenkupplung 2 einen verbessertes Winkelausgleichsverhalten mit zugleich radialem Ausgleichsverhalten bei vergrößerter Stützweite.

Ausführungsbeispiel 2

In Fig. 2 ist eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit des dualen Kupplungssystems für Schienenfahrzeuge mit zwei Kupplungseinheiten 1 und 2 dargestellt. Die beiden Kupplungseinheiten 1 und 2 sind zur Drehmomentübertragung mit einer Verbindungswelle 8 verbunden, wobei die erste Kupplungseinheit 1 eine Zahnkupplung ist, die über eine Nabe 12 mit balliger Außenverzahnung 5 mit winkligem und axialem Ausgleichsvermögen mit der Antriebswelle 6 über ein Sicherungselement 15 in Form einer mit verpressten Überlastbuchse verbunden ist. Die Antriebswelle 6 steht mit einem Motor (nicht gezeigt) in Verbindung und wird von diesem angetrieben.

Die ballige Außenverzahnung 5 der ersten Kupplungseinheit 1 steht mit der Innenverzahnung 4 der tauschbaren Hülse 3 in Eingriff. Die Hülse 3 weist einen Außendurchmesser von 245mm auf und ist in einem Motortunnel des Motors (nicht gezeigt) integriert. Die Lamellenkupplung 2 ist mit dem zur Zahnkupplung 1 gerichteten Koppelelement 9 sternförmig über insgesamt sechs Verbindungsstellen verbunden, wobei das Koppelelement 9 derart ausgebildet ist, dass es über eine Stirnverzahnung mit einem Getriebeaggregat, dass um die Verbindungswelle 8 angeordnet werden kann, verbunden werden kann.

Die Verbindungswelle 8 ist als integraler Bestandteil der zweiten Kupplungseinheit 8 ausgebildet und erstreckt sich aus der zweiten Kupplungseinheit 2 direkt in Richtung der ersten Kupplungseinheit 1 bis unmittelbar zur Flanschverbindung 13.

Die erste Kupplungseinheit 1 mit Nabe 12 und balliger Außenverzahnung 5 ist von der Hülse 3 umgeben.

Zur Abdichtung gegen Verunreinigungen ist bei der ersten Kupplungseinheit 1 in einem zwischen der balligen Außenverzahnung 5 und der Nabe 12 ausgebildetem Freiraum 14 mittig im Bereich der Zahnmittenebene 11 der in Eingriff stehenden balligen Außenverzahnung 5 ein elastisches Abdichtelement 7 vorhanden, dass durch eine Stegverbindung mit der Hülse 3 und eine Schraubverbindung mit der Nabe 12 im Bereich im Freiraum 14 fixiert ist.

Aufgrund dessen, dass die Verbindungswelle 8 ein integraler Bestandteil der zweiten Kupplungseinheit 2 ist, kann eine zusätzliche Verbindungsstelle des zweiten Endbereiches der Verbindungswelle 8 und der zweiter Kupplungseinheit 2 mit zentralem Verbindungselement 10 entfallen.

Das in Fig. 2 gezeigte duale Kupplungssystem kann in einem Schienenfahrzeug eingesetzt werden und ermöglicht über die Zahnkupplung 1 ein verbessertes axiales Verlagerungsverhalten und über die Lamellenkupplung 2 einen verbessertes Winkelausgleichsverhalten mit zugleich radialem Ausgleichsverhalten bei vergrößerter Stützweite. Bezugszeichenliste

1 - erste Kupplungseinheit

2 - zweite Kupplungseinheit

3 - Hülse

4 - Innenverzahnung

5 - ballige Außenverzahnung

6 - Antriebswelle

7 - Abdichtelement

8 - Verbindungswelle

9 - Koppelelement

10 - Zentrales Verbindungselement

11 - Zahnmittenebene

12 - Nabe

13 - Flanschverbindung

14 - Freiraum

15 - Sicherungselement