DE102013224096A1 - synchronizing - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiervorrichtung (3) für eine Koppelvorrichtung (4), insbesondere für eine Koppelvorrichtung (4) in einer hydrodynamischen Maschine, zur Koppelung zweier Baugruppen (5, 6), einer Antriebsbaugruppe (5) mit Hochtriebszahnrad (25) und einer Abtriebsbaugruppe (6), wobei beide Baugruppen um eine Drehachse (7) einer Welle angeordnet sind, umfassend mehrere Synchronisationsringe (8, 9, 10) deren Reibflächen zur Drehzahlsynchronisation in Reibkontakt bringbar sind. Zur Reduzierung der Differenzdrehzahl zwischen den Reibflächen der Synchronisationseinheit wird vorgeschlagen, in der Synchronisationseinheit (3) mit zumindest zwei Synchronisationsringe (8, 10) und einen Zwischensynchronisationsring (9) vorzusehen, wobei der Zwischensynchronisationsring (9) zumindest während des Synchronisationsvorgangs antreibbar ist.The invention relates to a synchronizing device (3) for a coupling device (4), in particular for a coupling device (4) in a hydrodynamic machine, for coupling two subassemblies (5, 6), a drive subassembly (5) with a high - speed gearwheel (25) and an output subassembly (6), wherein both modules are arranged about an axis of rotation (7) of a shaft, comprising a plurality of synchronization rings (8, 9, 10) whose friction surfaces for rotational speed synchronization can be brought into frictional contact. To reduce the differential rotational speed between the friction surfaces of the synchronization unit, it is proposed to provide in the synchronization unit (3) with at least two synchronization rings (8, 10) and an intermediate synchronization ring (9), wherein the intermediate synchronization ring (9) can be driven at least during the synchronization process.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Synchronisiervorrichtung für eine Koppelvorrichtung, insbesondere eine Koppelvorrichtung in einer hydrodynamischen Maschine, zur Koppelung zweier Baugruppen, einer Antriebsbaugruppe und einer Abtriebsbaugruppe, wobei beide Baugruppen um eine Drehachse einer Welle angeordnet sind.The invention relates to a synchronizing device for a coupling device, in particular a coupling device in a hydrodynamic machine, for coupling two assemblies, a drive assembly and an output assembly, wherein both assemblies are arranged about an axis of rotation of a shaft.

Synchronisiervorrichtungen werden zum Beispiel in Koppelvorrichtungen benötigt, wenn die zu koppelnden Baugruppen vor der Kopplung unterschiedliche Drehzahlen aufweisen. Bekannte Synchronisiervorrichtungen sind meist derart aufgebaut, dass diese aus zwei oder mehr konischen Synchronringen zusammengesetzt sind. Synchronringe sind gängige und kostengünstige Elemente zur Drehzahlangleichung.Synchronizing devices are required, for example, in coupling devices when the assemblies to be coupled have different speeds before coupling. Known synchronizing devices are usually constructed such that they are composed of two or more conical synchronizer rings. Synchronizer rings are common and inexpensive elements for speed matching.

So sind Synchronisiervorrichtungen in Schaltgetrieben wie auch in Retardern zu finden. Die Drehzahldifferenz zweier unterschiedlich schnell drehender Baugruppen, wie zum Beispiel Wellen/Zahnräder, können so vor dem Durchschalten einstufig angeglichen werden.Thus, synchronizing devices can be found in manual transmissions as well as in retarders. The speed difference of two different speed rotating assemblies, such as shafts / gears, can be adjusted in one stage before switching through.

Sie wirken einstufig heißt, dass die volle Differenzdrehzahl zum Synchronisieren mittels der sich gegenüberstehen konischen Reibspalte ausgeglichen werden muss.They act in one stage means that the full differential speed for synchronization by means of the opposing conical friction gaps must be compensated.

Weiter wirkt zwischen den unterschiedlich schnell drehenden konischen Reibflächen ein Reibmoment, woraus entsprechende Verlustleistungen entstehen. Dieses Reibmoment ist unter anderem von dem verwendeten Reibbelag abhängig, wobei die leistungsfähigeren Sorten, wie z. B. Carbon, ein höheres spezifisches Reibmoment aufweisen als z. B. Sinterbeläge.Next acts between the different speeds rotating conical friction surfaces a friction torque, resulting in corresponding power losses. This friction torque is dependent inter alia on the friction lining used, the more powerful varieties such. As carbon, have a higher specific friction torque than z. B. sintered pads.

Aufgrund der begrenzten Leistungsfähigkeit der Reibbeläge sind die möglichen synchronisierfähigen Differenzdrehzahlen natürlichen Grenzen unterworfen. Bei Anwendungen in gängigen Schaltgetrieben ist diese Gegebenheit jedoch nicht problematisch, da in der Regel nur die Differenzdrehzahl beieinanderliegender Gänge ausgeglichen werden muss. Bei Sonderanwendungen wie z. B. der Ankoppelung von abgekoppelten, stehenden Aggregaten, wie einem Retarder, muss gegen die volle Betriebsdrehzahl der Antriebswelle synchronisiert werden. Dabei reichen die Leistungsgrenzen der aktuell verfügbaren Reibbeläge, insbesondere hinsichtlich der möglichen Gleitgeschwindigkeit nicht mehr aus.Due to the limited performance of friction linings, the possible synchronizable differential speeds are subject to natural limits. In applications in conventional manual transmissions, however, this situation is not problematic, since usually only the differential speed of adjacent gears must be compensated. For special applications such. As the coupling of decoupled, stationary units, such as a retarder, must be synchronized against the full operating speed of the drive shaft. The performance limits of the currently available friction linings, in particular with regard to the possible sliding speed are no longer sufficient.

Eine der Aufgaben der Erfindung ist es, eine Synchronisiervorrichtung vorzuschlagen, die auch für größere Differenzdrehzahl geeignet ist.One of the objects of the invention is to propose a synchronizing device which is also suitable for greater differential speed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Synchronisiervorrichtung gemäß Anspruch 1 und einer Koppelvorrichtung gemäß Anspruch 13 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und bevorzugte Lösungsvarianten sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen beschrieben.According to the invention this object is achieved with a synchronizing device according toclaim 1 and a coupling device according toclaim 13. Further advantageous embodiments and preferred variants of the solution are described in the subclaims dependent thereon.

Erfindungsgemäß wird eine Synchronisiervorrichtung für eine Koppelvorrichtung, insbesondere für eine Koppelvorrichtung in einer hydrodynamischen Maschine, entsprechend der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die mehrere Synchronisationsringe aufweist, wobei deren Reibflächen zur Drehzahlsynchronisation in Reibkontakt bringbar sind. Die Synchronisiervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationseinheit zumindest zwei Synchronisationsringe und einen Zwischensynchronisationsring umfasst, wobei der Zwischensynchronisationsring während des Synchronisationsvorgangs unabhängig von den Synchronisationsringen antreibbar ist.According to the invention, a synchronizing device for a coupling device, in particular for a coupling device in a hydrodynamic machine, according to the aforementioned type is proposed, which has a plurality of synchronization rings, wherein the friction surfaces for rotational speed synchronization can be brought into frictional contact. The synchronization device is characterized in that the synchronization unit comprises at least two synchronization rings and an intermediate synchronization ring, wherein the intermediate synchronization ring is drivable independently of the synchronization rings during the synchronization process.

Durch den angetriebenen Zwischensynchronisationsring wird erreicht, dass in jedem Reibspalt nur noch eine geringere Differenzgeschwindigkeit synchronisiert werden muss. Weiter ist die realisierbare Differenzgeschwindigkeit zwischen den Reibflächen geringer, wodurch weniger belastbare Reibbeläge eingesetzt werden können.The driven intermediate synchronization ring ensures that only a smaller differential speed has to be synchronized in each friction gap. Furthermore, the realizable differential speed between the friction surfaces is lower, as a result of which less loadable friction linings can be used.

So kann insbesondere vorgesehen werden, dass der Zwischensynchronisationsring derart angetrieben wird, dass dieser mit einer Drehzahl rotiert, die 10 % bis 90 % der Antriebsdrehzahl der Antriebsbaugruppe entspricht.Thus, in particular, it may be provided that the intermediate synchronization ring is driven in such a way that it rotates at a rotational speed which corresponds to 10% to 90% of the drive rotational speed of the drive assembly.

Vorzugsweise kann der Zwischensynchronisationsring derart angetrieben werden, dass dieser mit einer Drehzahl rotiert, die 40 % bis 60 % der Antriebsdrehzahl der Antriebsbaugruppe entspricht, oder weiterhin vorteilhaft mit etwa 50% der Antriebsdrehzahl. Je gleichmäßiger die Differenzdrehzahl aufgeteilt ist, desto gleichmäßiger sind die Kräfte auf die Reibspalte verteilt und damit ein gleichmäßiger Verschleiß an den Reibflächen gewährleistet. Wobei bei der Verwendung unterschiedlicher Reibbeläge auch andere Drehzahlverhältnisse vorteilhaft sein können.Preferably, the intermediate synchronization ring may be driven to rotate at a speed corresponding to 40% to 60% of the drive speed of the drive assembly or, more advantageously, to about 50% of the drive speed. The more uniformly the differential speed is divided, the more uniform the forces are distributed to the friction gaps and thus ensures a uniform wear on the friction surfaces. Whereby, when using different friction linings, other speed ratios may also be advantageous.

In einer bevorzugten Ausführung kann der Zwischensynchronisationsring mit der Antriebsbaugruppe gekoppelt sein, sodass kein separater Antrieb zum Antrieb des Zwischensynchronisationsrings vorgesehen werden muss.In a preferred embodiment, the intermediate synchronization ring may be coupled to the drive assembly so that no separate drive must be provided for driving the intermediate synchronization ring.

Zur Reduzierung der Antriebsdrehzahl kann zwischen Zwischensynchronisationsring und Antriebsbaugruppe ein Getriebe angeordnet sein, mittels dem die Drehzahl des Zwischensynchronisationsrings gegenüber der Antriebsdrehzahl reduziert wird. Denkbar ist auch, das Übersetzungsverhältnis einstellbar bzw. regelbar zu gestallten.To reduce the drive speed can be arranged between the intermediate synchronization ring and drive assembly, a transmission by means of which reduces the speed of the intermediate synchronization ring relative to the input speed becomes. It is also conceivable that the transmission ratio can be adjusted or regulated.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Planetengetriebes, wobei der Zwischensynchronisationsring mit dem Planetenträger, das Sonnenrad mit der Welle der Abtriebsbaugruppe und das Hohlrad mit dem Hochtriebszahnrad der Antriebsbaugruppe sowie einem Synchronisationsring gekoppelt sind.Particularly advantageous is the use of a planetary gear, wherein the Zwischensynchronisationsring are coupled to the planet carrier, the sun gear with the shaft of the output assembly and the ring gear with the high-speed gear of the drive assembly and a synchronization ring.

Das Planetengetriebe kann als Zahnrad- aber auch als Reibrad-Planetengetriebe ausgeführt sein. Die Reibradausführung hat den Vorteil, dass die Kopplung zwischen Planetenträger und Hohlrad bzw. Sonnenrad einen gewissen Schlupf zulässt.The planetary gear can be designed as a gear but also as a friction planetary gear. The friction wheel design has the advantage that the coupling between planet carrier and ring gear or sun gear allows a certain amount of slippage.

In einer weiteren Ausführung kann der Zwischensynchronisationsring mit einem Lager, bzw. Wälzlager, der Antriebsbaugruppe gekoppelt sein. Das Lager bzw. Wälzlager wirkt bei diesem Aufbau als Antrieb für den Zwischensynchronisationsring. Um eine Drehzahlreduzierung zu erreichen ist es vorteilhaft, wenn die Koppelung mit dem Wälzlagerkäfig des Lagers erfolgt. Der Wälzlagerkäfig wird über die Wälzkörper in Rotation versetzt, wobei die Drehzahl in etwa 50% der differenzdrehzahl zwischen Innen- und Außenring beträgt.In a further embodiment, the intermediate synchronization ring can be coupled to a bearing or roller bearing of the drive assembly. The bearing or rolling bearing acts in this structure as a drive for the intermediate synchronization ring. In order to achieve a speed reduction, it is advantageous if the coupling takes place with the roller bearing cage of the bearing. The rolling bearing cage is rotated by the rolling elements, wherein the speed is approximately 50% of the differential speed between the inner and outer ring.

Zum Ausgleich von Axialbewegungen, die der Zwischensynchronisationsring bei der Synchronisation macht, kann zwischen Zwischensynchronisationsring und Antrieb in allen Ausführungen ein Federelement vorgesehen sein, sodass der Zwischensynchronisationsring axial beweglich ist.To compensate for axial movements, which makes the Zwischensynchronisationsring during synchronization, a spring element may be provided between Zwischensynchronisationsring and drive in all versions, so that the Zwischensynchronisationsring is axially movable.

Weiterhin kann in allen Ausführungen vorgesehen werden, dass zwischen Zwischensynchronisationsring und Antrieb eine Magnetkupplung angeordnet ist. Die Magnetkupplung ist dann vorzugsweise derart ausgelegt, dass diese, beim überschreiten einer vorgegebenen Kraft, den Zwischensynchronisationsring von Antrieb trennt.Furthermore, it can be provided in all versions that a magnetic coupling is arranged between the intermediate synchronization ring and the drive. The magnetic coupling is then preferably designed such that, when exceeding a predetermined force, the intermediate synchronization ring separates from the drive.

Die Reibflächen können beispielsweise einen Belag aus Sintermetall oder Carbon aufweisen. Insbesondere Sintermetalle haben ein geringeres spezifisches Reibmoment, wenn sich die Synchronisiervorrichtung in der Offen-Stellung befindet, wodurch die Verlustleistung spürbar gesenkt wird.The friction surfaces may for example have a coating of sintered metal or carbon. In particular sintered metals have a lower specific friction torque when the synchronizer is in the open position, whereby the power loss is noticeably reduced.

Eine Synchronisiervorrichtung entsprechend der vorangegangenen Beschreibung kann in einer Koppelvorrichtung, insbesondere in einer Koppelvorrichtung für eine hydrodynamische Maschine, eingesetzt werden. Mittels der Synchronisiervorrichtung wird die Drehzahldifferenz synchronisiert, wobei mittels der Koppelvorrichtung bei erfolgter Synchronisation anschließend die drehfeste Koppelung zwischen Antriebseinheit und Abtriebseinheit erfolgt, sodass ein wesentlich größeres Drehmoment übertragen werden kann.A synchronizing device according to the preceding description can be used in a coupling device, in particular in a coupling device for a hydrodynamic machine. By means of the synchronizing device, the speed difference is synchronized, wherein by means of the coupling device with the synchronization then the rotationally fixed coupling between the drive unit and the output unit takes place, so that a much larger torque can be transmitted.

Dabei kann die Koppelvorrichtung und die Synchronisiervorrichtung, in axialer Richtung gesehen, vor dem Hochtriebszahnrad und dem Rotor der hydrodynamischen Maschine angeordnet sein. Denkbar sind aber auch andere Anordnungen, wie z.B. zwischen Hochtriebszahnrad und Rotor, aber auch eine Anordnung hinter dem Rotor bzw. hinter der Rotor-Stator Baugruppe ist denkbar.In this case, the coupling device and the synchronizing device, seen in the axial direction, be arranged in front of the high-speed gear and the rotor of the hydrodynamic machine. Conceivable, however, are other arrangements, such. between high-speed gear and rotor, but also an arrangement behind the rotor or behind the rotor-stator assembly is conceivable.

Weiterhin kann die Koppelvorrichtung auch auf der Achse des Antriebszahnrads angeordnet sein.Furthermore, the coupling device can also be arranged on the axis of the drive gear.

Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Synchronisiervorrichtung bzw. der Koppelvorrichtung und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.Further features of the synchronizing device according to the invention and the coupling device and further advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Skizzen näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to drawings.

In diesen zeigen:In these show:

1 eine Skizze einer ersten Ausführung mit Planentengetriebe 1 a sketch of a first version with tarpaulin gear

2 eine Skizze einer zweiten Ausführung, Koppelung mit dem Lagerkäfig 2 a sketch of a second embodiment, coupling with the bearing cage

In1 ist eine Skizze einer ersten Ausführung der Synchronisiervorrichtung mit Planentengetriebe dargestellt. Die Skizze zeigt einen Retarder der über ein Antriebszahnrad24 eines Antriebes bzw. eines Getriebes angetrieben wird. Zur Reduzierung des Schleppmoments ist vorgesehen, dass der Retarder mittels der Koppelvorrichtung4 vom Antrieb getrennt werden kann.In 1 is a sketch of a first embodiment of the synchronizer with planetary gear shown. The sketch shows a retarder with a drive gear 24 a drive or a transmission is driven. To reduce the drag torque is provided that the retarder by means of thecoupling device 4 can be disconnected from the drive.

Der Retarder kann insbesondere als Wasserretarder ausgeführt sein, wobei der durch den Rotor1 und dem Stator2 gebildete Arbeitsraum gegenüber der Koppelvorrichtung4 und den Lagern17a, b mittels der Dichtung21 und der Arbeitsraumdichtung22 abgedichtet ist.The retarder can be designed, in particular, as a water retarder, wherein the through therotor 1 and thestator 2 formed working space relative to thecoupling device 4 and the camps 17a , b by means of theseal 21 and theworkspace seal 22 is sealed.

Die Koppelvorrichtung4 ist hier im entkoppelten Zustand dargestellt. Sie umfasst die Synchronisiervorrichtung3. Die Antriebsbaugruppe5 ist von der Abtriebsbaugruppe6 getrennt ist, sodass der Rotor1 nicht angetrieben wird und somit kein Bremsmoment erzeugt wird.Thecoupling device 4 is shown here in the decoupled state. It includes thesynchronizer 3 , The drive assembly 5 is from theoutput module 6 is disconnected, so therotor 1 is not driven and thus no braking torque is generated.

Die Abtriebsbaugruppe6 umfasst die Welle28, mit der der Rotor1 und die Drehmomentstütze27 drehfest verbunden sind. Die Welle28 ist über die Lager17a und17b gelagert. Auf der Drehmomentstütze27 ist die Schiebemuffe16 angeordnet, mittels der im Bremsbetrieb, also beim Schalten des Retarders, die Antriebsbaugruppe5 sowie die Abtriebsbaugruppe6 drehfest gekoppelt werden können. Hier ist anzumerken, dass die Schiebemuffe16 auch auf der Mitnahmeverzahnung angeordnet sein kann und entsprechend beim Schalten auf die Verzahnung der Drehmomentstütze27 geschoben wird.Theoutput module 6 includes the wave 28 with which therotor 1 and thetorque arm 27 are rotatably connected. The wave 28 is about the camp 17a and 17b stored. On thetorque arm 27 is thesliding sleeve 16 arranged, by means of the braking mode, ie when switching the retarder, the drive assembly 5 as well as theoutput module 6 can be coupled rotatably. It should be noted that thesliding sleeve 16 can also be arranged on the driving teeth and accordingly when switching to the teeth of thetorque arm 27 is pushed.

In der hier dargestellten Ausführung umfasst die Antriebsbaugruppe5 das Hochtriebszahnrad25, das Getriebe bzw. das Planetengetriebe11 sowie die Synchronisiervorrichtung3. Die Antriebsbaugruppe5 ist im Wesentlichen über das Lager18 auf der Welle28 drehbar gelagert. Auch im entkoppelten Zustand, wie hier dargestellt, sind Hochtriebszahnrad25 und Antriebszahnrad24 im Eingriff, sodass das mit dem Hochtriebszahnrad verbundene Hohlrad14 des Planetengetriebes11 und der mit diesem verbundene Synchronisationsring10 in Drehung versetzt werden, sobald ein Antrieb erfolgt.In the embodiment illustrated here, the drive assembly includes 5 the high-speed gear 25 , the transmission or the planetary gear 11 and thesynchronizer 3 , The drive assembly 5 is essentially about the camp 18 on the wave 28 rotatably mounted. Even in the decoupled state, as shown here, are high-speed gear 25 anddrive gear 24 engaged, so that connected to the high-speedgear ring gear 14 of the planetary gear 11 and the synchronization ring associated with it 10 be rotated as soon as a drive is made.

Das Sonnenrad13 des Planetengetriebes11 ist auf der Welle28 drehfest angeordnet und wird somit, im entkoppelten Zustand, nicht angetrieben. Beim Start des Synchronisationsvorgangs dreht das Hohlrad14 mit Antriebsdrehzahl und das Sonnenrad13 steht, dadurch rotiert der Planetenträger12 entsprechend der Übersetzung des Planetengetriebes11 und mit diesem auch der Zwischensynchronisationsring9, wobei der Synchronisationsring8, je nach vorliegendem Reibwert, lose mitdrehen kann.Thesun wheel 13 of the planetary gear 11 is on the wave 28 arranged rotationally fixed and thus, in the decoupled state, not driven. When starting the synchronization process, the ring gear rotates 14 at drive speed and thesun gear 13 stands, thereby rotates theplanet carrier 12 according to the translation of the planetary gear 11 and with this also the intermediate synchronization ring 9 , where the synchronization ring 8th , depending on the existing coefficient of friction, can loosely rotate.

Die Drehzahl des Planetenträgers kann, bei stehendem Sonnenrad13, beispielsweise auf 50 % der Antriebsdrehzahl festgelegt werden. Die Reibwerte werden insbesondere beeinflusst durch den Abstand zwischen den Ringen8,9,10 und den Ölfilm zwischen den Reibflächen.The speed of the planet carrier can, with thesun gear 13 , For example, be set to 50% of the drive speed. The coefficients of friction are influenced in particular by the distance between the rings 8th . 9 . 10 and the oil film between the friction surfaces.

Zur Synchronisation wird die Schiebemuffe16 gegen die Sperrverzahnung20 des Synchronisationsrings8 bewegt, wodurch die Synchronisationsringe8,9,10, gegeneinander gedrückt und schließlich die Welle28 beschleunigt wird. Während der Synchronisation wird die Drehzahldifferenz zwischen Zwischensynchronisationsring9 und Synchronisationsring10 durch die Reibung in den Reibspalten immer weiter reduziert, bis diese schließlich synchron drehen, wobei dann auch die Welle28 synchron mit dreht.For synchronization, the slidingsleeve 16 against the locking teeth 20 of the synchronization ring 8th moved, causing the synchronization rings 8th . 9 . 10 , pressed against each other and finally the shaft 28 is accelerated. During synchronization, the speed difference between the intermediate synchronization ring 9 andsynchronization ring 10 Due to the friction in the friction gaps, it continues to be reduced until they finally turn synchronously, in which case the shaft also rotates 28 synchronous with turns.

Solange die Antriebsdrehzahl nicht erreicht ist, verhindert die Sperrverzahnung20 am Synchronisationsring10, dass die Schiebemuffe durchgeschaltet werden kann und mit der Mitnahmeverzahnung26 in Eingriff gebracht werden kann.As long as the drive speed is not reached, prevents the locking teeth 20 on thesynchronization ring 10 in that the sliding sleeve can be switched through and with the drivingtoothing 26 can be engaged.

Da das Planetengetriebe11 in dieser Ausführung nur für den Synchronisationsvorgang benötigt wird, kann das Planetengetriebe11 relativ klein ausgeführt werden. Die eigentliche Bremsmomentübertragung erfolgt über die Schiebemuffe16.Because the planetary gear 11 in this embodiment, only needed for the synchronization process, the planetary gear can 11 be made relatively small. The actual braking torque is transmitted via the slidingsleeve 16 ,

Zum Längenausgleich, in axialer Richtung, können Federelement zwischen Zwischensynchronisationsring9 und Planetenträger12 gesehen werden.For length compensation, in the axial direction, spring element between Zwischensynchronisationsring 9 andplanet carrier 12 be seen.

In2 ist eine weitere Antriebslösung für den Zwischensynchronisationsring9 dargestellt. Bei dieser Lösung ist der Zwischensynchronisationsring9 mit dem Wälzlagerkäfig23 gekoppelt. Die Elemente des Lagers18, also Innenring, Wälzkörper, Außenring und Wälzlagerkäfig, verhalten sich wie ein Planetengetriebe. Auch bei dieser Anordnung dreht der Zwischensynchronisationsring9 im entkoppelten Zustand mit einer gewissen Differenz zur Antriebsdrehzahl, die von den Gegebenheiten bzw. den Randbedingungen des aktuellen Betriebszustandes des Lagers abhängen. Auch hier wird die Differenzdrehzahl durch die beim Synchronisieren hochdrehende Welle28 ständig verkleinert.In 2 is another drive solution for the intermediate synchronization ring 9 shown. In this solution, the intermediate synchronization ring 9 with the rollingbearing cage 23 coupled. The elements of the warehouse 18 , ie inner ring, rolling element, outer ring and roller bearing cage behave like a planetary gear. Also in this arrangement, the intermediate synchronization ring rotates 9 in the decoupled state with a certain difference to the drive speed, which depend on the circumstances or the boundary conditions of the current operating condition of the bearing. Again, the differential speed by the high-speed shaft during synchronization 28 constantly reduced in size.

Der Zwischensynchronisationsring9 kann auch einteilig mit dem Wälzlagerkäfig23 ausgeführt sein. Dabei muss der Wälzlagerkäfig23 ein gewisses Axialspiel zulassen, sodass der Zwischensynchronisationsring9 die bei der Synchronisation auftretenden Axialbewegungen ausführen kann.The intermediate synchronization ring 9 Can also be made in one piece with the rollingbearing cage 23 be executed. In this case, the rollingbearing cage 23 Allow a certain axial play, so that the intermediate synchronization ring 9 can perform the axial movements occurring during synchronization.

Des Weiteren ist auch eine magnetische Kopplung von Zwischensynchronisationsring9 und Antrieb, Planetenträger12 oder Wälzlagerkäfig23, denkbar.Furthermore, there is also a magnetic coupling of intermediate synchronization ring 9 and drive,planet carrier 12 or rollingbearing cage 23 , conceivable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Rotor rotor

22

Stator stator

33

Synchronisiervorrichtungsynchronizing

44

Koppelvorrichtung coupling device

55

Antriebsbaugruppen drive assemblies

66

Abtriebsbaugruppeoutput assembly

77

Drehachse axis of rotation

88th

Synchronisationsring synchronization ring

99

Zwischensynchronisationsring Between synchronization ring

1010

Synchronisationsring synchronization ring

1111

Planetengetriebe planetary gear

1212

Planetenträger planet carrier

1313

Sonnenrad sun

1414

Hohlrad ring gear

1515

Reibflächen friction surfaces

1616

Schiebemuffe sliding sleeve

17a, b17a, b

Axiallager thrust

18, 1918, 19

Lager camp

2020

Sperrverzahnung locking teeth

2121

Wellendichtring Shaft seal

2222

Arbeitsraumabdichtung Work space sealing

2323

Wälzlagerkäfig Rolling bearing cage

2424

Antriebszahnrad drive gear

2525

Hochtriebszahnrad High drive gear

2626

Mitnahmeverzahnung engaging gears

2727

Drehmomentstütze torque arm

2828

Welle, Rotorwelle Shaft, rotor shaft

2929

Achse axis

Claims (15)

Translated fromGerman

Synchronisiervorrichtung (3) für eine Koppelvorrichtung (4), insbesondere für eine Koppelvorrichtung (4) in einer hydrodynamischen Maschine, zur Koppelung zweier Baugruppen (5,6), einer Antriebsbaugruppe (5) mit Hochtriebszahnrad (25) und einer Abtriebsbaugruppe (6), wobei beide Baugruppen um eine Drehachse (7) einer Welle angeordnet sind, umfassend mehrere Synchronisationsringe (8,9,10) deren Reibflächen zur Drehzahlsynchronisation in Reibkontakt bringbar sind,dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationseinheit (3) zumindest zwei Synchronisationsringe (8,10) und einen Zwischensynchronisationsring (9) umfasst, wobei der Zwischensynchronisationsring (9) zumindest während des Synchronisationsvorgangs antreibbar ist.Synchronizing device ( 3 ) for a coupling device ( 4 ), in particular for a coupling device ( 4 ) in a hydrodynamic machine, for coupling two assemblies ( 5 . 6 ), a drive assembly ( 5 ) with high-speed gear ( 25 ) and an output module ( 6 ), wherein both assemblies about an axis of rotation ( 7 ) of a shaft, comprising a plurality of synchronization rings ( 8th . 9 . 10 ) whose friction surfaces can be brought into frictional contact for rotational speed synchronization,characterized in that the synchronization unit ( 3 ) at least two synchronization rings ( 8th . 10 ) and an intermediate synchronization ring ( 9 ), wherein the intermediate synchronization ring ( 9 ) is drivable at least during the synchronization process.Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischensynchronisationsring (9) derart angetrieben wird, dass dieser mit einer Drehzahl rotiert, die 10 % bis 90 % der Antriebsdrehzahl der Antriebsbaugruppe (5) entspricht.Synchronizing device according to claim 1,characterized in that the intermediate synchronization ring ( 9 ) is driven so that it rotates at a speed which is 10% to 90% of the drive speed of the drive assembly ( 5 ) corresponds.Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischensynchronisationsring (9) derart angetrieben wird, dass dieser mit einer Drehzahl rotiert, die 40 % bis 60 % der Antriebsdrehzahl der Antriebsbaugruppe (5) entspricht.Synchronizing device according to claim 1,characterized in that the intermediate synchronization ring ( 9 ) is driven so that it rotates at a speed which is 40% to 60% of the drive speed of the drive assembly ( 5 ) corresponds.Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischensynchronisationsring (9) mit der Antriebsbaugruppe (5) gekoppelt ist.Synchronizing device according to claim 1,characterized in that the intermediate synchronization ring ( 9 ) with the drive assembly ( 5 ) is coupled.Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Zwischensynchronisationsring (9) und Antriebsbaugruppe (5) ein Getriebe (11) angeordnet ist.Synchronizing device according to claim 4,characterized in that between intermediate synchronization ring ( 9 ) and drive assembly ( 5 ) a gearbox ( 11 ) is arranged.Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (11) ein Planetengetriebe ist, wobei der Zwischensynchronisationsring (9) mit dem Planetenträger (12), das Sonnenrad (13) mit der Welle (27) der Abtriebsbaugruppe (6) und das Hohlrad (14) mit dem Hochtriebszahnrad (25) der Antriebsbaugruppe (5) sowie einem Synchronisationsring (10) gekoppelt sind.Synchronizing device according to claim 5,characterized in that the transmission ( 11 ) is a planetary gear, wherein the intermediate synchronization ring ( 9 ) with the planet carrier ( 12 ), the sun wheel ( 13 ) with the wave ( 27 ) of the output module ( 6 ) and the ring gear ( 14 ) with the high-speed gear ( 25 ) of the drive assembly ( 5 ) as well as a synchronization ring ( 10 ) are coupled.Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe(11) ein Reibrad-Planetengetriebe ist.Synchronizing device according to claim 6,characterized in that the planetary gear ( 11 ) is a friction-planetary gear.Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischensynchronisationsring (9) mit einem Lager der Antriebsbaugruppe (5) gekoppelt ist.Synchronizing device according to claim 4,characterized in that the intermediate synchronization ring ( 9 ) with a bearing of the drive assembly ( 5 ) is coupled.Synchronisiervorrichtung nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischensynchronisationsring (9) mit dem Wälzlagerkäfig des Lagers gekoppelt ist.Synchronizing device according to claim 8,characterized in that the intermediate synchronization ring ( 9 ) is coupled to the rolling bearing cage of the bearing.Synchronisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Zwischensynchronisationsring (9) und Antrieb ein Federelement vorgesehen ist.Synchronizing device according to one of claims 1 to 9,characterized in that between intermediate synchronization ring ( 9 ) and drive a spring element is provided.Synchronisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Zwischensynchronisationsring (9) und Antrieb eine Magnetkupplung vorgesehen ist.Synchronizing device according to one of claims 1 to 9,characterized in that between intermediate synchronization ring ( 9 ) and drive a magnetic coupling is provided.Synchronisiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,dadurch gekennzeichnet, dass die Reibflächen einen Belag aus Sintermetall oder Carbon aufweisen.Synchronizing device according to one of claims 1 to 9,characterized in that the friction surfaces have a coating of sintered metal or carbon.Koppelvorrichtung mit einer Synchronisiervorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, insbesondere für eine Koppelvorrichtung (4) in einer hydrodynamischen Maschine, zur Koppelung zweier Baugruppen (5,6), einer Antriebsbaugruppe (5) und einer Abtriebsbaugruppe (6), wobei beide Baugruppen um eine Drehachse (7) angeordnet sind.Coupling device with a synchronizing device ( 3 ) according to one of claims 1 to 12, in particular for a coupling device ( 4 ) in a hydrodynamic machine, for coupling two assemblies ( 5 . 6 ), a drive assembly ( 5 ) and an output module ( 6 ), wherein both assemblies about an axis of rotation ( 7 ) are arranged.Koppelvorrichtung nach Anspruch 13dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelvorrichtung in axialer Richtung gesehen vor oder hinter dem Hochtriebszahnrad (25) und dem Rotor (1) der hydrodynamischen Maschine angeordnet ist.Coupling device according to claim 13,characterized in that the coupling device seen in the axial direction in front of or behind the high-drive gear ( 25 ) and the rotor ( 1 ) of the hydrodynamic machine is arranged.Koppelvorrichtung nach Anspruch 13dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelvorrichtung auf der Achse (29) des Antriebszahnrads (24) angeordnet ist.Coupling device according to claim 13,characterized in that the coupling device on the axis ( 29 ) of the drive gear ( 24 ) is arranged.

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