CH432243A - Antriebsverbindung mit Kupplung und Bremse an Exzenterpressen - Google Patents

Description

      Antriebsverbindung    mit Kupplung und Bremse an     Exzenterpressen       Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsverbin  dung mit Kupplung und Bremse an     Exzenterpressen,    bei  der die das Schwungrad mit der     Exzenterwelle    verbin  denden Kupplungsteile in kraftschlüssige Verbindung  mit dem Schwungrad gebracht werden und bei der fer  ner die zwischen der     Exzenterwelle    und einem Gehäuse  angeordnete Reibfläche .der Bremse nach Fortfall der       Druckbeaufschlagung    der Kupplung durch die Kraft  einer Feder gegen eine entsprechende     Gehäusefläche     gepresst wird.  



  Es sind Antriebsverbindungen für     Exzenterpressen     bekannt, bei denen über ein Druckmittel pneumatischer  oder hydraulischer Art ein Kolben     beaufschlagt    wird, so  dass über eine Lamellen- oder Reibkupplung die       Exzenterwelle    an das treibende Schwungrad gekuppelt  oder vom diesem gelöst wird. Das rasche Lösen der  Kupplung wird meist von zylindrischen Schraubenfe  dern betätigt, die nach Unterbrechung des Druckmittel  stromes in gegenläufigem Sinne auf eine Bremse einwir  ken und die     Exzenterwelle    abbremsen. Dieser Vorgang  wiederholt sich beim Arbeiten der Pressen in rascher  Folge. Eine schnelle und sichere Wirkungsweise der  Kupplung und Bremse ist daher Vorbedingung für einen  störungsfreien Arbeitsablauf.

   Bei den bekannten Lösun  gen, bei denen mit     druckbeaufschlagtem    Kolben die  Kupplung betätigt wird, neigt der Kolben aber oft zum  Klemmen und gibt Anlass zu Störungen und Unterbre  chungen im Betrieb, da Abdichtung, Führung und Lage  rung des Kolbens schwer zu beherrschen sind. Die Füh  rung, Abdichtung und Lagerung bedingt eine Bauweise  mit grosser axialer Erstreckung und dies wiederum eine  entsprechend längere Ausführung der     Exzenterwelle,    die  noch verstärkt werden muss, weil das Schwungrad da  durch weiter von der Lagerstelle abrückt.  



  Ein weiterer Nachteil bei den bekannten Kupplun  gen ist die Verwendung von zylindrischen Schraubenfe  dern zur Erzeugung der     Anpresskraft    für die Bremse,  die der     Anpresskraft    für die Kupplung entgegenwirkt.  Diese Kupplungen müssen grösser ausgelegt werden, da  die erforderliche     Anpresskraft    für die Kupplungen um    die progressiv steigende Gegenkraft, welche für das Zu  sammendrücken der zylindrischen Schraubenfedern not  wendig ist, vermindert wird.  



  Mit der Erfindung werden diese Mängel weitgehend  behoben und die Funktion einer Antriebsverbindung mit  Kupplung und Bremse an     Exzenterpressen    wesentlich  verbessert. Ausserdem wird bei gleicher Leistung eine  kleinere, gedrungene Bauweise mit besserer Lagerung  erreicht.  



  Erfindungsgemäss kennzeichnet sich die Antriebs  verbindung mit Kupplung und Bremse der eingangs er  wähnten     Art    dadurch, dass eine     druckbeaufschlagte          Membrankupplung    und eine durch die     Anpresskraft     einer Tellerfeder betätigte Bremse vorgesehen sind.

    Durch diese Kombination einer mit Druckmittel oder  pneumatisch oder hydraulisch betätigten Membran  kupplung und einer durch die     Anpresskraft    einer Tel  lerfeder betätigten Bremse wird in idealer Weise eine im  Aufbau einfache und in axialer     Richtung    gedrungene  Antriebsverbindung mit Kupplung und Bremse an Ex  zenterpressen geschaffen, deren     Konstruktionsteile     übersichtlich angeordnet werden können, wobei gleich  zeitig .der Vorteil besteht, dass die Federcharakteristik  der Tellerfeder :den besonderen Verhältnissen angepasst  werden kann.  



  Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung  in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:       Fig.    1 einen     Axialschnitt    durch die     erfindungsge-          mässe    Antriebsverbindung mit Kupplung und Bremse,  wobei der obere Teil der     Fig.    1 die Antriebsverbindung  in drucklosem Zustand und mit wirksamer Bremse dar  stellt, während der untere Teil der     Fig.    1 die eingerückte  Kupplung mit entlüfteter Bremse zeigt,       Fig.    2 die Tellerfeder im Schnitt und ihre Charakte  ristik,

         Fig.    3 zum Vergleich hierzu die bisher bekannte  Schraubenfeder und deren Charakteristik bei den be  kannten Konstruktionen dieser Art,       Fig.4    ein weiteres Ausführungsbeispiel der     erfin-          dungsgemässen    Antriebsverbindung.      Gemäss     Fig.    1 ist auf der     Exzenterwelle    1 das trei  bende Schwungrad 2 lose drehbar gelagert. Die     Exzen-          terwelle    1 selbst ist im Gehäuse 3 gelagert.

   Der Kupp  lungskörper 4 ist auf der     Exzenterwelle    1 mit Keil 5 fest       aufgekeilt.    Auf .dem Kupplungskörper 4 sind drehfest,  aber     axial        verschiebbar    die Lamellen     L$        oder    Bremse  angeordnet; sie wirken mit den     Gegenlamellen        L'$,,    die  in dem am Gehäuse 3     angeflanschten    Teil 3' gelagert       sind,    zusammen.

   In     entsprechender    Weise     sind    die     inne-          ren    Lamellen 24 der Kupplung K drehfest, jedoch in       axialer    Richtung verschiebbar auf ;dem     Kupplungskörper     4 angeordnet, während     die        äusseren    Lamellen 24' in  dem Flansch 2'     gehaltert    sind, der mit .dem Schwung  rad 2 verbunden ist.  



  Der Kupplungskörper 4 ist somit Träger der inneren  Bremslamellen     L$    und der     inneren        Kupplungslamellen     24. Im Kupplungskörper 4 ist weiterhin die Membran 6  durch den inneren Spannring 7 und den äusseren  Spannring 8 eingespannt und nach aussen abgedichtet.  Die     Druckscheibe    9 ist axial verschiebbar auf dem  Kupplungskörper 4 gelagert und gegen Verdrehen ge  genüber dem Kupplungskörper 4 durch den Sicherheits  bolzen 10 gesichert.

   Bei der bevorzugten Ausführungs  form hat die     Druckscheibe    9 einen axialen,     zxlindri-          schen    Teil 9a, der den Kupplungskörper 4     zylinderför-          mig    umschliesst und sowohl innen als auch aussen auf  diesem geführt     bzw.    gelagert und abgedichtet ist.  



  Die Membrane 6 lieb bei     Nichtbeaufschlagung,    also  in     schlaffem    Zustande unmittelbar gegen den Ring 11  der     Druckscheibe    9 an, so dass das Druckmittel, wie       Drucköl    oder     Druckluft,    wenn es über den Eintrittskanal  21, 22 einströmt und die Membrane 6     beaufschlagt,    un  mittelbar auf die     Druckscheibe    9 einwirken kann,  wodurch ein sofortiges Ansprechen .der Kupplung ge  währleistet ist.  



  Der     Ring    11 ist vorzugsweise als Isolierring ausge  bildet und schützt die Membrane 6 vor zu grosser Er  wärmung von der Kupplungsseite her.  



  Mit der     Druckscheibe    9 sind die     Druckringe    12, 12'  einstellbar verbunden. Der Druckring 12 drückt die  Lamellen der Bremse B gegen die Wandung des Gehäu  ses 3, während der     Druckring    12' die Lamellen der  Kupplung K gegen die Wandung der Schwungscheibe  drückt. Durch die Schrauben 13 ist der innere     Lamel-          lenträger    14 fest mit dem Kupplungskörper 4 verbun  den. Durch die     einstellbaren        Druckringe    12, 12' können  die abgenutzten Lamellen ohne Demontage der Arbeits  kupplung     und    Bremse auf ein kleinstes totes Spiel nach  gestellt werden.  



  Zwischen .der     Druckscheibe    9 und dem inneren       Lamellenträger    14 ist die Tellerfeder 15 eingebaut; diese  kann durch den Einstellring 16 über den Bolzen 17 so  wie die     Stellringschraube    18 in den günstigsten Arbeits  bereich genau eingestellt werden. Um diese Feineinstel  lung auch ohne Demontage der Kupplung im Betrieb  vornehmen zu können,     sind    im     Schwungrad    2 Öffnungen  9 vorgesehen, durch welche man ohne weiteres zur       Stellringschraube    gelangen kann.

   In der mit Spiel gela  gerten     Druckplatte    9 ist ein Schlitz 20 vorgesehen, der  so gestaltet ist, dass der     Sicherungsbolzen    10 zugleich  den Anschlag für den grössten, zulässigen Hub der  Membrane 6 bildet, die dadurch vor     überlastung    und  Auftreten unzulässiger Zugspannungen geschützt ist.  



  Die     erfindungsgemässe        Konstruktion    ist vorteilhaft  so ausgelegt, dass auch die     Durchbiegung    der Tellerfe  der 15 durch den     Sicherungsbolzen    10 auf den günstig  sten Arbeitsbereich beschränkt wird. Die Druckplatte 9    ist     zweckmässig    gegenüber den Reiblamellen durch  einen inneren Dichtring 25 und einen äusseren Dichtring  26 abgedichtet, so dass     Drucköl    oder Schmiermittel  nicht an die Reibflächen gelangen kann, und dadurch  die Gefahr einer     Änderung    des Reibwertes vermieden  ist.  



  Die erfindungsgemässe Antriebsverbindung mit  Kupplung und Bremse arbeitet wie folgt:  Das     Drucköl    oder die Druckluft wird über ein auto  matisch     gesteuertes    Ventil in Pfeilrichtung I in die Boh  rung 21 der     Exzenterwelle    1 eingeleitet und gelangt  durch die     Bohrung    22 im Kupplungskörper 4 in die  Druckkammer 23 hinter der Membrane 6. Die Mem  brane 6 wird dadurch aufgebläht und drückt auf die       Druckscheibe    9.

   Die Federkraft der Tellerfeder 15 wird  überwunden und der     Druckring    12 zur Anlage an die  innere Lamelle 24 der     Lamellenkupplung    am     Schwung-          rad    2 gebracht. Durch     Einwirkung    der     Druckkraft    von  der Membrane her wird die Kupplung geschlossen und  so die     Exzenterwelle    1 mit dem     Schwungrad    2 kraft  schlüssig verbunden.

   Nach     vollzogenem    Arbeitshub der  Maschine wird von der automatischen     Steuerung    umge  schaltet, und das     Druckmittel    kann in umgekehrter  Richtung nach Pfeil     II    entweichen. Der     Druck    hinter der  Membrane 6 baut sich schnell ab. Unter der Wirkung  der Tellerfeder 15 wird jetzt die Druckscheibe 9 in ent  gegengesetzter Richtung gedrückt. Auf diese Weise wird  ;die Kupplung gelüftet und die     Exzenterwelle    1 abge  bremst. Durch den schnellen Druckaufbau hinter der  Membrane 6 und das Zusammenwirken mit der Teller  feder 15 kann dieser Vorgang in rascher Folge perio  disch wiederholt werden.  



  Aus     Fig.    2 ist die Tellerfeder 15 im Schnitt erkenn  bar. Diese     Tellerfeder    15 ist     erfindungsgemäss    so gestal  tet und eingespannt, dass sie eine Charakteristik ent  sprechend     Fig.    2 aufweist. Danach steht für die Bremse  ,die grösste Federkraft im oberen     Kulminationsbereich     und als Gegenkraft zum     Kupplungspressdruck    die klei  nere Federkraft im unteren     Kulminationsbereich    zur       Verfügung.     



  In     Fig.    3 ist demgegenüber die gegenteilige und un  günstige Wirkung der Federkraft bei Verwendung von  zylindrischen Schraubenfedern bei bekannten Konstruk  tionen gegenübergestellt. Die Federkraft steigt linear  mit dem Federweg an, d. h. dem     Anpressdruck    der  Kupplung wirkt, wenn eingekuppelt ist, die grösste  Federkraft entgegen. Für die Bremse hingegen steht nur  die geringe Federkraft zur     Verfügung,    was grössere Ab  messungen von Kupplung und Bremse erfordert. Die       erfindungsgemässe    Antriebsverbindung mit Kupplung  und Bremse kann infolge des günstigen Zusammenwir  kens von Tellerfeder und Membran zur Erzielung der  gleichen Wirkung wesentlich kleiner ausgelegt werden,  sie ist einfacher im Aufbau und wirtschaftlicher.  



  In     Fig.    4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der  erfindungsgemässen Kupplung gezeigt, wobei die obere  Abbildungshälfte ebenfalls eine Antriebsverbindung mit  Kupplung und Bremse in Bremsstellung mit gelöster  Kupplung und die untere Hälfte die gleiche Vorrichtung  in gekuppelter Stellung bei gelöster Bremse zeigen.

   Auf  der angetriebenen Welle<B>101</B> ist das treibende Schwung  rad 102 frei     drehbar    gelagert und der Kupplungskörper  <B>103</B> mit angeschraubtem     Lamellenträger    104 der Kupp  lung 105 fest     aufgekeilt.    Für die letztgenannte Verbin  dung ist ein Keil 106 vorgesehen, während diejenige  zwischen Kupplungskörper 103 und     Lamellenträger    104       mit    Schrauben 107     durchgeführt    ist.      Auf einem zylindrischen Ansatz 108 des Lamellen  trägers 104 ist eine Druckscheibe 109 axial verschieb  bar, die mit einem hohlzylindrischen Mantel 110 den  Umfang des Kolbenabschnittes 111 des Kupplungskör  pers 103 übergreift und hier axial verschiebbar gelagert  ist.

   An beiden     Verschubstellen    sind Dichtringe 112 bzw.  113, z. B.     in        geschlossener    Ausführung und :aus     weich-          ,elastischem    Stoff bestehend, .angeordnet. Dadurch wird  zwischen den einander zugewandten Stirnflächen der  Bauteile 103 und<B>109</B> ein geschlossener     Druckraum    ge  bildet, der über einen Kanal 114, eine Wellenbohrung  <B>115</B> und einen lediglich schematisch angedeuteten     Dreh-          anschluss    116 sowie ein nicht dargestelltes Steuerventil  mit einer     Druckmittelzuführung    verbunden ist.

   Die  Druckscheibe 109 steht somit unmittelbar unter der  Einwirkung des Druckmittels.  



  Auf der anderen Seite der Druckscheibe 109 ist eine  Tellerfeder 117 angeordnet, die sich über einen Halte  ring 118 gegen den     Lamellenträger    104 abstützt. Die       Axialstellung    des Halteringes 118 und damit die Vor  spannung der Tellerfeder 117 ist mittels einer Ring  schraube 119 einstellbar, die mit Aussengewinde in eine  Eindrehung des     Lamellenträgers    104 eingesetzt und  durch     Ausnehmungen    121 der Schwungscheibe 102 zu  gänglich ist. Zur Übertragung der     Axialstellung    der  Ringschraube 119 auf den Haltering 118 sind im       Lamellenträger    104 axial verschiebbare Stifte 120 ein  gelassen.

   Dadurch ist die Tellerfeder 117, die die Druck  scheibe 109 nach links in die Bremsstellung bei Druck  abfall im Kanal 114 drückt, in ihren günstigsten Arbeits  bereich einstellbar. Der dabei durchlaufende Kennlinien  bereich der Tellerfeder 117 wird mit der genannten  Einstellvorrichtung in einen Abschnitt mit abnehmender  Federkraft gelegt.  



  Der Mantel 110 des Schiebers<B>109</B> trägt beiderseits  mit Aussengewinde eingesetzte Druckringe 122 bzw.  123, die in den entsprechenden Endlagen der Druck  scheibe die Kupplung 105 zur Schwungscheibe 102 bzw.  die Bremse 124 betätigen. Die Innenlamellen der letzte  ren sind ebenso wie diejenigen der Kupplung 5 axial  verschiebbar mit wellenfesten Bauteilen verzahnt, wäh  rend jeweils die Aussenlamellen bei der Kupplung 105  mit einem Ansatzring<B>125</B> .der Schwungscheibe 102 bzw.  bei der Bremse 124 mit einem gehäusefesten Ringansatz  126 verzahnt sind.  



  Zur Lagersicherung und Hubbegrenzung 109     dienen     folgende Einrichtungen: Eine Verdrehung der Druck  scheibe<B>109</B> gegenüber der Welle 101 bzw. gegenüber  dem Kupplungskörper 103 wird durch einen Siche  rungsstift 127 verhindert, der fest in die Druckscheibe  109 eingesetzt ist, jedoch axial verschiebbar in eine  Bohrung 128 des Kupplungskörpers 103 eingreift. Für  die Hubbegrenzung .der Druckscheibe in seiner rechten  Endlage ist die Höhe des Halteringes<B>118</B> in Achsrich  tung derart bemessen, dass eine unzulässige Verformung  der Tellerfeder 117 - etwa bei eingetretenem     Ver-          schleiss    der Kupplungslamellen - durch Anlage der  Druckscheibe am Haltering ausgeschlossen ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Antriebsverbindung mit Kupplung und Bremse an Exzenterpressen, bei der ,die das Schwungrad mit der Exzenterwelle verbindenden Kupplungsteile in kraft schlüssige Verbindung mit dem Schwungrad gebracht werden und bei der ferner die zwischen der Exzenter welle und einem Gehäuse angeordnete Reibfläche der Bremse nach Fortfall der Druckbeaufschlagung der Kupplung durch die Kraft einer Feder gegen eine ent sprechende Gehäusefläche gepresst wird, dadurch ge kennzeichnet, dass eine druckbeaufschlagte Membran kupplung (K) und eine durch die Anpresskraft einer Tellerfeder (15)

   betätigte Bremse (B) vorgesehen sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Antriebsverbindung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Tellerfeder (15) und Mem- brankupplung so aufeinander abgestimmt sind, dass die grösste Federkraft der Tellerfeder (15) die Anpresskraft für die Bremse (B) bildet und die mit zunehmendem Federweg kleiner werdende Federkraft dem Kupplungs- anpressdruck entgegenwirkt. 2. Antriebsverbindung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der günstigste Arbeitsbereich der Tellerfeder (15) einstellbar ist. 3.

   Antriebsverbindung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tellerfeder (15) ein axial verschiebbarer Einstellring (16) zugeordnet ist, der vorzugsweise über einen Stell bolzen (17) sowie eine Stellringschraube (18) einstellbar ist. 4. Antriebsverbindung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel der Tellerfeder (15), wie Stellring schraube (18), über Öffnungen (19) im Schwungrad frei zugänglich sind. 5.

   Antriebsverbindung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe (9) durch einen Sicherungsbolzen (10) gegen Verdrehung gesichert ist, der zugleich auch als Anschlag zur Begrenzung des Federweges dient und Tellerfeder (15) und Membrane (6) vor Überlastung schützt. 6. Antriebsverbindung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe (9) axial verstellbare Druckringe (12, 12') für die Einstellung der Brems- und Kupplungsla mellen trägt. 7.

   Antriebsverbindung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (9) den Kupplungskörper (4) zylinder förmig umschliesst und sowohl innen als aussen auf die sem geführt bzw. gelagert und abgedichtet ist. B. Antriebsverbindung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Mantel (9a) der Druckplatte (9) zugleich als Druckkörper für das Zusammendrücken der Brems lamellen vorgesehen ist. 9.

   Antriebsverbindung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kupplungskörper (4) die Innenbremslamellen (L$) und die Innenkupplungslamellen (24') drehfest, jedoch axial verschiebbar gelagert sind und dass zwi schen beiden Lamellensätzen die hydraulisch oder pneu matisch beaufschlagte Membran (6) vorgesehen ist. 10. Antriebsverbindung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die lose Membranfläche (6) unmittelbar gegen die Druckscheibe (9) oder einen mit dieser verbundenen Isolierring (11) anliegt. 11.

   Antriebsverbindung nach Patentanspruch und Unteranspürchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran auf der nichtbeaufschlagten Fläche durch Spannringe (7, 8) gehalten ist. 12. Antriebsverbindung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass der äussere Rand der Tellerfeder (15) unmittelbar gegen die Druckscheibe (9) abgestützt ist.

   13. Antriebsverbindung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass als Antriebsorgan für die Kupplungsbetätigung eine unmittelbar unter der Einwir kung des Druckmittels stehende, in Achsrichtung be wegliche Druckscheibe (109) vorgesehen ist, die mit dem Kupplungskörper (103) einen geschlossenen Druckraum bildet. 14.

   Antriebsverbindung nach Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem als inneren Lamel- lenträger ausgebildeten, auf der angetriebenen Welle (101) fest angeordneten Kupplungskörper (103) ein Kanal als Anschluss für die durch die Welle geführte Druckmittelzuführung vorgesehen ist.

   15. Antriebsverbindung nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckscheibe (109) durch einen axial angeordneten, an der Druckscheibe (109) befestigten und in den Kupplungskörper (103) ein greifenden Stift (127) gegen Verdrehung gesichert ist. 16. Antriebsverbindung nach den Unteransprüchen 13-15, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Halterung und Einstellung der Tellerfeder (117) dienende Halte ring (118) zugleich als Anschlag zur Begrenzung des Verschiebeweges der Druckscheibe (109) dient.