DD203606A1

DD203606A1 - Reibungskupplung und-bremse mit automatischer verschleissnachstellung

Info

Publication number: DD203606A1
Application number: DD23808182A
Authority: DD
Inventors: Joachim Kreisl; Helmut Mueller; Wieland Petter; Juergen Mueller; Juergen Bruenner
Original assignee: Joachim Kreisl; Helmut Mueller; Wieland Petter; Juergen Mueller; Juergen Bruenner
Priority date: 1982-03-12
Filing date: 1982-03-12
Publication date: 1983-10-26
Also published as: DE3244745C2; DE3244745A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine durch ein Druckmedium schaltbare Reibungskupplung und -bremse mit automatischer Verschleisznachstellung, insbesondere fuer mechanische Pressen und Scheren. Durch die Erfindung soll der relativ hohe manuelle Aufwand fuer d. auf Grund des Verschleiszes der Reibkloetze erforderliche Nachstellen von Kupplung u. Bremse weitgehend beseitigt und dadurch die Stillstandszeiten der Maschinen verringert werden. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den Verschleisz der Reibkloetze der Kupplung bzw. Bremse durch eine automatische Nachstellung der Reibscheiben auszugleichen. Erfindungsgemaesz wird das dadurch erreicht, dasz im Kupplungs- bzw. Bremsgehaeuse eine kompakte Betaetigungseinheit, bestehend aus Reibscheibe, Kupplungs- bzw. Bremszylinder und Kupplungs- bzw. Bremskolben, drehfest und durch einen zentralen Gewindering in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist und am Kupplungs- bzw. Bremszylinder ein die Ueberschreitung des zulaessigen Kolbenhubes erfassender Signalheber angeordnet ist, dessen Ausgangssignale die Steuerung eines mit dem zentralen Gewindering in Wirkverbindung stehenden Antriebes bewirken.

Description

a) Titel der Erfindung

Reibungskupplung und -bremse mit automatischer Verschleißnachstellung

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine durch ein Druckmedium schaltbare Reibungskupplung und -bremse mit automatischer Verschleißnachstellung, die vorzugsweise an mechanischen Pressen und Scheren angewendet wird.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Das Reibmaterial von Reibungskupplungen und -bremsen unterliegt im Schaltbetrieb einem natürlichen Verschleiß. Zum Ausgleich des Verschleißes ist bei bekannten Lösungen dieser Art (SU-Urheberscheine ITr. 453 515 und 333 333) eine bestimmte Anzahl von austauschbaren Distanzscheiben oder abgestuft ausgeführten Distanzklötzen zwischen Kupplungs-^bzw. Bremsgehäuse und Gehäusedeckel angeordnet, die nach dem Lösen der Befestigungsschrauben des Gehäusedeckels jeweils entfernt oder ausgetauscht oder eine Stufe weiter herausgezogen werden können.

Bei anderen bekannten Lösungen (SU-Urheberscheine Br. 327 und 395 560) sind die Reibscheiben gegen zentrale Gewinderinge abgestützt, die in axialer Richtung mit der Habe verschraubbar sowie durch Stirnkeile oder federbelastete Peststeller in ihrer Lage arretierbar sind. Die Hachsteilung der Reibscheiben zum Ausgleich des Verschleißes erfolgt dabei manuell durch Drehen der Gewinderinge mit Hilfe eines aufsetzbaren Werkzeuges im Stillstand der Presse.

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Sin Mangel dieser Lösungen ist in den für jeden lachstellvorgang erforderlichen, erheblichen Aufwand an Arbeitszeit sowie den damit verbundenen Stillstandszeiten der Maschine zu sehen. Um den Wartungsaufwand in vertretbaren Grenzen zu halten, war man bestrebt, einen möglichst großen Yerschleiß der Reibklötze zuzulassen und so den Zeitraum zwischen den Uachstellvorgängen zu vergrößern· Dabei müssen jedoch erhebliche Nachteile in Kauf genommen werden, denn die mit zunehmenden Yerschleiß der Reibklötze größer werdenden Schaltwege führen zwangsläufig zu einem größeren Volumen der Zylinderräume und damit zu einem erhöhten Verbrauch an Druckluft für das Schalten von Kupplung und Bremse sowie zu größeren Sehaltzeiten· Gleichzeitig verändert sieh das Ein- bzw· Ausströmverhalten der Druckluft, wodurch sich bei getrennter Anordnung von Kupplung und Bremse der stabile, überschneidungsfreie Schaltrhythmus verändern kann· Weiterhin führen größer werdende Schaltwege zu verstärkten Ein- und Ausschaltgeräuschen· Die Vergrößerung der Schaltwege führt auch zur Veränderung der Federkräfte in Kupplung und Bremse, was eine Veränderung der wirksamen Reibmomente zur Folge hat· Dabei bringt besonders das Absinken des Bremsmomentes an einer Presse eine unerwünschte Zunahme des Stößelnachlaufweges mit sich·

d) Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den relativ hohen manuellen Aufwand für das auf Grund des Verschleißes der Reibklötze erforderliche nachstellen von Kupplung und Bremse weitgehend zu beseitigen und dadurch die Stillstandszeiten der Maschinen zu verringern. Gleichzeitig soll der Verbrauch von Druckluft gesenkt sowie die Arbeitssicherheit und das Lärmverhalten verbessert werden·

e) Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reibungskupplung bzw. -bremse so zu gestalten, daß der Verschleiß der Reibklötze ohne manuellen Aufwand durch eine automatische

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Nachstellung der Reibscheiben ausgeglichen wird und deshalb die Schaltwege gering und konstant gehalten werden können, wodurch ständig optimale Werte bezüglich Druckluftverbrauch, Bachlsufweg und Lärm realisierbar sind*

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß im Kupplungsbzw· Bremsgehäuse eine kompakte Betätigungseinheit, bestehend aus Reibscheibe, Kupplungs- bzw. Bremszylinder und Kupplungsbzw· Bremskolben, drehfest und durch den zentralen Gewindering in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist und am Kupplungs- bzw· Bremszylinder ein die Überschreitung des zulässigen Kolbenhubes erfassender Signalgeber angeordnet ist· Der zentrale Gewindering, ist mit einer Verzahnung versehen, die mit einem im Kupplungs- bzw· Bremsgehäuse gelagerten Ritzel im Eingriff steht, das durch einen von dem vorstehend genannten Signalgeber steuerbaren Antrieb betätigbar ist. Als Antrieb ist eine durch ein steuerbares Wegeventil mit einem Druckmedium beäufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen,, deren Kolbenstange schwenkbar an einem Hebel angelenkt ist, dessen anderes Ende mit der mit einem Freilauf versehenen Antriebswelle des Ritzels verbunden ist. Zur axialen Lagesicherung des Kupplungs- bzw. Bremszylinders" ist der Gewindering in seiner inneren Bohrung mit einer umlaufenden Hut versehen, mit der am Kupplungs- bzw. Bremszylinder befestigte Haltesegmente im Eingriff stehen. Als Signalgeber ist ein elektrischer oder elektronischer Meßwertgeber angeordnet, dessen Ausgangssignale auf ein elektromagnetisch schaltbares Wegeventil geführt sind. Bei einer anderen Variante ist als Signalgeber ein pneumatischer Meßwertgeber angeordnet, dessen Ausgangssignale über Druckwandler und/oder Verstärker auf ein pneumatisch schaltbares Wegeventil geführt sind. Bei einer weiteren Variante ist als Signalgeber ein im Kupplungs- bzw. Bremszylinder gelagerter Tasthebel angeordnet, dessen kurzer Hebelarm bei Überschreitung des zulässigen Kolbenweges am Kupplungs- bzw. Bremskolben oder einen mit diesem verbundenen Anschlag zur

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Anlage kommt und dessen langer Hebelarm mit dem Ventilkolben eines Wegeventils verbunden ist. Bei der Anwendung der Verschleißnachstellung an der Kupplung ist es zweckmäßig, wenn am rotierenden Kupplungsgehäuse ein zur DruckluftVersorgung der Kolben-Zylinder-Einheit der Verschleißnachstellung dienender, separater Druckluftspeieher angeordnet ist, der über die mit dem Kupplungszylinder verbundene Druckluftleitung mit gespeist wird,

f) Ausführungsbeispiel

Eine zweckmäßige Form der Realisierung der Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert· Die. zugehörige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der automatischen Verschleißnachstellung an einer Bremse.

Die Bremse besteht aus einem starr am Maschinenkörper befestigten Bremsgehäuse 1, in dem ein mit der Abtriebswelle verdrehfest verbundener Reibklotzträger 3 und eine kompakte Betätigungseinheit zum öffnen und Schließen der Bremse angeordnet ist. Der Reibklotzträger 3 ist in Form einer mit Aussparungen versehenen Metallscheibe ausgeführt. In den Aussparungen sind aus einem verschleißenden Reibmaterial bestehende, auswechselbare Reibklötze 4 gelagert. Die kompakte Betätigungseinheit besteht aus dem Bremszylinder 5» dem Bremskolben 6 und einer mit diesem verbundenen Reibsqheibe 7 sowie den zwischen Bremszylinder 5 und Reibscheibe 7 angeordneten Rückstellfedern 8 und ist drehfest sowie durch einen im Bremsgehäuse 1 einschraubbaren zentralen Gewindering 9 in axialer Richtung verstellbar im Bremsgehäuse 1 abgestützt.

Am Bremszylinder 5 ist ein als Signalgeber 10 wirkender elektrischer oder elektronischer Meßwertgeber angeordnet, der die durch den Verschleiß der Reibklötze 4· bedingte Vergrößerung des Kolbenhubes bei Überschreitung des zulässigen Grenzwertes erfaßt. Der zentrale Gewindering 9 ist in seiner inneren Bohrung mit einer Verzahnung und einer umlaufenden

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Hut verseilen. In die Hut greifen am Bremszylinder 5 befestigte Haltesegmente 11 ein, durch die die kompakte Betätigungseinheit in ihrer axialen Lage gehalten wird. Mit der Verzahnung des Gewinderinges 9 steht ein im Bremsgehäuse 1 gelagertes Ritzel 12 im Eingriff. Die Antriebswelle des Ritzels 12 ist mit einem Freilauf 18 versehen und über einen Hebel 13 mit der Kolbenstange einer am Bremsgehäuse 1 abgestützten, mit Druckluft beaufschlagbaren und durch Federkraft rückstellbaren Kolben-Zylinder-Einheit 14 verbunden. Die Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit 14 erfolgt mit Hilfe eines von dem vorstehend genannten Meßwertgeber steuerbaren Wegeventils 15 aus einem Druckluftspeicher 16.

Das Lösen der Bremse*erfolgt, indem Druckluft in den Bremszylinder 5 einströmt und den Bremskolben 6 sowie die mit diesem verbundene Reibscheibe 7 in axialer Richtung gegen die Kraft der Rückstellfedern 8 von den Reibklötzen 4 abhebt. Der Bremsvorgang wird durch Ausströmen von Druckluft aus dem Bremszylinder 5 eingeleitet, wodurch der Bremskolben 6 entlastet wird. Durch die Federkraft der Rückstellfedern 8 wird die Reibscheibe 7 an den Reibklötzen 4 zur Anlage gebracht und das Bremsmoment erzeugt. Mit zunehmender Anzahl von Bremsvorgängen vergrößert sich auf Grund des Verschleißes der Reibklötze 4 der erforderliche Kolbenhub bis zur Anlage der Reibscheibe 7 an den Reibklötzen 4. Sobald der zulässige Grenzwert des Kolbenhubes erreicht ist, wird das durch den Signalgeber 10 erfaßt. Durch ein Signal des Signalgebers 10 wird das steuerbare Wegeventil 15 umgeschaltet und der Zylinderraum 17 der Kolben-Zylinder-Einheit 14 füllt sich mit Druckluft. Die Kolben-Zylinder-Einheit 14 ist so dimensionieri daß eine Hubbewegung und damit eine Drehung des Gewinderinges 9 erst dann erfolgt, wenn: die Bremse im gelösten Zustand ist. Beim nächstfolgenden Einschaltvorgang wird durch die Hubbewegung der Kolben-Zylinder-Einheit 14 über den Hebel 13 und das Ritzel 12 eine Drehung des Gewinderinges 9 und damit eine axiale Verschiebung der Betätigungseinheit in Richtung auf

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die Reibklötze 4 bewirkt» Der Freilauf 18 der Antriebswelle des Ritzels 12 ermöglicht nach der Entlastung der Kolben— Zylinder-Einheit 14 die durch Federkraft bewirkte Rückstellung des Kolbens in die Ausgangslage.

Heben der vorstehend beschriebenen Variante kann die Drehung des Gewinderinges 9 auch durch andere, von einem Signalgeber 10 steuerbare Antriebsvarianten, wie z.B. einen elektrischen oder hydraulischen Schrittmotor oder dgl·, erfolgen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die Erfindung ist in gleicher Weise, wie vorstehend am Beispiel einer Bremse beschrieben, auch an einer Kupplung anwendbar. In diesem¹Fall ist die gesamte !fachstelleinrichtung am rotierenden Kupplungsgehäuse angeordnet. Auf Grund des zusätzlichen Aufwandes .und der technologischen Probleme der Übertragung elektrischer Energie auf das rotierende Kupplungsgehäuse wäre hier eine pneumatische oder mechanische Erfassung des Verschleißes und Steuerung des Antriebes, wie in den Punkten 5 ^u^d 6 des Erfindungsanspruches beschrieben, als zweckmäßiger anzusehen. Dabei kann die Druckluftversorgung mit geringem technischen Aufwand durch einen am Kupplungsgehäuse angeordneten, separaten Druckluftspeieher realisiert werden, der seinerseits durch die mit dem Kupplungszylinder verbundene Druckluftleitung mit gespeist wird.

Claims

238081 Erfindungsanspruch:

1· Reibungskupplung und -bremse mit automatischer Verschleiß nachstellung, insbesondere für mechanische Pressen und Scheren, bestehend aus einem oder mehreren mit der Abtriebswelle verbundenen Reibklotzträgern sowie mit im Kupplungs- bzw· Bremsgehäuse drehfest angeordneten Reibscheiben, die mit Hilfe eines durch ein Druckmedium betätigbaren und durch Federkraft rückstellbaren Kupplungsbzw. Bremskolbens axial verschiebbar sind, wobei die während des Betriebes der Presse oder Schere durch den Verschleiß der Reibklötze bedingte Veränderung des Kolbenweges mit Hilfe eines in axialer Richtung im Kupplungs- bzw· Bremsgehäuse einschraubbaren, zentralen Gewinderinges nachstellbar ist,
gekennzeichnet dadurch,

daß im Kupplungs- bzw· Bremsgehäuse (1) eine kompakte Betätigungseinheit, bestehend aus Reibscheibe (7)» Kupplungs- bzw· Bremszylinder (5) und Kupplungs- bzw· Bremskolben (6), drehfest und durch den zentralen Gewindering (9) in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist und am Kupplungs- bzw. Bremszylinder (5) ein die Überschreitung des zulässigen Kolbenhubes erfassender Signalgeber (10) angeordnet ist, wobei der zentrale Gewindering (9) mit einer Verzahnung versehen ist, die mit einem im Kupplungs- bzw. Bremsgehäuse (1) gelagerten Ritzel (12) im Eingriff steht, das durch einen von dem vorstehend genann ten Signalgeber (10) steuerbaren Antrieb betätigbar ist.

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2. Reibungskupplung und -bremse nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,

daß als Antrieb eine durch ein steuerbares Wegeventil (15) mit einem Druckmedium beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit (14) vorgesehen ist, deren Kolbenstange schwenkbar an einem Hebel (13) angelenkt ist, dessen anderes Ende mit der mit einem Freilauf (18) versehenen Antriebswelle des Ritzels (12) verbunden ist»

3· Reibungskupplung und -bremse nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,

daß zur axialen Lagesicherung des Kupplungs- bzw· Bremszylinders (5) der Gewindering (9) in seiner inneren Bohrung mit einer umlaufenden Nut versehen ist, mit der am Kupplungs- bzw. Bremszylinder (5) befestigte Haltesegmente (11) im Eingriff stehen.

4. Reibungskupplung und -bremse nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,

daß als Signalgeber (10) ein elektrischer oder elektronischer Meßwertgeber angeordnet ist, dessen Ausgangssignale auf ein elektromagnetisch schaltbares Wegeventil (A3) geführt sind.

5. Reibungskupplung und -bremse nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,

daß als Signalgeber (10) ein pneumatischer Meßwertgeber angeordnet ist, dessen Ausgangssignale über Druckwandler und/oder Verstärker auf ein pneumatisch schaltbares Wegeventil (15) geführt sind.

6. Reibungskupplung und -bremse nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,

daß als Signalgeber (10) ein im Kupplungs- bzw. Bremszylinder (5) gelagerter Tasthebel angeordnet ist, dessen kurzer Hebelarm bei Überschreitung des zulässigen Kolben-

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weges am Kupplungs— bzw* Bremskolben (6) oder einen mit diesem verbundenen Anschlag zur Anlage kommt und dessen langer Hebelarm mit dem Ventilkolben eines Wegeventils (15) verbunden ist,

7· Reibungskupplung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß am rotierenden Kupplungsgehäuse ein zur Druckluftversorgung der Kolben-Zylinder-Binheit der Verschleißnachstellung dienender, separater Druckluftspeicher angeordnet ist, der über die mit dem Kupplungszylinder verbundene Druckluftleitung mit gespeist wird.

ite Zeichnung

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