DD216901B3

DD216901B3 - COMBINED CLUTCH AND BRAKING DEVICE WITH DOUBLE BRAKE AND COMPRESSION DRIVE FOR PRESSES OR SIMILAR MACHINES

Info

Publication number: DD216901B3
Application number: DD25407383A
Authority: DD
Inventors: Joachim Kreisl; Wieland Petter; Helmut Mueller; Peter Perko
Original assignee: Joachim Kreisl; Wieland Petter; Helmut Mueller; Peter Perko
Priority date: 1983-08-19
Filing date: 1983-08-19
Publication date: 1992-10-08
Also published as: DE3424540A1; DD216901A1; DE3424540C2

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Die Erfindung bezieht sich auf eine kombinierte Kupplungs- und Bremsvorrichtung mit Doppelbremse und Schleichgangantrieb für Pressen oder ähnliche Maschinen, durch die die Abtriebswelle derselben wahlweise mit einem umlaufenden Schwungrad kuppelbar bzw. gegenüber dem Gestell arretierbar sowie zum Einrichten der Werkzeuge und für Probearbeiten durch einen separaten, vom Hauptantrieb der Presse unabhängigen, Antriebsmechanismus mit geringer Geschwindigkeit (im sog. Schleichgang) drehbar ist.The invention relates to a combined clutch and brake device with double brake and creep speed drive for presses or similar machines through which the output shaft of the same can be coupled either with a rotating flywheel or locked relative to the frame and for setting up the tools and for trial work by a separate independent of the main drive of the press, drive mechanism with low speed (in so-called creep) is rotatable.

Es sind bereits verschiedene, durch Druckmittel betätigbare, kombinierte Kupplungs- und Bremsvorrichtungen der vorstehend genannten Art bekannt (DE-OS 2462270, DE-OS2531191, DE-OS3011589). Ein charakteristisches Merkmal dieser Kupplungsund Bremsvorrichtung besteht darin, daß Kupplung und Bremse über starre mechanische Kopplung so miteinander verbunden sind, daß zwangsweise mit dem Öffnen der Kupplung das Schließen der Bremse erfolgt. Das bedeutet, daß grundsätzlich nur zwei Schaltzustände möglich sind - Bremse durch Federkraft geschlossen und Kupplung geöffnet oder durch Druckbeaufschlagung des Kolbens Bremse geöffnet und Kupplung geschlossen. Ein gleichzeitiges Öffnen von Kupplung und Bremse ist nicht möglich. Bei den bekannten Lösungen ist deshalb der Bremslamellenträger drehbar im Bremsgehäuse gelagert und mit einer Verzahnung versehen, die mit einer von einem zusätzlichen Motor antreibbaren Schneckenwelle im Eingriff steht. Dabei wird über die geschlossene Bremse ein Drehmoment in Größe des Bremsmomentes übertragen. Die Arretierung des Bremslamellenträgers im Bremsgehäuse während des Normalbetriebes der Presse erfolgt bei einer bekannten Lösung (DE-OS 2462270) durch eine zusätzliche Bremse.Various, actuated by pressure medium, combined clutch and brake devices of the aforementioned type are already known (DE-OS 2462270, DE-OS 2531191, DE-OS3011589). A characteristic feature of this clutch and brake device is that the clutch and brake are connected to each other via rigid mechanical coupling so that forcibly closing the brake occurs with the opening of the clutch. This means that in principle only two switching states are possible - brake closed by spring force and clutch opened or opened by pressurizing the piston brake and clutch closed. A simultaneous opening of clutch and brake is not possible. In the known solutions, therefore, the brake disc carrier is rotatably mounted in the brake housing and provided with a toothing, which is in engagement with a driven by an additional motor worm shaft. In this case, a torque in the size of the braking torque is transmitted via the closed brake. The locking of the brake disc carrier in the brake housing during normal operation of the press takes place in a known solution (DE-OS 2462270) by an additional brake.

Bei einer anderen bekannten Lösung (DE-OS 2531191) wird der für den Schleichgangantrieb erforderliche Schneckentrieb gleichzeitig als Überwachungseinrichtung des Bremsmomentes genutzt, indem die Auslenkung der federnd gelagerten Schneckenwelle während des Bremsvorganges gemessen wird.In another known solution (DE-OS 2531191) required for the creep speed drive worm drive is also used as a monitoring device of the braking torque by the deflection of the spring-mounted worm shaft is measured during the braking process.

Ein Nachteil dieser Lösungen ist darin zu sehen, daß im Normalbetrieb der Presse bei jedem Bremsvorgang die volle Bremskraft in axialer Richtung der Schneckenwelle wirkt und damit zu extrem hoher Beanspruchung der Schneckenwelle und der Schneckenwelleniagerung führt, was einen hohen Verschleiß derselben zur Folge hat und die Funktionssicherheit der Vorrichtung verringert. Ein weiterer Mangel dieser Lösungen besteht darin, daß im Schleichgangbetrieb nicht das volle, zur Erzeugung der Nennpreßkraft erforderliche Drehmoment über die Bremse auf die Abtriebswelle übertragen werden kann, da im allgemeinen bei Pressen die Bremse auf Grund des erforderlichen relativ kleinen Bremsmomentes gegenüber dem Antriebsmoment wesentlich kleiner dimensioniert ist als die Kupplung. Um auch im Schleichgangbetrieb die volle Nennpreßkraft der Presse zu erreichen, müßte die Bremse wesentlich größer dimensioniert sein als das für den Normaibetrieb erforderlich wäre, oder es müßten zusätzliche Maßnahmen zurzeitweisen Erhöhung der Bremskraft getroffen werden, was mit einem erhöhten fertigungstechnischen Aufwand verbunden ist.A disadvantage of these solutions is the fact that in normal operation of the press at each braking operation, the full braking force in the axial direction of the worm shaft and thus leads to extremely high stress on the worm shaft and the worm shaft bearing, which has the same high wear and the functional safety reduced the device. Another shortcoming of these solutions is that in crawl mode not the full, required to generate the Nennpreßkraft torque can be transmitted via the brake to the output shaft, as generally in presses the brake due to the required relatively small braking torque compared to the drive torque much smaller dimensioned as the clutch. In order to achieve the full Nennpreßkraft the press even at creep speed, the brake would have to be much larger than would be required for Normaibetrieb, or it would be necessary additional measures to increase the braking force are taken, which is associated with increased manufacturing complexity.

Ein direkt mit der Abtriebswelle kuppelbarer Schleichgangantrieb, wie er bei Lösungen mit getrennt voneinander angeordneter Kupplung und Bremse bekannt ist (DD-PS 76160, DD-PS 144736), setzt ein gleichzeitiges Öffnen von Kupplung und Bremse voraus und ist deshalb bei kombinierten Kupplungs- und Bremsvorrichtungen nicht ohne weiteres anwendbar. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine konstruktiv einfache, funktionssichere Lösung zur Ankopplung desA directly cogable with the output shaft creep speed drive, as it is known in solutions with separately arranged clutch and brake (DD-PS 76160, DD-PS 144736), requires a simultaneous opening of the clutch and brake and is therefore in combined clutch and Braking devices not readily applicable. The aim of the invention is to provide a structurally simple, functionally reliable solution for coupling the

Schleichganggetriebes an die Abtriebswelle einer Presse oder ähnlichen Maschine bei Einsatz einer druckmittelbetätigten kombinierten Kupplungs- und Bremsvorrichtung zu schaffen, durch die auch im Schleichgang die volle Nennpreßkraft erreichbar ist.Creep gear to the output shaft of a press or similar machine when using a pressure medium-actuated combined clutch and brake device to provide by the full Nennpreßkraft can be reached even at creep speed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die kombinierte Kupplungs· und Bremsvorrichtung so zu gestalten, daß während der Betätigung des Schleichgangantriebes ein Lösen der Bremse möglich ist, ohne gleichzeitig die Kupplung einzuschalten, und damit eine direkte Ankopplung des Schleichganggetriebes an die Abtriebswelle realisierbar ist.The invention has for its object to make the combined clutch and brake device so that during operation of the creep speed drive, a release of the brake is possible without simultaneously turn on the clutch, and thus a direct coupling of the creep speed to the output shaft can be realized.

Erfindungsgemäß wird das durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beschriebenen Merkmale erreicht. Weitere detaillierte Ausgestaltungen der Erfindung sind im Anspruch 2 beschrieben.According to the invention this is achieved by the features described in the characterizing part of patent claim 1. Further detailed embodiments of the invention are described in claim 2.

Zur Betätigung des Schleichgangantriebes wird die Abtriebswelle der Presse mit der Getriebeausgangswelle des Schleichgangantriebes gekuppelt. Durch gleichzeitige Druckbeaufschlagung des Bremskolbens, des Kupplungskolbens und des zusätzlichen, diesem entgegengesetzt wirkenden Kolbens werden die Axialkräfte des Kupplungskolbens und des Bremskolbens auf die Bremslamellen aufgehoben und damit die beiden Bremsen gelöst sowie durch den zusätzlichen Kolben der Hub des Kupplungskolbens derart begrenzt, daß das Anlegen desselben an die Kupplungslamellen und damit ein Schließen der Kupplung verhindert wird. Dadurch befinden sich Kupplung und Bremsen gleichzeitig im geöffneten Zustand, und es ist ein ungehindertes Drehen der Antriebswelle durch einen direkt mit dieser kuppelbaren Schleichgangantrieb möglich. Eine zweckmäßige Form der Realisierung der Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung der kombinierten Kupplungs- und Bremsvorrichtung an einer Presse. In einem in der Zeichnung nicht dargestellten Gestell der Presse ist eine Abtriebswelle 1 gelagert, welche über ein Zahnrad 2 mit einer ebenfalls nicht dargestellten Exzenterwelle in Wirkverbindung steht und deren Enden seitlich aus dem Gestell herausragen. Am linken Ende der Abtriebsweile 1 ist eine kombinierte Kupplungs- und Bremsvorrichtung und am rechten Ende derselben der Schleichgangantrieb angeordnet.To operate the creep speed drive, the output shaft of the press is coupled to the gear output shaft of the creep speed drive. By simultaneous pressurization of the brake piston, the clutch piston and the additional, this oppositely acting piston, the axial forces of the clutch piston and the brake piston are released on the brake plates and thus the two brakes released and limited by the additional piston stroke of the clutch piston such that the application of the same to the clutch plates and thus closing the clutch is prevented. As a result, the clutch and brakes are simultaneously in the open state, and it is possible for the drive shaft to rotate freely through a crawl speed drive that can be coupled directly to it. An expedient form of realization of the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows a schematic representation of the combined clutch and brake device on a press. In a frame of the press, not shown in the drawing, an output shaft 1 is mounted, which is connected via a gear 2 with an eccentric shaft, also not shown, in operative connection and the ends protrude laterally from the frame. At the left end of the drive output 1 is a combined clutch and brake device and arranged on the right end of the creep speed drive.

Die kombinierte Kupplungs- und Bremsvorrichtung besteht aus einem fest mit dem Gestell verbundenen Bremsgehäuse 3 mit den Lamellenträgern 4 für die äußeren Bremslamellen 5 und 6 der beiden Bremsen 7 und 8, den mit dem Schwungrad 9 verbundenen Lamellenträger 10 für die äußeren Kupplungslamellen 11 sowie einer fest mit der Abtriebswelle 1 verbundenen Nabe 12 mit den Lamellenträgern 13,14 und 15 für die inneren Kupplungslamellen 11 und die inneren Bremslamellen 5 und 6. In der Nabe 12 befinden sich zwei Zylinder 16 und 17, die durch Bohrungen miteinander verbunden sind und in denen jeweils ein durch ein Druckmittel —vorzugsweise Drucköl - betätigbarer und durch Federkraft rückstellbarer Kolben in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist. Die beiden Kolben sind als Ringkkolben ausgeführt. Während einer der beiden Kolben - der Bremskolben 20— bei Druckbeaufschlagung über die Führungsbolzen 18 und eine Druckscheibe 21 das Öffnen der ersten Bremse 7 bewirkt, ist der zweite Kolben - der Kupplungskolben 22 - mit einem ringförmigen Ansatz 23 versehen, welcher im Ruhezustand unmittelbar auf die Bremslamellen 6 der zweiten Bremse 8 drückt und bei Druckbeaufschlagung das Öffnen der zweiten Bremse 8 bewirkt und gleichzeitig die Anpreßkraft für die Kupplungslamellen 11 erzeugt. Die Federn 24 befinden sich in axialen Bohrungen der Nabe 12 und sind vorzugsweise als Tellerfederpakete ausgeführt, die auf den Führungsbolzen 18 bzw. 19 gelagert sind. Am dem Bremskolben 20 gegenüberliegenden Ende der Nabe 12 ist ein weiterer Zylinder 25 angeordnet, in dem ein durch ein Druckmittel betätigbarer Kolben 26 gelagert ist. Der Kolben 26 ist ebenfalls als Ringkolben ausgeführt und wirkt bei Druckbeaufschlagung über die Führungsbolzen 19 auf den Kupplungskolben 22 entgegengesetzt zu dessen Wirkungsrichtung. Der Hub des Kolbens 26 ist durch einen im Zylinder 25 angeordneten Anschlag 30 derart begrenzt, daß bei Druckbeaufschlagung desselben ein Anlegen des Kupplungskolbens 22 an die Kupplungslamellen 11 verhindert wird. Zur Druckmittelversorgung der Zylinder 16,17 und 25 ist an der bremsseitigen Stirnfläche der Abtriebswelle 1 ein drehbarer Zuführkopf 27 angeordnet, welcher über Bohrungen in der Abtriebswelle 1 mit den Zylindern 16,17 und 25 sowie über Rohrleitungen und Pressensicherheitsventile 28 mit einem Druckölspeicher 29 oder einer anderen Druckmittelquelle verbunden ist. In gleicher Weise wäre die Erfindung auch unter Weglassen der ersten Bremse 7 als Kupplungs- und Bremsvorrichtung mit nur einer Bremse 8 anwendbar.The combined clutch and brake device consists of a fixedly connected to the frame brake housing 3 with the disk carriers 4 for the outer brake disks 5 and 6 of the two brakes 7 and 8, connected to the flywheel 9 plate carrier 10 for the outer clutch plates 11 and a fixed The hub 12 is connected to the output shaft 1 with the disk carriers 13,14 and 15 for the inner clutch plates 11 and the inner brake disks 5 and 6. In the hub 12, there are two cylinders 16 and 17 which are interconnected by bores and in which a piston which can be actuated by a pressure medium-preferably pressurized oil-and which can be reset by spring force, is displaceably mounted in the axial direction. The two pistons are designed as a ring piston. While one of the two pistons - the brake piston 20 - causes the opening of the first brake 7 when pressure is applied via the guide pins 18 and a pressure disk 21, the second piston - the clutch piston 22 - is provided with an annular projection 23, which in the idle state directly on the Brake plate 6 of the second brake 8 presses and causes the opening of the second brake 8 when pressurized and simultaneously generates the contact pressure for the clutch plates 11. The springs 24 are located in axial bores of the hub 12 and are preferably designed as disk spring packages, which are mounted on the guide pins 18 and 19 respectively. On the brake piston 20 opposite end of the hub 12, a further cylinder 25 is arranged, in which a piston 26 operable by a pressure medium is mounted. The piston 26 is also designed as an annular piston and acts when pressure is applied via the guide pin 19 on the clutch piston 22 opposite to its direction of action. The stroke of the piston 26 is limited by a arranged in the cylinder 25 stop 30 such that upon pressurization of the same application of the clutch piston 22 is prevented to the clutch plates 11. For pressure medium supply of the cylinders 16,17 and 25, a rotatable feed head 27 is disposed on the brake-side end face of the output shaft 1, which via bores in the output shaft 1 with the cylinders 16,17 and 25 and via pipes and press safety valves 28 with a pressure oil reservoir 29 or a other pressure medium source is connected. In the same way, the invention would be applicable even with the omission of the first brake 7 as a clutch and brake device with only one brake 8.

Der Schleichgangantrieb besteht aus einem Antriebsmotor 32 und einem an sich bekannten, handelsüblichen Untersetzungsgetriebe 33, dessen Ausgangswelle durch eine formschlüssige Schaltkupplung 34 mit der Abtriebswelle 1 der Presse kuppelbar ist. Die formschlüssige Schaltkupplung 34 besteht aus zwei ineinander eingreifenden Kupplungshälften, von denen eine fest mit der Abtriebswelle 1 verbunden und die andere in axialer Richtung verschiebbar auf der Getriebeausgangswelle gelagert ist. Die Betätigung der Schaltkupplung 34 erfolgt durch eine mit einem Druckmittel beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit 31, die über eine Hebelanordnung auf die bewegliche Kupplungshälfte einwirkt.The creep speed drive consists of a drive motor 32 and a conventional commercial reduction gear 33, whose output shaft can be coupled by a positive clutch 34 to the output shaft 1 of the press. The positive clutch 34 consists of two mutually engaging coupling halves, one of which is fixedly connected to the output shaft 1 and the other is mounted slidably in the axial direction on the transmission output shaft. The actuation of the clutch 34 is effected by a pressurizable with a pressure medium piston-cylinder unit 31 which acts on the movable coupling half via a lever arrangement.

Documents considered:

SU-UR 528396, F 16 D 67/04SU-UR 528396, F 16 D 67/04

Claims

1. Combined clutch and brake device with double brake and creep speed drive for presses or similar machines through which the drive shaft of the same either with a rotating flywheel can be coupled or locked relative to the frame, consisting of the rotatably connected to the frame brake housing arranged plate carrier for the outer brake disks, the disk carrier connected to the flywheel for the outer clutch plates, a fixedly connected to the drive shaft hub with the lameilenträgern for the inner clutch and brake plates and two axially slidably mounted in the hub, actuated by a pressure medium and resettable by spring piston , overcome by the application of a pressure medium, the spring force of the return springs and thus cancel the frictional connection of the disk sets of the two brakes, wherein one of the two pistons simultaneously the contact pressure for the non-positive connection of the disk set of the clutch generates, and a separate, independent from the main drive of the press drive mechanism for rotating the drive shaft at low speed (creep), characterized in that on the hub (12) a cylinder (25) is arranged, in which during operation of the creep speed drive in addition to the clutch piston (22) and brake piston (20) acted upon by a pressure medium, the direction of action of the clutch piston (22) oppositely acting piston (26) is slidably mounted in the axial direction, which by guide pin (19) with the clutch piston (22) is connected.

2. Combined clutch and brake device according to claim 1, characterized in that the creep speed is arranged on the clutch and brake device opposite end of the output shaft (1) and by a positive clutch (34) with this can be coupled.