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Reibungskupplung und Bremse an Exzenterpressen od. dgl. Die Erfindung
bezieht sich auf eine Reibungskupplung und Bremse an Exzenterpressen od. dgl. mit
einem Kupplung und Bremse betätigenden, aus Kolben und Zylinder bestehenden Druckaggregat,
das ortsfest und gleichachsig zur anzutreibenden Welle angeordnet ist und beim Zuführen
eines Druckmittels entgegen einer Federkraft bei gieichzeitigem Lösen der Bremse
die Kupplung einrückt und bei Druckentlastung mittels der Federkraft die Kupplung
löst und die Bremse einrückt.
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Bei derartigen Kupplungs- und Bremsvorrichtungen hat man die die Kupplungs-
und Bremskräfte liefernden Elemente auf die anzutreibende Welle aufgekeilt, so daß
sie in gekuppcItem. Zustand mit der Welle umliefen, und hat die Druckmittelzuführungsleitungen
an die rotierenden Teile angeschlossen. Hieraus ergab sich ein umständlicher und
störanfälliger Aufbau der Vorrichtung. Das Auftreten von Störungen wurde noch dadurch
begünstigt, daß infolge der Umlaufbewegung auf die Dichtungen zwischen Kolben und
Zylinder Zentrifugalkräfte einwirkten, die die Gefahr von Undichtigkeiten noch vergrößerten.
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Im Zuge der Weiterentwicklung hat man dann das Druckaggregat ortsfest
und gleichachsig zur antreibenden Welle auf einer auf besonderen Gestellstützen
angebrachten Konsole befestigt. Hierdurch ist zwar die obengenannte Unvollkommenheit
beseitigt, jedoch unterliegen bei dieser Konstruktion die Gestellstützen, die verhältnismäßig
lang ausgeführt werden müssen, infolge des großen Hebelannes durch die beim Kuppeln
und Bremsen auftretenden Torsionskräfte elastischen Formänderungen. Hierdurch wird
die Funktion der Kupplung -beeinträchtigt und ihre Lebensdauer herabgesetzt.
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Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, bei einer durch ein ortsfest
und gleichachsig zur anzutreibenden Welle angeordnetes Druckaggregat gesteuerten
Reibungskupplung mit Bremse, wobei beim Zuführen des Druckmittels entgegen einer
Federkraft bei gleichzeitigem Lösen der Bremse die, Kupplung eingerückt und bei
Druckentlastung mittels der Federkraft die Kupplung gelöst und die Bremse eingeräckt
wird, die obengenannten Mängel auszuschalten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß ein das Druckaggregat umschließender, einen äußeren Zylinderraum
für den Kolben bildender Deckelteil stimseitig an einem ein Antriebsrad, die Kupplung
und die Bremse umschließenden Gehäuse angeflanscht ist, das seinerseits auf seinem
Umfang fest mit dem Pressengestell verbunden ist.
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Hierdurch wird der Vorteil erzie14 daß die beim Kuppeln und Bremsen
auftretenden hohen Drehmomente verdrehungsfrei von dem Pressengestell aufgenommen
werden.
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Das den Deckelteil tragende, im wesentlichen schalenförmige Gehäuse
ist besonders zur Aufnahme von Verdrehungskräften geeignet und überträgt diese infolge
seiner festen Verankerung am Pressengestell praktisch ohne Formänderung auf den
Pressenkörper. Da das Druckaggregat feststehend gelagert ist, erlaubt es, die Massen
der mit der Kupplung verbundenen unilaufenden Teile auf ein Minimum zu beschränken.
Damit wird ein besonders rasches Kuppeln bzw. Bremsen ermöglicht, was für die Steuerung
derartiger Maschinen von besonderer, vorteilhafter Bedeutung ist. Ein weiterer Vorteil
der erfindungsgemäßen Bauart gegenüber den bisherigen Ausführungen besteht darin,
daß die Federn, die die Kupplung lösen und die Bremse einrücken, bei laufender Presse
von außen eingestellt werden können.
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Außerdem wird die Möglichkeit geschaffen, Kupplung und Bremse zwecks
besserer Kühlung in einem Flüssigkeitsbad laufen zu lassen, was bei den bekannten
Anordnungen nicht möglich ist.
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Diese Möglichkeit wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in
der Weise ausgenutzt, daß das Gehäuse mit dem Pressengestell eine druckmitteldichte,
insbesondere flüssigkeitsdichte Wanne bildet.
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Die erfindungsgemäße Bauart kann so ausgebildet werden, daß die zusammenwirkenden
Elemente von Kupplung und Bremsen sowohl trocken als auch in einer Flüssigkeit umlaufend
betrieben werden können.
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Eine zweckmäßige Ausführungsmöglichkeit der Erfindung besteht noch
darin, daß an dem Gehäuse ststehende Bremslamellen angeordnet werden.
Weitere
Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung
mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es ist Fig. 1 ein Teilschnitt durch
eine erfindungsgemäße Anordnung von Kupplung und Bremse für eine Exzenterpresse,
Fig. 2 eine zugehörige Teilansicht in Richtung des Pfeiles x in Fig. 1.
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Am Maschinengestell 1 ist ein im wesentlichen zylindrisches,
drucknütteldichtes Kupplungsgehäuse 2 vorgesehen, das durch deckelartige Bauteile
3 und 4 geschlossen ist. Auf der anzutreibenden Welle 5,
deren Lagerung
nicht gezeichnet ist, ist ein Schwung-oder Zahnrad 6 unter Zwischenschaltung
einer Buchse 7 frei umlaufend und gegen das Gehäuse abgedichtet gelagert.
Mit dem Rad 6 ist ein Lamellenkorb 8 fest verbunden, in welchen Lamellen
9 drehfest, aber axial verschieblich eingesetzt sind.
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Mit der Welle 5 ist ein als Lamellenfluß dienender Kupplungskörper
10 mittels des Keiles 11 fest verbunden. Der Körper 10 trägt
eine zwischen die Lamellen 9 ragende, drehfest, aber axial verschieblich
mit ihm verbundene Lamelle 12, ferner an seinem in Fig. 1 linken Ende eine
Lamelle 13, die sich an einem mit dem Körper 10 fest verbundenen Anschlag
14 abstützt, ferner eine Drucklamelle 15, die in ihrem Umfang einen im wesentlichen
U-förmig verrippten Querschnitt hat und auf dem Körper 10 ebenfalls axial
verschieblich, aber drehfest mit diesem verbunden ist. Zur Betätigung der Drucklamelle,
sind in ihr Antriebshebel 16 um Drehzapfen 17 schwenkbar gelagert.
In der Zeichnung sind zwei Hebel 16 sichtbar; es können jedoch mehr als zwei
solcher Hebel angeordnet sein. An den Hebeln 16 sind Rollen 18
gelagert,
die, sich in Aussparungen 19 des Körpers 10
abstützen. Die freien Enden
der Hebel 16 reichen durch Schlitze 20 des Körpers 10 und durch einen
Schlitz 21 der Welle 5 bis in eine Mittelbohrung 22 dieser Welle hinein,
in der eine Steuerstange 23
axial verschieblich geführt ist. Die Stange
23 hat einen Schlitz 24, in den die zweckmäßig kugelig begrenzten Enden der
Hebel 16 hineinragen.
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Am Deckel 3 des Kupplungsgehäuses ist eine Bremslamehe
25 drehfest, aber axial verschieblich gehalten. Sie greift zwischen die in
Fig. 1 rechte Fläche der Drucklamelle 15 und eine weitere auf dem
Körper 10 drehfeste, aber axial verschiebliche Lamelle 26, die sich
an einem an dem Körper 10 angebrachten Anschlag 27 abstützt, der dem
Anschlag 14 entspricht. In den Deckel 3 ist ein zur Aufnahme pneumatischer
oder hydraulischer Druckmittel geeigneter Zylinder 28 eingesetzt, der Druckmittelkanäle
29, 30 enthält. Von dem Zylinder 28 ist ein Ringraum 31 gebil,
det. In diesem ist ein Kolben 3,2 geführt. In den Kolben 32 ist eine
Manschette 33 eingesetzt, die die Abdichtung zwischen dem Außenmantel des
Kolbens 32 und dem Zylinder 28 bewirkt. In den inneren Teil des Zylinders
28 ist eine Manschette 34 eingesetzt, die den Zylinderkörper gegen einen
inneren kolbenförmigen Teil 35 des Kolbens 32 abdichtet. In dem inneren
Kolbenteil 35
ist die Steuerstange 23 in Wälzlagern 36, 37 gelagert,
und zwar so, daß sie, wenn sie mit der Welle 5 und dem Kupplungskörper
10 umläuft, sich in dem Kolben 35 drehen kann, während sie andererseits
von dem Kolben in axialer Richtung mitgenommen wird. Das Wälzlager 36 ist
in einer Kammer untergebracht, die durch einen Deckel 38 verschlossen ist,
an den eine gegen die Stange 23 wirkende Dichtung 39 eingesetzt ist.
Das Wälzlager 37 ist in einer ähnlichen Kammer untergebracht, die durch einen
Deckel 40 verschlossen ist, der auf einen am Ende der Steuerstange 23 angebrachten
Gewindezapfen 41 aufgeschraubt ist. In den Kolbenteil 35 ist eine Dichtung
42 eingesetzt, die gegenüber dem Deckel 40 abdichtet.
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Der Deckelteil 4 schließt an dem Endenflansch des Zylinders
28 an. Zwischen ihm und dem Kolben 32,
35 stützen sich Druckfedern
43 ab, deren Spannung sich mittels in den Deckelteil 4 eingeschraubter, mit Vierkantköpfen
verschener Stopfenschrauben 43' einstehen läßt. Im Kolben 32 sind Führungsstifte
44 befestigt, die sich in Bohrungen 45 des Deckelteils 4 führen.
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Mit einem (nicht gezeichneten) Speicher oder Druckerzeuger ist eine
Druckmittelzuführungsleitung 46 verbunden, die zu einem Steuerventil 47 führt, das
von einem Elektromagneten 48 her betätigt wird. Der Magnet 48 arbeitet in Abhängigkeit
von beliebiger selbsttätiger oder von Hand bewirkter Kontaktgabe. Das Steuerventil
regelt den Druckmittelzufluß zu einer Leitung 49, die an den Kanal 29 des
Zylinders 28 anschließt. An das Steuerventü 47 schließt auch eine, Rücklaufleitung
50 an, die entweder über einen Stutzen 51 in das Kupplungsgehäuse
oder entsprechend dem eingezeichneten Zweig 52 über den geöffneten Hahn
52' ins Freie fährt. Außer durch die Leitung 49 kann vom Steuerventil 47
her Druckmittel noch durch die Leitung 53 weggeführt werden, die zu einem
Vierweghahn 54 führt. Von diesem zweigt eine Speiseleitung 55 ab, die einen
Zweig 56 hat, der an den Kanal 30 anschließt. Dieser letztere Kanal
mündet in den zwischen dem Deckelteil 4 und dem Kolben 32 gebildeten Raum.
Schließlich ist am Kupplungsgehäuse noch ein bei 57 verschließbarer, in beliebiger
Höhe angebrachter Ableitstutzen 58 vorgesehen, der beim Arbeiten mit Flüssigkeitskühlung
einen überlaufstand bildet.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Zum Einkuppeln wird die Steuerstange
in Richtung K und zum Auskuppeln und Bremsen in Richtung B bewegt. Bei der Stellung
der Teile nach Fig. 1 ist die Kupplung geschlossen und die Bremse gelöst,
d. h., die Lamellen 9,
12 und 13 sind, abweichend von der Darstellung
der Zeichnung, die diese, zum Zwecke der besseren Erkennbarkeit in auseinandergezogener
Stellung zeigt, durch die Drucklamelle, 15 gegeneinandergedrückt, so daß
sie -:übrid#i den- Lamell enkorb 8 vom Schwung-oder -Zahnrad 6 her
gemeinsam in Umdrehung gehalten werden, wobei sie den Körper 10 und damit
die Welle 5 mitnehmen. Die Anpreßkraft, die die Drucklamelle 15 gegen
die ihr benachbarte, Lamelle 9
drückt, wird Über die Hebel 16 von der
Steuerstange 23 her ausgeübt, und zwar von dem Kolben 32 her, wenn
über den Kanal 29 ein Druckmittel in den Raum 31 eingeleitet ist und
solange dessen Druck aufrechterhalten wird. Für die Zuleitung des Druckes in den
Raum 31 wird das Steuerventil 47 vom Magneten 48 in beliebiger Weise und
in Abhängigkeit von einem Handhebel, einem elektrischen Druckknopf oder einem selbsttätigen
Kontaktgeber betätigt.
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Wenn entkuppeilt und zugleich gebremst werden soll, wird der Raum
31 vom Druck entlastet. Die Druckzuführung vom Steuerventil 47 her wird gesperrt,
und eine Ableitung aus dem Raum 31 wird geöffnet. Die Federn 43 drücken dann
das Druckmittel aus dem Raum 31 hinaus und bewegen die
Steuerstange
23 in Richtung B, so daß über die Hebel 16 der Anpreßdruck zwischen
den Kupplungslamellen aufgehoben und dafür von der Drucklamelle 15 die Brenislamellen
25, 26 gegeneinander gepreßt werden. Der Körper 10 und mit ihm die
Welle 5 werden auf diese Weise stillgesetzt.
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Die Druckentlastung und die Druckmittelableitung aus dem Raum
31 kann durch die Druckzuführungsleitung 49 zurück über das Steuerventil
47 in die Leitung 50 erfolgen, und zwar entweder durch die Leitung
51 in den Innenraum des Kupplungsgehäuses oder durch die Leitung
52 bei geöffnetem Hahn 52' ins Freie.
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Die Bremskraft, die von den Federn 43 geliefert wird, läßt sich dadurch
verstärken, daß beim Bremsen Druckmittel in den Raum zwischen dem Kolben
32 und dem Deckelteil 4, also hinter den Kolben geführt wird. Das kann über
den Kanal 30
und die Leitung 56 und 55 von dem Vierweghahn 54
her geschehen, wenn dieser von Hand oder durch einen besonderen Antrieb so geschaltet
wird, daß vom Steuerventil 47 her Druckmittel in die Leitung 55 gelangt.
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Durch ein am Kupplungsgehäuse angebrachtes Fenster 59 kann
das Arbeiten der Kupplungsteile beobachtet werden und die Einstellung des Anschlages
27 erfolgen.
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Die Anordnung läßt sich leicht so ausbilden, daß Kupplung und Bremse
im wesentlichen mit denselben Bauelementen sowohl trocken als auch in Flüssigkeit
umlaufend betrieben werden können, ferner so, daß die Kupplung entweder durch ein
gasförmiges Druckmittel, z. B. Luft, oder durch eine Druckflüssigkeit geschlossen
und geschlossen gehalten wird, während sie durch Federn mit oder ohne Zuhilfenahme
eines gasförmigen oder flüssigen Druckmittels bei gleichzeitigem Einrücken der Bremse
gelöst wird.
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Die Rückleitung des Druckr-nittels beim Lösen der Kupplung und Einrücken
der Bremse kann derart erfolgen, daß das rückgeführte Druckmittel zur Kühlung der
Kupplungs- und insbesondere der Bremselemente benutzt wird.