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Reibungskupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibungskupplung
mit einer von einer Reibscheibenanordnung umgriffenen, durch ein Arbeitsmedium wie
Druckluft betätigbaren Kolben-Zylinder-Anordnung, die sich etwa radial erstreckende,
auf eine Druokscheibe der Relbsoheibenanordnung einwirkende Doppelhebel gegen eine
Federbelastung antreibt. Bei Reibungskupplungen dieser Art Ist bedeutsam, daß die
Einschaltung der in Axialebenen schwingbaren Doppelhebel zwischen die Kolben-Zylinder-Anordnung
und die Druckscheibe es zuläßt, die Kolben-Zylinder#Anordnung gegen die beim bestimmungsgemäßen
Gebrauch oftmals sehr hohe Temperaturen annehmende Reibgliederanordnung durch Luftspalte
und fallweise wärmeisolierende Einlagen derart abzuschirmen, daß in der Kolben-Zylindär-An-ordnung
auch bei a ngestrengtem Betrieb keine etwa zu einem Klemmen und insbesondere zu
einem hohen Verschleiß der Dichtungen führende Temperaturen auftreten. Weiterhin
lassen sich die Doppelhebel als Übersetzungselemente nutzen, um zu einem optimalen
Verhältnis der Abmessungen zur Leistung zu kommen.
Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, das bei der bekannten Kupplung genutzte technische Prinzip
für,eine Kupplungs-Brems-Kombination raumsparend und dauerhaft betriebssicher zu
verwirkliohen, Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß zur
wechselseitigen Betätigung zweier miteinander kombinierter, Antriebszweoken einesteils
und Bremszwecken andernteils zugeordneter Kupplungen die Doppelhebel zwischen zwei
je selbständig bewegliche Druckscheiben eingreifen, von denen je eine jeder Kupplung
zugeordnet ist. Die hierbei vorgesehene Doppelfunktion der Doppelhebel läßt es zu,
mit der Baulänge der Kupplungs-Brems-Kombination in der Größenordnung der,bekannten,
allein Antriebs- oder Bremszwecken dienenden Kupplungen zu bleiben. Außerdem ergibt
sich die gegensinnige Steuerung beider Kupplungen zwangl'äufig, so daß Fehlschaltungen
ausgeschlossen sind, Die Erfindung läßt sich verschiedenartig verwirklichen. Bei
einer bevorzugten Ausführung ist der Tatsache, daß die Doppelhebel bei einer Kupplungs-Brems-Kombination
weitgehend abgedeckt sind und wegen der schlechten Zugänglichkeit nicht, wie bei
der bekannten, allein Antriebs- oder Bremszwecken dIenenden Kupplung mit für Justier-
und Nachstellzwecke dienenden Schraubmitteln ausgerüstet werden sollten, dadurch
Rechnung getragen, daß zwischen die Doppelhebel und die Druckscheiben zu Einstellzwecken
dienende verstellbare Keilglieder geschaltet sind. Die Keilglieder lassen sich ohne
weiteres so anordnen, daß sie bei der Kupplungs-Brems-Kombination bequem zugänglich
sind und bedarfsweise jederzeit
na-chgestellt werden können, Bei
einer bevorzugten Ausführung sinü an den einander zugewandten Seiten der Druckscheiben
gegen die zugeordneten Radialebenen geneigte Auflager für etwa radial verschiebbare
Keilglieder vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, geradlinig verschiebbare Keilglieder
von der Radialrichtung abweichend verstellbar anzubringen oder die Keilglieder als
Drehkörper auszubilden, die eine schraubengangförmig ansteigende Stirnfläche haben
und drehverstellbar an den Druckscheiben gehaltert sind. Gelegentlich kann es übrigens
zweckmäßig sein, die Keilglieder nicht an den Druckscheiben sondern an den Doppelhebeln
zu haltern, Aufgrund der Steuerung der Druckscheiben über Doppelhebel ergibt sich,
wie schon ausgeführt worden ist, die Möglichkeit, die Kolben-Zylinder-Anordnung
gegen unzulässig hohe Temperaturen auch bei hohen Schalthäufigkeiten zu schätzen.
Dennoch empfiehlt es sich zur Begrenzung der in den Reibgliederanordnungen auftretenden
Temperaturen und zur Verbesserung des Wirkungsgrades nach einem weiteren Merkmall
der Erfindung, die beiden DruckscheIben in Richtung auf den Doppelhebel federnd
zu belasten, Damit wird gewährleistet, (laß bei der jeweils geöffneten Kupplung
die zugeordnete Druckscheibe von der mit ihr zusammenwirkenden Reibscheibe völlig
abgehoben wird, so daß in diesem Bereich jegliche Leerlaufreibung entfällt und überdies
Spalte gebildet werden, durch die Luft wärmeabführend strömen kann, Bei einer bev-Orzugten
Ausführung, dieser Art wird die Federbelastung durch zwischen beiden Druckscheiben
gespannte Federn wie Schraubenzugfedern erreicht. Damit ergibt sich ein besonders
einfacher Aufbau,
Eine weitere Ausgestaltung zur Vermeidung von
Leerlaufreibung sieht nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vor, die mit den
beiden Druckscheiben zusammenwirkenden, je parallel zur Längsachse der Kupplung
begrenzt verschiebbar geführten Reibscheiben zueinander gerichtet federnd zu belasten.
Damit wird die Reibscheibe der jeweils offenen Kupplung von der zugeordneten kupplungsfesten
Widerlagerscheibe zuverlässig abgehoben. Die Wegbegrenzung der Reibscheiben soll
allerdings so gewählt werden, daß die Reibscheiben den federbelasteten Druckscheiben
nicht über den gesamten Weg folgen können, so daß zwischen der Relbscheibe und der
Druckscheibe wie auch der Widerlagerscheibe im Ausschaltzustand je ein Spalt geöffnet
ist. Bei einer bevorzugten Ausführung dieser Art sind zwischen die Reibscheiben-und
die mit ihnen drehfest verbundenen Träger Druckfedern wie Schraubendruckfedern eingespannt.
Solche Schraubendruckfedern fassen zweckmäßigerweise in in den Reib-Scheiben sitzende
Schraubkappen, Die aufgrund der Einschaltung von Doppelhebeln zwischen die Kolben-Zylinder-Anurdnung
und die Druckscheiben zulässigen ve rhältnismäßig hohen Betriebstemperaturen der
Reibgliederanordnungen erfordern in den die Relbscheiben mit ihren Trägern verbinden-den
Halterungen verhältnismäßig weite Spiele, um Zwängungen bei temperaturbedingten
Formänderungen zuverlässig auszuschließen. Solche Lagerspiele lassen es jedoch zu,
daß beim Betätigen der dem Antrieb bzw. der Bremsung zugeordneten Kupplung die Reibscheibe
zunächst gemäß dem jeweils vorhandenen
Spiel mitgenommen wird, um
dann hörbar gegen.die trägerfesten Halterungselemente anzuschlagen. Dem kann nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung begegnet werden, indem den zur drehfesten und
axial begrenzt verschiebbaren Führung der Relbscheiben dienenden, von Schrauben
durchsetzten, in über den Reibscheibenumfang verteilte Durchbrüche mit Spiel fassenden
Hülsen Spannmittel zur Aufreohterhaltung einer Anlage der Reibscheiben gegen die
Hülsen in dem beim Einschalten der Kupplung beanspruchten Fläohenbereich zugeordnet
werden, Solche Spannmittel behindern etwaige Formänderungen der Reibglieder bzw,
der mit ihnen ver. bundenen Träger nicht, doch gewährleisten sie, daß das vorgesehene
Spiel in der beim bestimmungsgemäßen Gebrauch sich ergebenden Belastungsrichtung
unschädlich bleibt. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung dieser Art sind die Spannmittel
von am Träger drehbar gelagerten Stellexzentern gebildet, die in Ausnehmungen des
Reibschelbenrandes fassen, In der Regel empfiehlt es sich, zwei solcher Stellexzenter
einander gegenüberliegend anzuordnen. Als Ausnehmungen können Löcher oder vorzugsweise
etwa radiale Schlitze vorgesehen sdn. Die Spannmittel könnten nach einem weiteren
Merkmal der Erfindung auch als,die Reibscheiben in Umfangsrichtung belastende Federn
ausgebildet sein, die entweder unmittelbar mit den Halterungszwecken dienenden Hülsen
kombiniert oder selbständig angeordnet sind.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand In einem Aus-' führungsbeispiel
dargestellt, Es zeigen: Fig. 1 einen Axiaischnitt durch eine Hälfte einer
Kupplungs-Brems-Kombination,
Fig. 2 In der Fig. i gleichender Darstellung
einen gegenüber der der Fig. 1 zugrundegelegten Schnittebene In der Umfangsrichtung
der Kupplungs#Brems-Kombination winkelversetzten Teilschnittg Fig, 3 eine
Relbscheibe mit den zugeordneten Halterungsmitteln in Draufsicht., Fig. 4 eine Teildraufsicht
zu Fig. 3 teilweise geschnitten, Die dem Ausführungsbeispiel zugrundegelegte,
im wesentlichen In Fig. 1 dargestellte Kupplungs-Brems-Kombination hat ein
etwa ringtopfförmiges Gehäuse mit einer, die Nabe bildenden Inneren Ringwand
10, einer äußeren Ringwand 11 und einem Boden 12. Die innere Ringwand
10 ist über den Boden 12 hinaus zu einem zylindrischen Ansatz 13 verlängert
und auch die äußere Ringwand 11 weist einen den Boden 12 überragenden Ringansatz
14 auf. Die beiden Ringwände 10, 11 des Gehäuses sind miteinander durch Rippen
15 verbunden, die vorzugsweise paarig angeordnet sind und zwischen sich etwa
parallelwandig begrenzte Nischen belassen, In deren Bereich die Ringwand
11 bei 16 durchbrochen ist und außenseitig einander paarig zugeordnete
Lagernocken 17
trägt, die Achsen 18 haltern, Neben den Durohbrüchen
16 und den zugeordneten Lagernocken 17 ist die Außenfläche der äußeren
Ringwand beidseitig mit je einer Verzahnung 19 bzw. 20 versehen, Gegen das
Stirnende den Ansatzes 13 liegt unter Vermittlung einer wärmei-sollerenden
Einlage 21 ein durch Schrauben gehaltener topfförmiger Zylinder 22 an, dessen Boden
gemäß der lichten Weite der Ringwand 10 durchbrochen ist, Seine Ringwand
23 bildet In Verbindung mit der äußeren Mantelfläche des Ansatzes
13
einen Ringzylin-der, dem durch die nicht gezeichnete Welle
und eine Bohrung 24 ein unter Druck stehendes Arbeitsmedium wie Druckluft zugeführt
werden kann, In dem Ringzylinder ist ein mit Dichtungen 25, 26 versehener
Kolben 27 verschiebbar gelagert, der mehrere über den Umfang verteilte Zapfen
28 trägt, die mit aus wärmeisolierendem Werkstoff bestehenden Buchsen 29 ausgekleidete
Durchbrüche des Bodens 12 durchdringen. Die freien Stirnenden der Zapfen 28 liegen
gegen die Enden von Armen 30
von um die Zapfen 18 schwenkbaren Doppelhebeln
an, deren zweite Arme mit 31 bezeichnet sind, Auf der äußeren Mantelfläche
der inneren Ringwand 10 des Gehäuses Ist ein Ring 32 versohiebbar,
der durch mehrere über den Umfang verteilte vorgespannte Schraubendruckfedern
33 belastet ist, die andernends an Zentrieransätzen 34 eines mit dem freien
Stirnende der inneren Ringwand 10 verschraubten Ringes 35 abgestützt
sind, Die für die Fed3rn 33 vorgesehene Vorspannung hält den Kolben
27 unter Vermittlung der eingeschalteten Köpfe der Hebelarme 30 und
der Zapfen 28
in der Ausgangslage, solange der Arbeitsraum der Kolb'en-Zylinder-Anordnung
drucklos ist.
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Mit dem Ansatz 14 des Gehäuses ist eine außenflächig mit Rippen
36 versehene Widerlagerscheibe 37 verschraubt und verstiftet, während
das Stirnende der äußeren Ringwand 11 eine durch Verschrauben und Verstiften
befestigte Widerlagerscheibe 38 trägt, #die außenflächig mit Rippen
39 versehen ist. Die Verzahnung 20 führt axial verschiebbar und undrehbar
eine Druckscheibe 40, während auf der Verzahnung 19 eine Druckscheibe 41
axial verschiebbar und undrehbar lagert. Die Druckscheiben 40 und 41 -
weisen
auf ihren einander zugekehrten Flächen geneigte Führungsbahnen für mehrere über
den Umfang verteilte Keilglieder 42 auf, die radial verschiebbar und in wahlweisen
Längslagen durch zugeordnete Schrauben 43 feststellbar sind. Die Keilglieder 42
sind derart über den Umfang der Druckscheiben 40 und 41 verteilt, daß sie Anlageflächen
für die Enden der Hebelarme 31
der um die Achsen 18 schwenkbaren Doppelhebel
30, 31 bilden. Zwischen die Widerlagerscheibe 37 und die zugeordnete
Druckscheibe 40 ist eine Reibecheibe 44 eingelegt, die beidseitig Reibbeläge trägt.
Sinngemäß befindet sich zwischen der Widerlagerscheibe 38 und der Druckscheibe
41 eine mit Reibbelägen besetzte Reibscheibe 45. Die Relbscheiben 44 und 45, von
denen eine in den Fig. 3 und 4-näher dargestellt ist, weisen über ihren Umfang
verteilte Durchbrüche 46 auf, von denen der größte Teil mit Spiel je eine Büchse
47 umgreift, die unter Vermittlung eines den Axialweg begrenzenden Anschlagringes
48 durch eine Schraube 49 an dem zugeordneten Träger wie Schwungrad od. dgl. festgelegt
sind. Der Überschuß der freien Hülsenlänge gegenüber der Dicke der die Bohrungen
46 aufweisenden Randzone der Reibscheiben 44, 45 bestimmt den maximalen Axialweg.
Es sei noch erwähnt, daß die Hülsen 47 der Reibscheibe 45 mit einem feststehenden
Teil, beispielsweise dem Gehäuse der Anordnung oder dem Ma.schinengestell durch
die Schrauben 49 verbunden sind,
In der Umfangsrichtung gegenüber
den Bohrungen 46 versetzt sind in einigen$ beispielsweise sechs Gewindebohrungen
der eReibscheiben 44 und 45 Schraubkappen 50 aufgenommen$ die Schraubendruckfedern
51 vorgespannt festlegen» welche andernends'gegen den zugeordneten Träger wie Schwungrad
einerseits bzw. Gehäuse oder Maschinengestell anderseits anliegen, Die Federn
51 drücken im entlasteten Zustand die Reibscheiben weitestmöglich,
d. h. bis zur Anlage gegen die Anschlagringe 48 von dem Träger ab. Damit
wird im Aussehaltzustand eine schädliche Reibung zwischen den Widerlagerscheiben
37 bzw, 38
und den Reibscheiben 44 bzw. 45 verhindert, Um weiterhin
auch der Gefahr zu begegnen, daß gegen den Relbs cheiben 44 bzw. 45 im Ausschaltzustand
die Druckscheiben 40 bzw. 41 reibend anliegen, sind weiterhin über den Umfang der
Kupplung-verteilt mehrere Schrjubenzugfedern 52 vorgesehen, die die beiden
Druckscheiben 40, 41 In Richtung auf die Hebelarme 31 belasten. Damit wird
bei dem jeweils gelösten Teil der Kupplung;s-Brems-Kombination die zugeordnete Druckscheibe
40 bzw. 41 von der ihrerseits von der zugeordneten Widerlagerscheibe zurückgedrückten
Reibscheibe abgehoben, Um bei der erfindungsgemäßen Kupplungs-Brems-Kombination
zu gewährleisten, daß trotz der weiten durch die zulässige hohe Wärmebelastung der
Reibgliederanordnungen bedingten Spiele zwischen den Bohrungen !16 und den äußeren
Mantelflächen der Hülsen 47 beim Schalten keine störenden Geräusche auftreten*,
sind Spannmittel vorgesehen, die die Reibscheiben 44, 45 in
der
beim bestimmungsgemäßen Gebrauch anfallenden Anlage an den Hülsen 47 halten. Bei
der dargestellten Ausführung sind diese Spannmittel durch exzentrische dreheinstellbare
Hülsen 53 gebildet) die auf Schraubzapfen 54 sitzen und der Reihe der Bohrungen
46 für die Hülsen 47 eingegliedert sind. Bei der dargestellten Ausführung mit geteilten
Relbscheiben gemäß Fig, 3 sind zwei solcher exzentrischer Hülsen vorgesehen.
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Die Einstellmittel sind in Fig. 4 mit 55 bezeichnet,Zur Unterdrückung
von Anschlaggeräuschen ist es nur erforderlich, nach dem Lösen der'Sohrauben 54
die exzentrischen Hülsen 53
derart zu drehen, daß die Wandungen der Bohrungen
46 In dem beim bestimmungsgemäßen Gebrauch sich ergebenden Bereich gegen die zugeordneten
Hülsen 47 etwa anliegen. Anstelle solcher starrer Spannmittel könnten Federglieder
vorgesehen sein.
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Bei der dargestellten Ausführung ist der In Fig, 1 linksseitige
Teil der Kupplungs-Brems-Kombination Antriebszwecken zugeordnet, d. h. die
Reibscheibe 44 ist$ wie schon erwähnt wurde, beispielsweise mit einem Schwungrad
drehfest verbunden, während der rechtsseitige Teil Bremszwecken dient, wobei sinngemäß
seine Reibscheibe 45 am Gehäuse bzw, am Maschinenständer drehfest gehaltert,
sein mag, Damit ergibt sich, daß die für die Doppelhebel 30,
31 vorgeeehene
Federbelastung Im Ausgangszustand die Bremsvorrichtung in der Wirkstellung hält,
die nur gelöst wird, wenn dem Arbeiteraum des Zylinders ein Druckmedium zugeleitet
wird, das den Doppelhebel 309 31 gegen die Federbelastung entgegen dem Uhrzeigersinn
schwenkt, Es ist,ersichtlich, daß zwischen
der Kolben-Zylinder-Anordnung
und der sie umfassenden Reibgliederanordnung ein weiter freier Spalt belassen werden
kann und daß ferner die Doppel hebel praktisch keine schädlichen Wärmemengen auf
die Kolben-Zylinder-Anordnung übertragen werden, so daß trotz der raumsparenden
Bauweise die Vorteile -der bekannten Ausführung auch bei der Kupplungs-Brems-Kombination
-vollauf erhalten bleiben.
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Die dargestellte Ausführung ist, wie schon erwähnt wurde, nur eine
beispielsweise Verwirklichung der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt.
Es sind vielmehr noch mancherlei andere Ausführungen möglich.