DE202011105078U1

DE202011105078U1 - Reibradspindelpresse

Info

Publication number: DE202011105078U1
Application number: DE201120105078
Authority: DE
Original assignee: GUSTAV WOLFF MASCHINENFABRIK GmbH
Current assignee: GUSTAV WOLFF MASCHINENFABRIK GmbH
Priority date: 2011-08-27
Filing date: 2011-08-27
Publication date: 2011-10-28
Anticipated expiration: 2021-08-28

Abstract

Reibradspindelpresse mit einer drehbar gelagerten Spindel, einem in einer Drehrichtung ununterbrochen umlaufenden und mit der Spindel verbundenen Schwungrad (10), mit einer am Umfang angeordneten vorgespannten Bandage aus einem Reibmaterial und zwei am Antriebskopf angeordneten axial verschiebbaren Antriebsscheiben (11, 12), über die alternierend der Arbeitshub oder der Rückhub eines an der Spindelmutter vertikal geführten Stößels durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einspannung der Bandage (13) ein ringförmiger Teller (14) dient, der mittels mehrerer Schrauben (15) an dem Schwungrad (10) befestigt ist, und dass zwischen jedem Schraubenkopf (16) und dem ringförmigen Teller (14) jeweils eine Feder (17) angeordnet ist.Friction wheel spindle press with a rotatably mounted spindle, a flywheel (10) that revolves uninterruptedly in one direction of rotation and is connected to the spindle, with a pretensioned drum made of a friction material and two axially displaceable drive disks (11, 12) arranged on the drive head, over which alternating the working stroke or the return stroke of a plunger guided vertically on the spindle nut is carried out, characterized in that an annular plate (14) which is fastened to the flywheel (10) by means of several screws (15) is used to clamp the bandage (13), and that a spring (17) is arranged between each screw head (16) and the annular plate (14).

Description

Die Erfindung betrifft eine Reibradspindelpresse mit einer drehbar gelagerten Spindel, einem in einer Drehrichtung ununterbrochen umlaufenden und mit der Spindel verbundenen Schwungrad mit einer am Umfang angeordneten vorgespannten Bandage aus einem Reibmaterial und zwei am Antriebskopf angeordneten axial verschiebbaren Antriebsscheiben, über die alternierend der Arbeitshub oder Rückhub eines an der Spindelmutter vertikal geführten Stößels durchgeführt wird.The invention relates to a Reibradspindelpresse with a rotatably mounted spindle, a continuously rotating in one direction and connected to the spindle flywheel with a circumferentially arranged prestressed bandage of a friction material and two arranged on the drive head axially displaceable drive pulleys, via the alternately the power stroke or return stroke of a on the spindle nut vertically guided ram is performed.

Bereits aus der DE 6800038.4 U1 ist es bekannt, dass für den Reibscheibenantrieb einer Spindelpresse mit in einer Umfangsnut angeordneten, in Umfangsrichtung verschiebbaren Reibbelag eine Belederung verwendet wird. Diese Lederbandage besteht aus einzelnen, durch Nieten miteinander verbundenen Schichten. Die in früheren Jahren verwendeten Rindslederbandagen hatten eine Stärke von 5 bis 7 mm, so dass trotz nicht unerheblichem Verschleiß eine noch akzeptable Standzeit erreicht werden konnte. Inzwischen ist zucht- und tierhaltungsbedingt die Lederstärke nur noch ca. 3 mm dick, so dass die maximale Standzeit einer solchen Lederbandage erheblich, z. T. auf ein Achtel der früheren Standzeiten abgesunken ist.Already from the DE 6800038.4 U1 It is known that for the Reibscheibenantrieb a screw press arranged in a circumferential groove, circumferentially displaceable friction lining a leather lining is used. This leather bandage consists of individual, interconnected by riveting layers. The cowhide bandages used in earlier years had a thickness of 5 to 7 mm, so that, despite not inconsiderable wear, a still acceptable service life could be achieved. In the meantime, the leather thickness is only approx. 3 mm thick due to breeding and animal husbandry, so that the maximum service life of such a leather bandage is considerably reduced, for T. has dropped to one-eighth of the previous standing times.

Die Lebensdauer einer Lederbandage lässt sich zwar durch besondere Pflege mit speziellen Ölen und Fetten verlängern, jedoch ist der hierfür erforderliche Wartungsaufwand relativ groß. Darüber hinaus ist es zudem erforderlich, von Zeit zu Zeit die relative Lage der Antriebsscheibe zum Schwungrad nachzustellen, damit sowohl ein zeitgenaues Einkuppeln beim Arbeits- und beim Rückhub ebenso gewährleistet sind wie ein optimaler Anpressdruck für die reibschlüssige Verbindung, womit ein Durchrutschen und ein hiermit verbundener noch höherer Verschleiß vermieden werden. In jedem Fall ist ein Bandagenwechsel dann erforderlich, wenn bei weiterem Gebrauch die Gefahr besteht, dass die Nietköpfe abplatzen, worauf sich die Bandage löst.Although the life of a leather bandage can be extended by special care with special oils and fats, but the required maintenance is relatively large. In addition, it is also necessary to readjust from time to time the relative position of the drive pulley to the flywheel, so that both a time-precise engagement during work and return stroke are also guaranteed as an optimal contact pressure for the frictional connection, which slipping and a hereby connected even higher wear can be avoided. In any case, a bandage change is required if, with further use, there is a risk that the rivet heads flake off, whereupon the bandage dissolves.

In den Unterlagen der oben genannten Gebrauchsmusterschrift wird vorgeschlagen, eine hinterschnittene Umfangsnut vorzusehen, in welche einzelne Segmente von tierischen Bandagen mit verbreiterten Füßen eingesetzt sind. Als Alternative wird ein Reibbelag aus einem nicht-metallischen Stoff hinreichender Härte und Abriebfestigkeit, beispielsweise einem bei seinerzeit bekannten Reibkupplungen verwendeter Stoff vorgeschlagen. Bei einem solchem Aufbau sind die Segmente lediglich in radialer und axialer Richtung durch einen Formschluss festgelegt, können sich jedoch in Umfangsrichtung verschieben. Um solche Segmente einsetzen zu können, muss das Schwungrad geteilt werden, wobei die Teile nach dem Einsetzen der Segmente miteinander verschraubt werden müssen. Ein solches Schwungrad ist jedoch teuer und schwer zu montieren. Alternativ können die Segmente zum Einlegen in die Nut längsgeteilt werden und mindestens ein Segment durch Längsteilung in drei Teilstücke zerlegt werden, dessen Mittelstück nach dem Einlegen aller Segmente eingefügt und mit dem ihm zugeordneten Seitenstücken verbunden wird. Weiterhin erhält zum Einlegen der Segmente mindestens eine der hinterschnittenen Seitenwand der Umfangsnut eine die Hinterschneidung unterbrechende Lücke, die sich über einen Umfangswinkel erstreckt, der mindestens gleich dem Umfangswinkel eines Segmentes ist. Der Aufbau einer solchen Befestigung der Reibbeläge aus Leder ist jedoch relativ aufwendig und nur umständlich handhabbar. Es sind daher Ausführungsvarianten vorgeschlagen worden, bei denen die Bandage mit Hilfe eines konischen Rings über die zylindrische Fläche der Schwungscheibe gezwängt wird; die Bandage wird mittels eines Deckrings gehalten.In the documents of the aforementioned utility model is proposed to provide an undercut circumferential groove, in which individual segments of animal bandages are used with widened feet. As an alternative, a friction lining made of a non-metallic substance of sufficient hardness and abrasion resistance, for example a substance used in the prior art friction clutches, is proposed. In such a structure, the segments are fixed only in the radial and axial directions by a positive connection, but can move in the circumferential direction. In order to use such segments, the flywheel must be divided, the parts must be screwed together after inserting the segments. However, such a flywheel is expensive and difficult to assemble. Alternatively, the segments can be longitudinally divided for insertion into the groove and at least one segment are divided by longitudinal division into three sections, the center piece is inserted after inserting all segments and connected to its associated side pieces. Furthermore, to insert the segments at least one of the undercut side wall of the circumferential groove receives a gap interrupting the undercut, which extends over a circumferential angle which is at least equal to the circumferential angle of a segment. However, the structure of such an attachment of the friction linings made of leather is relatively complicated and cumbersome to handle. There are therefore variants have been proposed in which the bandage is forced by means of a conical ring on the cylindrical surface of the flywheel; the bandage is held by means of a cover ring.

In der DE 28 43 357 wird eine Bandage aus einem elastischem Ring vorgeschlagen, auf dem das Reibschlussmittel, nämliche die Lederbandage aufgeklebt ist. Der elastische Ring, der beispielsweise aus Gummi besteht, muss gerade soviel Elastizität besitzen, dass er über die Schwungscheibe ohne große Mühe gestreift werden kann. Der Nachteil einer solchen Konstruktion besteht darin, dass die Klebverbindung beim Aufziehen stark strapaziert wird, so dass ein Reißen droht und ggf. der über den elastischen Ring benötigte Anpressdruck auf der Schwungscheibe nicht ausreicht.In the DE 28 43 357 is proposed a bandage of an elastic ring on which the frictional means, namely the leather bandage is glued. The elastic ring, which consists for example of rubber, must have just enough elasticity that it can be touched over the flywheel without much effort. The disadvantage of such a construction is that the adhesive bond is heavily strained during mounting, so that a rupture threatens and possibly the pressure on the flywheel required via the elastic ring is insufficient.

Um die Verschleißresistenz der Bandage zu erhöhen und hiermit die Stillstandzeit durch Wartung und Umrüstung zu senken, ist in der DE 20 2008 004 898 U1 vorgeschlagen worden, die Bandagen aus einem organisch gebundenen Reibmaterial, aus einem Sinterwerkstoff, einem Kohlenstoff-Faser-Compound oder einem keramischen Material auszubilden und vorzuspannen. Als Reibmaterialien werden solche Stoffe vorgeschlagen, die als Brems- und Kupplungsbeläge in der Motortechnik bzw. in Kraftfahrzeugen verwendet werden. Durch diese Maßnahme kann die Standzeit der Bandagen erheblich verbessert werden. In dieser Druckschrift wird auch vorgeschlagen, dass die Bandage aus einzelnen Segmenten besteht, die vorzugsweise einen Winkel von 15° bis 30° abdecken.To increase the wear resistance of the bandage and thereby reduce the downtime by maintenance and conversion, is in the DE 20 2008 004 898 U1 have been proposed to form and bias the bandages of an organically bonded friction material, a sintered material, a carbon-fiber compound or a ceramic material. As friction materials such substances are proposed, which are used as brake and clutch linings in engine technology or in motor vehicles. By this measure, the service life of the bandages can be significantly improved. In this document, it is also proposed that the bandage consists of individual segments, which preferably cover an angle of 15 ° to 30 °.

Durch die jeweils wechselnde Beaufschlagung der beiden Antriebsscheiben, werden beim jeweiligen Kontaktschluss erhebliche Drehmomente ruckartig auf die Bandagen ausgeübt. Um die Beanspruchung der Bandagen oder der Bandagensegmente möglichst gering zu halten, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine geeignete Einspannung der Bandage zu schaffen, die eine hinreichend sichere Befestigung einerseits, jedoch eine gewisse Nachgiebigkeit andererseits, schafft, um die mechanische Druck- und Drehmomentbelastung möglichst gering zu halten.Due to the respective alternating application of the two drive disks, considerable torques are exerted jerkily on the bandages at the respective contact closure. In order to keep the stress of the bandages or the bandage segments as low as possible, it is an object of the present invention to provide a suitable clamping of the bandage, a sufficiently secure attachment on the one hand, but a certain On the other hand, yielding manages to keep the mechanical pressure and torque load as low as possible.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahme nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß dient zur Einspannung der Bandage ein ringförmiger Teller, der mittels mehrerer Schrauben an dem Schwungrad befestigt ist. Zwischen jedem Schraubenkopf und dem ringförmigen Teller ist jeweils eine Feder angeordnet, die vorzugsweise aus einem Tellerfederpaket besteht.This object is achieved by the measure according to claim 1. According to the invention serves to clamp the bandage an annular plate which is fastened by means of several screws on the flywheel. Between each screw head and the annular plate a spring is arranged in each case, which preferably consists of a plate spring package.

Durch die geeignete Wahl der Tellerfeder sowie die über die Schraube aufgebrachte Federkraft, die je nach Eindrehen der Schraube einstellbar ist, kann ein optimaler Druck gewählt werden, der die Bandage oder das Bandagensegment auf das Schwungrad drückt. Etwaige Spannungsspitzen, die beim Kontaktschluss der Bandage mit einer Antriebsscheibe entstehen, werden durch die Feder bzw. das Tellerfederpaket abgefangen. Insgesamt verringert sich durch diese Maßnahme der Verschleiß der Bandage bzw. der Bandagensegmente, die eine geringe Schlupfbewegung am Schwungrad ausführen können. Ausbrüche oder Brüche der Reibbeläge (Bandagen) werden somit vermieden.By the appropriate choice of the plate spring and the force applied via the screw spring force, which is adjustable depending on the screwing of the screw, an optimal pressure can be selected, which presses the bandage or the bandage segment on the flywheel. Any voltage spikes that occur at the contact closure of the bandage with a drive pulley are intercepted by the spring or the plate spring package. Overall, this measure reduces the wear of the bandage or the bandage segments that can perform a small slip on the flywheel. Outbreaks or fractures of the friction linings (bandages) are thus avoided.

Vorteilhafterweise besteht die Bandage aus einzelnen Segmenten, insbesondere 16 bis 20 Segmenten, die jeweils einen Winkel von 360°/Anzahl der Segmente abdecken.Advantageously, the bandage consists of individual segments, in particular 16 to 20 segments, each covering an angle of 360 ° / number of segments.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Schrauben gegen ein Losdrehen gesichert, vorzugsweise über ein an dem Mehrkantschraubenkopf anliegendes Sicherungselement.According to a further embodiment of the invention, the screws are secured against loosening, preferably via a voltage applied to the multi-head screw securing element.

Die Bandage besteht aus einem organisch gebundenen Reibmaterial, aus einem Sinterwerkstoff, einem Kohlenstoff-Faser-Compound oder einem keramischen Material. Das organisch gebundene Reibmaterial besteht aus einer Matrix aus Bindemitteln, vorzugsweise aus Kautschuk oder Kunstharz oder Füllstoffen sowie Metalllegierungen in Form von Pulvern oder Spänen. Als Sinterwerkstoffe eignen sich Metallkarbide, insbesondere SiC.The bandage consists of an organically bonded friction material, a sintered material, a carbon-fiber compound or a ceramic material. The organically bonded friction material consists of a matrix of binders, preferably of rubber or synthetic resin or fillers and metal alloys in the form of powders or chips. Suitable sintered materials are metal carbides, in particular SiC.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Further embodiments of the invention will be explained with reference to the drawings. Show it:

1 den prinzipiellen Aufbau einer nach dem Stand der Technik Reibradspindelpresse im Querschnitt, 1 the basic structure of a prior art Reibradspindelpresse in cross section,

2 eine Ausschnittsvergrößerung mit besonderer Darstellung der Vorspannung eines Bandagensegmentes und 2 an enlarged detail with special representation of the bias of a bandage segment and

3a–c jeweils Ansichten eines Bandagensegmentes. 3a C each views of a bandage segment.

Die wesentlichen Teile der Reibradspindelpresse sind das Schwungrad 10 sowie die Antriebsscheiben 11 und 12, die längsaxial verschiebbar sind, wobei eine der Antriebsscheiben den Aufwärtshub der Spindelmutter und die andere Scheibe den Abwärtshub besorgt. Die Umsteuerung der Hübe wird eingeleitet durch eine Axialbewegung, bei der eine der Antriebsscheiben, welche reibschlüssig drehend an der Schwungscheibe anliegt, aus der Reibschlussverbindung gelöst und kurzzeitig danach die zweite Antriebsscheibe in einen Reibschluss zur Übertragung der Drehbewegung gebracht wird.The essential parts of the Reibradspindelpresse are the flywheel 10 as well as the drive pulleys 11 and 12 which are longitudinally displaceable axially, wherein one of the drive pulleys worries the upward stroke of the spindle nut and the other disc the downward stroke. The reversal of the strokes is initiated by an axial movement, in which one of the drive pulleys, which frictionally engages the flywheel in a friction-locked manner, is released from the frictional connection and, shortly thereafter, the second drive pulley is brought into frictional engagement with the transmission of the rotary motion.

Das Schwungrad 10 ist mit einer Spindel verbunden, bei deren Drehung die Spindelmutter auf- und abwärts bewegt wird. Am freien Ende der Spindelmutter befindet sich der Pressstößel.The flywheel 10 is connected to a spindle, during the rotation of the spindle nut is moved up and down. At the free end of the spindle nut is the press ram.

An der Peripherie der Spindel sind einzelne Bandsegmente 13 nebeneinander angeordnet, die aus einem hochverschleißfesten Reibbelagmaterial bestehen. Jedes Bandsegment 13 ist im Querschnitt trapezförmig und in einer Draufsicht rechteckig ausgebildet. Das Bandsegment ist leicht gekrümmt und besitzt beispielsweise einen Innenradius von 430 mm und einen Außenradius von 450 mm, so dass sich eine Segmentdicke von 20 mm ergibt. Durch die gekrümmte Ausgestaltung überdeckt das Bandsegment einen Winkel von ca. 20°, so dass für die komplette Bandage 18 Segmente notwendig sind.At the periphery of the spindle are individual band segments 13 arranged side by side, which consist of a highly wear-resistant friction lining material. Each band segment 13 is trapezoidal in cross section and rectangular in plan view. The band segment is slightly curved and has, for example, an inner radius of 430 mm and an outer radius of 450 mm, so that a segment thickness of 20 mm results. Due to the curved design, the band segment covers an angle of about 20 °, so that for the complete bandage 18 Segments are necessary.

Die in 1 dargestellte, nach dem Stand der Technik bekannte Verspannung, bei der ein Deckel mittels einer Schraube an dem Schwungrad befestigt ist, führt zu einer starren Befestigung der Bandagensegmente 13, die durch die Konstruktion nach 2 gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert ist.In the 1 shown, known in the prior art tension, in which a cover is fastened by means of a screw to the flywheel, resulting in a rigid attachment of the bandage segments 13 after that by construction 2 is improved according to the present invention.

Zur Fixierung der Bandagensegmente 13 auf dem Schwungrad 10 wird ein ringförmiger Teller 14 verwendet, der mittels mehrerer Schrauben 15 an dem Schwungrad 10 befestigt ist. Zwischen jedem Schraubenkopf 16 und dem ringförmigen Teller ist ein Tellerfederpaket 17 angeordnet, welcher in geringem Rahmen Ausweichbewegungen des Tellers 14 ermöglicht, die von dem Bandagensegment 13 übertragen werden. Durch diese Maßnahme kann ein geringer Schutz gewährleistet werden, der Druckspitzen bei der Kontaktierung des Bandagensegmentes 13 an der Antriebsscheibe 11 (oder 12) abfängt.For fixing the bandage segments 13 on the flywheel 10 becomes an annular plate 14 used by means of several screws 15 on the flywheel 10 is attached. Between each screw head 16 and the annular plate is a plate spring package 17 arranged, which in a small frame evasive movements of the plate 14 allows that from the bandage segment 13 be transmitted. By this measure, a low level of protection can be ensured, the pressure peaks in the contacting of the bandage segment 13 on the drive pulley 11 (or 12 ) intercepts.

Die Schraube 16 ist zudem gegen ein Verdrehen bzw. ein Losdrehen gesichert, wozu ein Sicherungselement 18 an einer Seitenfläche des Schraubenkopfes 16 anliegt. Das Sicherungselement ist mittels einer Schraube 19 im ringförmigen Teller 14 befestigt.The screw 16 is also secured against twisting or loosening, including a fuse element 18 on a side surface of the screw head 16 is applied. The securing element is by means of a screw 19 in the ring-shaped plate 14 attached.

Wie grundsätzlich nach dem Stand der Technik bekannt, können die einzelnen Bandsegmente 13 eine Verschleißanzeige besitzen, die rechtzeitig erkennen lässt, wann eine Bandage gewechselt werden muss. Zum Wechsel der Bandage bzw. der Bandagensegmente werden das Schwungrad 10 und danach der ringförmige Teller 14 nach Lösen der einzelnen Verschraubungen 19, 15 abgenommen, wonach neue Segmente 13 eingesetzt werden können, die dann anschließend mittels des Tellers 14 verspannt werden. Die Schraube 15 ist jeweils soweit anzuziehen, bis die entsprechend gewünschte Druckkraft durch das Tellerfederpaket 17 erreicht ist. As is generally known in the art, the individual band segments 13 have a wear indicator, which can be timely, when a bandage must be changed. To change the bandage or the bandage segments are the flywheel 10 and then the ring-shaped plate 14 after loosening the individual screw connections 19 . 15 decreased, after which new segments 13 can be used, then then by means of the plate 14 be tense. The screw 15 in each case until tightened to the corresponding desired pressure force through the disc spring package 17 is reached.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 6800038 U1 [0002]
DE 2843357 [0005]
DE 202008004898 U1 [0006]

Claims

Reibradspindelpresse with a rotatably mounted spindle, a continuously rotating in one direction and connected to the spindle flywheel ( 10 ), with a circumferentially arranged prestressed bandage made of a friction material and two arranged on the drive head axially displaceable drive pulleys ( 11 . 12 ), over which alternately the working stroke or the return stroke of a spindle nut guided vertically on the ram is carried out, characterized in that for clamping the bandage ( 13 ) an annular plate ( 14 ), which by means of several screws ( 15 ) on the flywheel ( 10 ), and that between each screw head ( 16 ) and the annular plate ( 14 ) one spring each ( 17 ) is arranged.

Reibradspindelpresse according to claim 1, characterized in that the spring of a plate spring package ( 17 ) consists.

Reibradspindelpresse according to claim 1, characterized in that the bandage of individual segments ( 13 ), preferably n = 16 to 20 segments, each covering an angle of 360 ° / n.

Reibradspindelpresse according to claim 1, characterized in that the screws ( 15 ) are secured against loosening, preferably via a on the multi-head screw head ( 16 ) attached fuse element ( 18 ).

Reibradspindelpresse according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bandage or the bandage parts of an organically bonded friction material, a sintered material, a carbon-phase compound or a ceramic material.

Reibradspindelpresse according to claim 5, characterized in that the sintered material consists of a metal carbide, preferably SiC.