DE2412195A1

DE2412195A1 - Hydraulically operated clutch and brake - achieves low moment of inertia by housing springs in hub

Info

Publication number: DE2412195A1
Application number: DE2412195A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ortlinghaus Werke GmbH
Current assignee: Ortlinghaus Werke GmbH
Priority date: 1974-03-14
Filing date: 1974-03-14
Publication date: 1975-09-18

Abstract

The housing encloses the clutch and the housing encloses the brake. The hub is bolted at one end of the cover plate and at the other end to the hydraulic cylinder. The hub is provided with a number of axial holes which house the actuating springs. The periphery of the hub is provided with axial grooves to suit the clutch plates. The cylinder has similar grooves for the brake plates. The springs keep the brake engaged but when hydraulic fluid is supplied under pressure through the hole the piston overcomes the spring load, releasing the brake and engaging the clutch.

Description

Kennwort: Längsgliederung Hydraulisch schaltbare Kupplungs-Bremsvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulisch schaltbare Kupplungs-Bremsvorrichtung zum wechselweisen Antreiben und Bremsen eines rotierenden Maschinenteils wie Welle einer Presse, Schere od. dgl., die einen Ringkolben umfaßt, der eine Druckscheibe steuert, die unter Wirkung der Druckflüssigkeit dem Antriebsteil zugeordnete Antriebslamellen und unter dem Einfluß von Rückstellfedern Bremslamellen belastet. Die bekannten Kupplungen dieser Art weisen ungünstig hohe Schwungmomente auf und genügen hinsichtlich der erreichbaren Schaltzeiten kaum hohen Anforderungen. Dafür ist wesentlich maßgebend, daß bisher auch bei hydraulisch schaltbaren Kupplungen nur verhältnismäßig geringe Drücke des Arbeitsmediums angewandt worden sind, was große beaufschlagte Ringkolbenflächen erforderlich macht, um ausreichend hohe Kupplungsdrücke zu erzeugen.Keyword: Longitudinal structure Hydraulically switchable clutch / brake device The invention relates to a hydraulically switchable clutch-braking device for alternating driving and braking of a rotating machine part such as a shaft a press, scissors od. The like., Which comprises an annular piston which has a pressure disc controls the drive lamellae assigned to the drive part under the action of the hydraulic fluid and loaded under the influence of return springs brake plates. The known Couplings of this type have unfavorably high moments of inertia and are sufficient in terms of the achievable switching times hardly meet high requirements. For this it is essential that that so far only relatively small with hydraulically switchable clutches Pressures of the working medium have been applied, resulting in large piston surfaces acted upon makes necessary to generate sufficiently high clutch pressures.

Die großen Ringkolbenflächen erfordern ihrerseits große Flüssigkeitsmengen zum Schalten, die lange Schaltzeiten bedingen.The large annular piston areas in turn require large amounts of liquid for switching that require long switching times.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine hydraulisch schaltbare Kupplungs-Bremsvorrichtung der eingangs umschriebenen Art zu schaffen, die ein vergleichsweise geringes Schwungmoment aufweist und besonders kurze Schaltzeiten zuläßt. Dies wird in der Erkenntnis, daß dazu mit gegenüber den bekannten AusfUhrungen erheblich höheren Drücken des Arbeitsmediums gearbeitet werden sollte, um die Größe der beaufschlagten Kolbenfläche und den Flüssigkeitsbedarf für das Schalten weitestmöglich zu reduzieren, was einen von den bekannten Ausführungsformen abweichenden Grundaufbau voraussetzt, erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß ein eine innere Zylinderfläche bildender Nabenteil über den Umfang verteilte Aufnahmeräume für die Rückstellfedern und diese umfassend eine längsgenutete Aufnahme für die Antriebsinnenlamellen aufweist und einen Antriebswiderlagerring trägt, daß mit dem Nabenteil ein eine äußere Zylinderwand bildender Bremsträger lösbar verbunden ist, der außenseitig eine längsgenutete Aufnahme für die Bremsinnenlamellen bildet und einen Bremswiderlagerring trägt und daß zwischen den sich zugewandten Stirnenden der Aufnahmen einen Ringkolben mit einer Druckscheibe kuppelnde Verbindungsmittel hindurchgreifen. Bei dieser Ausgestaltung ist für den Ringkolben eine Durchmesserzone der Vorrichtung in Anspruch genommen, die in etwa übereinstimmender Ringbreite axial versetzt für die Rückstellfedern benötigt wird. Unmittelbar außerhalb dieser den Rückstellfedern und dem Ringkolben zugeordneten Zone liegen die Aufnahmen für die Innenlamellen der beiden Lamellenpakete. Damit ergibt sich eine hinsichtlich der Länge und insbesondere des Durchmessers besonders günstige Raumform, wobei die verhältnismäßig kleine beaufschlagte Ringkolbenfläche aufgrund eines hohen Druckes des Arbeitsmediums den für eine hohen Anforderungen genügende Leistungsfähigkeit erforderlichen Kupplungsdruck erbringt. Da bei solcher Anordnung der zum Schalten erforderliche Mengenbedarf an Druckflüssigkeit nur gering ist, sind kurze Schaltzeiten erreichbar. Dies wird noch dadurch gefördert, daß aufgrund der hohen ArbeitsdrUcke ohne wesentliche Schmälerung des Kupplungsdruckes besonders starke Rückstellfedern eingesetzt werden können, die ein schnelles Abströmen der Druckflüssigkeit aus dem Arbeitsraum des Ringzylinders beim Lösen der Antriebsverbindung bewirken.The invention is therefore based on the object of a hydraulic switchable clutch-braking device of the initially circumscribed Art to create that has a comparatively low moment of inertia and especially allows short switching times. This is done in the knowledge that to do this with opposite the known executions significantly higher pressures of the working medium can be worked should to the size of the piston area acted upon and the fluid requirement for switching to reduce as much as possible, which is one of the known embodiments requires a different basic structure, achieved according to the invention essentially by that a hub part forming an inner cylindrical surface was distributed over the circumference Receiving spaces for the return springs and these comprising a longitudinally grooved mount has for the inner drive lamellae and carries a drive abutment ring that a brake carrier forming an outer cylinder wall is detachably connected to the hub part is, which on the outside forms a longitudinally grooved receptacle for the inner brake discs and carries a brake abutment ring and that between the facing ends of the recordings connecting means coupling an annular piston with a pressure disc reach through. In this configuration, there is a diameter zone for the annular piston the device claimed, the approximately matching ring width axially offset is required for the return springs. Immediately outside of this den Return springs and the zone assigned to the annular piston are the receptacles for the Inner plates of the two plate packs. This results in a with regard to the Length and especially the diameter particularly favorable three-dimensional shape, the relatively small pressurized annular piston area due to the high pressure of the working medium the performance sufficient for high requirements required Clutch pressure provides. Since with such an arrangement the required for switching The amount of hydraulic fluid required is only small, short switching times can be achieved. This is further promoted by the fact that, due to the high working pressures, there are no substantial Reduction of the clutch pressure, particularly strong return springs are used can that a rapid outflow of the hydraulic fluid from the working space of the Cause ring cylinder when loosening the drive connection.

Die Erfindung läßt sich verschiedenartig verwirklichen. Bei einer zweckmäßigen Ausführung sind der Bremsträger und der Nabenteil axial gegeneinanderliegend durch Schraubmittel verbunden. Dabei kann der zentrale Bereich des Bremsträgers ebenso wieder Nabenteil für einen geeigneten Sitz auf der Welle od. dgl. bemessen sein. Es wäre jedoch auchmöglich, zentral einen Längenbereich des Nabenteils über die Länge des Bremsträgers durchlaufen zu lassen, der dann den Bremsträger durchdringt.The invention can be implemented in various ways. At a Expediently, the brake carrier and the hub part are axially opposite one another connected by screw means. The central area of the brake carrier can be used likewise again the hub part for a suitable seat on the shaft or the like be. However, it would also be possible to extend centrally over a length area of the hub part to run through the length of the brake carrier, which then penetrates the brake carrier.

Bei einer bevorzugten Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist, wiederum im Sinne einer Kompaktbauweise, der Ringkolben mit den Verbindungsmitteln und der Druckscheibe einstückig ausgeführt. Um zu verhindern, daß insbesondere bei solchen Aufbau der Ringkolben sich relativ zum mit dem Nabenteil vereinigten Bremsträger etwa aufgrund von Winkelbeschleunigungseinflüssen dreht, empfiehlt es sich, die Druckscheibe in einer Aufnahme, vorzugsweise derjenigen der Antriebsinnenlamellen axial verschiebbar drehfest abzustützen.In a preferred embodiment of the subject matter of the invention, again in terms of a compact design, the annular piston with the connecting means and the One-piece thrust washer. To prevent that in particular with such Structure of the annular piston relative to the brake carrier that is united with the hub part rotates due to the influence of angular acceleration, it is recommended that the Pressure disk in a receptacle, preferably that of the inner drive lamellae axially displaceably non-rotatably supported.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Figur zeigt einen Axialschnitt durch eine Kupplungs-Bremsvorrichtung.The subject of the invention is shown in one embodiment in the drawing shown. The figure shows an axial section through a clutch-braking device.

Dem Ausführungsbeispiel ist eine Kupplungs-Bremsvorrichtung zugrundegelegt, über die von einem stetig umlaufenden Schwungrad od. dgl. intermittierend eine Welle anzutreiben ist, die mit dem Lösen der Antriebsverbindung abgebremst werden soll.The exemplary embodiment is based on a clutch-braking device, Via the or of a continuously rotating flywheel. The like. Intermittently a wave is to be driven, which is to be braked with the loosening of the drive connection.

Mit dem vorerwähnten Schwungrad od. dgl. ist ein einen Flansch und eine die Außenlamellen 10 eines Antriebslamellenpaketes in innenseitigen längsgerichteten Nuten 11 axial verschiebbar und drehfest führende Ringwand umfassender Mitnehmer 12 zu verschrauben, während andernends ein eine Ringwand 13 und eine Anschlußringplatte 14 umfassender Bremsring mit dem Maschinengestell od. dgl. verschraubt wird.With the aforementioned flywheel or the like is a flange and one the outer disks 10 of a drive disk pack in the inside longitudinally Grooves 11 axially displaceable and rotationally fixed leading ring wall comprehensive driver 12 to be screwed, while at the other end a ring wall 13 and a connecting ring plate 14 comprehensive brake ring with the machine frame or the like. Is screwed.

Die Ringwand 13 führt in längslaufenden, über den Umfang verteilten Nuten 15 die Außenlamellen 16 eines Bremslamellenpaketes verschiebbar und drehfest. Auf der nicht dargestellten, in einer Bohrung 17 aufzunehmenden Welle ist ein Nabenteil 18 drehfest angebracht, der in der Zeichnung rechtsendig auf einem Zentrieransatz einen Kupplungswiderlagerring 19 durch Schrauben 20 befestigt trägt, die in über den Umfang eines Bundes 21 verteilte Gewindebohrungen fassen. Zwischen den den Schrauben 20 zugeordneten Gewindebohrungen sind im Bund 21 achsparallele Durchgangsbohrungen 22 über den Umfang verteilt angeordnet, die Rückstellfedergruppen 23 aufnehmen, welche sich einendig gegen den Kupplungswiderlagerring 19 stützen. Der Bund 21 weist auf seiner äußeren Mantel fläche längslaufende Nuten 24 auf, in die die Innenlamellen 25 des Antriebslamellenpaketes drehfest fassen. Im der Antriebswiderlagerscheibe 19 gegenüberliegenden Endbereich ist der Nabenteil 18 als innere Ringzylinderwandung 26 ausgebildet und mit Dichtungen 27 ausgerüstet. Am in der Zeichnung linken Stirnende des Nabenteils 18 ist ein Bremsträger 28 zentriert und mittels sich achsparallel erstreckender, über den Umfang verteilter Schrauben 29 befestigt. Der Bremsträger 28 bildet mit einer zum Bund 21 hin vorragenden, jedoch gegenüber diesem einen freien Abstand belassenden Ringwand 30 die äußere Wand eines Ringzylinders.The ring wall 13 leads in longitudinal, distributed over the circumference Grooves 15, the outer disks 16 of a brake disk pack displaceable and non-rotatable. On the shaft, not shown, to be received in a bore 17, there is a hub part 18 non-rotatably attached, the right end in the drawing on a centering attachment carries a clutch abutment ring 19 fixed by screws 20 that are in over take the circumference of a federal 21 distributed threaded holes. Between the screws 20 associated threaded holes are axially parallel through holes in the collar 21 22 arranged distributed over the circumference, accommodate the return spring groups 23, which are supported at one end against the coupling abutment ring 19. The federal government 21 points on its outer mantle surface longitudinal grooves 24, in which grip the inner disks 25 of the drive disk pack in a rotationally fixed manner. Im the drive abutment washer 19 opposite end area is the hub part 18 as an inner ring cylinder wall 26 and equipped with seals 27. At the front end on the left in the drawing of the hub part 18, a brake carrier 28 is centered and axially parallel by means of itself extending, over the circumference distributed screws 29 attached. The brake carrier 28 forms with a protruding towards the federal government 21, but compared to this a free one The ring wall 30 leaving a distance is the outer wall of a ring cylinder.

Deren längsgenutete Außenseite dient als Aufnahme für die Innenlamellen 3i des Bremslamellenpaketes. Eine im Bremsen träger 28 angeordnete, außenendig durch eine Schraube verschlossene Bohrung 32 und eine sich anschließende Querbohrung 33 bilden einen Zugang zum Arbeitsraum 34 des Ringzylinders. In der nicht gezeichneten Welle ist ein Anschlußkanal für die Bohrung 32 angeordnet. Mit dem Bremsträger 28 ist der Ringwand 30 abgewandt ein Bremswiderlagerring 35 durch über den Umfang verteilte, achsparallel gerichtete Schrauben 36 gekuppelt. In dem Ringzylinder 34 ist ein außenseitig mit Dichtungen 37 ausgerüsteter, durch die Rückstellfedern 23 belasteter Ringkolben 38 untergebracht, der über einen Außenflansch 39 mit einer Druckscheibe 40 gekuppelt ist. Diese liegt zwischen den beiden Lamellenpaketen und wirkt wechselweise mit ihnen zusammen. Innenseitige Vorsprünge 41 der Druckscheibe 40 fassen in die Nuten 24 des Nabenteils 18, um die Druckscheibe 40 mit dem Ringkolben 38 gegen Verdrehen zu sichern.Their longitudinally grooved outside serves as a receptacle for the inner lamellae 3i of the brake disk pack. One arranged in the brake carrier 28, through the outer ends a screw-closed bore 32 and an adjoining transverse bore 33 form an access to the working space 34 of the ring cylinder. In the unsigned A connection channel for the bore 32 is arranged on the shaft. With the brake carrier 28 facing away from the ring wall 30 is a brake abutment ring 35 distributed over the circumference, axially parallel screws 36 coupled. In the ring cylinder 34 is an outside equipped with seals 37, loaded by the return springs 23 annular piston 38 housed, which is coupled to a thrust washer 40 via an outer flange 39 is. This lies between the two plate packs and acts alternately them together. Inside projections 41 of the thrust washer 40 engage in the grooves 24 of the hub part 18 to prevent the thrust washer 40 from rotating with the annular piston 38 to secure.

In den die Außenlamellen 11 und 16 führenden Bauteilen 12 und 13, i4 sind Kanäle zum Ableiten von Lecköl bzw. durch nicht dargestellte Kanäle zugeführtem Kühlöl angeordnet.In the components 12 and 13 leading to the outer disks 11 and 16, i4 are channels for discharging leakage oil or are supplied through channels not shown Cooling oil arranged.

Durch die Rückstellfedern 23 wird im Ruhezustand der Ringkolben in seiner linksseitigen Endstellung gehalten, in der über die Druckscheibe 40 das Bremslamellenpaket belastet ist, so daß die nicht dargestellte Welle am Gehäuse blockiert gehalten wird. Durch Einleiten einer Druckflüssigkeit durch eine Bohrung der Welle und die Kanäle 32, 33 in den Arbeitsraum 34 wird gegen die Vorspannung der Federanordnungen 23 der Ringkolben 38 mit der Druckscheibe 40 nach rechts verschoben, wodurch die Lamellen 10, 25 mit hohem Druck gegeneinandergepreßt werden, um die Drehantriebsbewegung des Mitnehmers 12 auf die nicht dargestellte Welle zu übertragen. Bei der Bewegung des Ringkolbens 38 nach rechts wird dabei zwangläufig die Bremse gelöst.By the return springs 23, the annular piston is in the idle state in held in its left-hand end position, in which the brake disk pack via the thrust washer 40 is loaded, so that the shaft, not shown, held blocked on the housing will. By introducing a hydraulic fluid through a bore in the shaft and the Channels 32, 33 in the working space 34 is against the bias of the spring assemblies 23 of the annular piston 38 with the thrust washer 40 shifted to the right, whereby the Slats 10, 25 are pressed against each other with high pressure to the rotary drive movement of the driver 12 to be transferred to the shaft, not shown. When moving of the annular piston 38 to the right, the brake is inevitably released.

Die Anordnung des Ringkolbens 38 in einem Durchmesserbereich, der, axial versetzt, von den Rückstellfedern 23 eingenommen ist, wobei einerseits der Ringkolben 38 und anderseits die Rückstellfedern 23 unterhalb der Lamellenpakete liegen, ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise mit geringem Schwungmoment.The arrangement of the annular piston 38 in a diameter range that, axially offset, is occupied by the return springs 23, on the one hand the Ring piston 38 and on the other hand the return springs 23 below the disk packs allows a particularly compact design with a low moment of inertia.

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. Beispielsweise könnte der Nabenkörper 18 über die Gesamtlänge der Kupplungs-Bremsvorrichtung durchlaufen, also bohrungsseitig zentrierend in den Bremsträger 28 fassen.As already mentioned, the embodiment shown is only one for example, implementation of the invention. This is not limited to this. On the contrary, many other designs are also possible. For example, could the hub body 18 traverses the entire length of the clutch / brake device, so grasp into the brake carrier 28 centering on the bore side.

Claims

Expectations:

Hydraulically switchable clutch-braking device for alternating Driving and braking of a machine part such as the shaft of a press, scissors or the like, which comprises an annular piston which controls a pressure disc which, under action the hydraulic fluid associated with the drive part and drive lamellae under the Influence of return springs loaded brake discs, characterized in that a hub part (18) forming an inner cylindrical surface (26) distributed over the circumference Receiving spaces (22) for the return springs (23) and these comprising a longitudinally grooved Has receptacle for the inner drive lamellae (25) and a drive counter bearing ring (19) carries that with the hub part (18) an outer cylinder wall (30) forming Brake carrier (28) is releasably connected, the outside of a longitudinally grooved receptacle forms for the inner brake disks (31) and carries a brake abutment ring (35), and that between the facing ends of the receptacles the annular piston (38) connecting means (39) coupling with the thrust washer (40) reach through.

2. clutch-braking device according to claim 1, characterized in that that the brake carrier (28) and the hub part (18) axially opposite one another Screwing 29) are connected.

3. clutch-braking device according to claim 1 or 2, characterized in that that the annular piston (38), the connecting means (39) and the pressure disc (40) are integral are made.

4. clutch-braking device according to claim 3, characterized in that that the thrust washer (40) is in a receptacle, preferably that of the inner drive lamellae (25) is supported so as to be axially displaceable and non-rotatable.