DE2427699A1

DE2427699A1 - Antriebsmechanismus fuer pressen

Info

Publication number: DE2427699A1
Application number: DE19742427699
Authority: DE
Inventors: Louis Francescon Carrieri; Melvin Herbert Francey; Edwin Alfred Spanke
Original assignee: Gulf and Western Manufacturing Co
Current assignee: EW Bliss Co Inc
Priority date: 1973-08-29
Filing date: 1974-06-08
Publication date: 1975-03-27
Also published as: SE399666B; US3860100A; AU7187474A; JPS5418783B2; IT1018838B; DE2427699C3; ZA744179B; JPS5045379A; ES427807A1; GB1442489A; DE2427699B2; AR201879A1; CA1002471A

Description

!dung

GuIf & Western Manufacturing Company, 23100 Providence Drive, Southfield« Michigan 48075

Antriebsmechanismus für Pressen

Die Erfindung betrifft einen Antriebs- bzw. Getriebemechanismus, insbesondere ein mit einer Eupplungs- und Bremsvorrichtung ausgerüstetes Getriebe für den Antrieb schwerer Haschinen, wie insbesondere Pressen«

Pur t,en Antrieb von- Pressen m.%1. sind Getriebe- b*w. Antrieb@vorz*ichtta2^©n beksimt^ Sie mil? einer Bremse und einer Kupplmg amsgersstet einde Biese Alltriebevorrichtungen weisen ©in® angetriebene Weile auf₅ deren* Abtriebsende über ein Getriebe mit dem Bchlitten oder .Stößel einer Presse gekop-

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pelt ist. Dabei ist der Ausgangewelle des Getriebes eine Kupplungsvorrichtung zugeordnet, über welche die Ausgangswelle angetrieben wird. Zum Abbremsen der Ausgangswelle dient eine Bremsvorrichtung. Sie Welle wird im allgemeinen über ein Schwungrad angetrieben, welches von einem Elektromotor über einen Riementrieb mit hoher Drehgeschwindigkeit in Drehung versetzt wird.

Antriebsmechanismen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, die mit hydraulisch oder pneumatisch betätigten Brems- und Kupplungsvorrichtungen versehen sind. Die hydraulisch oder pneumatisch betätigten Schaltorgane sind in dem Getriebegehäuse angeordnet, wobei die Druckmittelverbindungen zumeist durch die Antriebswelle hindurchführen. Dabei müssen an dem Wellenende Drehanschlüsse für die Zuleitung des hydraulischen oder pneumatischen Druckmittels vorgesehen werden. Solche Drehanschlüsse sind teuer und verschleißanfällig; sie neigen zu Undichtigkeiten im Dichtungsbereich. Ein weiterer Nachteil der bekannten Antriebsvorrichtungen ist darin zu sehen, daß die Ausgangswelle oftmals über die Kupplungsvorrichtung unmittelbar mit dem Schwungrad gekuppelt wird, so daß der Vorteil einer hohen Schwungrad-Drehzahl und hohen Schwungradenergie nur bei entsprechend hoher Drehzahl der Auegangswelle erreicht werden kann, was aber nicht unbedingt erwünscht ist.

Di· mit Brems- und Kupplungsvorrichtungen ausgerüsteten Antriebsmechanismen für Pressen u.dgl. weisen häufig eine

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Innenschmierung und Innenkühlung mittels eines durch das Gehäuse hindurchströmenden Schmier- land Kühlmittel stromes auf. Dabei besteht der Nachteil, daß bei der Betätigung der Kupplunge- und Bremsvorrichtung mittels der im Gehäuse angeordneten Schaltorgane das Innenvolumen des Gehäuses verändert wird. Infolgedessen muß dafür Sorge getragen werden, daß das Gehäuse nicht vollständig mit Schmier- und Kühlmittel gefüllt bzw. nur soweit gefüllt ist, daß eine Änderung im Innenvolumen des Gehäuses die Arbeitsweise der Kupplunge- und Bremsvorrichtung nicht beeinträchtigt und insbesondere nicht dazu führt, daß sich im Gehäuse ein unerwünschter Innendruck aufbaut. Ein weiterer Nachteil der bekannten Antriebsvorrichtungen besteht darin, daß die Bremse und die Kupplung jeweils mittels gesonderter Schaltvorrichtungen betätigt werden müssen. Es besteht dabei die Gefahr, daß sich der Bremsvorgang und der Kupplungsvorgang überschneiden, derart, daß z.B. die Kupplung bei noch eingeschalteter Bremse eingerückt bzw. bei gelüfteter Bremse ausgerückt wird. Diese Überschneidung des Brems- und Kupplungsvorganges führt zu einem unerwünschten Verschleiß der Kupplungs- und Bremsorgane sowie zu unerwünschten Beanspruchungen der verschiedenen Antriebsteile des Antriebsmechanismus .

Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, diese vorgenannten Nachteile der bekannten Antriebs- bzw. Getriebevorrichtungen einzeln oder vorzugsweise insgesamt zu beheben. Insbesondere bezweckt die Erfindung einen Antriebsmechanismus für Pressen u.dgl., bei welchem die Kupplungs- und Bremsvor-

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richtung betätigt werden können, ohne daß sich hierbei das Innenvoliimen in dem Getriebegehäuse ändert. Dabei soll für die Betätigung der Bremse und der Kupplung vorzugsweise ein firuckmittelbeauf schlagter Kolben verwendet werden, ohne daß hierbei Druckmittelkanäle an der Ausgangswelle mit Drehanschlüseen und rotierenden Dichtungen benötigt werden.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine die Kupplungsvorrichtung und die Bremsvorrichtung wechselweise betätigende Schaltvorrichtung. Diese Schaltvorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß eine gegenseitige mechanische Verriegelung vorhanden ist, derart, daß die Betätigung der Bremsvorrichtung und der Kupplungsvorrichtung in einer abhängigen Zwangsschaltung stehen, so daß Überschneidungen in der Betätigung dieser Vorrichtungen vermieden werden.

Die Kupplungsvorrichtung besteht zweckmäßig aus einer Lamellenkupplung, die mit auf der zur Eingangswelle parallelen Auegangswelle drehschlüssig angeordneten Kupplungslamellen und hiermit zusammenwirkenden, an einem mit der Eingangswelle über eine Getriebeuntersetzung drehschlüssig gekuppelten Lamellenträger angeordneten Kupplungslamellen versehen ist. Die Schaltvorrichtung für die Bremse und die Kupplung weist vorteilhafterweise ein gemeinsames Schaltglied auf, welches vorzugsweise aus einem druckmittelbeaufschlagbaren Stellkolben od.dgl. besteht. Es empfiehlt sich, die Anordnung so zu treffen, daß der Stellkolben von dem Druckmittel gegen die Kraft einer Vorspannvorrichtung, wie insbesondere

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einer Federvorrichtung, verstellbar ist.

Pur die Bremsvorrichtung wird zweckmäßig ebenfalls eine Lamellenkupplung bzw. eine Scheibenbremse verwendet, die von dem genannten Schaltglxed bzw. dem Stellkolben unter gleichzeitigem Ausrücken der Lamellenkupplung einschaltbar ist. Die Bremse weist hierbei mit der Ausgangswelle drehschlüssig verbundene Lamellen und hiermit zusammenwirkende, am Gehäuse od.dgl« drehsehlüssig abgestützte Lamellen auf. Bas Lüften der Brems® erfolgt durch Druckbeaufschlagung des Stellkolbens, der hierbei zugleich die Lamellenkupplung einrückt, während umgekehrt das Einschalten der Bremse und das Lüften der Kupplung unter der Wirkung der am Stellkolben anliegenden Vorspannkraft durehgefülsrt werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der von der Eingängswelle angetriebene Lamellenträger der Lamellenkupplung ein zu der Ausgangswelle konzentrisches, in dem Gehäuse gelagertes Getrieberad auf, welches über ein mit ihm im Eingriff stehendes_? auf der Eingangswelle sitzendes Zahnrad oder Ritzel angetrieben wird« Me Kopplungsvorrichtung ist zweckmäßig mit einer as. der Amsgangswelle angeordneten Kupplungswiderlagerplatt© ©d.ägl. versehen. Der Stellkolben besteht TOrte±lhaft©rweise aus einem sm der Ausgangswelle konzentrischen, axial !beweglichen Einskolben. Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, &a£ die Kupplungsvorrichtung ein mit der Ausgangswelle drehbares und gegenüber dieser axial verstellbares ringförmiges Knpplmgsdruckorgan aufweist, wel-

eheβ gegenüber dem Stellkolben drehbar und mit ihm axial beweglich gekoppelt ist. Zwischen dem aus einer Platte od.dgl, bestehenden Druckorgan und dem Stelikolben ist zweckmäßig ein Välslager od.dgl. angeordnet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Bremsvorrichtung eine an der Ausgangewelle angeordnete Bremswiderlagerplatte und ein die Bremslamellen gegen diese Bremswiderlagerplatte drückendes, axial bewegliches Bremsdruckergan auf, welches mit dem ßtellkolben gekoppelt ist. Sas Bremsdruckorgan kann einstückig mit dem Stellkolben verbunden oder an diesem befestigt sein.

In baulicher Hinsicht vorteilhaft ist insbesondere eine Ausführungsform, bei der das Kupplungsdruckorgan aus einer auf der Ausgangswelle angeordneten, mit dieser drehbaren und gegenüber dieser axial beweglichen Ringscheibe besteht, die gegenüber dem Stellkolben drehbar und mit diesem axial beweglich gekoppelt ist. Das Bremsdruckorgan ist dabei am Stellkolben befestigt und mit diesem axial beweglich. Es empfiehlt sich ferner, die Lamellen der Kupplungsvorrichtung und der Bremsvorrichtung an der Ausgangswelle in axialem Abstand anzuordnen, wobei das Bremsdruckorgan und das Kupplungsdruckorgan »wischen den inneren Lamellen der Brems- und Kupplungsvorrichtung angeordnet sind und der ringförmige Stellkolben die' Lamellen der Kupplungs- und Bremsvorrichtung umgreift.

Tür die Vorspannvorrichtung des Stellkolbens wird zweckmäßig eine federvorrichtung vorgesehen, die aus »wischen dem Stell-

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kolben und dem Gehäuse angeordneten Federn bestehen kann. Es empfiehlt sich, weitere Federn zwischen dem Kupplungsdruckorgan und der Kupplungswiderlagerplatte anzuordnen.

Die Druckbeaufschlagung des Stellkolbens läßt sich erreichen, ohne daß hierfür Druckmittelkanäle sowie. Drehanschlüsse und rotierende Dichtungen an der Ausgangewelle vorgesehen werden.müssen. Die Ausgangswelle wird bei dem erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus über ein Schwungrad und die Kupplungsvorrichtung angetrieben, wobei das Schwungrad mit einer gegenüber der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle größeren Geschwindigkeit umlaufen kann, so daß sich in vorteilhafter Weise eine große Schwungrad-Drehenergie bei sugleich geringem Trägheitsmoment der Auegangswelle und der Brems- und Kupplungsvorrichtungen erreichen läßt. Die Brems- und Kupplungsvorrichtungen sind mechanisch gegeneinander verriegelt, so daß diese zwangsweise gegenläufig betätigt werden und Überschneidungen der Schaltvorgänge nicht eintreten können. Vorteilhaft ist ferner, daß sich die Brems- und Kupplungsvorrichtungen mit Hilfe des Stellkolbens betätigen lassen, ohne daß sich hierbei das Innenvolumen des Getriebegehäuse s ändert. Das Getriebegehäuse kann daher mit flüssigem Kühl- und Schmiermittel gefüllt sein. Der die Brems- und Kupplungsvorrichtung aufweisende Antriebsmechanismus gemäß der Erfindung zeichnet sich außerdem durch kompakte Bauweise aus. Er eignet sich infolgedessen für mit hohen Geschwindigkeiten arbeitende Pressen. Ferner kann der er-

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findungsgeaäße Antriebsmechanismus aufgrund seiner kompakten Bauweise leicht an der anzutreibenden Maschine angebaut und aus dieser ausgebaut werden. Vorteilhaft ist schließlich auch die vergleichsweise einfache Bauart des erfindungsgeaäßen Antriebsmechanismus sowie seine geringe VersehleißanfEiligkeit.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Pig. 1 in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine

zur Metallbearbeitung dienende Presse, die mit einem Antriebsmechanismus gemäß der Erfindung ausgerüstet ist;

Pig. 2 den Antriebsmechanismus der Presse gemäß Fig. 1 im Schnitt;

Pig. 3 einen Querschnitt nach Linie 3-3 der Pig. 2; Pig. 4 einen Querschnitt nach Linie 4-4 der Pig. 2; Pig. 3 ia größerem Maßstab und in einem Teil schnitt

den Antriebsmechanismus gemäß den Pig. 1 und 2.

Sie Zeichnung) in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben ist, ztigt in Pig. 1 eine Presse 10, welche zur Metallbearbeitung dient. Die Presse 10 weist ein Pressengestell mit einem feststehenden Tisch 12 und einer vertikal beweglichen Platte 14 auf, die mit einem lurbelhebel 16 od.dgl. gekoppelt ist, dessen oberes Ende mit dem Kurbelarm 18 einer Kurbel drehbar verbunden ist.

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Die Welle 20 der Kurbel ist in des Pressengestell drehbar gelagert. Auf dem einen Ende der Kurbelwelle 20 sit Et ein Getrieberad 22, welches mit der Kurbelwelle verkeilt oder auf andere Weise verbunden ist. Das sieh drehende Getrieberad 22 dreht den Kurbelarm 18, wodurch der Platte 14 über den Hebel 16 eine vertikale Hubbewegung erteilt wird.

Das Getrieberad 22 wird von einem Elektromotor 24 über eine Brems- und Kupplungsvorrichtung 26 angetrieben, welche am Pressengestell lösbar befestigt ist. !Der Antriebsmechanismus umfaßt ein Schwungrad 28, den Motor 24 und die Brems- und Kupplungsvorrichtung 26« Ber Antrieb erfolgt über endlose Biemen 30, welche um .das Schwungrad und eine auf der Welle des Motors 24 sitzende Riemenscheibe herumgeführt sind. Der Antriebsmechanismus weist ferner ein Kitzel 32 auf, welches im Zahneingriff mit dem Getrieberad 22 steht. Sie Kupplungs- und die Bremsvorrichtung 26 des Antriebsmechanismus sind wechselweise schaltbar, um den hubbeweglichen Pressentisch 14 anzutreiben oder stillzusetzen»

Wie vor allem die Fig. 2 bis 5 zeigen, weist der Antriebsmechanismus ein Gehäuse auf, welches ana einem hohlen Gehäuseteil 34 und Stirnwänden 36 und 38 besteht, die das Gehäuseteil 34 an den axial gegenüberliegenden Enden verschließen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist· die Stirnwand 36 einstückig an dem Gehäuseteil 34 angeformt, welches somit eine etwa topf formige Ausbildung hat. Sie andere Stirnwand 38 ist ein gesondertes Anschlufiteil, welches

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E.B. mittels mehrerer, auf einem gemeinsamen Seilkreis im Abstand angeordneter Schrauben 40 an dem Gehäuseteil 54 befestigt ist. Um den Antriebsmechanismus lösbar und auswechselbar an der Presse anschließen zu können^ weist das Gehäuseteil 34 und der es tragende Anschlußflansch 42 des Pressengestells mehrere auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnete fluchtende Bolzenlöcher für Befestigungsschrauben 44 auf.

In dem Gehäuse ist eine Abtriebs- bzw. Ausgangswelle 46 drehbar gelagert, die mit ihrem abtriebsseitigen Ende durch eine Ilanachöffnung 39 in der Stirnwand 38 des Gehäuses nach aufien herausgeführt ist und hier das fiitzel 32 trägt, welches einstöckiger Bestandteil der Welle sein kann oder als gesondertes Bauteil an der Welle befestigt ist. Anstelle des dargestellten Bitseis können aber auch andere Verbindungsteile, wie Kupplungen od.dgl., vorgesehen sein, welche das Abtriebsende der Welle 46 mit dem angetriebenen Seil der Presse verbinden. Die Ausgangswelle 46 ist an den gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses in Wellenlagern 48 und 30 gelagert. Das Wellenlager 48 besteht aus einem Wälzlager, welches zwischen der Welle 46 und der TlanschSffnung 39 der Stirnwand 38 des Gehäuses angeordnet ist. Das Wellenlager 50 ist ebenfalls ein Wälzlager, welches zwischen der Welle 46 und einem Lagerring 52 angeordnet ist, welcher mittels Sehrauben 54 an der Stirnwand 36 des Gehäuses befestigt ist. Sine entfernbare Halte- und Itichtverriehtung 49 um-

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schließt das Abtriebsende der Welle 46 und ist an dem Flansch der Stirnwandoffnung 39 des Gehäusee befestigt, um das Wellenlager 48 gegen Axialbewegung zu sichern und die Ausgangewelle sowie das Gehäuse am Umfang gegen Leckverluste abzudichten.

In dem Gehäuse ist ferner eine Eingangswelle 56 drehbar gelagert, die mit ihrem antriebsseitigen Ende eine Planschöffnung 37 in der Stirnwand 36 des Gehäuses durchgreift. Auf dem auSenliegenden Ende der Welle 56 ist ein Schwungrad 28 durch Verkeilen oder auf andere Weise befestigt, so daß die Eingangswelle von dem Schwungrad in Drehung versetzt wird. Die Eingangswelle liegt seitlich versetzt und parallel su der Ausgangswelle 46, wobei in dem dargestellten Ausfiihrungsbeispiel die Eingangewelle vertikal unterhalb der Ausgangswelle angeordnet ist.

Sie Eingangswelle 56 ist in Wellenl&gerh 58 und 60 drehbar gelagert. Das Wellenlager 58 ist ein Wälzlager, welches zwischen der Welle 56 und der Umfangswand einer das Wellenende aufnehmenden Ausnehmung 62 des Gehäuseteils 34 angeordnet ist. Das ebenfalls aus einem Wälzlager bestehende Wellenlager 60 ist zwischen der Welle 56 und der Flanschöffnung an der Stirnwand 36 des Gehäuses angeordnet. Eine entfernbare Lagerhalte- und Dichtvorrichtung 64 umgreift das antriebsseitige Ende der Welle 56 und ist an dem Flansch der öffnung 37 befestigt, wodurch das Wellenlager 60 in axialer

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Sichtung festgelegt und der Wellendurchgang am Umfang abgedichtet wird.

Die Welle 56 weist zwischen ihren Enden ein Zahnrad 66 auf, welches einstückiger Bestandteil der Welle ist oder aus einem hieran befestigten Getrieberad besteht. Pas Zahnrad 66 steht im Zahneingriff mit einem ringförmigen Zahnrad 68, welches koaxial zu der Ausgangswelle 46 angeordnet ist und den Lagerring 52 umschließt. Das Zahnrad 68 ist im Gehäuse auf einem Lager ?0 relativ zur Ausgangswelle 46 drehbar gelagert. Das Lager 70 liegt zwischen dem Lagerring 52 und der inneren Zylinderfliehe des Zahnrades 68. Der Durchmesser des Zahnrades 68 ist größer als derjenige des Zahnrades 66, so daß das Zahnrad 68 von dem Schwungrad 28 mit einer kleineren Drehzahl angetrieben wird als das Zahnrad 66.

Das Zahnrad 68 treibt seinerseits die Auegangswelle 46 über eine Kupplungsvorrichtung 72 an. Die Drehbewegung der Ausgangewelle 46 läßt sich durch Lüften der Kupplungsvorrichtung 72 und Einschalten einer Bremsvorrichtung 74 abbremsen. Die wechselseitige Betätigung der Kupplungsvorrichtung und der Bremsvorrichtung erfolgt mittels eines gemeinsamen Sehaltgliedes, welches bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel aus einem axial beweglichen ringförmigen Stellkolben 76 besteht, der mit einem ringförmigen Eupplungsdruckorgän 78 und einem ringförmigen Bremsdruckorgan 80 zusammenwirkt.

Wie vor allem die Fig. 3 bis 5 zeigen, besteht die Kupplungs-

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vorrichtung 72 aus einer Lamellenkupplung, die mit an der Ausgangswelle 46 drehschlüssig und axial verschiebbar angeordneten Kupplungslamellen 82 versehen ist. Eine Kupplungsmuffe 84 umgreift die Welle 46 und ist mit dieser E.B. mittels einer Paßfeder 86 drehschlüssig verbunden. Die Kupplungslamellen 82 sind z.B. über Nut-Federverbindungen drehschlüssig und axial verschieblich mit der Ausgangswelle 46 verbunden. Eine Kupplungswiderlagerplatte 90 ist an der VeI-Ie 46 gegen Drehung und Axialverschiebung gesichert.

An dem Zahnrad 66 ist ein aus einem Flanechring bestehender Lamellenträger 92 mittels Schrauben 94 befestigt, welcher sich mit seinem axialen ringförmigen Schenkel von dem Zahnrad aus nach innen in das Gehäuse erstreckt. Der Lamellenträger 92 und das Zahnrad 68 weisen jeweils ein Paar diametral gegenüberliegender öffnungen für die Aufnahme von Paßstiften 96 auf, welche diese Teile beim Zusammenbau gegeneinander ausrichten. Der Lamellenträger 92 ist außerdem mit diametral gegenüberliegenden und axial gerichteten Fingerpaaren 98 für die Halterung von Kupplungslamellen 100 versehen, die jeweils »wischen zwei Kupplungslamellen 82 liegen. Die Finger 98 fassen in am Umfang der Kupplungslamellen 100 angeordnet® Hüten ein. Auf diese Veise sind die Kupplungslamelle!! axial verschiebbar und drehschlüssig an den Fingern gehalten. Das aus einer Platte od.dgl» bestehende Kupplungsdrückorgan 78 ist gegenüber der Widerlegerplatte 90 axial verschiebbar_s wt das Lamellenpaket 82, 100 beim Einschalten der Kupplung in reibschlüssige Anlage

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au bringen. Bei geschlossener Kupplung wird daher die Drehbewegung der Eingangswelle 56 über das eine Getriebeuntersetzung bildende Zahnrad 68 und die eingerückte Lamellenkupplung auf die Ausgangewelle 46 übertragen.

Die Bremsvorrichtung ?4 besteht aus einer Seheibenbremse bzw. einer Lamellenkupplung, die einen Satz Bremsscheiben aufweist, welche mit der Ausgangswelle 46 drehschlüssig, jedoch axial verschiebbar verbunden sind. Auf der Ausgangswelle 46 sitzt eine hülsenfdrmige Nabe 104, die mit der Welle über eine Paßfeder 106 drehschlüssig verbunden ist. Die Nabe 104 ist an der Welle 46 gegen Axialverschiebung. gesichert; sie weist am Außenumfang eine Kerbverzahnung bzw. Nuten od.dgl. auf, in welche die Bremsscheiben 102 drehschlüssig, jedoch axial verschiebbar einfassen.

Die Ausgangswelle 46 trägt eine fest angeordnete Bremswiderlagerplatte 11O₉ die durch Verkeilen oder auf andere Weise mit der Welle 46 drehschlüssig verbunden ist. Die Stirnwand 58 des Gehäuses weist einen Lagerring 112 auf, der z.B. mittels Schrauben 114 an der Stirnwand befestigt ist. Der. Lagerring 112 und die Stirnwand 38 weisen jeweils ein Paar diametral gegenüberliegender Aussparungen für die Aufnahme von Paß stiften 116 auf, welche diese Teile bei ihrem Zusammenbau gegeneinander ausrichten. Außerdem sind an dem Lagerring 112 diametral gegenüberliegende fingerpaare 118 zur Halterung von Lamellen bzw. Bremsscheiben 120 angeord-

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net, welche jeweils zwischen zwei Bremsseheiben 102 liegen. Die Bremsscheiben 120 sind am AuSenumfang mit Nuten versehen, in welche die Finger 118 einfassen. Auf diese Weise sind die Bremsscheibe:®. 120 drehschlüssig, jedoch axial verschiebbar gegenüber dan fingern 118 und der Ausgangswelle gehalten.

Ein aus einer Druckplatte od.dgl. bestehendes Bremsdruckorgan 80 ist im Gehäuse axial verschiebbar, um die Bremsscheiben 102 und 120 gegen die feststehende Widerlagerplatte 110 zu drücken, wodurch die Ausgangswelle 46 in ihrer Drehbewegung abgebremst wird. Solange die Lamellenkupplung eingerückt ist und die Ausgangswelle 46 umläuft, drehen sich die Bremsscheiben 102 gegenüber den Bremsscheiben 120. Beim Lüften der Kupplung und Verschieben des Bremsdruckorgans 80 gegen die Widerlagerplatte 110 werden die Bremsscheiben gegeneinander sowie gegen die Widerlagerplatte gedrückt, wodurch die Welle abgebremst wird.

Wie erwähnt, ist als Schaltglied für die Betätigung der Kupplungsvorrichtung und der Bremsvorrichtung ein gemeinsamer axial verstellbarer ringförmiger Stellkolben 76 vorgesehen, der mit den ringförmigen Druckorganen 78 und 80 zusammenwirkt, Der Stellkolbtn 76 ist zur Ausgangswelle 46 koaxial angeordnet} seine gegenüberliegenden Kolbenstirnflächen liegen in einer ringförmigen Zylinderkammer 77, welche von den Gehäuseteilen 34 und 38 sowie von einem ringförmigen Wandteil 122 gebildet wird, das z.B. mittels ra-

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dialer Schrauben 124 an der Innenwand des Gehäuseteil β 34 befestigt ist. Zwischen dem Wandteil 122 und der Innenwand des Gehäuseteils 34 ist eine Ringdichtung 125 angeordnet. Der ringförmige Stellkolben 76 weist an Innen- und Außenumfang ebenfalls Ringdichtungen auf, welche den Kolben gegenüber der Wandung der Zylinderkammer abdichten.

Durch Einführen von Druckluft oder einem anderen Druckmedium in die Zylinderkammer 77 über einen an der Gehäusewandung angeordneten Einlaß 128 läßt sich der ßtellkolben 76 axial in Richtung auf die Kupplungsvorrichtung verschieben. Der Einlaß 128 ist an eine (nicht dargestellte) Druckmittelquelle angeschlossen. Der Stellkolben 76 steht ferner unter der Wirkung einer VorSpannkraft, welche den Solben in Richtung auf die Bremsvorrichtung drückt. Diese Vorspannkraft wird von Sohraubendruckfedern 130 aufgebracht, welche über den Kolbenumfang verteilt angeordnet sind und in Ausnehmungen bzw. Sackbohrungen des Kolbens und des Wandteils 122 liegen. Der Stellkolben 76 und das ringförmige Wandteil 122 weisen außerdem jeweils diametral gegenüberliegende Aussparungen für die Aufnahme von Faßstiften 132 auf, welche den Stellkolben 76 gegen Drehung sichern.

Bas Bremsdruckorgan 80 ist zur Ausgangswelle 46 konzentrisch angeordnet und z.B. über einen radialen Steg 134 einstückig mit dem Stellkolben 76 verbunden, so daß es bei der Stellbewegung des Kolbens mitgenommen wird. Der Steg 134 weist Öffnungen 136 auf, um die Axialverschiebung des Druck-

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organs 80 zu erleichtern, wenn si.ch in dem Gehäuse öl oder ein anderes Schmier- und Kühlmittel befindet.

Das Kupplungsdruckorgan 78 ist ebenfalls konzentrisch zur Ausgangswelle 46 angeordnet und drehschlüssig, jedoch axial verschiebbar mit dieser Welle verbunden. Es ist auf einer Lagerhülse 138 verschiebbar geführt, welche auf der Welle sitzt. Die drehschlüssige Verbindung mit der Welle 46 wird durch eine Nut-Federverbindung 140 zwischen Druckorgan 78 und Kupplungsmuffe 84 bewirkt. Letztere weist an ihrem Umfang axial verlaufende Aussparungen für die Aufnahme von Druckfedern 142 auf, welche sich gegen das Kupplungsdruckorgan 73 legen und dieses in Richtung auf die Bremsvorrichtung drücken.

Zwischen den Druckorganen 78 wn& 80 ist ein aus einem Wälzlager bestehendes Lager 144 angeordnet, so daß die beiden Druckorgane gegeneinander Drehbewegungen ausführen können. Es ist erkennbar, daß die beiden plattenförmigen Druckorgane 78 und 80 über das Lager 144 drehbar, jedoch axial verschiebbar gekoppelt sind. Das Lager 144 besteht aus einem an dem Druckorgan 78 angeordneten inneren Laufring 146 und einem an dem Druckorgan 80 angeordneten äußeren Laufring sowie zwischen diesen Lauf ringen befindlichen Wälzkörpern 130, welche aus Kegelrollen bestehen und Zwischen den Laufringen in axialer und radialer Richtung eingeschlossen sind. Eine Selativdrehung zwischen den beiden Druckorganen ist erforderlich, da das Druckorgan 80 gegenüber der Ausgangswel-

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le 46 feststellend angeordnet ist, während das Druckorgan 78 mit der Ausgangswelle drehbar ist.

In der Betriebsstellung befinden sich die verschiedenen Teile des Antriebsmechanismus in der in Pig. 5 voll ausgezeichneten Position, wenn die Bremse geschlossen und die Kupplung gelüftet ist. Das Druckorgan 80 wird dabei von den Druckfedern 130 in Richtung auf die feststehende Widerlagerplatte 110 gedrückt, wobei die Lamellen der Bremse in Bremsstellung liegen. Das Druckorgan 78 ist dagegen von den Kupplungslamellen 82 axial abgehoben, so daß die Lamellenkupplung gelüftet ist. Infolgedessen wird die Drehbewegung der Eingangswelle 56 über das Zahnrad 68 auf die Kupplungslaaellen 100 übertragen, die sich dabei gegenüber der Ausgangswelle 46 und den hiermit drehschlüssig verbundenen Kupplungslamellen 82 frei drehen.

Um die Auegangswelle 46 in Drehung zu versetzen, wird Druckluft oder ein anderes Druckmedium über den Gehäuseeinlaß 128 in die Zylinderkammer 77 eingeführt, wodurch der Stellkolben 76 axial verstellt wird und damit die Druckorgane 80 und 78 in die strichpunktiert angedeutete Position gebracht werden (yig. 5). Diese Ali alverstellung erfolgt gegen die Rückstellkraft der Druckfedern 130 und 142. Bei dieser Verstellbewegung wird das Bremsdruckergan 80 von dem Bremsscheibenpaket abgehoben, wodurch die Bremse gelüftet wird. Zugleich wird das Kupplungsdruckorgan 78 gegen das Lamellenpaket der Kupplung gepreßt, so daß die Lamellenkupplung geschlossen

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wird. Über das Zahnrad 68 und die geschlossene Lamellenkupplung wird somit die Ausgangswelle 46 angetrieben. Hierbei dreht sich das Druckorgan 78 gegenüber dem Druckorgan der Bremsvorrichtung, was durch das εwischen diese Seile eingeschaltete Drehlager 144 ermöglicht wird. Die von der Welle 46 getragenen Bremsscheiben 102 drehen sich relativ su den Bremsscheiben 120.

Sobald der Druck in der Zylinderkammer 77 des Stellkolbens nachläßt, stellen die Druckfedern 130 und 142 den Stellkolben 76 und die hiermit mechanisch verbundenen Teile in die Ausgangsstellung zurück. Dabei wird das Kupplunge&ruckorgan 78 von dem Lamellenpaket abgehoben, wodurch die Lamellenkupplung geöffnet wird. Zugleich wird das Bremsdruckorgan gegen das Bremsscheibenpaket der Bremsvorrichtung gedruckt, so daß die Bremsvorrichtung betätigt und die Ausgangswelle 46 abgebremst wird.

Vie Fig. 2 zeigt, ist die Zylinderkammer hinter dem Stellkolben 76 über ein· Entlüftungsöffnung oder ein Entlüftungsventil 152 zur äußeren Atmosphäre hin geöffnet, so daß sich der Stellkolben in dem Gehäuse in axialer Sichtung frei verstellen kann. Die Öffnung der Zylinderkanmer hinter dem Stellkolben kann, falls erwünscht, mit Vorteil dazu verwendet werden, um einen über den Bremsdruck der Federn 130 und 142 hinausgehenden Bremsdruck an der Bremsvorrichtung zu bewirken. Zu diesem Zweck wird die Entlüftungeöffnung an eine Druckmittelquelle angeschlossen, um ein Druckmittel

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in die Zylinderlager einzuführen und damit den Bremsdruck su erhöhen. Eine solche Druckmittelbeaufschlagung des Stellkolbens kann auch dazu verwendet werden, um eine unbeabsichtigte Betätigung des Stellkolbens in Kupplungsschließrichtung xu verhindern.

Die Verwendung von zwei Sätzen an Druckfedern 13O und 142 zur Erzielung der Bremskraft hat den Vorteil, daß die Belastung des Lagers 144 bei geschlossener Kupplung sehr klein gehalten wird. Außerdem ergibt sich in diesem Fall eine äußerst geringe Belastung des Lagers 144 bei der Axialverstellung der Druckorgane unter der Wirkung der Federn 142, wodurch relative Arialverstellungen zwischen dem äußeren und inneren Laufring dieses Lagers verhindert werden.

Es ist erkennbar, daß die aus Druckplatten bestehenden Druckorgane 78 und 80 mechanisch gekoppelt bzw. verriegelt sind, so daß Überschneidungen bei der Betätigung der Kupplung und der Bremse nicht auftreten können. Die Axialverschiebung des Stellkolbens und der Druckorgane 78 und 80 erfolgt ohne Änderung des Innenvolumens des Gehäuses des Antriebsmechanismus. Das Gehäuse kann daher im Betrieb mit einer Schmier- und IShIflüssigkeit, wie öl, gefüllt sein, ohne daß hierdurch die Arbeitsweise der Vorrichtung beeinträchtigt wird. Der Stellkolben und die Zylinderkern«er sind gegenüber der Kühl- und Schmiermittelfüllung des Gehäuses abgedichtet, so daß für die Beaufschlagung des Stellkolbens Druckluft verwendet

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werden kann, während für die Kühlung und Schmierung ein hydraulisches Medium vorgesehen wird. Die Lagerhalte- und Dichtvorrichtungen 49 und 64 verhindern ein Austreten des Schmier- und Kühlmittels aus dem Gehäuse an den Wellenöffnungen. Vorzugsweise wird mit einem durch das Gehäuse zirkulierenden flüssigen Kühl- und Schmiermittel gearbeitet, welches außerhalb des Gehäuses gekühlt und anschließend wieder in das Gehäuse zurückgeführt wird. Pur die Zirkulation des Schmier- und Kühlmittels sind an dem Gehäuse Ein- und Auslaßöffnungen, wie die in Fig. 2.gezeigten öffnungen 156, vorgesehen.

Da zwischen die Eingangswelle 56 und die Ausgangswelle 46 eine Getriebeuntersetzung in Gestalt des Zahnrades 68 eingeschaltet ist, dreht sich die Ausgangswelle 46 mit einer Drehgeschwindigkeit, die kleiner ist als die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 56. Dies ermöglicht es, ein kleineres Schwungrad 28 zu verwenden, wodurch die Gesamtabmessungen des Antriebsmechanismus bei Wahrung der gewünschten hohen Schwungradenergie vermindert werden.

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Claims

Ansprüche

ι 1.JAntriebsmechanismus für Pressen mit in einem Gehäuse gelagerter Eingangs- und Ausgangswelle, mit einer zwischen Eingangs- und Ausgangswelle angeordneten Kupplungsvorrichtung und einer der Ausgangswelle zugeordneten Bremsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine die Kupplungsvorrichtung (72) und die Bremsvorrichtung (74) wechselweise betätigende Schaltvorrichtung (76, 78, 80).
2. Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung (72) aus einer Lamellenkupplung besteht, die mit auf der zur Eingangswelle
(56) parallelen Ausgangswelle (46) drehschlüssig angeordneten Kupplungelamellen (82) und hiermit zusammenwirkenden, an einem mit der Eingangswelle (56) über eine Getriebeuntersetzung (68) drehschlüssig gekuppelten Lamellenträger (92) angeordneten Kupplungslamellen (100)
versehen ist.
3. Antriebemechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung für die Kupplungsvorrichtung (72) und die Bremsvorrichtung (74) ein gemeinsames Schaltglied (76) aufweist.
4. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung einen im Gehäuse (354, 36, 58) angeordneten druckmittelbeaufschlagbaren Stellkolben (76) als Schaltglied aufweist.

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5. Antriebsmechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stellkolben (76) eine die Lamellenkupplung in Ausrückrichtung belastende Vorspannvorrichtung (150, 142) zugeordnet ist.
6. Antriebsmechanismus nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung (74) aus einer Scheiben- bzw. Lamellenbremse besteht, die von dem unter der Vorspannkraft verstellbaren Stellkolben (76) unter gleichzeitigem Ausrücken der Lamellenkupplung einschaltbar ist und aus mit der Ausgangswelle (46) drehschlüssig verbundenen Lamellen (102) und hiermit zusammenwirkenden, am Gehäuse drehschlüssig abgestützten Lamellen (120) besteht, wobei die Bremse durch Druckbeaufschlagung des Stellkolbens lüftbar ist.
7· Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Eingangswelle (56) angetriebene Lamellenträger (92) der Lamellenkupplung ein zu der Auegangswelle (46) konzentrisches, im Gehäuse gelagertes Zahnrad (68) aufweist, welches über ein mit ihm im Eingriff stehendes, auf der Eingangswelle (56) sitzendes Zahnrad (66) angetrieben ist.
8. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung (72) eine an der Ausgangewelle (46) angeordnete Kupplungswiderlagerplatte (90) aufweist und der Stellkolben (76) der Schaltvorrichtung aus einem zu der Ausgangswelle (46)

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konzentrischen, axial beweglichen Ringkolben besteht.
9- Antriebsmechanismus nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung (72) ein mit der Ausgangswelle (46) drehbares und gegenüber dieser axial verstellbares ringförmiges Kupplungsdruckorgan (78) aufweist, welches gegenüber dem Stellkolben (76) drehbar und ait ihm axial beweglich gekoppelt ist.
10. Antriebsmechanismus nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kupplungsdruckorgan (78) und dem Stellkolben (76) ein Wälzlager (144) angeordnet ist.
11. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung (74) eine an der Ausgangswelle (46) angeordnete Bremswiderlagerplatte (110) und ein die Bremslamellen gegen die Bremswiderlagerplatte drückendes, axial bewegliches Bremsdruckorgan (80) aufweist, welches mit dem Stellkolben (76) gekoppelt ist.
12. Antriebsmechanismus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsdruckorgan (80) mit dem Stellkolben (76) einstückig verbunden ist.
13. Antriebsmechanismus nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsdruckorgan (78) aus einer auf der Ausgangswelle (46) angeordneten, mit dieser drehbaren und gegenüber dieser axial beweglichen

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Ringscheibe besteht, die gegenüber dem ßtellkolben (76) drehbar und mit diesem axial beweglich gekoppelt ist, und daß das am Stellkolben (76) befestigte Bremsdruckorgan (80) mit dem Stellkolben axial beweglich ist.
14. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen der Kupplungsvorrichtung (72) und der Bremsvorrichtung (74) an der Ausgangswelle (46) in axialem Abstand angeordnet sind, wobei das Bremsdruckorgan (80) und das Kupplungsdruckorgan (78) zwischen den inneren Lamellen der Brems- und Kupplungsvorrichtung angeordnet sind und der ringförmige Stellkolben (76) die Lamellen der Kupplungs- und Bremsvorrichtung umgreift.
15· Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannvorrichtung aus einer Federvorrichtung (130» 142) besteht.
16. Antriebsmechanismus nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung zwischen dem Stellkolben (76) und dem Gehäuse angeordnete Federn (130) aufweist.

17· Antriebsmechanismus nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung zwischen den Kupplungsdruckorgan (78) und der Kupplungswiderlagerplatte (90) angeordnete Federn (142) aufweist.

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