DE2462270B2 - Kupplungs- und Bremsvorrichtung für einen Pressenantrieb - Google Patents

Kupplungs- und Bremsvorrichtung für einen Pressenantrieb

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Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungs- und Bremsvorrichtung für einen mit einem Schwungrad versehenen Pressenantrieb mit einer Schleichgangeinrichtung zum Einrichten des Pressenstößels od. dgl., die einen von der Betätigungsvorrichtung der Kupplungs- und Bremsvorrichtung unabhängigen Drehmechanismus zur Drehung der im Gehäuse der Kupplungs- und Bremsvorrichtung gelagerten Welle bei in Brernsstellung befindlicher Bremsvorrichtung aufweist, wobei die Bremsvorrichtung mit einem Bremsscheibenträger versehen ist, dessen Bremsscheiben mit den drehschlüssig mit der Welle verbundenen Bremsscheiben zusammenwirken und der mittels des ein Zahngetriebe aufweisenden Drehmechanismus drehbar ist.
Bei Pressenantrieben ist es bekannt, zwischen das von einem Motor angetriebene Schwungrad und eine den Pressenstößel bzw. Pressenschlitten antreibende Welle eine Kupplungs- und Bremsvorrichtung einzuschalten, mit der sich die Welle stillsetzen läßt, wenn die antriebsmäßige Verbindung zwischen Schwungrad und Welle durch öffnen der Kupplungsvorrichtung unterbrochen wird. Aus GB-PS 8 10 815 ist eine Kupplungsund Bremsvorrichtung dieser Art bekannt, die mit einer Schleichgangeinrichtung zum Einrichten des Pressenstößels od. dgl. bei geschlossener Bremsvorrichtung versehen ist Dabei ist das die Bremsvorrichtung aufnehmende Bremsgehäuse mit Hilfe eines die Schleichgangeinrichtung bildenden, aus einem Schnekkentrieb bestehenden Drehmechanismus drehbar. Die Anordnung ist hier so getroffen, daß die gesamte Bremskraft der Bremsvorrichtung unmittelbar auf den Schneckentrieb wirkt Bei Betätigung der Bremsvor-
to richtung wird infolgedessen die außerordentlich große Bremskraft über das Schneckenrad auf die Schneckenwelle des Schneckentriebes übertragen. Dabei stellen sich hohe Zahnbelastungen an dem Schneckenrad und der Schneckenwelle ein, die zu einem beträchtlichen Verschleiß dieser Teile und zu Beschädigungen derselben führen können. Da die Bremskräfte in Achsrichtung der Schneckenwelle wirken, stellen sich auch hohe Beanspruchungen an den Axiallagern der Schneckenwelle sowie an dem endseitig mit der Schneckenwelle verbundenen Antrieb ein. Nachteilig ist ferner, daß die Bremskräfte sich nicht über den Umfang des Schneckenrades gleichmäßig verteilen, sondern sich auf den Zahneingriffsbereich zwischen Schneckenrad und Schneckenwelle konzentrieren. Die exzentrisch und ungleichmäßig an dem Schneckenrad wirkenden Kräfte führen ebenfalls zu beträchtlichen Beanspruchungen und zu einem hohen Verschleiß des Schneckenradlagers. Da die Antriebswelle der Presse mit hoher Drehzahl und mit hohem Drehmoment umläuft und die Abbremsung der umlaufenden Masse nahezu schlagartig erfolgt, treten zwangsläufig hohe Bremskräfte und Bremsbeanspruchungen an den genannten Teilen auf, die es erforderlich machen, diese Teile groß und schwer zu bauen. Dennoch ergeben sich im Betrieb hohe Wartungs- und Reparaturkosten für die hochbelasteten Teile. Da die Hauptbeanspruchungen und der Hauptverschleiß an den im Eingriff stehenden Zähnen des Schneckentriebes sowie an den Lagern auftreten, ergibt sich außerdem ein verhältnismäßig großes Zahnspiel, welches ein genaues Einstellen und Einrichten des Pressenstößels erschwert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungs- und Bremsvorrichtung der eingangs genannten Art bei möglichst kompakter Bauweise so auszubilden, daß die Schleichgangeinrichtung mit ihrem Drehmechanismus der Einwirkung der hohen Bremskräfte und der sich hieraus ergebenden Beanspruchungen entzogen ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Gehäuse der Kupplungs- und Bremsvorrichtung zwischen Bremsscheibenträger und Gehäuse eine lüftbare Zusatzbremsvorrichtung der Schleichgangeinrichtung zur drehfesten Abbremsung des Bremsscheibenträgers der Bremsvorrichtung angeordnet ist.
Bei dieser Ausgestaltung der Kupplungs- und Bremsvorrichtung nebst ihrer Schleichgangeinrichtung ist somit der Bremsscheibenträger der Bremsvorrichtung im Normalbetrieb der Presse durch die Zusatzbremsvorrichtung gegen das Gehäuse festgelegt. Bei
h|) Betätigung der Bremsvorrichtung wird daher die Bremskraft hauptsächlich von der Zusatzbremsvorrichtung aufgenommen. Infolgedessen ist das Zahngetriebe der Schleichgangeinrichtung der unmittelbaren Einwirkung der hohen Bremskräfte und der sich hieraus
<>Γ> ergebenden Beanspruchungen entzogen. Vorteilhaft ist auch, daß sich die Bremskräfte etwa gleichmäßig über den Umfang der Zjsatzbremsvorrichtung verteilen, wodurch sichergestellt wird, daß beim Schließen der
Bremsvorrichtung der mit dem Zahngetriebe verbundene Bremsscheiben träger praktisch keine Drehbewegung ausführen kann, so daß auch die Zahnbelastungen an den Zähnen der im Eingriff stehenden verzahnten Teile des aus dem Zahngetriebe bestehenden Drehmechanismus gering sind.
Eine besonders betriebssichere und kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Kupplungs- und Bremsvorrichtung ergibt sich, wenn für die Zusatzbremsvorrichtung eine Scheibenbremse verwendet wird, deren einer Bremsscheibensatz an dem Bremsscheibenträger der Bremsvorrichtung drehfest und axial verschiebbar angeordnet ist und deren anderer Bremsscheibensatz an einem Stellglied drehfest und axial verschiebbar angeordnet ist. Das Stellglied kann dabei in dem Gehäuse durch Druckmittelbeaufschlagung axial verstellbar sein, um die Zusatzbremsvorrichtung zu lüften. Es besteht vorzugsweise aus einem die Welle konzentrisch umgebenden und mit seinem Außenumfang an der zylindrischen Innenwandung des Gehäuses geführten Ring. Da das Stellglied hierbei die Bremsscheibensätze der Zusatzbremsvorrichtung konzentrisch umgreift, ergibt sich eine besonders gedrungene Bauweise der Kupplungs- und Bremsvorrichtung.
In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kupplungs- und Bremsvorrichtung nebst ihrer Schleichgangeinrichtung in einem Axialschnitt dargestellt.
Von einem (nicht dargestellten) Motor wird über ein Schwungrad 28 und über eine in einem Gehäuse 24 angeordnete Kupplungs- und Bremsvorrichtung eine Welle 38 angetrieben, welche, wie bekannt, über ein antriebsseitig auf ihr sitzendes Zahnrad 20 eine mit dem Pressenstößel bzw. dem Pressenschlitten antriebsmäßig verbundene Kurbel antreibt. Das Gehäuse 24 nimmt neben der Kupplungs- und Bremsvorrichtung noch eine Schleichgangeinrichtung auf, mit der sich der Pressenstößel od. dgl. in eine vorbestimmte Position genau einrichten läßt.
Die Welle 38 trägt zwischen ihren Enden ein mit ihr fest verbundenes plattenförmiges Widerlagerorgan 40. Zwischen dem Widerlagerorgan 40 und der Innenwand des Gehäuses 24 ist ein Wellenlager 42 angeordnet. Ein weiteres Wellenlager 44 ist in der Nähe des abtriebsseitigen Endes der Welle 38 zwischen dieser und dem Gehäuse eingeschaltet. Auf der einen (linken) Seite des Widerlagerorgans 40 ist die Bremsvorrichtung 46 und auf der gegenüberliegenden (rechten) Seite des Widerlagerorgans die Kupplungsvorrichtung 48 angeordnet, die in der Zeichnung nur teilweise unter Fortlassung der gemeinsamen Betätigungsvorrichtung für die Kupplungs- und Bremsvorrichtung dargestellt ist. Das Schwungrad 28 umschließt das Gehäuse 24 endseitig und weist ein die Schwungradnabe bildendes zylindrisches Lagerteil 54 auf, welches stirnseiiig in das Gehäuse 24 einfaßt und die Welle 38 konzentrisch umgreift. Zwischen dem Lagerteil 54 und dem Gehäuse 24 ist ein Schwungradlager 56 angeordnet. Das Schwungrad 28 ist demgemäß im Inneren des Gehäuses 24 drehbar gelagert, wobei es das Gehäuse 24 an dem äußeren Ende teilweise aufnimmt und umgreift.
Bei geschlossener Kupplungsvorrichtung 48 und gelüfteter Bremsvorrichtung 46 wird die Welle 38 von dem rotierenden Schwungrad 23 mitgenommen, während beim Ausrücken der Kupplungsvorrichtung 48 die Welle 38 von der Bremsvorrichtung 46 abgebremst wird. Die Bremsvorrichtung weist ein aus einer Druckplatte bestehendes Andruckorgan 62 auf, welches mit der Welle 38 drehfest, jedoch axial verschiebbar verbunden ist. Die Kupplungsvorrichtung auf der gegenüberliegenden Seite des Widerlagsrorgans 40 ist mit einem entsprechenden, in der Zeichnung jedoch nicht dargestellten Andruckorgan versehen. Beide Andruckorgane werden mit Hilfe einer aus einer Kolben-Zylindervorrichtung bestehenden Betätigungsvorrichtung gegenüber der Welle 38 axial verstellt. Die Betätigungsvorrichtung befindet sich im Inneren des von dem Schwungrad umgriffenen Teils des Gehäuses 24; sie ist in der Zeichnung nicht gesondert dargestellt. Die Bremsvorrichtung 4ö weist ferner einen mit der Welle 38 fest verbundenen Lagerring 86 auf. Entsprechend ist die Kupplungsvorrichtung 48 mit einem fest
i"> mit der Welle verbundenen (nicht dargestellten) Lagerring versehen. Das Widerlagerorgan 40 liegt zwischen den beiden Lagerringen. Der Lagerring 86 der Bremsvorrichtung 46 stützt sich seitlich gegen eine Schulter der Welle 38 ab. Die aus einer Scheibenbremse
2i) bestehende Bremsvorrichtung 46 weist Bremsscheiben 100 auf, welche den Lagerring 86 umgreifen und über eine Nut-Federverbindung 102 drehschlüssig, jedoch axial verschieblich mit dem Lagerring verbunden sind. Entsprechend weist auch die Kupplungsvorrichtung 48 Kupplungsscheiben 104 auf, die mit dem ihr zugeordneten Lagerring drehschlüssig und axial verschiebbar verbunden sind. Die Bremsvorrichtung 46 ist ferner mit einem im Gehäuse 24 feststehend angeordneten ringförmigen Bremsscheibenträger 160 versehen, weleher zwischen den Bremsscheiben 100 liegenden Bremsscheiben 110 trägt, die über eine Nut-Federverbindung drehschlüssig und axial verschiebbar an dem Bremsscheibenträger angeordnet sind. Entsprechend ist auch die Kupplungsvorrichtung 48 mit Kupplungsschei-
r> ben 114 versehen, die über eine Nut-Federverbindung mit dem hülsenförmigen Lagerteil 54 des Schwungrades 28 drehschlüssig und axial verschieblich gekoppelt sind und jeweils zwischen den Kupplungsscheiben 104 liegen.
Die Betätigung der Kupplungs- und Bremsvorrichtung erfolgt mittels der aus den ringförmigen Druckplatten bestehenden Andruckorgane, von denen die Zeichnung lediglich das der Bremsvorrichtung zugeordnete Andruckorgan 62 erkennen läßt. Dabei sind die
ir> beiden Andn-ckorgane mechanisch so miteinander verbunden, daß beim Anpressen der Bremsscheibensätze 100, 110 die Kupplungsscheibensätze 104, 114 voneinander abgehoben werden und umgekehrt, derart, daß eine Überschneidung der Brems- und Kupplungs-
r>o vorgänge verhindert wird. Die Kupplung der genannten Andruckorgane erfolgt über Hülsen 120, welche das Widerlagerorgan 40 und die Lagerringe 86 der Brems- und Kupplungsvorrichtung durchfassen und (nicht dargestellte) Betätigungsstangen aufnehmsn, wodurch
">r> die Andruckorgane in ihrem Axialabstand gehalten werden. Hierdurch wird sichergestellt, daß die der Kupplungs- und Bremsvorrichtung zugeordneten Andruckorgane bei Druckbeaufschlagung der vorgenannten Betätigungsvorrichtung gemeinsam axial verstellt
<>» werden, so daß beim Lüften der Kupplung die Bremse eingerückt und beim Schließen der Kupplung die Bremse gelüftet wird.
Die vorstehend beschriebene Kupplungs- und Bremsvorrichtung ist so ausgebildet, daß sich die Welle 38 im
"' Bedarfsfall nach dem Lüften der Kupplungsvorrichtung und dem Schließen der Bremsvorrichtung noch um einen vorbestimmten Drehwinkel weiterdrehen läßt, um den Pressenstößel genau einzurichten. Dies erfolgt
mittels einer besonderen Schleichgangeinrichtung, die einen Drehmechanismus und eine Zusatzbremsvorrichtung aufweist.
Die Zusatzbremsvorrichtung ist zwischen dem Bremsscheibenträger 160 der Bremsvorrichtung 46 und dem Gehäuse 24 angeordnet. Der Bremsscheibenträger 160 der Bremsvorrichtung 46 ist mittels eines Lagers 162 in dem Gehäuse 24 drehbar gelagert. Der Lagerring 86 ist mit der Welle 38 verbunden und trägt die Bremsscheiben 100, welche zwischen den Bremsscheiben 110 des Bremsscheibenträgers 160 liegen. Während des Bremsvorganges wird der Bremsscheibenträger 160 durch die Zusatzbremsvorrichtung an einer Drehung gegenüber dem Gehäuse 24 gehindert, so daß die Bremsscheiben 110 ebenfalls drehfest gehalten werden. Beim Lüften der Zusatzbremsvorrichtung 168 läßt sich der Bremsscheibenträger 160 dagegen drehen. Die Zusatzbremsvorrichtung 168 weist Bremsscheiben 170 auf, die über eine Nut-Federverbindung 172 drehschlüssig und axial verschiebbar mit dem Außenumfang des Bremsscheibenträgers 160 gekoppelt sind. Ferner ist die Zusatzbremsvorrichtung 168 mit weiteren Bremsscheiben 174 versehen, die zwischen den Bremsscheiben 170 liegen und am Außenumfang eines ringförmigen, axial verstellbaren Stellgliedes 176 gehalten sind, welches an der Innenwandung des Gehäuses 24 verschiebbar geführt ist Die Bremsscheiben 174 sind über eine Nut-Federverbindung 178 axial verschiebbar an dem Stellglied 176 gehalten.
Mit dem Stellglied 176 ist ein Druckring 180 verschraubt, der über seinen Umfang verteilt mehrere axial vorspringende Paßfedern 182 aufweist, die in entsprechende Schlitze 184 des Gehäuses 24 einfassen. Aufgrund dieser Nut-Federverbindung wird der Druckring 180 und damit das mit ihm verbundene kolbenartige Stellglied 176 nebst den Bremsscheiben 174 an einer Drehung gegenüber dem Gehäuse 24 gehindert. In öffnungen des Gehäuses 24 sind über den Umfang des Druckringes 180 verteilt mehrere Schraubenfedern 186 angeordnet, weiche den Druckring 180 in Richtung auf die Bremsscheiben 170 und 174 drücken, wodurch letztere gegen einen Widerlagerring 188 gedruckt werden, der an dem Bremsscheibenträger 160 drehschlüssig befestigt ist. Unter der Wirkung der Federn 186 werden demgemäß die Bremsscheiben der Zusatzbremsvorrichtung unter Abstützung an dem Widerlagerring 188 zusammengedrückt, wodurch der Brems scheibenträger 160 an einer Drehung im Gehäuse 24 gehindert wird.
Zwischen dem Gehäuse 24 und dem Außenumfang einer Ringnabe 192 des Stellgliedes 176 ist ein Ring 190 angeordnet, der mit dem Gehäuse verbunden ist. Der Axialspalt zwischen dem Ring 190 und dem Stellglied 176 bildet eine Zylinderkammer 194, in die von außen Druckmittel eingeführt werden kann, um das Stellglied 176 in Richtung auf den Druckring 180 zu verschieben.
to Das Gehäuse 24 weist zu diesem Zweck einen Druckmittel-Einlaßkanal 1% auf, welcher in die Zylinderkammer 194 führt und an eine (nicht dargestellte) Druckmittelquelle anschließbar ist. Durch Einführen des Druckmittels in die Zylinderkammer 194 wird somit das Stellglied 176 gegen die Rückstellkraft der Federn 186 axial verschoben, wodurch die Anpressung des Druckringes 180 gegen die Bremsscheiben 170 und 174 aufgehoben und damit die Zusatzbremsvorrichtung 168 gelüftet wird. Bei Druckentlastung der Zylinderkammer 194 drücken die Federn 186 den Druckring 180 zurück, wodurch die Zusatzbremsvorrichtung geschlossen wird. Bei gelüfteter Zusatzbremsvorrichtung 168 kann durch Drehen des Brernsscheibenträgers 160 die Welle 38 über die in Bremsstellung befindlichen Bremsscheiben 100,110 gedreht werden. Es ist daher möglich, nach dem Lüften der Kupplungsvorrichtung 48 und dem Schließen der Bremsvorrichtung 46 die Welle 38 um einen genau eingestellten Drehwinkel weiterzudrehen, indem die Zusatzbremsvorrichtung 168 gelüftet und der Brems scheibenträger 160 gegenüber dem Gehäuse 24 gedreht wird. Zum Drehen des Bremsscheibenträgers 160 ist ein besonderer Drehmechanismus vorgesehen, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Schnekkenrad 198 besteht, welches an dem Bremsscheibenträ- ger 160 mittels Schrauben 200 befestigt ist, die zugleich zur Befestigung des Widerlagerringes 188 an dem Bremsscheibenträger 160 dienen. Das Gehäuse 24 weist auf gegenüberliegenden Seiten fluchtende Gehäuseöffnungen für die Aufnahme und Lagerung einer Schneckenwelle 202 auf, deren Schneckengänge im Eingriff mit dem Schneckenrad 198 stehen. Die Schneckenwelle 202 ragt mit ihrem Ende aus dem Gehäuse 24 seitlich heraus und kann hier mit einem Motor oder einem anderen Drehantrieb für die Drehung des Schneckenrades 198 und der Welle 38 versehen sein.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Kupplungs- und Bremsvorrichtung für einen mit einem Schwungrad versehenen Pressenantrieb mit einer Schleichgangeinrichtung zum Einrichten des Pressenstößels od. dgl, die einen von der Betätigungsvorrichtung der Kupplungs- und Bremsvorrichtung unabhängigen Drehmechanismus zur Drehung der im Gehäuse der Kupplungs- und Bremsvorrichtung gelagerten Welle bei in Bremsstellung befindlicher Bremsvorrichtung aulweist, wobei die Bremsvorrichtung mit einem Brems scheibenträger versehen ist, dessen Bremsscheiben mit den drehschlüssig mit der Welle verbundenen Brensscheiben zusammenwirken und der mittels des ein Zahngetriebe aufweisenden Drehmechanismus drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (24) der Kupplungs- und Bremsvorrichtung (48, 46) zwischen Bremsscheibenträger (160) und Gehäuse (24) eine lüftbare Zusatzbremsvorrichtung (168) der Schleichgangeinrichtung zur drehfesten Abbremsung des Bremsscheibenträgers (160) der Bremsvorrichtung (46) angeordnet ist.
2. Kupplungs- und Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzbremsvorrichtung (168) eine Scheibenbremse ist, deren einer Bremsscheibensatz an dem Bremsscheibenträger (160) der Bremsvorrichtung (46) drehfest und axial verschiebbar angeordnet ist und deren anderer Bremsscheibensatz an einem Stellglied (176) drehfest und axial verschiebbar angeordnet ist.
3. Kupplungs- und Bremsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (176) in dem Gehäuse (24) durch Druckmittelbeaufschlagung axial verstellbar ist.
4. Kupplungs- und Bremsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (176) aus einem die Welle (38) konzentrisch umgebenden und mit seinem Außenumfang an der zylindrischen Innenwandung des Gehäuses (24) geführten Ring besteht.
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