DE2510760A1

DE2510760A1 - Durch druckmittel lueftbare federdruckbremse

Info

Publication number: DE2510760A1
Application number: DE19752510760
Authority: DE
Inventors: Helmut Bohne
Original assignee: PRODAN HELMUT BOHNE KG
Current assignee: PRODAN HELMUT BOHNE KG
Priority date: 1975-03-12
Filing date: 1975-03-12
Publication date: 1976-09-23
Also published as: FR2303994A1; DE2510760B2; IT1057342B; FR2303994B3; DE2510760C3

Description

10 ο Ivlärz 1975 HS/E

Anmelder: Prodan, Helmut Bohne EG, 7031 Gärtringen, Reinhardtstraße 23-29

Vertreter: Patentanwälte Dr.-Ing. Rudolf Schiaring und Dipl.-Ing. Hans Schiering, 703 Bcblingen, "festerwaldweg 4-

Durch Druckmittel lüftbare Federdruckbremse

Die Erfindung bezieht sich auf eine durch Druckmittel lüftbare Federdruckbremse mit einer auf einer Habe axial verschiebbar angeordneten Druckscheibe, die durch ,eine Druckfedereinrichtung gegen einen Seibring gedruckt ist und durch eine mit einer an.- und abschaltbaren Druckmittelquelle verbundene Kolben-Zylinderanordnung von dem Reibring abhebbar ist.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 141 739 ist bereits eine derartige Federdruckbremse bekannt, die sich zum Einbau in Exzenterpressen eignet, wo verhältnismäßig große Schwungmassen in einer eng begrenzten Zeitspanne abgebremst werden müssen. Sie ist zu einer druckmittelbetätigten Reibungskupplungs- und Bremsvorrichtung ergänzt, bei der die Druckscheibe nach dem Abheben vom bremsseitigen Reibring mit ihrer anderen Seite durch die zum Lüften der Federdruckbremse vorgesehene Kolben-Zylinderanordnung

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an einen kupplungsseitigen Reibring andrückbar ist. Die bis zum Stillstand eines Pressenstenpels verstreichende Bremszeit muß so kurz sein, daß eine Bedienungsperson beispielsweise durch eine Lichtschranke noch sicher geschützt werden kann. Andererseits muß aber an dem bremsseitigen Reibring ein Mindestrutschwinkel durchlaufen werden, um die Vernichtung der kinetischen Energie zeitlich zu verteilen und damit einen allzu raschen Verschleiß an den oft sehr teuren maschinellen Einrichtungen zu vermeiden. Will man die Hubzahl der Presse bzw. die Drehzahl η der Maschine ändern, so ist nach der Beziehung tp = G-D /375 χ n/M-n bei einem konstanten Schwungmoment GD noch eine An gleichung der Rutschzeit t_R über eine Veränderung des Bremsmomentes 3yL· möglich. Ss bietet sich an, zu diesem Zweck in der Druckfedereinrichtung einzeln herausnehmbare und damit austauschbare Schraubenfedern vorzusehen. Ein derartiges Umrüsten der Federdruckbremse ist jedoch zeitraubend und erfordert zudem einen freien Zugriff zu den Schraubenfedern, der insbesondere bei kombinierten druckmittelbetätigten Reibungskupplungs- und Bremsvorrichtungen in einer Maschine so gut wie nie vorhanden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zu einer kombinierten druckmxttelbetätigten Reibungskupplungsund Bremsvorrichtung ergänzbare Federdruckbremse der eingangs angeführten Art zu schaffen, deren Rutschwinkel in einfacher, rascher und platzsparender Weise auch bei umfangreicheren .änderungen der Betriebsdrehzahl in engen Grenzen gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Druckfedereinrichtung an einer zusätzlichen Kolben-Zylindsranordnung abgestützt ist, die zur Anpassung des Federdrucks an die Betriebsdrehs&bl der durch 'die Nabe

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hilldurchgreifenden V/elle mit einer Druckmittelquelle stufenweise oder kontinuierlich veränderbaren Druckes verbunden ist.

Zur stufenweisen Anpassung des Rutschwinkels kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Stellung des Drehzahlschalters der die lüftbare Federdruckbremse enthaltenden Maschine über Schaltventile Luft- oder Öldruck auf die die Druckfedereinrichtung abstützende zusätzliche Kolben-Zylinderanordnung gesteuert werden. Um dem Federdruck mit wenig aufwendigen Llitteln eine stufenlose Anpassung an die Maschinendrehzahl zu ermöglichen, weist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die zur Betätigung der zusätzlichen Kolben-Zylinderanordnung vorgesehene Druckmittelquelle zu ihrem Antrieb eine zur durch die Habe hindurchgreifenden Welle führende Getriebeverbindung auf. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in diese Getriebeverbindung ein fliehkraftabhängiger Drehzahlübersetzer eingefügt, wodurch der Rutschwinkel der Federdruckbremse bei einem unveränderten Schwungmoment in besonders hohem Maße drehzahlunabhängig wird.

Eine andere besonders hervorzuhebende Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, da£ die zum Lüften der Federdruckbremse vorgesehene an- und abschaltbare Druckmittelquelle einen Druckregler besitzt, der demjenigen der anderen Druckmittelquelle entspricht. Damit wird die an der Druckscheibe zum Überwinden der drehzahlabhängigen Federkraft aufbietbare Gegenkraft ihrerseits den Federkrs.ftver änderung en angepaßt. Von Bedeutung ist dies insbesondere für Federdruckbremsen, die in der oben angeführten Weise zu einer kombinierten druckmittelbetätigten Reibungskupplungs- und Bremsvorrichtung ergänzt sind, da dort die

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überschüssige Gegenkraft zum Andrücken der Druckscheibe an den kupplungsseitigen Eeibring "benötigt wird.

Zwei aufgrund weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der teilweise schematischen Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine zu einer kombinierten druckmittelbetätigten Eeibungskupplungs- und Bremsvorrichtung ergänzte erste erfindungsgemäße Federdruckbremse und

Fig. 2 eine zu einer kombinierten druckmittelbetätigten Eeibungskupplungs- und Bremsvorrichtung ergänzte zweite erfindungsgemäße Federdruckbremse.

Die beiden in der Zeichnung wiedergegebenen Vorrichtungen stimmen insofern miteinander überein, als die axial auf die Nabe 1 verschiebbar angeordnete Druckscheibe 2 wechselweise mit einem bremsseitigen Eeibring 3 und einem kupplungsseitigen Eeibring 4 in Eingriff gebracht werden kann, der Eeibring 3 auf seiner der Druckscheibe 2 gegenüberliegenden Seite an einen mit der Nabe 1 verbundenen bremsseitigen Flansch 5 andrückbar ist und der Eeibring 4 auf seiner der Druckscheibe 2 gegenüberliegenden Seite in entsprechender Weise durch einen mit der Nabe 1 verbundenen kupplungsseitigen Flansch 6 abgestützt wird. Der am stillstehenden Maschinenkörper 7 befestigte bremsseitige Eeibring 3 enthält wie der beispielsweise am Rand 8 einer Exzenterpressenschwungs ehe ibe befestigte kupplungsseitige Eeibring 4· eine Vielzahl auswechselbarer Eeibsegmente 9«

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Die an der Außenseite des bremsseitigen Flanschs 5 vorgesehenen radial verlaufenden Kühlrippen IO haben außer der durch Oberflächenvergrößerung begründeten Kühlfunktion noch die Funktion eines Versteifungselements und die Funktion eines Lüfterflügels, dem im Maschinenkörper 7 Kühlluftdurchlässe 11 zugeordnet sind. Entsprechendes gilt für die an der Außenseite des kupplungsseitigen Flanschs 6 vorhandenen Kühlrippen 12, denen im Schwungscheibenrand 8 Kühlluftdurchlässe 13 zugeordnet sind.

Die Figo 1 zeigt eine vorzugsweise für Druckluft als Druckmittel eingerichtete Eeibungskupplungs- und Bremsvorrichtung mit einer zu ihrer Betätigung bestimmten besonders großräumigen Kolben-Zylinderanordnung 14 in Form eines zur Nabe 1 konzentrischen Kreisrings, bei der unmittelbar ein seitlich hervorstehender Teil der Druckscheibe 2 als Ringkorben verwendet ist und der bremsseitige Flansch 5 das Zylindergehäuse bildet. Dadurch, daß die der Kolben-Zylinderanordnung 14- entgegenwirkende Druckfeder einrichtung, die im vorliegenden Fall aus mehreren mit gegenseitigem Abstand um die Nabe 1 herum verteilt angeordneten Schraubenfedern 15 besteht, beispielsweise aber auch aus einer die Nabe 1 umgebenden einzigen Schraubenfeder oder einem Federkissen bestehen kann, statt am kupplungsseitigen Flansch 6 an einer zwischengefügten zusätzlichen Kolben-Zylinder anordnung 16 abgestützt ist, kann das Bremsmoment in der geschilderten Weise veränderten DrehzahlVerhältnissen angepaßt werden.

Die zusätzliche Kolben-Zylinderanordnung 16 nach Fig. 1 besitzt die Form eines zur Nabe 1 konzentrischen Kreisrings, der die Druckfedereinrichtung 15 größtenteils in sich aufnimmt und in eine kreisringförmige Vertiefung 17 der Druckscheibe 2 hineinragt. Auf diese Weise wird die

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Federdruckbremse trotz des erwünschten verhältnismäßig großen Hubes der zusätzlichen Kolben-Zylinderanordnung 16 nur ganz geringfügig verbreitert. Hierbei weist der Flansch 6 zur Bildung des Zylindergehäuses der zusätzlichen Kolben-Zylinderanordnung 16 zwei äußerst weit in die Vorrichtung hineinragende ringförmige Schultern 18 und 19 auf und ist der zugehörige Ringkolben 20 ein diesem Zylindergehäuse ähnlicher Hohlkörper.

Anhand von Figo 1 wird insbesondere auch verdeutlicht, wie die beiden gesonderten Kolben-Zylinderanordnungen 14- und 16 gleichermaßen über die Nabe 1 und die durch die Nabe 1 hindurchgreifende vvelle 21 mit Druckmittel versorgt werden können. Während für die Kolben-Zylinder anordnung 14 ein verhältnismäßig breiter Druckmittelkanal 22 erforderlich ist, kommt man bei der zusätzlichen Kolben-Z^linderanordnung 16 mit einem schmaleren Druckmittelkanal 23 aus. Letzterer ist über einen in das Ende der Welle 21 mit seinem Rotor mittig eingeschraubten Anschlußkörper 24- und eine sich an den feststehenden Teil des Anschlußkörpers 24· anschließende Rohrleitung 25 mit der Druckmittelquelle 26 verbunden, die zu ihrem Antrieb und damit zur Veränderung ihres Druckmitteldrucks eine durch ei/ie strichpunktierte Linie symbolisierte Getriebeverbindung 27, beispielsweise ein Zahnradgetriebe oder eine biegsame Y/elle, zur Welle 21 aufweist.

Die Fig. 2 zeigt eine mehr für den Hydraulikbetrieb bestimmte üodifikation der zuvor beschriebenen Reibungskupplungs- und Bremsvorrichtung unter weitgehender Übernahme der bisher verwendeten Bezugsziffern. Die zusätzliche KoI-ben-Zylinderanordmmg 16 zur Anpassung des Federdrucks an die Betriebsdrehzahl der durch die Nabe 1 hindurchgreifen-

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den 7/elle 21 "besteht ebenso wie die zur Betätigung der Vorrichtung vorgesehene primäre Kolben-Zylinderanordnung 14 aus mehreren mit gegenseitigem Abstand um die Nabe 1 herum verteilt angeordneten Betätigungszylindern. Damit kann die Schwungmasse der Vorrichtung verringert und die Abfuhr der entstehenden Reibungswärme gesteigert werden. Insbesondre wird Platz geschaffen für große Künlfenster 28 sowohl zwischen den Kühlrippen 10 des bremsseitigen Elanschs 5 als auch zwischen den Kühlrippen 12 des kupplungs· seitigen 3?lanschs 6.

Eine ganz beträchtliche zusätzliche Platzeinsparung wird dadurch erzielt, daß die Betätigungszylinder der zusätzlichen Kolben-Zylinderanordnung 16 jeweils größtenteils im Innern einer der Schraubenfedern 15 untergebracht sind, wobei jeder Betätigungszylinder ein bewegliches Gehäuse 29 mit einem Haltebund JG für das eine Ende der betreffenden Schraubenfeder 15 besitzt. Die 3chraubenfedern 15 sind hierbei größtenteils in je einer topfförmi^en Ausbuchtung 31 der Druckscheibe 2 versenkt. Neben diesen topfförmigen Ausbuchtungen 31 greift die primäre Kolben-Zylinderanordnung 14- mit ihren zahlreichen in je einer becherförmigen Aufwölbung 32 des llanschs 5 geführten Einzelkolben 33 sin der Druckscheibe 2 an, so daß die topfförmigen Ausbuchtungen 31 eier Druckscheibe 2 und die becherförmigen Aufwölbungen 32 des JFlanschs 5 paarweise als Lüfterflügel zusammenwirken.

Zur Druckmittelzuführun<j ist bei der Vorrichtung nach Figo 2 ein die welle 21 mit geringem Abstand umgebender und koaxial zu dieser angeordneter zweikanaliger Anschlußkörper ir:it an der Kabe 1 angeflanschtem außenliegenden Rotor 34-, innenliegendem Stator 35 und zwei dazwischenliegenden Rollenlagern 36 vorgesehen. Von jedem der ζaolreichen Betäti-

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gungs zylinder der "beiden x^olben-Zylinderanordnungen 14 und 16 führt zunächst ein kurzes Rohrleitungsstück 37 bzw. 38 zum Rotor 34-, der für jede der beiden Kolben-Zylinderanordnungen 14- und 16 einen sich im Stator 35 fortsetzenden Sanjnelkanal 39 bzw. 40 besitzt. Der zur primären Kolben-Zylinder anordnung 14- gehörende SammeIkanal 39 ist wiederum über eine Rohrleitung 41 mit der an- und abschaltbaren Druckmittelquelle 42 verbunden und desgleichen der zur zusätzlichen Kolben-Zylinderanordnung 16 gehörende Sammelkanal 40 über eine Rohrleitung 43 mit der im gelieferten Druck der Maschinendrehzahl anpaßbaren Druckmittelquelle 26.

Daß die an- und abschaltbare Druckmittelquelle 42 zusätzlich einen Druckregler 44 besitzt, der dem Druckregler 27 der anderen Druckmittelquelle 26 entspricht, hat wie bereits erwähnt den Zweck, die an der Druckscheibe 2 zum Überwinden der drehzahlabhängigen Federkraft aufbietbare Gegenkraft ihrerseits den Federkraftveränderungen anzupassen. Anschließend sei vermerkt, daß zur lediglich stufenweisen Anpassung des Rutschwinkels der Federdruckbremse an die Betriebsdrehzahl der durch die Nabe 1 hindurchgreifenden Welle 21 die Betätigungszylinder der zusätzlichen Kolben-Zylinder anordnung 16 auch getrennt voneinander mit Druckmittel beaufschlagbare Gruppen bilden können, wenn die Rohrleitungsstücke 38 in entsprechend geänderter V/eise zusammengefaßt sind.

9 Ansprüche

2 Blatt Zeichnung

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Claims

Patentansprüche

I.) Durch Druckmittel lüftbare Federdruckbremse mit einer auf einer Nabe axial verschiebbar angeordneten Druckscheibe, die durch eine Druckfedereinrichtung gegen einen Reibring gedrückt ist und durch eine mit einer an- und abschaltbaren Druckmittelquelle verbundene Kolben-Zylinderanordnung von dem Reibring abhebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedereinrichtung

(15) an einer zusätzlichen Kolben-Zylinderanordnung

(16) abgestützt ist, die zur Anpassung des Federdrucks an die Betriebsdrehzahl der durch die Wabe (1) hindurchgreifenden Welle (21) mit einer Druckmittelquelle (26) stufenweise oder kontinuierlich veränderbaren Druckes verblinden ist.
2. Federdruckbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kolben-Zylinderanordnung (16) aus mehreren mit gegenseitigem Abstand um die Nabe (1) herum verteilt angeordneten Betätigungszylindern besteht.
3. Federdruckbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungszylinder der zusätzlichen Kolben-Zylinderanordnung (16) mindestens zwei getrennt voneinander mit Druckmittel beaufschlagbare Gruppen bildeno

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4. Federdruckbremse nach Anspruch. 2 od~r 3» bei cLer die Druckfedereinrichtung aus mehreren mit gegenseitigem .abstand um die Nabe herum verteilt angeordneten Schraubenfedern besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungszylinder (16) jeweils größtenteils im Irmern einer der Schraubenfedern (15) untergebracht sind, wobei jeder Betätigungszylinder ein bewegliches Gehäuse (29) mit einem Iialtebund (30) für das eine Ende der betreffenden Schraubenfeder

(15) besitzt.
5. Federdruckbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Kolben-Zylinderanordnung

(16) die Form eines zur Nabe (1) konzentrischen Kreisrings besitzt, der die Druckfedereinrichtung (15) größtenteils in sich aufnimmt und in eine kreisringförmige Vertiefung (17) äer Druckscheibe (2) hineinragt.
6. Federdruckbremse nach einem der Ansprüche 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß die zur Betätigung der zusätzlichen Kolben-Zylinderanordnung (16) vorgesehene Druckmittelquelle (26) zu ihrem Antrieb eine zur durch die Nabe (1) hindurchgreifenden Welle (21) führende G-etriebeverbindung (27) aufweist.
7. Federdruckbremse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Getriebeverbindung (27) ein fliehkraftabhängiger Drehzahlübersetzer eingefügt ist.

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8. Federdruckbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die zum Lüften der Federdruckbremse vorgesehene an- und abschaltbare Druckmittelquelle (42) einen Druckregler (44) besitzt,
der demjenigen (27) der anderen Druckmittelquelle
(26) entspricht.
9. Federdruckbremse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese in an sich bekannter "/eise zu einer kombinierten druckmittelbetätigten Eeibungskupplungs- und Bremsvorrichtung
ergänzt ist, bei der die Druckscheibe (2) nach dem Abheben vom bremsseitigen Eeibring (3) mit ihrer anderen Seite durch die zum Lüften der Federdruckbremse vorgesehene Kolben-Zylinderanordnung (14) an einen kupplungsseitigen Eeibring (4) andrückbar ist.

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