DE2938359C2 - Druckmittelbetätigte Reibungskupplungs- und Doppelbremsvorrichtung - Google Patents

Description

Aus der DE-OS 27 11 505 ist eine kombinierte Kupplungs- und Doppelbremsvorrichtung bekannt, welche das Problem der Druckentlastung und gleicher Druckräume bzw. die Vermeidung von Biegespannungen dadurch umgehen soll, daß Druckräume beidseitig der Trennwand angeordnet sind, in welcher Mitnehmer-Bolzen fest angebracht sind, welche in entsprechende Bohrungen der beidseitig im Zylinderraum geführten Druckscheiben eingreifen. Bei dieser Konstruktion ist eine einwandfreie Kupplungsfunktion davon abhängig, daß mit dem Druckanstieg die Rückstellkräfte der Federn und evtl. weiterer Verklemmungserscheinungen eindeutig überstiegen werden. Ebenso ist die Bremsfunktion davon abhängig, daß unmittelbar bei Ausbleiben des Druckmittels nicht nur die Bremsen-Betätigungsscheiben in Eingriffsrichtung verschoben werden, sondern gleichzeitig auch die Kupplungs-Betätigungsscheiben aus der Eingriffsrichtung eindeutig herausgedrückt werden.

Bei Maschinenelementen, welche nicht nur hohen Verschmutzungs- und Verschleißgefahren ausgesetzt sind, sondern auch noch eine beträchtliche Erwärmung aufnehmen müssen, besteht immer die Gefahr, daß es zu Verklemmungen und Blockierungen kommt, welche weder mit dem Druckmittel noch mit der Federkraft eindeutig überwunden werden können. — Es ist deshalb nach dem Stand der Technik bisher noch möglich, daß die eine der Bremsen den Kupplungs-Vorgang über-

schneidet, also eingeschaltet ist —

Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung ist es daher, eine Kupphings- und Doppelbremsvorrichtung zu schaffen, bei welcher Kupplung und Bremsen derartig funktionell untereinander verregelt sind, daß ein gleichzeitiger Eingriff sowohl von Kupplung als auch von Bremse nicht vorkommen kann.

Die Vorteile der Erfindung ergeben eine mechanische Koppelung von Kupphings- und Bremselementen unter gleichzeitiger weiterer Versteifung und Geradführung υ der längsbeweglichen Teile. Der Betätigungsdruck der Kupplung bzw. bei dessen Ausbleiben die Rückstellkraft der Druckfeder wird mechanisch unter Beibehaltung von fest vorgegebenen Minimal-Distanzen auf die jeweils mit zu betätigenden Kupplungs- oder Bremsen-Betätigungsscheiben weiter übertragen. Die in den Betätigungsscheiben bzw. Ringflanschen wirkenden Momente werden durch die Mitnehmer-Bolzen auf kurzem Wege in die Nabe abgeleitet Zum Entkoppeln bzw. Bremsen werden nicht mehr zwei Federkränze, sondern nur noch einer, welcher zwischen den Bremsen-Betätigungsscheiben angeordnet ist, benötigt Die fluchtende Anordnung aller zur Einbringung der Mitnehmer-Bolzen erforderlichen Bohrungen in allen beteiligten Scheiben der Vorrichtung erleichtert die Montage und Wartung.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird erreicht daß der mittlere Ringflansch selbst einerseits Anlegefläche für außen drehfest gehalterte Bremsscheiben ist und die Mitnehmer-Bolzen in den im Einsatz der Nabe fest angebrachten äußeren Ringflanschen sicher gelagert sind. Nach Anspruch 3 wird erreicht daß der Kupplungs-Zylinderraum durch die beiden Kupplungs-Hälften selbst gebildet wird und eine umweglose Druckmittel-Zufuhr sichergestellt ist

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 4 wird erreicht daß bei Bewegung des ersten Ringkolbens bzw. der äußeren Kupplungs-Betätigungsscheibe in Richtung des kupplungsseitigen äußeren Ringflansches über den Mitnehmer-Elolzen eine Axialkraft auf die äußere Bremsen-Betätigungsscheibe übertragen wird und gleichzeitig der zweite Ringkolben bzw. die innere Kupplungs-Betätigungsscheibe bei Arbeitsdruck-Zufuhr sich gegen eine auf dem Mitnehmer-Bolzen verschiebliche Langhülse sowie die danach angeordnete innere Bremsen-Betätigungsscheibe wirkt

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 5 wird erreicht, daß die Federrückstellkräfte sowohl auf die erste als auch auf die zweite Brems-Betätigungsscheibe direkt und über die Anschläge am Mitnehmer-Bolzen sowie der Langhülse auch auf die Kupplungs-Betätigungsscheiben in Axialrichtung übertragen wird.

Die Darstellung der Erfindung erfolgt anhand schematischer Zeichnung für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel.

Die Figur zeigt den prinzipiellen Aufbau der Kupplungs- und Doppelbremsvorrichtung.

Ein anzutreibendes Maschinenteil ι steht über Außenmitnehmer 2 der Kupplung 3 mit Bremsscheiben 4, 4' in Eingriff. Diese Bremsscheiben 4, 4' sind axial beweglich und können bei ausreichendem Arbeitsmitteldruck im Ringraum 5 durch die Kupplungs-Betätigungsscheiben 6,6' und jeweils eine entgegengesetzt zu beaufschlagende, nicht längsverschiebliche Gegen-Reibfläche durch die Spreizkraft aus dem Ringraum 5 aktiviert werden. Auf der dem Ringraum 5 axial gegenüberliegenden Seite des mittleren Ringflansches 7 befinden sich die beiden Bremsen A und B, im wesentlichen bestehend aus der inneren, gegen den mittleren Ringflansch 7 preßbaren Bremsen-Betätigungsscheibe 8 (der Bremse A), den dieser zugeordneten Bremsscheiben 9, 9¹ und der in entgegengesetzter Richtung in Eingriffstellung kommenden Bremsen-Betätigungsscheibe 10 der Bremse B sowie den zugehörigen Bremsscheiben 11,11'. Die Bremischeiben 9,11 der Bremsen A und B stehen in Eingriff mit dem stationären Maschinenteil 12,13 und sind ebenfalls axial beweglich. Durch alle längsbeweglichen, umlaufenden Scheiben 6, 6', 8, 10 sowie durch den feststehenden mittleren Ringflansch 7 greifen auf dem Umfang gleichmäßig versetzt Mitnehiner-Bolzen 14 in achsparalleler Anordnung hindurch. Das bremsenseitige Ende hat eine Halterung 15 in Form einer Schraubenmutter oder dergleichen zur Längen-Fixierung einer Kurzhülse 16, welche im bremsenseitigen äußeren Ringflansch 17 begrenzt längsverschieblich geführt ist Eine etwa gleich große begrenzte Längsverschieblichkeit in die entgegengesetzte Richtung weist auch das andere Ende des Mitnehmer-Bolzens 14 auf, welches im kupplungsseitigen äußeren Ringflansch 18 gelagert ist Die äußeren Ringflansche 17, 18 sind durch Befestigungsschrauben

19 und eine gemeinsame Nabe 28 gegenüber den Mitnehmer-Bolzen 14 drehfest Die Mitnehmer-Bolzen 14 sind im zur Nabe drehfesten mittleren Ringflansch 7 mit einer Langbüchse 20 ebenfalls in Axialrichtung beweglich geführt Die Druckmittelzufuhr zum Ringraum S erfolgt über den Druckmittel-Hauptkanal 21. Die beiden als Kupplungs-Betätigungsscheiben dienenden Ringkolben 6, 6' haben an ihrem inneren und äußeren Ringdurchmesser Abdichtungen 22. Auf den Mitnehmer-Bolzen befindet sich zwischen der äußeren Kupplungs-Betätigungsscheibe 6 und dem kupplungsseitigen Ringflansch 19 ein Anschlag 23, vorzugsweise in Form eines Ringbundes, mittels welchem die nach außen fahrende Kupplungs-Betätigungsscheibe 6 den Mitnehmer-Bolzen in Richtung der Eingriffstellung der Kupplungs-Betätigungsscheibe 6 mitnehmen kann.

Auf der Langbüchse 20, welche bis in die innere Kupplungs-Betätigungsscheibe 6 hineinragt ist ein weiterer Endanschlag 24, ebenfalls vorzugsweise als Ringbund, angeordnet, über welchen bei genügend hohem Druckmittel-Druck im Ringraum 5 die Langbüchse 20 in Richtung der Bremsen verschoben werden kann. Aufgrund der gegen den Endanschlag 23 gleichzeitig und gleich stark wirkenden Spreizkraft des Druckmittels aus dem Ringraum 5 erfolgt außer der in Bremsrichtung ablaufenden Bewegung der Langbüchse

20 auch noch eine gleichzeitige entgegengesetzte Längsbewegung der Mitnehmer-Bolzen 14 in Richtung der Kupplung 3. Da am Mitnehmer-Bolzen 14 bremsenseitig ebenfalls ein Anschlag 25 in Form der Kurzbüchse 16 bzw. ihres bremsenseitigen Ringbundes vorhanden ist wird gleichzeitig mit der Kupplungs-Spreizung durch die Mitnehmer-Bolzen 14 auch die Bremsen-Betätigungsscheibe 10 der Bremse B außer Anlage gebracht weil die Spreizkraft der Kupplung 3 diejenige der zwischen den Bremsen-Betätigungsscheibe 8, 10 angeordneten Druckfedern 26 deutlich übersteigt. Die zur Unterbringung der Druckfedern 26 bevorzugten topfartigen Aushalsungen 27 in den Brpmsen-Betätigungsscheiben 8, 10 können sowohl konzentrisch um die Mitnehmer-Bolzen 14 als auch wahlweise zu diesen am Umfang versetzt, jedoch auf gleichem Radius, angeordnet sein.

Selbstverständlich können die verschiedenen Distanzen der längsbeweglichen Scheiben auf den Mitnehmer-Bolzen durch Distanzringe usw. auf die jeweiligen unterschiedlichen Bedürfnisse genau eingestellt werden, so daß eine genaue justage der Abstände untereinander und zur Länge der Nabe 28, welche von der Welle 29 mitgenommen wird, hergestellt werden kann.

Das dargestellte Erfindungsprinzip läßt sich (allerdings bei Inkaufnahme von insbesondere baulichen Nachteilen) dahingehend abwandelnd, daß beispielsweise mit Zug- und Druckfedern für die Bremsen oder mit einer beiderseits eines weiteren drehfesten, mittleren Ringflansches angeordnete Federn eine kinematische Umkehr bzw. Abwandlung der Federwirkungen erfolgt — Auch ist eine teilweise Übernahme der mit der Parallelanmeldung P 29 38 394.6-12 dargestellten Bauweise mit direkter Druckmittelbeaufschlagung der Bremsen möglich. —

Die Funktion des in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels ist im wesentlichen folgende: Wird Druckmedium über den Hauptkanal 2t in den Ringraum 5 zwischen die Kupplungs-Betätigungsscheiben 6 und 6' gebracht, so laufen diese auseinander und pressen die Bremsscheiben 4 und 4' zusammen. Bei dieser gleichen Bewegung nimmt der Kolben 6 über den Endanschlag 23 den Mitnehmer-Bolzen 14, die Schraubenmutter 15, die Kurzbüchse 16 sowie den Ringbund 25 an derselben auch die äußere Bremsen-Betätigungsscheibe 10 mit
Gleichzeitig bewegt die andere Kupplungs-Betätigungsscheibe 6' über den Endanschlag 24 an der Langbüchse 20 die andere Bremsen-Betätigungsscheibe 8.

Hierdurch sind die Kupplungs-Betätigungsscheiben mit beiden Bremsen-Betätigungsscheiben zwangsläufig gekoppelt

Bei der Montage kann so eingestellt werden, daß in gekuppeltem Zustand zwischen den Bremsen-Betäti gungsscheiben 8, 10 und den zugehörigen Bremsscheiben 9,11 Spiel vorhanden ist

is Wird das Druckmedium abgelassen, so bewirkt die Spreizkraft der Federn 26, daß die Bremsscheiben 9,11 eingespannt werden. Gleichzeitig werden über die beschriebene Koppelung die Kupplungs-Betätigungsscheiben 6, 6' so weit bewegt, daß zwischen ihnen und

μ ihren Bremsscheiben 4, 4' Spiel vorhanden ist Damit kann allein durch Ein- und Auslassen des Druckmediums unter völliger Zwangssynchronisiening gekuppelt und gebremt werden. Gleichzeitiges Kuppeln und Bremsen ist ausgeschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Drockmittelbetätigte Reibscheibenkupplungsund Doppelbremsvorrichtung, insbesondere für intermittierend antreibbare Maschinen, wie Pressen, Stanzen, Hämmer usw, mit einer gegen Federkraft einrückbaren Kupplung und zwei axial nebeneinander dazu angeordneten, gemeinsam am stationären Maschinenteil abgestützten und gegen Federkraft lüftbaren Bremsen, wobei die Gegendruckscheiben von Kupplung und Bremsen als Teile der mit der getriebenen bzw. abzubremsenden Welle fest verbundenen Nabe, auf der die Betätigungsscheiben der Kupplung und der' Bremsen über auf dem Umfang gleichmäßig verteilten und in der Nabe gehaltenen Bolzen axial verschiebbar angeordnet sind, ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Nabe (28) aus zwei äußeren Ringflanschen (17, 18) und einem mittleren Ringflansch (7) besteht, die in axialem Abstand fest miteinander verbunden sind;

b) die Bolzen (14) als axial durch sämtliche Flansche (17, 7,18) hindurchreichende und mit geringer axialer, durch Endanschläge (23, 25) auf den Bolzen beschränkte Verschiebemöglichkeit ausgestattete Halteteile ausgebildet sind, auf denen in den durch die axialen Abstände der Flansche gebildeten Ringräumen jeweils die Betätigungsscheiben (6, 6') für die Kupplung (3) und die Betätigungsscheiben (8, 10) für die Bremsen (A, B) axial beweglich angeordnet sind;

c) die Betätigungsscheiben (6,6') der Kupplung (3) gegeneinander und innerhalb der Nabe (28) abgedichtet sind und einen von Druckmittel beaufschlagten Ringraum (S) bilden;

d) der axiale Abstand zwischen der Betätigungsscheibe (6') der Kupplung (3) und die Betätigungsscheibe (8) der der Kupplung (3) axial benachbarten Bremse (A) durch eine mit der Scheibe (6') fest verbundenen Distanzhülse (20) festgelegt ist;

e) der axiale Abstand der Betätigungsscheibe (6) der Kupplung (3) sowie der Betätigungsscheibe (10) der Bremse (B) an den Bolzenenden durch die dort auf den Bolzen (14) angebrachten Endanschläge (23,25) begrenzt ist;

f) die Betätigungsscheiben (8,10) der Bremsen (A, B) durch die Kraft von Federn (26) in Einrückstellung gehalten sind.

2. Kupplungs- und Doppelbremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der mittlere Ringflansch (7) zwischen der Kupplung (3) und den Bremsen (8, 10) angeordnet und beidseits Anlegefläche für außen drehfest gehalterte Bremsscheiben (4,9) ist;

b) die Mitnehmer-Bolzen (14) begrenzt längsbeweglich in den beidseits der Nabe (28) fest angebrachten äußeren Ringflanschen (18, 17) enden.

3. Kupplungs- und Doppelbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Druckmittelzufuhr (21) von der Welle (29) ausgeht und in einem zwischen dem mittleren

Ringflansch (7) und einer kupplungsseitigen Bremsscheibe (18) angeordneten Ringraum (5) endet;

b) der Ringraum (5) zwei auf der Nabe (28) verschiebliche, zueinander zentrierte und abgedichtete Betätigungsscheiben (6, 6') aufweist, durch die die Mitnehmer-Bolzen (14) auch hindurchtreten und welche in Wirkrichtung Anlegeflächen haben für außen drehfest gehalterte Bremsscheiben (4,4').

4. Kupplungs- und Doppelbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine erste Betätigungsscheibe (6) bei Arbeitsdruckzufuhr gegen die am kupplungsseitigen äußeren Ringflansch (18) innen vorgeordneten Bunde (23) der Mitnehmer-Bolzen (14) abgestützt ist;

b) eine zwei«e Betätigungsscheibe (6') bei Arbeitsdruckzufuhr gegen eine im mittleren Ringflansch (7) verschiebliche und koaxial zum Mitnehmer-Bolzen (14) angeordnete Langhülse (20) abgestützt ist

5. Kupplungs- und Doppelbremsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Langhülse (20) auf der dem Ringraum (5) gegenüberliegenden Seite des mittleren Ringflansches (7) und auf dem Mitnehmer-Bolzen (14) längsbeweglich eine erste Betätigungsscheibe (8) entgegengestellt vorgeordnet ist, welche abgestützt ist durch Druckfedern (26) gegen eine zweite Betätigungsscheibe (10), die sich ihrerseits gegen eine im bremsenseitigen äußeren Ringflansch (17) begrenzt verschieblich gehalterte, aber gegen den Mitnehmer-Bolzen (14) axial festgelegten Kurzhülse (16)stützt