DE3707392A1

DE3707392A1 - Kupplungsvorrichtung zwischen schwungrad und druckplatte einer stanzmaschine mit einscheibenkupplung

Info

Publication number: DE3707392A1
Application number: DE19873707392
Authority: DE
Inventors: August Thomas Portmann
Original assignee: Bruderer AG
Current assignee: Bruderer AG
Priority date: 1986-04-18
Filing date: 1987-03-07
Publication date: 1987-10-22
Also published as: GB2189297A; GB8706838D0; IT1205765B; FR2597566A1; IT8747778A0; JPS63214522A

Description

Die Erfindung betrifft eine zwischen einem ange triebenen Schwungrad und einer Druckplatte einer mit einer fluidbetätigten Einscheibenkupplung ausgerüsteten Stanz maschine angeordnete Kupplungsvorrichtung, welche Ein scheibenkupplung zum Kuppeln des Schwungrades mit der Hauptwelle der Maschine dient und eine axial federnde Kupplungsscheibe aufweist, die durch eine fluiddruckbe dingte axiale Verschiebung der Druckplatte zum Reibein griff mit dem Schwungrad gebracht wird.

Bei Stanzmaschinen der vorgehend angeführten Ausführung erfolgt der Antrieb beispielsweise mittels eines Riementriebes über das auf der Hauptwelle der Ma schine frei drehbar gelagerte Schwungrad. Im Schwungrad ist ein hohlzylindrischer Innenraum ausgebildet, in wel chem die Kupplungsscheibe angeordnet ist, die mit der Hauptwelle der Maschine drehfest verbunden ist. Diese Kupplungsscheibe bildet Teil der Einscheibenkupplung der Stanzmaschine und lässt sich zum Reibeingriff mit dem Schwungrad bringen, um das Schwungrad kraftschlüssig mit der Hauptwelle der Maschine zu kuppeln. Das dazu notwen dige Auslenken der Kupplungsscheibe zur Ueberwindung des Lüftungsweges erfolgt über eine durch Fluiddruck betätig te, auf die Kupplungsscheibe einwirkende Druckplatte.

Weiter ist bei solchen Einscheibenkupplungen die eine Reibfläche am Schwungrad vorhanden. Die zweite Reib fläche wird durch die erwähnte Druckplatte an die mit den Reibbelägen ausgerüstete Kupplungsscheibe angepresst, wenn das Schwungrad über die Einscheibenkupplung kraft schlüssig mit der Maschinenwelle verbunden wird. Die Druck platte ist ebenfalls im hohlzylindrischen Innenraum des Schwungrades und axial neben der Kupplungsscheibe angeord net und ist im Schwungrad axial verschiebbar. Erfolgt die Axialverschiebung der Druckplatte gegen die Kupplungs scheibe mittels Druckluft, ist die Druckplatte mit einem Ringkolben ausgebildet, der in einen als Zylinderkammer dienenden Ringraum im Schwungrad hineinragt. Erfolgt die Axialverschiebung der Druckplatte gegen die Kupplungs scheibe mittels Hochdrucköl, sind mehrere zwischen der Druckplatte und dem Schwungrad wirkende Kolben vorhanden, die in im Schwungrad ausgebildeten Zylinderkammern einge setzt sind.

Die Druckplatte muss im Schwungrad axial ver schiebbar, jedoch dazu fest angeordnet sein. Dazu ist bei bekannten Stanzmaschinen die Druckplatte über Keilwellen, Verzahnungen oder mehreren Zapfen mit dem Schwungrad ver bunden. Da nun die axiale Verschiebbarkeit der Druckplatte im Schwungrad gewährleistet sein muss, müssen diese ge nannten Mitnehmerkonstruktionen mit einem, wenn auch ge ringerem Spiel versehen sein.

Es sind auch Kupplungen bekannt, bei denen die Druckplatte über Federglieder spielfrei, aber axial fe dernd mit dem Schwungrad verbunden sind.

Bei Stanzmaschinen, die aus den bewegten Massen (Stössel, Werkzeugoberteil und Ausgleichsgewicht) sehr grosse Plus/Minusmomente erzeugen, die mehr als 50% des Kupplungsmomentes betragen, wird die Druckplatte um eine dem Spiel der Glieder der Mitnehmer (z.B. Spiel zwischen Zapfen und der diesen aufnehmenden Bohrung) entsprechende Strecke pro Umdrehung in Umfangsrichtung zweimal hin- und herbewegt, was das Ausschlagen der Mitnehmerglieder begün stigt.

Ziel der Erfindung ist, den angeführten Nachteil zu beheben.

Die erfindungsgemässe Kupplungsvorrichtung ist durch Merkmale des Patentanspruches 1 gekennzeichnet.

Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus dem Wortlaut der abhängigen Patentansprüche 2-4.

Dadurch, dass die Blattfedern auf einem grossen Radius angeordnet sein könne, ergeben sich in Umfangs richtung der Kupplungsvorrichtung relativ kleine Ueber tragungskräfte. Weiter sind alle Blattfedern in beiden Drehrichtungen des Drehmomentes zur Hälfte auf Zug bean sprucht. Zudem kann die Anordnung auf einem grossen Ra dius lange Blattfedern ermöglichen, ohne dass der Durch messer des Schwungrades vergrössert werden muss und den noch ist genügend Platz vorhanden, um die Rückstellfedern unterzubringen. Schliesslich können Blattfedern einfach und ohne Materialabfall hergestellt werden.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt entlang der Linie I-I der Fig. 4 einer mit Hochdrucköl betätigten Ausführung,

Fig. 2 einen Schnitt gleich demjenigen der Fig. 1 einer mit Druckluft betätigten Ausführung,

Fig. 2a einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 4,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 4, und

Fig. 4 eine Aufsicht auf eine Ausführung der er findungsgemässen Kupplungsvorrichtung.

Das aus mehreren Teilen zusammengesetzte Schwung rad 1 ist über Wälzlager 2 frei drehbar auf der Haupt welle 3 der schnellaufenden Stanzmaschine gelagert. Das Schwungrad 1 ist in bekannter Weise über einen nicht ge zeigten Antrieb angetrieben. Beispielsweise ist ein Rie mentrieb vorhanden, wobei ein Abschnitt des Schwungrades als Riemenscheibe ausgebildet ist. Die Drehzahl des Schwungrades 1 kann z.B. 1000 upm betragen. Eine axial federnde Kupplungsscheibe 4 ist mittels Verbindungsglie der z.B. in Form von Schraubenbolzen 5 drehfest mit der Hauptwelle 3 verbunden. Die Kupplungsscheibe 4 trägt an beiden Seiten entlang ihres Umfanges verteilt angeordnete Reibbeläge 6, 7. Die Reibbeläge 6 stehen im eingekuppelten Zustand im Reibeingriff mit der am Schwungrad 1 ausgebil deten Reibfläche 8. Bei der dem Schwungrad 1 entgegenge setzten Seite der Kupplungsscheibe 4 ist eine Druckplatte 9 angeordnet. Diese Druckplatte 9 ist mit einer Reibfläche 10 versehen, die mit den Reibbelägen 7 der Kupplungsschei be 4 zusammenwirken.

Die Druckplatte 9 ist im Schwungrad 1 axial ver schiebbar angeordnet. Die Verschiebbewegung der Druckplat te 9 in Richtung zur Kupplungsscheibe 4 bzw. zum Schwung rad 1 wird z.B. hydraulisch oder pneumatisch bewirkt.

Die Fig. 1 zeiht eine beispielsweise hydrau lisch arbeitende Ausführung. Dazu sind im Schwungrad 1 mehrere entlang einer Kreislinie verteilt angeordnete Zylinderkammer 11 ausgebildet, in denen die Hydraulikkol ben 12 eingesetzt sind. Die Kolbendichtungen sind mit der Bezugsziffer 13 angedeutet. Die Hydraulikkolben 12 wirken unmittelbar auf die Druckplatte 9 ein. Wird nun unter Druck stehendes Hydrauliköl durch die Kanäle 23 den Zy linderkammern 11 zugeführt und damit die Hydraulikkolben 12 beaufschlagt, wird die Druckplatte 9 gegen die Kupp lungsscheibe 4 (also in der Figur nach links) und diese gegen das Schwungrad 1 gepresst und dabei über die Reib fläche 8 des Schwungrades 1, und die Reibbeläge 6 der Kupplungsscheibe 4 eine kraftschlüssige Verbindung zwi schen dem Schwungrad 1 und der Hauptwelle 3 erstellt, so dass die Stanzmaschine in Betrieb steht.

Die Fig. 2 zeigt eine beispielsweise pneumatisch arbeitende Ausführung. Die Hauptteile der Fig. 2, die gleich denjenigen der Fig. 1 sind, sind mit denselben Bezugsziffern versehen. Das Schwungrad 1 weist eine zu z.B. seinem Umfang konzentrische kreisringförmige Zylin derkammer 14 auf. Die Druckplatte 9 weist einen Ringkol ben 15 auf, dieser Ringkolben kann auch getrennt von der Druckplatte sein, der in der Zylinderkammer 14 einge setzt ist. Die Kolbendichtungen sind mit der Bezugsziffer 16 angedeutet. Entsprechend der Arbeitsweise, die unter Bezugnahme auf die Fig. 1 beschrieben worden ist, er folgt die axiale Bewegung der Druckplatte 9 gegen die Kupplungsscheibe 4, indem Druckluft durch die Kanäle 23 in die Zylinderkammer 14 eingeführt und folglich die Druckplatte 9 gegen die Kupplungsscheibe 4 gedrückt wird.

Es wird nun Bezug auf die Fig. 4 und die Fig. 3 genommen, die einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 4 zeigt. Die Druckplatte 9 ist mit in radialer Richtung abstehenden Nasen 17 ausgebildet. Diese Nasen 17 sind jeweils über beispielsweise Schraubenbolzen 18 starr mit einer Blattfeder 19 im mittleren Abschnitt derselben verbunden. Die Endabschnitte 20, 21 der jeweiligen Blatt feder 19 sind über weitere Schraubenbolzen 18 starr mit dem Schwungrad 1 verbunden. Somit liegt eine torsionsstei fe Verbindung zwischen der Druckplatte 9 und dem Schwung rad 1 vor, die zwei genannten Teile sind nicht gegeneinan der verdrehbar. Die vier Blattfedern 19 halten zudem die Druckplatte 9 relativ zum Schwungrad 1 zentriert, indem auch in radialer Richtung der zwei Bauteile gesehen eine starre Verbindung vorhanden ist. Die Druckplatte 9 lässt sich jedoch durch in der Zylinderkammer 11 eingebrachtes Hochdrucköl oder in der Zylinderkammer 14 eingebrachte Druckluft gegen die Federkraft der sich ausbiegenden vier Blattfedern 19 in axialer Richtung des Schwungrades 1 ge gen die Kupplungsscheibe 4 verschieben, um den Reibein griff zwischen dem angetriebenen Schwungrad 1 und der mit der Maschinenwelle 3 drehfest verbundenen Kupplungsschei be 4 zu bewirken.

Da der Lüftungsweg dieser beschriebenen Einschei benkupplung und somit die axiale Verschiebestrecke der Druckplatte 9 offensichtlich sehr klein und folglich die federelastische Ausbiegung der Blattfedern 19 sehr klein ist, wird die Entlastungsbewegung der Blattfedern 19 durch Rückstellfedern 22 bzw. 22′ unterstützt. Diese Rückstell federn 22, 22′ sind in einem Ringraum 24 des Schwungrades 1 angeordnete Schraubenfedern 22, 22′. Da dieser Ringraum 24 ohnehin für die Anordnung der Blattfedern 19 vorhan den sein muss, ergibt sich hier eine platzsparende Lösung zur Anordnung der Rückstellfedern 19. Die Anordnung die ser Rückstellfedern 22, 22′ ist in Fig. 4 lediglich bei spielsweise gezeigt. Es sind Ausführungen mit mehr und auch mit weniger als die gezeichneten Rückstellfedern möglich.

Werden die Blattfedern 19 aufgrund der axialen Bewegung der Druckplatte 9 gegen die Kupplungsscheibe 4 ausgelenkt, erfolgt ein Spannen, ein Zusammendrücken der Rückstellfedern. Bei einer hydraulischen bzw. pneumati schen Druckentlastung sind die Blattfedern 19 bestrebt in ihre Ruhelage zurückzukehren und die Druckplatte 9 in eine von der Kupplungsscheibe 4 weggerichteten Richtung zu verschieben, und diese Verschiebbewegung wird von den Rückstellfedern 22, 22′ unterstützt, so dass ein sehr schnelles Lösen des Reibeingriffs zwischen Schwungrad 1 und Kupplungsscheibe 4 stattfindet.

Die gezeigte Ausführung der Druckplatte 9 dem Schwungrad 1 verbindende federelastischen Glieder ist in vier Blattfedern 19 verkörpert. Es ist auch möglich, an stelle einer jeweils einzigen Blattfeder 19 jeweils Blatt federpakete vorzusehen. Weiter können z.B. lediglich zwei einander diametral gegenüberliegende Blattfedern angeord net sein.

Claims

1. Zwischen einem angetriebenen Schwungrad (1) und einer Druckplatte (9) einer mit einer fluidbetätigten Einscheibenkupplung ausgerüsteten Stanzmaschine angeord nete Kupplungsvorrichtung, welche Einscheibenkupplung zum Kuppeln des Schwungrades (1) mit der Hauptwelle (3) der Maschine dient und eine axial federnde Kupplungsscheibe (4) aufweist, die durch eine fluiddruckbedingte axiale Verschiebebewegung der Druckplatte (9) zum Reibeingriff mit dem Schwungrad (1) gebracht wird, dadurch gekennzeich net, dass die Kupplungsvorrichtung mindestens zwei mit der Druckplatte (9) und dem Schwungrad (1) jeweils starr und spielfrei verbundene Blattfederglieder (19) aufweist, die um den Kupplungsdurchmesser tangential angeordnet sind und eine torsionssteife Verbindung zwischen der Druckplat te (9) und dem Schwungrad (1) bilden, die Druckplatte (9) relativ zum Schwungrad (1) in radialer Richtung starr hal ten und damit zentrieren und eine Axialbewegung der Druck platte (9) relativ zum Schwungrad (1) erlauben, welche Blattfederglieder (19) beiderends mit dem Schwungrad (1) und mittig mit der Druckfederplatte (9) verbunden sind.

2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Blattfederglied (19) aus meh reren einzelnen Blattfedern zusammengesetzt ist.

3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vier Blattfederglieder in Form von jeweils einer Blattfeder (19) vorliegen, die mit dem Schwungrad (1) und der Druckplatte (9) starr verbunden ist.

4. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer koaxial zur Schwungradachse verlaufenden ringförmigen Ausnehmung (24) im Schwungrad (1) Rückstellfedern (22) angeordnet sind, die auf die Druckplatte (9) einen diese vom Schwungrad (1) weg span nenden federelastischen Druck ausüben und dazu dienen, die Rückstellbewegung der Blattfederglieder (19) zu un terstützen.