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Vorrichtung zum elektromagnetischen Ein- und Ausrücken von Klauenkupplungen
für Scheren, Stanzen, Pressen o. dgl. Bei Pressen, Stanzen, Blechscheren usw. wird
bekanntlich die Ausrückung des Werkzeugträgers durch Klauenkupplung bewirkt, und
zwar erfolgt diese Ausrückung selbsttätig jeweils in der Höchstlage des Stößels.
Als Ausrückmittel für die Klauenkupplung wird meist eine schiefe Ebene benutzt,
auf welcher eine Ausrückrolle entlang gleitet und hierdurch eine achsiale Verschiebung
der beweglichen Kupplungshälfte erzeugt. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil,
daß beim Auflaufen der Rolle auf die schiefe Ebene ein nicht unerheblicher exzentrischer
Stoß auftritt, der auf die Bewegungen der Kupplungshälfte einen sehr nachteiligen
Einfluß ausübt und oft zum Festsetzen der Kupplungshälfte auf der Exzenterwelle
Veranlassung gibt. Außerdem werden in diesem Falle die Übertragungskeile einseitig
beansprucht und sind daher hohem Verschleiß unterworfen.
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Ein weiterer Nachteil der für obige Maschinengattungen gebräuchlichen
Klauenkupplungen besteht darin, daß man infolge der Anordnung des großen Antriebsrades
gezwungen ist, den Haltebock für die Ausrückorgane um das Antriebsrad herumzulegen
oder die Exzenterwelle in ihrer ganzen Länge zu durchbohren. Weiterhin besteht auch
bei den bekannten Bauarten keine Abhängigkeit des sich drehenden Rades einerseits
und der beweglichen Kupplungshälfte anderseits in bezug auf den Einrückungszeitpunkt.
Es kann also sehr leicht der Fall eintreten, daß sich im Augenblicke des Einrückens
die beiden Zahnflanken der Kupplung gegenüberstehen und sich bereits bei Beginn
der Einrückung berühren, so daß diese infolge des dann auf den Zahnflanken lastenden
Druckes nicht vollständig erfolgen kann. Dieser Übelstand tritt ganz besonders bei
Zweiständerblechscheren in Erscheinung, wo nach erfolgter Einrückung infolge der
Messerlage sofort der ganze Druck auf der Maschine bzw. auf der Kupplung lastet,
und unter diesen Umständen ein vollständiges Einrücken der Kupplung ganz ausgeschlossen
ist. Da infolgedessen nur eine ganz geringe Übertragungsfläche an den Kupplungszähnen
zur Verfügung steht, wird der spezifische Druck übermäßig hoch, und es tritt sehr
schnell eine Abnutzung bzw. Abrundung der Kupplungszähne ein.
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Ferner geht, da während des Ausrückvorganges
die
verschiebbare Kupplungshälfte ihre Bewegung von der sich drehenden schiefen Ebene
erhält, diese Bewegung nur so lange vor sich, als die Zahnflanken noch miteinander
in Berührung stehen. Es tritt also kein freier Spielraum zwischen den Zahnflanken
auf, so daß ein geräuschloses Laufen der Kupplungen in ausgerücktem Zustande nicht
möglich ist. Neben einem frühen Verschleiß der Kupplungszähne führt dies zu dem
bekannten lästigen Klappern.
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Die selbsttätige Ausrückung der Kupplung erfolgt bei den bekannten
Bauarten, wie erwähnt, in der Höchstlage des Stößels. Bei Lochmaschinen hat sich
jedoch das Bedürfnis herausgestellt, die Höchstlage des Werkzeugträgers:_entsprechend
den verschiedenen- Blechstärken einzustellen, um keinen unnötig großen Spielraum
zwischen Blechoberkante und Werkzeug zu erhalten, welcher die genaue Übersicht außerordentlich
erschwert. Es hat sich also das Bedürfnis herausgestellt, die Maschinen nicht nur
in der obersten Exzenterstellung, sondern auch in jeder beliebigen Lage ausrücken
zu lassen.
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Die Einrückung;der bisher bekannten Klauenkupplungen erfolgte durch
Handhebel unter Vermittlungvonentsprechenden Gestängen. Infolgedessen war die Bedienung
bei großen Maschinen sehr schwierig und wurde fast zur Unmöglichkeit, wenn es sich
darum handelte, beispielsweise eine große Schere von einer weiter gelegenen Gesamtsteuerbühne
aus zu betätigen.
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Vorliegende Erfindung beseitigt die eingangs erwähnten Nachteile dadurch,
daß eine auf elektrischem Wege vermittels Magnetspulen arbeitende Klauenkupplung
verwendet wird, bei welcher unter Zuhilfenahme von mit den Kupplungshälften in Verbindung
stehenden Kontakteinrichtungen Ein- und Ausrücken der Kupplungshälfte derart erfolgt,
daß letztere entsprechend der Stellung der Klauen zueinander eingerückt und in der
jeweils erforderlichenMesserhöchstlageausgerücktwird. Zweckmäßig trifft man hierbei
die Anordnung so, daß ein den Stromschluß für die Magnete vermittelnder Schleifring
o. dgl. mit einer der Klauenzahl der Kupplung entsprechenden Anzahl von Kontakten
derart versehen ist, daß die Magnete die Einrückbewegung nur in einem Zeitpunkt
ausführen, in welchem der Eingriff ordnungsgemäß in der durch Zahnform sowie Stellung
der beiden Zahnflanken zueinander bedingten Art erfolgen kann. Außerdem wird erfindungsgemäß
ein Schleifring, welcher mit einer auf die Magnete wirkenden Unterbrechungsstelle
versehen ist, derart verstellbar vorgesehen, daß die Ausrückung der Kupplung selbsttätig
in der dem jeweiligen Werkstück angepaßten Messerhöchstlage erfolgt.
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Durch diese Kupplungsvorrichtung wirkt die Kraft zum Einrücken der
beweglichen Hälfte achsial, der exzentrische Stoß und damit auch ein Ecken der Kupplung
fallen fort.
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Ferner erfolgt das Einrücken genau in einem von der Zahnform und dem
Kupplungsweg abhängigen Zeitpunkt, d. h. die Zähne kommen in ihrer ganzen Breite
erst dann zum Tragen, wenn der Einrückvorgang beendet ist. Neben Betriebssicherheit
gewährleistet dies_-einen geringen Verschleiß der Zähne.
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Ein weiterer Vorteil liegt, da der Ausrückweg der verschiebbaren Kupplungshälfte
beliebig gewählt werden kann und somit ein freier Spielraum zwischen den beiden
Zahnflanken in ausgerücktem Zustande erreicht wird, darin, daß die Kupplung geräuschlos
läuft und absolut sicher ausgerückt werden kann. Weiterhin ist es möglich, die Ausrückung
auf jede durch Lage und Beschaffenheit des Werkstückes bedingte Stellung des Werkzeugträgers
einzustellen, so daß immer eine bequeme Übersicht gegeben ist und bei Lochmaschinen
z. B. Fehllochungen ausgeschlossen sind.
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Endlich sei noch erwähnt, daß die Bedienung durch Fortfall aller Gestänge
spielend erfolgt und nicht an eine bestimmte Stelle in der Nähe der Maschine gebunden
ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten
Kupplung schematisch dargestellt, wobei Abb. i einen Schnitt durch die Kupplung
nebst dem zugehörigen Schaltungsbild widergibt, während Abb. 2 und 3 zwei Schleifringe
in vergrößertem Maßstabe darstellen.
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Abb.4 zeigt die Stellung der Zähne bei Einrückbeginn der bekannten
Ausführungen, während Abb. 5 die Zähne im gleichen Augenblick bei der erfindungsgemäß
ausgebildeten Kupplung veranschaulicht.
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Der auf der Maschinenseite liegende unverschiebbare Teil der Kupplung
ist mit i bezeichnet und bildet mit dem sich auf Welle 3 lose drehenden großen Zahnrad
ein Stück. Die andere Kupplungshälfte trägt die Bezeichnung 2 und ist auf der Welle
3 verschiebbar aufgekeilt.
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Im Innern der Kupplungshälfte 2 befindet sich auf dem Bolzen q., welcher
durch die 9lutter 5 nach außen gehalten wird, eine Feder 6, die sich gegen die Welle
3 abstützt und sobald die Magnete stromlos werden, die Kupplungshälfte 2 zurückzieht.
Innerhalb der beiden Kupplungshälften sind zwei Magnetspü en 7 und 8 untergebracht.
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Auf der Kupplungshälfte i befinden sich fest mit dieser verbunden
die Schleifringe g, to, 1i, iz, von welchen der Ring 12 aus Isoliermaterial mit
einer der Zähnezahl entsprechenden Anzahl von Metallsegmenten 13 versehen ist, welche
untereinander und außerdem mit
dem Schleifring ii in elektrisch
leitender Verbindung stehen. Die übrigen Schleifringe g und io sind volle Metallringe
und übertragen den Strom von den zugehörigen Bürsten g' und io' auf die Magnetspule
7. In gleiche<-Weise befinden sich auf der verschiebbaren Kupplungshälfte 2 die
Schleifringe 1q., 15, 16 mit zugehörigen Bürsten 14', 1q.", i5', i6'. Die
Bürste 1q." ist als Doppelbürste ausgebildet, um eine Stromunterbrechung beim Vorbeigleiten
der auf Schleifring 14 befindlichen Unterbrechungsstelle 17 zu verhindern.
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Der Magnet 7 erhält seinen Strom von den Bürsten g', io' und den zugehörigen
Schleifringen g, io und der Magnet 8 von den Bürsten 15', i6' sowie den zugehörigen
Schleifringen 15, 16. Die Bürsten 11', 12' samt ihren Schleifringen i i, 12 dienen
in Verbindung mit dem Druckknopf 18 und dem Schütz 1g zum Schließen des Stromes,
während die Bürsten i4.' sowie der Schleifring iq. den Strom für die Magnete unterbrechen.
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Mit 2o sind die Leitungen für die verschiedenen Stromkreise bezeichnet,
wobei N den negativen und P den positiven Pol der Hauptleitung kennzeichnet.
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ig stellt das Schütz dar, dessen Hauptkontakt mit 21 und dessen Hilfskontakt
mit 22 bezeichnet ist. 18' und 18" sind die beiden Pole des Hilfskontaktes 22 und
21', 21" die des Hauptkontaktes a1 am Schütz ig, dessen Spule die Bezeichnung ig'
trägt.
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Mit 23 ist der um die ganze Kupplung liegende Schutzkasten angedeutet.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende Abb. i zeigt die Kupplung,
da die Magnetspulen 7 und 8 unerregt sind in dem durch die Feder 6 bedingten ausgerückten
Zustand. Die verschiebbare Kupplungshälfte 2 steht also still, während sich das
Zahnrad i, und damit die Kupplungshälfte i, dauernd in Bewegung befindet.
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Durch Niederdrücken des Druckknopfes 18 wird zunächst der Kontakt
i8', 18" gcschlossen. Kommt nun bei der Drehung der Kupplungshälfte i sowie des
mit dieser verbundenen Schleifringes 12 die Bürste 12' auf ein Metallsegment i3,
so fließt ein Strom von P, Bürste 12', Segment 13, Schleifring i i, Bürste i i',
Spule i9' nach N.
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Hierdurch schließt sich der Hauptkontakt 21 und gleichzeitig der Hilfskontal.t
22 des Schützes ig. Die Magnete 7 und 8 erhalten jetzt Strom von P über Bürste 16',
Schleifring 16, Magnetspule 8, Schleifring 15, Bürste i5', Bürste io', Schleifringio,
Magnetspule, Schleifring g, Bürste g', Kontakt 2i', 21" nach N. Da mit ziehen die
Magnete die verschiebbare Kupplungshälfte 2 an, und die Kupplung rückt ein.
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Hat bei Drehung der nunmehr mitgenommenen Kupplungshälfte 2 das Unterbrechungsstück
17 des Schleifringes die Bürste 1q.' verlassen, so kann der Druckknopf 18 geöffnet
werden, und die Spule ig' des Schützes erhält auf folgendem Weg Strom: Leitung P,
Bürste 14", Schleifring 1q., Bürste 1q.', über den bereits geschlossenen Hilfskontakt
22 -durch die Schützspule ig' nach N.
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Dreht sich die Kupplungshälfte 2 wiederum weiter, so kommt die Unterbrechungsstelle
17 des Ringes 14 unter die Bürste 14', der Strom für die Spule ig' des Schützes
wird unterbrochen und das Schütz kommt zum Abfallen, wodurch die Spulen 7 und 8
der Magnete stromlos werden.
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Durch die Feder 6 wird nunmehr die Kupplungshälfte 2 zurückgeworfen
und die Kuppung rückt aus.