DE4203931C2 - Drive unit for machine tools - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebsaggregat für Werkzeugmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drive unit for Machine tools according to the preamble of claim 1.
Antriebsaggregate dieser Art dienen zum Antrieb insbesondere von Pressen, Stanzautomaten, Scheren und dergleichen. Sie umfassen ein Planetengetriebe verbunden mit einem Schwungrad sowie eine Lamellen-Kupplungs-Bremskombination, mit der wahlweise die Getriebeantriebswelle eingeschaltet und gebremst werden kann.Drive units of this type are used to drive in particular of presses, automatic punching machines, scissors and the like. they comprise a planetary gear connected to a flywheel as well as a multi-plate clutch-brake combination with which either the gearbox drive shaft switched on and can be braked.
Bei einem bekannten Antrieb für Werkzeugmaschinen gleicher Art (DE 39 11 048 A1) ist der Planetenträger unmittelbar mit einer Hohlwelle zur Aufnahme der Maschinenantriebswelle verbunden. Das Schwungrad ist am Gehäuse zwischen Planetengetriebe und Kupplungs-Bremskombination gelagert.In a known drive for machine tools the same Art (DE 39 11 048 A1) is the planet carrier directly with a hollow shaft for receiving the machine drive shaft connected. The flywheel is on the housing between Planetary gear and clutch-brake combination mounted.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in einer Weiterentwicklung des vorgenannten Standes der Technik im Hinblick auf eine betriebssichere Verbindung des Aggregats mit einer Werkzeugmaschine durch Aufstecken der kompletten Antriebseinheit.The object of the present invention is one Further development of the aforementioned state of the art in With regard to a reliable connection of the unit with a machine tool by plugging in the complete Drive unit.
Diese Aufgabe wird nach dem gleichen Lösungsprinzip sowohl durch die Merkmale des Anspruchs 1 als auch durch die Merkmale des Anspruchs 2 gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Kreuzscheibenkupplung als Teil der speziellen Ausführungsform nach Anspruch 1.This task follows both the same solution principle by the features of claim 1 as well as by the Features of claim 2 solved. Relate to the subclaims refer to preferred embodiments of the Cross disc clutch as part of the special Embodiment according to claim 1.
Bei einem Antriebsaggregat der Erfindung wird die Maschinenantriebswelle nicht unmittelbar mit dem Abtriebsteil des Planetengetriebes verbunden, sondern mit Hilfe einer dazwischengesetzten Kupplung, deren Teile einfach durch axiales Zusammenstecken verbunden werden können. Eine solche Kupplung kann z. B. eine an sich bekannte Kreuzscheibenkupplung sein (Oldham-Kupplung), bestehend aus zwei Kupplungsnaben und einer dazwischenliegenden Zwischenscheibe.In a drive unit of the invention, the Machine drive shaft not directly with the Output part of the planetary gear connected, but with With the help of an intermediate coupling, its parts simply connected by axial plugging together can. Such a clutch can, for. B. one in itself known cross-plate clutch (Oldham clutch), consisting of two clutch hubs and one intermediate washer.
Bei diesen Kupplungen erfolgt die Übertragung des Drehmomentes über die Zwischenscheibe, die auf ihren Stirnseiten je eine Führungsnut hat, wobei die Führungsnuten um 90° gegeneinander versetzt sind und auf entsprechenden Leisten der Kupplungsnaben gleiten. Durch eine solche Kupplung werden radiale und axiale Verlagerungen aufgenommen, so daß Zwangskräfte aus möglichen Verlagerungen nicht auf die Maschine übertragen werden. In gleicher Weise wirkt auch die alternativ anwendbare Zahnkupplung.With these couplings the transmission of the Torque over the washer on their End faces each have a guide groove, the guide grooves by 90 ° are offset from one another and on corresponding ones Slip the coupling hubs. By such Couplings become radial and axial displacements added so that constraining forces from possible relocations cannot be transferred to the machine. In the same way the alternatively applicable tooth coupling also works.
Bei der Montage geht man so vor, daß in einem ersten Schritt die äußere Kupplungsnabe der Kreuzscheibenkupplung beispielsweise mit Hilfe einer Schrumpfscheibe auf der Antriebswelle der Maschine montiert wird und daß alsdann die Verbindung des Gehäuses des Aggregats mit dem Maschinenständer vorgenommen wird, wobei sich durch das axiale Anstecken auch das Zusammenfügen der Kupplungen mit der Zwischenscheibe und die Abdichtung des gesamten Innenraumes ergibt. Dadurch ist die Kreuzscheibenkupplung im Innenraum des Gehäuses und somit in den Kreislauf des Schmieröls bzw. Kühlöls eingeschlossen. Das Gleiche gilt für die Ausführungsform mit der Zahnkupplung.When assembling, proceed as follows in a first step the outer clutch hub of the cross disc clutch for example with the help of a shrink disk on the Drive shaft of the machine is mounted and that then the connection of the housing of the unit with the Machine stand is made, whereby by the axial plugging also with the joining of the couplings the washer and sealing the whole Interior results. This is the cross disc clutch in the Interior of the housing and thus in the circuit of the Lubricating oil or cooling oil included. The same applies the embodiment with the tooth coupling.
Eine optimal kurze Baulänge des gesamten Aggregats wird dadurch erreicht, daß der Lagerhals des Gehäuses, der innen die Kupplungs-Bremskombination aufnimmt, außen für die Lagerung des Schwungrades ausgenutzt wird.An optimally short one Overall length of the entire unit is achieved in that the bearing neck of the housing, the inside of the clutch-brake combination takes up, used outside for the storage of the flywheel becomes.
In Ausgestaltung der Erfindung werden spezielle Ausführungsformen von Kreuzscheibenkupplungen vorgeschlagen, mit Merkmalen, die das Zusammenstecken, also die Montage des Aggregates an einem Maschinenständer erleichtern. In an embodiment of the invention, special Embodiments of cross plate couplings proposed with features that put together, i.e. the assembly of the Lighten aggregates on a machine stand.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below described with reference to the accompanying Drawings.
Fig. 1 zeigt im Prinzip einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Antriebsaggregats nach der Erfindung im kompletten Zustand; Fig. 1 shows in principle a longitudinal section through a first embodiment of a drive unit according to the invention in the complete state;
Fig. 2 zeigt die Anordnung der Teile bei diesem Ausführungsbeispiel bei der Montage an einer Maschine; Fig. 2 shows the arrangement of the parts in this embodiment when mounted on a machine;
Fig. 3 stellt das Planetengetriebe bei einer weiteren Ausführungsform dar, und zwar im Betriebszustand; Fig. 3 shows the planetary gear in a further embodiment, in the operating state;
Fig. 4 zeigt die Einzelteile nach Fig. 3 in der Anordnung bei der Montage; FIG. 4 shows the individual parts according to FIG. 3 in the arrangement during assembly;
Fig. 5 und 6 zeigen Einzelteile einer bevorzugten Ausführungsform einer Kreuzscheibenkupplung; Fig. 5 and 6 show parts of a preferred embodiment of an Oldham coupling;
Fig. 7 zeigt die Einzelteile dieser Kreuzscheibenkupplung zusammengesetzt; Fig. 7 shows the individual parts of this cross disc clutch assembled;
Fig. 8 und 9 stellen eine weitere Ausführungsform einer Kreuzscheibenkupplung in Einzelteilen dar; Fig. 8 and 9 illustrate another embodiment of an Oldham coupling in parts represent;
Fig. 10 zeigt die miteinander verbundenen Einzelteile dieser Kreuzscheibenkupplung; Fig. 10 shows the interconnected parts of this cross disc clutch;
Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Stiftes der Kupplungsteile nach Fig. 8 und 9. Fig. 11 shows another embodiment of a pin of the coupling parts according to Fig. 8 and 9.
Zunächst wird auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 Bezug genommen. First, reference is made to the embodiment of FIGS. 1 and 2.
Ein Planetengetriebe 10 des Aggregates wird von einem Getriebegehäuse 12 aufgenommen mit einer Innenverzahnung 13, den Planetenrädern 33 und dem Planetenträger 34. Die Planetenräder kämmen auf einem Sonnenrad (Ritzel) 27 einer Getriebewelle 20.A planetary gear 10 of the unit is received by a gear housing 12 with an internal toothing 13 , the planet gears 33 and the planet carrier 34 . The planet gears mesh on a sun gear (pinion) 27 of a gear shaft 20 .
Antriebsseitig schließt das Gehäuse eine Lamellen-Kupplungs- Bremskombination ein. Sie besteht aus einer fest mit der Getriebewelle 20 verbundenen Kupplungsnabe 21, die ein Lamellenpaket 24 für die Bremse und ein Lamellenpaket 25 für die Kupplung aufnimmt. Dazwischen ist in an sich bekannter Weise verschiebbar ein Kupplungskolben 22 gelagert mit einer zugeordneten Feder 23. Wahlweise kann mit dem verschiebbaren Kupplungskolben gegen das Lamellenpaket 25 für die Kupplung oder das Lamellenpaket 24 für die Bremse gedrückt werden, je nachdem, ob eingekuppelt oder gebremst wird.On the drive side, the housing includes a multi-plate clutch / brake combination. It consists of a clutch hub 21 which is fixedly connected to the gear shaft 20 and which receives a disk set 24 for the brake and a disk set 25 for the clutch. In between, a clutch piston 22 is slidably mounted in a manner known per se with an associated spring 23 . Optionally, the sliding clutch piston can be pressed against the disk set 25 for the clutch or the disk pack 24 for the brake, depending on whether the clutch is engaged or braked.
Das zugeordnete feststehende Lamellenpaket für die Bremse ist an einem Lamellenträger 17 des Gehäuses befestigt.The associated fixed disk pack for the brake is attached to a disk carrier 17 of the housing.
Die Kupplungs-Bremskombination ist in einem Lagerhals 15 des Gehäuses untergebracht, der auch zur Lagerung eines Schwungrades 30 dient unter Benutzung von Lagern 31. Das Schwungrad ist in Gestalt eines Lamellenträgers 32 fortgesetzt, an dem die Lamellenpakete 25 befestigt sind, die der Kupplung zugeordnet sind.The clutch-brake combination is accommodated in a bearing neck 15 of the housing, which is also used to support a flywheel 30 using bearings 31 . The flywheel is continued in the form of a disk carrier 32 , to which the disk packs 25 are attached, which are assigned to the clutch.
Öl kann über eine axiale Bohrung in der Getriebewelle 20 zugeführt werden, wobei es über Druckölkanäle 26 in die Kupplungs-Bremskombination gelangen kann und über weitere Ölkanäle 16 in das Planetengetriebe.Oil can be supplied via an axial bore in the transmission shaft 20 , it being able to get into the clutch / brake combination via pressure oil channels 26 and into the planetary gear via further oil channels 16 .
Abtriebsseitig schließt das Getriebegehäuse 12 eine Kreuzscheibenkupplung ein, bestehend aus einer inneren Kupplungsnabe 35, die fest mit dem Planetenträger 34 verbunden ist, aus einer Zwischenscheibe 36 und aus einer äußeren Kupplungsnabe 3, 37, die drehfest auf der Maschinenantriebswelle 1 aufgebracht ist, und zwar mittels einer Schrumpfscheibe 4 und den erforderlichen Verbindungsschrauben. Diese Kupplungsnabe 37 ist an ihrem Umfang mittels eines Dichtungsrings 6 gegenüber dem Getriebegehäuse 12 abgedichtet. Mittels eines Flansches 11 des Gehäuses kann das gesamte Aggregat an einem Maschinenständer 2 befestigt werden. Die Ölkanäle sind so angelegt, daß entweder umlaufend oder durch eine Tauchölung sowohl die Kupplungs-Bremskombination als auch das Planetengetriebe und die Kreuzscheibenkupplung geölt bzw. gekühlt werden können.On the output side, the gear housing 12 includes a cross disk clutch, consisting of an inner clutch hub 35 , which is fixedly connected to the planet carrier 34 , an intermediate disk 36 and an outer clutch hub 3, 37 , which is non-rotatably mounted on the machine drive shaft 1 , by means of a shrink disk 4 and the required connecting screws. The circumference of this coupling hub 37 is sealed off from the gear housing 12 by means of a sealing ring 6 . The entire unit can be attached to a machine stand 2 by means of a flange 11 of the housing. The oil channels are designed so that both the clutch-brake combination as well as the planetary gear and the cross-plate clutch can be oiled or cooled either circumferentially or by immersion oil.
Fig. 2 zeigt die Anordnung der abtriebsseitigen Elemente bei der Montage, wobei zunächst die äußere Kupplungsnabe 3, 37 mittels Schrumpfscheibe 4 auf der Maschinenantriebswelle montiert wird. Im nächsten Arbeitsgang wird das Getriebegehäuse 12 mittels des Flansches 11 am Maschinenständer 2 befestigt, wobei die Naben und die Zwischenscheibe der Kreuzscheibenkupplung sich automatisch durch Zusammenstecken verbinden. Fig. 2 shows the arrangement of the output-side elements during assembly, with the outer coupling hub 3, 37 being first mounted on the machine drive shaft by means of a shrink disk 4 . In the next step, the gear housing 12 is fastened to the machine stand 2 by means of the flange 11 , the hubs and the intermediate disk of the cross-disk coupling being automatically connected by plugging together.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 nimmt das Getriebegehäuse 42 des Planetengetriebes 10 mit der Innen verzahnung 43 und den Planetenrädern 44 abtriebsseitig eine Zahnkupplung auf, bestehend aus einem Zahnkranz 46 mit Innenverzahnung 46a, der fest mit dem Planetenträger 45 verbunden ist, und aus einem Zahnrad 47 mit Außenverzahnung 47a und mit einer Nabe 47b, die drehfest mittels einer Schrumpfscheibe 49 auf der Maschinenantriebswelle aufgebracht ist. Mittels eines Flansches 41 ist das Gehäuse 42 am Maschinenständer 52 angebracht. Zur Abdichtung zum Zahnrad 47 hin dient ein Dichtungsring 51 am Gehäuse, der an einer Scheibe 47c des Zahnrades anliegt. Durch diese Ausbildung bildet das gesamte Gehäuse 42 des Aggregates einen geschlossenen Innenraum für das Öl, das alle bewegten Elemente einschließlich der Zahnkupplung erreicht. In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the gear housing 42 of the planetary gear 10 with the internal toothing 43 and the planet gears 44 has a tooth coupling on the output side, consisting of a ring gear 46 with internal toothing 46 a, which is firmly connected to the planet carrier 45 , and from a gear 47 with external teeth 47 a and with a hub 47 b, which is rotatably applied by means of a shrink disk 49 on the machine drive shaft. The housing 42 is attached to the machine stand 52 by means of a flange 41 . A sealing ring 51 serves on the housing for sealing the gear 47 out of c on a disk 47 abuts the gear wheel. As a result of this design, the entire housing 42 of the unit forms a closed interior for the oil, which reaches all moving elements, including the tooth coupling.
Aus Fig. 4 geht die Montage hervor. Dabei wird zunächst das Zahnrad 47 der Zahnkupplung auf der Maschinenantriebswelle 1 angebracht, dann wird das Gehäuse 42 am Maschinengestell 52 angeschraubt, wobei sich selbsttätig der Eingriff in die Zahnkupplung und die Abdichtung des Innenraums ergibt.From Fig. 4, the assembly shows. First, the gear 47 of the tooth coupling is attached to the machine drive shaft 1 , then the housing 42 is screwed onto the machine frame 52 , which automatically results in the engagement in the tooth coupling and the sealing of the interior.
Fig. 5 zeigt in der Ansicht und im Schnitt eine Zwischenscheibe einer speziellen Kreuzscheibenkupplung, Fig. 6 zeigt in der Ansicht und im Schnitt eine Nabe dieser Kreuzscheibenkupplung und Fig. 7 stellt die zusammenmontierte Kreuzscheibenkupplung mit Zwischenscheibe 60 und den beiden Naben 61 dar. Das Besondere an dieser Kreuzscheibenkupplung besteht darin, daß die Nuten 60a, 60b, 60c im zentrischen Bereich nicht durchgehen, sondern dort einen vollen Teil stehen lassen, wobei die zugeordneten Führungsleisten 61a bei den Naben 61 entsprechend passend ausgebildet sind. Durch diese Ausbildung erreicht man, daß die Zwischenscheibe nicht wegrutschen kann, wenn sie an einer der bereits montierten Naben angesetzt wird. Fig. 5 shows in view and in section an intermediate plate of a special cross-plate coupling, Fig. 6 shows in view and in section a hub of this cross-plate coupling and Fig. 7 shows the assembled cross-plate coupling with intermediate plate 60 and the two hubs 61. The special on this cross disc clutch is that the grooves 60 a, 60 b, 60 c do not go through in the central region, but rather leave a full part there, the associated guide strips 61 a in the hubs 61 being appropriately designed. This design ensures that the washer cannot slip away if it is attached to one of the hubs that have already been fitted.
Bei der Kreuzscheibenkupplung nach Fig. 8 bis 10 sind die Nuten 70a und 70b der Zwischenscheibe 70 bzw. die Führungsleisten 71a der Naben 71 in herkömmlicher Weise radial durchgehend ausgeführt. Zusätzlich ist jedoch eine axiale Bohrung 70c bzw. 71c ausgebildet, bemessen für die Aufnahme eines Stiftes. Dabei kann ein Stift 72 aus elastomerem Werkstoff vorgesehen sein (Fig. 10). Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 besteht der Stift 73 aus Metall, wobei er fest mit einer Nabe 71 verbunden ist. Die Zwischenscheibe 70 und die andere Nabe sind aufsteckbar, wobei die Bohrungen 70c bzw. 71c dieser Teile entsprechend der Aufgabe der Kupplung das erforderliche Spiel haben.In the Oldham coupling according to Fig. 8 to 10, the grooves 70 a and 70 of the intermediate disk 70 and the guide strips 71 a b of the hub 71 in a conventional manner running radially continuous. In addition, however, an axial bore 70 c or 71 c is formed, dimensioned for receiving a pin. A pin 72 made of elastomeric material can be provided ( FIG. 10). In the embodiment according to FIG. 11, the pin 73 consists of metal, wherein it is firmly connected to a hub 71 . The washer 70 and the other hub can be plugged in, the holes 70 c and 71 c of these parts have the required play according to the task of the clutch.
Claims (5)
- - das Getriebegehäuse (12) des Planetengetriebes schließt abtriebsseitig eine Kreuzscheibenkupplung (35, 36, 37) ein mit einer inneren Kupplungsnabe (35), die drehfest mit dem Planetenträger (34) verbunden ist, mit einer Zwischenscheibe (36) und einer äußeren Kupplungsnabe (3, 37), welche auf die Antriebswelle einer Werkzeugmaschine montierbar ist,
- - die Teile sind derart bemessen, daß sich die Kupplungsteile beim Anflanschen des Aggregats an einem Maschinenständer automatisch ineinanderfügen,
- - am Gehäuse (12) ist ein Dichtungsring (6) angebracht, der abdichtend an der äußeren Kupplungsnabe (3, 37) anliegt.
- - The gear housing ( 12 ) of the planetary gear includes a cross disc clutch ( 35 , 36 , 37 ) on the output side with an inner clutch hub ( 35 ), which is non-rotatably connected to the planet carrier ( 34 ), with an intermediate disk ( 36 ) and an outer clutch hub ( 3, 37 ) which can be mounted on the drive shaft of a machine tool,
- the parts are dimensioned such that the coupling parts automatically fit into one another when the unit is flanged onto a machine stand,
- - On the housing ( 12 ) a sealing ring ( 6 ) is attached, which bears sealingly on the outer coupling hub ( 3, 37 ).
- - das Gehäuse (42) des Planetengetriebes schließt abtriebsseitig eine Zahnkupplung ein, bestehend aus einem Zahnkranz (46) mit Innenverzahnung, der drehfest mit dem Planetenträger (45) verbunden ist, und aus einem Zahnrad (47) mit einer Nabe (47b), die drehfest auf einer Antriebswelle der Werkzeugmaschine montierbar ist,
- - die Kupplungsteile sind derart bemessen, daß sie sich beim Anflanschen des Aggregats an einem Maschinenständer selbsttätig ineinanderfügen,
- - am Gehäuse (42) ist ein Dichtungsring (51) angebracht, der sich dabei dichtend an einer Scheibe (47c) des Zahnrades (47) anlegt.
- - The housing ( 42 ) of the planetary gear includes a tooth coupling on the output side, consisting of a ring gear ( 46 ) with internal teeth, which is connected to the planet carrier ( 45 ) in a rotationally fixed manner, and a gear ( 47 ) with a hub ( 47 b), which can be mounted in a rotationally fixed manner on a drive shaft of the machine tool,
- the coupling parts are dimensioned such that they automatically fit into one another when the unit is flanged onto a machine stand,
- - On the housing ( 42 ), a sealing ring ( 51 ) is attached, which lies sealingly against a disc ( 47 c) of the gear ( 47 ).
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |