DE60225205T2

DE60225205T2 - Kupplungs- und Bremmssystem und Presse

Info

Publication number: DE60225205T2
Application number: DE60225205T
Authority: DE
Inventors: Noriyuki Sagamihara-shi Shimizu; Masakatsu Machida-shi Shiga; Naonori Sagamihara-shi Taniguchi
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2009-02-19
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: EP1253004A2; EP1253004B1; US20020157913A1; EP1253004A3; DE60225205D1; KR20020083492A; TW536467B; KR100477438B1; JP2002327781A; US6668992B2; CA2381753C; CA2381753A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kupplungs- und Bremssystem gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 6.
Ein derartiges Kupplungs- und Bremssystem ist in der JP-A-11005199 offenbart. Dieses System für eine mechanische Presse weist eine Friktionsscheibe auf, die direkt an einem Ende einer exzentrischen Welle befestigt ist. Wenn die Kupplungsvorrichtung in Betrieb genommen wird, wird die exzentrische Welle zusammen mit der Friktionsscheibe in axialer Richtung bewegt.
Zum Beispiel wird eine Pressmaschine 1P, die in 2 gezeigt ist, durch einen Rahmen 10P gebildet, auf dem eine Antriebswelle 20P und ein Schwungrad 25P drehbar aber in einer Achsenrichtung (Z) (oder longitudinale Richtung) der Antriebswelle 20P nicht beweglich angebracht sind. Das Bezugszeichen 26P bezeichnet eine Abdeckung, die eine Kupplungsvorrichtung beherbergt, die integral an dem Schwungrad 25P befestigt ist.
Eine Kupplungsvorrichtung 30P, die gemäß dem Stand der Technik aufgebaut ist, enthält eine Kupplungsscheibe 41P, eine Kupplungsfriktionsscheibe 31P, eine Lufteinlassöffnung 48P und eine Feder 46P. Die Kupplungsvorrichtung 30P ist auf der Antriebswelle 20P an einem Ende (rechts, wenn von 2 aus gesehen) zum Antreiben eines Schiebers (nicht gezeigt) angeordnet.
Die Kupplungsscheibe 41P enthält: eine innere stationäre Scheibe 41IP, die auf das Schwungrad 25P aufgesetzt ist, um gleichzeitig drehbar und in der Z-Richtung nicht beweglich zu sein, wenn das Schwungrad auf der Antriebswelle 20P durch ein Lager 14P drehbar gelagert ist; und eine äußere bewegliche Scheibe 41OP, die auf dem Schwungrad 25P angebracht ist, um in der axialen Z-Richtung entlang eines Führungsstiftes 45P gleichzeitig drehbar und beweglich zu sein.
Die Kupplungsfriktionsscheibe 31P ist auf der Antriebswelle 20P an einem Ende (rechtes Ende) angebracht, um synchron mit der Antriebswelle 20P drehbar zu sein, und um durch eine Splintstruktur 32 oder dergleichen in der Z-Richtung beweglich zu sein. Insbesondere weist die Kupplungsfriktionsscheibe 31P einen drehbaren Halteabschnitt 31R auf, der auf der Antriebswelle 20P durch eine Verankerungsvorrichtung 15P zur synchronisierten Drehung, und einen Verankerungsabschnitt 31K zur schraubenden Verankerung der Kupplungsfriktionsscheibe 31P angebracht ist, wobei diese Abschnitte relativ zueinander durch die Splintstruktur 32 oder dergleichen in der Z-Richtung beweglich sind. Strukturen zur hydraulischen Schmierung und zur Steuerung der Ausrichtung, die in der Splintstruktur 32 oder dergleichen enthalten sind, sind in 2 weggelassen.
Die äußere Scheibe 41OP ist von 2 aus gesehen in Richtung rechts durch die Feder 46P vorgespannt, die um einen Führungsstift 45P in dem normalen Zustand (oder bei gelöster Kupplung) angebracht ist, wobei in diesem Zustand die äußere Scheibe 41OP in ihrem gelösten Kupplungszustand (OFF) ist und von der Kupplungsfriktionsscheibe 31P beabstandet ist. Die Bezugszeichen 43P bezeichnen Auskleidungen.
Wenn Luft durch eine Drehverbindung 49P in eine Zylinderkammer 26SP durch die Lufteinlassöffnung 48P zugeführt wird, wird ein Kolben 41DOP von 2 aus gesehen nach links gegen die Vorspannung der Feder 46P bewegt. Somit wird die äußere bewegliche Scheibe 41OP, die integral auf dem Kolben 41DOP angebracht ist, nach links bewegt, um die Kupplungsfriktionsscheibe 31P gegen die innere stationäre Scheibe 41IP zu zwingen, während sie die gleiche in Richtung der inneren Scheibe 41IP bewegt. Als ein Ergebnis, wird die Kupplungsvorrichtung in den Zustand des Kupplungseingriffs (ON) geschaltet.
Insbesondere kann die Kupplungsvorrichtung 30P selektiv entweder in den Zustand des Kupplungseingriffs geschalten werden, die die Rotationsenergie des Schwungrades 25P (26P) auf die Antriebswelle 20P übertragen kann, oder sie kann in den Zustand der gelösten Kupplung geschalten werden, die keine Rotationsenergie auf die Antriebswelle 20P übertragen kann, in Reaktion auf die Luftzufuhr oder den -austrag, wie in 2 gezeigt.
Eine Bremsvorrichtung 50P, die nach dem Stand der Technik aufgebaut ist, enthält eine Bremsscheibe 61P, eine Bremsfriktionsscheibe 51P, eine Lufteinlassöffnung 68P und eine Feder 66P und ist auf der Antriebswelle 20P an dem anderen Ende (linkes Ende, wie in 2 gezeigt) angebracht.
Die Bremsscheibe 61P enthält eine innere stationäre Scheibe 61IP, die auf einem Rahmen 10P (oder Stütze 19P) angebracht ist, um in der Z-Richtung nicht beweglich zu sein, und eine äußere bewegliche Scheibe 61OP, die auf dem Rahmen 10P (oder der Stütze 19P) angebracht ist, um in der axialen Richtung entlang eines Führungsstiftes 67 beweglich zu sein. Das Bezugszeichen 63P bezeichnet Auskleidungen.
Die Bremsfriktionsscheibe 51P ist auf der Antriebswelle 20P an dem anderen (linken) Ende angebracht, um mit der Antriebswelle 20P synchron drehbar zu sein und durch die Splintstruktur oder dergleichen in der Z-Richtung beweglich zu sein. Insbesondere enthält die Bremsfriktionsscheibe 51P einen drehbaren Rotationshalteabschnitt 51R und einen Verankerungsabschnitt 51K zum schraubenden Befestigen der Bremsfriktionsscheibe 51P, wobei diese Abschnitte relativ zueinander durch die Splintstruktur 52 oder dergleichen in der Z-Richtung beweglich sind.
Die Ausrichtung in dem Rotationshalteabschnitt 51R der Bremsfriktionsscheibe 51P kann durch Verwendung der äußeren Peripherien eines Steuerringgliedes 18 und eines Deckelgliedes 19F gesteuert werden. Ein O-Ring 53 wird bereitgestellt, um gegen Schmiermittel abzudichten. Mit anderen Worten, die Bremsvorrichtung 50P weist die Schmierstruktur (53 usw.) und die Ausrichtungssteuerungsstruktur (18F, 19F usw.), die mit der Splintstruktur 52 oder dergleichen verbunden sind, auf.
Wenn die komprimierte Luft innerhalb der Zylinderkammer 61SP durch die Lufteinlassöffnung 68P in dem Bremslösezustand ausgestoßen wird, wird die äußere bewegliche Scheibe 61OP, wie in 2 betrachtet, unter der Vorspannung der Feder 66P, die um einen Führungsstift 65P herum angebracht ist, nach rechts bewegt, um die Bremsfriktionsscheibe 51P gegen die innere stationäre Scheibe 61IP zu zwingen, während sie dieselbige in Richtung der inneren Scheibe 61IP bewegt. Somit kann die Bremsvorrichtung 50P in ihren Bremseingriffszustand (ON) geschaltet werden.
Wenn im Gegensatz dazu, Luft in die Zylinderkammer 61SP durch die Lufteinlassöffnung 68P zugeführt wird, so wird ein Kolben 61PP in dem Inneren der Zylinderkammer 61SP, wie in 2 gezeigt, gegen die Vorspannung der Feder 66P nach links bewegt, um ein Bolzenglied 62, das auf der äußeren Scheibe 61OP befestigt ist, zu drücken.
Somit wird die äußere Scheibe 61OP nach links bewegt, um sie von der Bremsfriktionsscheibe 51P zu trennen. Dieser Zustand ist der Bremslösezustand (OFF).
Mit anderen Worten, die Bremsvorrichtung 50P kann selektiv entweder zu dem Bremslösezustand, der die Bremskraft löst, um die Drehung in der Antriebswelle 20P zu erlauben, oder zu dem Bremseingriffszustand, der die Bremskraft an die rotierende Antriebswelle 20P, in Reaktion auf die in 2 gezeigte Luftzufuhr oder -austrag, anlegt, geschalten werden.
Ein Kupplungs-Bremssystem wird durch Kombinieren der Kupplungsvorrichtung 30P mit der Bremsvorrichtung 50P bereitgestellt. Das Kupplungs-Bremssystem kann zu dem Kupplungseingriffs- und -bremslösezustand in Reaktion auf die Luftzufuhr und den Kupplungslöse- und -bremseingriffszustand in Reaktion auf den Luftaustrag geschalten werden.
Eine Pressmaschine einschließlich eines Kupplungsbremssystems wurde erforderlich, um die Geschwindigkeit und die Genauigkeit, wie in anderen industriellen Maschinen usw., noch weiter zu verbessern. Aus dem Gesichtspunkt der Vielseitigkeit, Differenzierung usw. ist es in hohem Maße erforderlich, dass die Pressmaschine hinsichtlich der Reaktion beim Start oder beim Anhalten oder sowohl beim Start und beim Anhalten verbessert wird.
Die Kupplungsvorrichtung 30P aus dem Stand der Technik ist jedoch entworfen, um eine Bremskraft bereitzustellen, und zwar durch Zwingen der beweglichen Kupplungsscheibe 41OP gegen die stationäre Kupplungsscheibe 41IP, während die Kupplungsfriktionsscheibe 31P auf der Antriebswelle 20P in der axialen Richtung bewegt wird. Daher besteht die Kupplungsvorrichtung 30P aus einer komplizierten, groß bemessenen und gewichtigen Struktur, was zu einer Erhöhung der Herstellungskosten führt. Die Kupplungsscheibe 41OP und die Kupplungsfriktionsscheibe 31P werden bei einer schnellen und sanften Bewegung leicht abgenutzt. Da die Kupplungsvorrichtung 30P eine erhöhte träge Masse aufweist, ist es schwierig, dass die Kupplungsvorrichtung 30P eine schnelle Reaktion zeigt. Ferner wird der mechanische Gegenschlag und -spiel die Genauigkeit reduzieren, eine Lärmquelle bereitstellen und die mechanische Lebensdauer verkürzen. Dies gilt auch für die Bremsvorrichtung 50P.
Und zudem weisen die Kupplungs- und Bremsvorrichtungen 30P, 50P viele Stellen zum mechanischen Einstellen auf, da sie eine komplizierte Struktur aufweisen und schwierige mechanische Einstellungen erfordern. Somit kann eine Unstimmigkeit zwischen den Aufgabenbereichen der Kupplungs- und Bremsvorrichtungen 30P, 50P einfach erzeugt werden.
Wenn der Startpunkt eines Pressverfahrens streng gehandhabt werden muss, so wird der Abbau der Kupplungswirkung in der Kupplungsvorrichtung 30P auch die Genauigkeit des Produktes verringern. Um die präzise Arbeit in der Pressmaschine zu verbessern, muss die Kupplungswirkung hinsichtlich der Geschwindigkeit noch weiter verbessert werden.
Wenn andererseits die Geschwindigkeit des Bremsbetriebs der Bremsvorrichtung 50P niedrig ist, wenn das Druckverfahren aufgehoben wird, so würde die Qualität der Produkte darunter leiden. Um die Ausbeute an den Produkten weiter zu verbessern, muss die Geschwindigkeit des Bremsbetriebs weiter erhöht werden.
Wenn die Fähigkeit der Kupplungsvorrichtung verbessert wird, so können die Bremseigenschaften (Reaktionszeit und Geschwindigkeit) der Bremsvorrichtung in geringerem Maß mit der Kupplungsvorrichtung verbunden sein, oder umgekehrt. Um verschiedene Hochpräzisionsteile, wie elektronische Teile, mit zunehmender Genauigkeit herzustellen, ist es in zunehmendem Maß erforderlich, dass eine beliebige Unstimmigkeit zwischen den Kupplungs- und Bremseigenschaften (Reaktionszeit und Geschwindigkeit) eliminiert wird, um dadurch diese Eigenschaften geeignet zu kombinieren, um die gesamte Leistung in dem Kupplungs-Bremssystem zu verbessern.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung kann ein Kupplungs-Bremssystem und eine Druckmaschine unter Verwendung derselbigen bereitstellen, welche die Kupplungs- und/oder Bremseigenschaften in erheblichem Maß verbessern kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Kupplungs-Bremssystem bereitgestellt, mit:
einem Schwungrad; einer Antriebswelle, die durch die von dem Schwungrad übertrage ner Rotationsenergie angetrieben ist; einer Kupplungsvorrichtung, die selektiv zwischen einem Betriebszustand, in dem die Rotationsenergie von dem Schwungrad zu der Antriebswelle übertragen wird, und einem Nichtbetriebszustand, in dem keine Rotationsenergie zu der Antriebswelle übertragen wird, umschaltbar ist; und einer Bremsvorrichtung, die selektiv zwischen einem Betriebszustand, in dem während der Rotation eine Bremskraft an die Antriebswelle angelegt ist, und einem Nichtbetriebszustand, in dem die Bremskraft gelöst ist, um die Rotation der Antriebswelle zu ermöglichen, umschaltbar ist, wobei zumindest eine der Kupplungs- und Bremsvorrichtungen aufweist:
eine Friktionsscheibe, die auf der Antriebswelle angebracht ist, um auf der Antriebswelle synchron drehbar, aber in einer Achsenrichtung der Antriebswelle nicht beweglich zu sein; und ersten und zweiten Scheiben, die auf den gegenüberliegenden Seiten der Friktionsscheibe in der Achsenrichtung der Antriebswelle vorgesehen sind und in der Achsenrichtung beweglich sind, und
wobei zumindest eine der Kupplungs- und Bremsvorrichtungen die ersten und zweiten Scheiben in den entgegengesetzten Richtungen entlang einer Achse der Antriebswelle synchron bewegt, wodurch ermöglicht wird, selektiv zwischen dem Betriebszustand und dem Nichtbetriebszustand umzuschalten.
Wenn diese Anordnung auf eine Kupplungsvorrichtung angewandt wird, enthält die Kupplungsvorrichtung gemäß der Erfindung: eine Kupplungsfriktionsscheibe, die auf der Antriebswelle angebracht ist, um auf der Antriebswelle synchron drehbar, aber in der Achsenrichtung der Antriebswelle nicht beweglich zu sein; und erste und zweite Kupplungsscheiben, die auf den gegenüberliegenden Seiten der Kupplungsfriktionsscheibe in der Achsenrichtung der Antriebswelle vorgesehen sind und in der Achsenrichtung beweglich sind.
In der Kupplungsvorrichtung sind die ersten und die zweiten Kupplungsscheiben normalerweise voneinander getrennt und selektiv in einen Kupplungslösezustand geschaltet, in dem die ersten und die zweiten Kupplungsscheiben von der Kupplungsfriktionsscheibe getrennt sind, z. B. unter der Vorspannung einer Feder. Zu diesem Zeitpunkt ist die Kupplungsfriktionsscheibe stationär an der Antriebswelle befestigt.
Wenn die Kupplungsvorrichtung betätigt wird, um in den Kupplungseingriffszustand zu schalten, so werden die ersten und die zweiten Scheiben synchron entlang der Achse der Antriebswelle aufeinander zu bewegt (d. h. die erste Kupplungsscheibe wird z. B. von links nach rechts bewegt, während die zweite Kupplungsscheibe von rechts nach links bewegt wird), um die Kupplungsfriktionsscheibe unter der Wirkung eines Kolbens dazwischenliegend anzuordnen.
Somit kann die Kupplungsvorrichtung selektiv von dem Kupplungslösezustand zu dem Kupplungseingriffszustand geschaltet werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Übertragungsmenge (oder der Hub) in jeder einzelnen der ersten und der zweiten Kupplungsscheiben nur die Hälfte eines Hubes aus dem Stand der Technik betragen, wodurch die Betriebszeit um die Hälfte reduziert wird.
Daher können die Merkmale des Kupplungsbetriebs (Reaktionszeit und Geschwindigkeit) in hohem Maße verbessert werden. Da die Kupplungsfriktionsscheibe fest auf der Antriebswelle fixiert ist, kann eine Splintstruktur oder dergleichen, die im Stand der Technik benötigt wird, eliminiert werden, um die träge Masse zu reduzieren, wodurch die schnelle Reaktion effektiv verbessert wird.
Die Kupplungsfriktionsscheibe kann an einer endständigen Oberfläche der Antriebswelle befestigt werden. Im Vergleich mit dem Stand der Technik, der die Splintstruktur, die hydraulische Schmierungsstruktur und die Ausrichtungssteuerungsstruktur erfordert, alle zum Bewegen der Kupplungsfriktionsscheibe entlang der Achse, so kann die Kupplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in der Struktur in hohem Maße vereinfacht werden und die Kosten können reduziert werden. Zudem kann der mechanische Gegenschlag und das -spiel zwischen den Komponenten reduziert werden, um den Lärmpegel zu verringern. Zusätzlich kann die mechanische Lebensdauer erhöht werden. Da der Kupplungsbetrieb früher bereitgestellt werden kann, kann die Kupplungsvorrichtung geeigneterweise im Betrieb mit der Bremsvorrichtung (oder Bremslösebetrieb) synchronisiert werden, um dadurch die Unstimmigkeit des Betriebs zwischen den Kupplungs- und Bremsvorrichtungen zu reduzieren.
Wenn die oben genannte Anordnung auf die Bremsvorrichtung angewandt wird, enthält die letztere gemäß der Erfindung: eine Bremsfriktionsscheibe, die auf der Antriebswelle angebracht ist, um auf der Antriebswelle synchron drehbar, aber in der Achsenrichtung der Antriebswelle nicht beweglich zu sein; und erste und zweite Bremsscheiben, die auf den gegenüberliegenden Seiten der Bremsfriktionsscheibe in der Achsenrichtung der Antriebswelle vorgesehen sind, und in der Achsenrichtung beweglich sind.
In der Bremsvorrichtung werden die ersten und die zweiten Bremsscheiben normalerweise entlang der Achse der Antriebswelle unter der Vorspannung einer Feder aufeinander zu bewegt, und es kann selektiv zu dem Bremseingriffszustand geschaltet werden, wobei sie mit der Bremsfriktionsscheibe z. B. in Eingriff treten. Zu diesem Zeitpunkt ist die Bremsfriktionsscheibe an der Antriebswelle stationär fixiert.
Wenn die Bremsvorrichtung in ihren Bremslösezustand geschaltet wird, werden die ersten und die zweiten Bremsscheiben synchron voneinander weg bewegt oder entlang der Achse von der Bremsfriktionsscheibe nach außen bewegt (z. B. wird die erste Bremsscheibe von links nach rechts bewegt, während die zweite Bremsscheibe von rechts nach links bewegt wird) und in einem Nichtberührungszustand mit der Bremsfriktionsscheibe angeordnet, gegen die Vorspannung der Feder und z. B. in Reaktion auf die Zufuhr von komprimierter Luft.
Somit kann die Bremsvorrichtung selektiv von dem Bremseingriffszustand zu dem Bremslösezustand geschalten werden. Zu diesem Zeitpunkt kann die Übertragungsmenge in jeder einzelnen der ersten und der zweiten Bremsscheiben nur die Hälfte eines Hubes aus dem Stand der Technik erfordern, wodurch die Betriebszeit um die Hälfte reduziert wird.
Daher können die Bremsbetriebseigenschaften (Reaktionszeit und Geschwindigkeit) in hohem Maße verbessert werden. Da die Bremsfriktionsscheibe auf der Antriebswelle fest angebracht ist, kann irgendeine Splintstruktur oder dergleichen, die im Stand der Technik erforderlich sein würde, eliminiert werden, um die träge Masse zu reduzieren, und dadurch die schnelle Antwort effektiv zu verbessern.
Die Bremsfriktionsscheibe kann z. B. an der Antriebswelle oder einer endständigen Oberfläche der Antriebswelle befestigt werden. Im Vergleich mit dem Stand der Technik, die die Splintstruktur, die hydraulische Schmierstruktur und die Ausrichtungssteuerungsstruktur erfordert, alle diese zum axialen Bewegen der Bremsfriktionsscheibe, kann die Bremsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in der Struktur in hohe Maße vereinfacht werden, und die Kosten können reduziert werden. Zudem können der mechanische Gegenschlag und das -spiel zwischen den Komponenten reduziert werden, um den Lärmpegel zu verringern. Da der Bremsbetrieb früher bereitgestellt werden kann, kann die Bremsvorrichtung geeigneterweise im Betrieb mit der Kupplungsvorrichtung (oder dem Kupplungslösebetrieb) synchronisiert werden, um dadurch die Unstim migkeit des Betriebs zwischen den Kupplungs- und den Bremsvorrichtungen zu reduzieren.
Die oben genannte Anordnung kann sowohl auf die Kupplungs- wie auf die Bremsvorrichtung angewandt werden.
In diesem Fall können die obigen Wirkungen in jede der Kupplungs- und Bremsvorrichtungen integriert werden, und die träge Masse auf der Seite der Antriebswelle kann weiter verringert werden, so dass die Kupplungsbetriebseigenschaften (Geschwindigkeit und Reaktionszeit) und die Bremsbetriebseigenschaften (Geschwindigkeit und Reaktionszeit) in hohem Maße verbessert werden können.
Die Kupplungsfriktionsscheibe kann an einer endständigen Oberfläche der Antriebswelle befestigt werden, und die Bremsfriktionsscheibe kann an der anderen endständigen Oberfläche der Antriebswelle befestigt werden. Somit kann eine beliebige Splintstruktur zum Bewegen dieser Sektionsscheiben entlang der Achse perfekt eliminiert werden, um die Struktur der Kupplungs- und Bremsvorrichtung zu vereinfachen und deren Kosten zu reduzieren. Und zudem kann die mechanische Lebensdauer in hohem Maße verlängert werden, und der Lärm kann noch weiter reduziert werden. Zusätzlich können der Kupplungsbetrieb und die Bremslösung oder die Kupplungslösung und der Bremsbetrieb sicher und zuverlässig zur gleichen Zeit ausgeführt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die den Stand der Technik darstellt.
GENAUE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jetzt mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, enthält ein Kupplungs-Bremssystem (30, 50) gemäß dieser Ausführungsform eine Kombination aus einer separaten Kupplungsvorrichtung (30) mit einer separaten Bremsvorrichtung (50), wobei die Strukturen dieser Vorrichtungen im Grunde ähnlich sind zu den Kupplungs- und Bremsvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik, wie durch 30P und 50P in 2 gezeigt. Das Kupplungs-Bremssystem (30, 50) kann verwendet werden, um eine Pressmaschine 1 anzutreiben und zu stoppen. Die Kupplungsvorrichtung 30 enthält Kupplungsscheibenelemente 41 einschließlich erste und zweite Kupplungsscheiben 41I, 41O, die mit einer Kupplungsfriktionsscheibe 31 in Eingriff bringbar und lösbar sind, die auf einer Antriebswelle 20 verankert ist. Die Bremsvorrichtung 50 enthält Bremsscheibenelemente 61 einschließlich erste und zweite Bremsscheiben 61I, 61O, die mit einer Bremsfriktionsscheibe 51, die auf eine ähnliche Art und Weise auf einer Antriebswelle 20 verankert ist, in Eingriff bringbar und daraus lösbar ist.
Insbesondere ist die Kupplungsfriktionsscheibe 31 in der Kupplungsvorrichtung 30 auf der Antriebswelle 30 an einem (oder rechten) Ende angebracht, um synchron rotierbar und in der axialen Z-Richtung nicht beweglich zu sein. Die ersten und die zweiten Kupplungsscheiben 41I, 41O sind auf der Antriebswelle 20 angebracht und auf den gegenüberliegenden Seiten der Kupplungsfriktionsscheibe 31 angeordnet, um in der Z-Richtung beweglich zu sein. Wenn die ersten und die zweiten Kupplungsscheiben 41I, 41O synchron aufeinander zu oder in der Z-Richtung voneinander wegbewegt werden, wird die Kupplungsvorrichtung 30 selektiv entweder in den Kupplungseingriffszustand (ON) oder in den Kupplungslösezustand (OFF) geschaltet.
Der Begriff „synchronisiert" oder „synchron", die in dieser Patentbeschreibung verwendet werden, bedeutet, dass verschiedene Antriebszustände wie gleichzeitiges Antreiben, Antreiben aufgrund des gleichen Signals usw., zusätzlich zu der physikalisch vollständigen Synchronisation verwendet werden.
Insbesondere trägt in 1 ein Rahmen 10 die Antriebswelle 20 durch gegenüberliegende Stützglieder 11 und gegenüberliegende Lager 12, die in der axialen Z-Richtung nicht bewegbar sind. Ein Schwungrad 25 ist auf einem (oder rechten) Ende 21R der Antriebswelle 20 angebracht, um drehbar und in der Z-Richtung durch den Träger und das Lager 11, 14 nicht beweglich zu sein.
Eine Kupplungsfriktionsscheibe 31, die einen Teil der Kupplungsvorrichtung 30 bildet, ist auf dem rechten Ende 21R der Antriebswelle 20 durch eine Mehrzahl von Schrauben angebracht, um synchron drehbar und in der Z-Richtung nicht beweglich zu sein.
Daher weist die Kupplungsvorrichtung 30 keine Splintstruktur und dergleichen 32 zum Bewegen der Kupplungsfriktionsscheibe 31P in der Z-Richtung, wie in 2 oder dem Stand der Technik gezeigt, eine Ölschmierungsstruktur und eine Ausrichtungssteuerungsstruktur auf. Somit kann die träge Masse der Kupplungsvorrichtung 30 reduziert werden, um deren Geschwindigkeit und deren Reaktionszeit erheblich zu verbessern. Zudem kann die Struktur der Kupplungsvorrichtung 30 vereinfacht werden, und die Kosten können reduziert werden, während die Schritte des Zusammenbaus und deren Einstellung ebenfalls vereinfacht werden. Zusätzlich können der mechanische Gegenschlag und das -spiel zwischen den Komponenten reduziert werden, um den Lärmpegel zu verringern. Kein Gegenschlag und das -spiel kann es der Kupplungsvorrichtung 30 erlauben, für einen verlängerten Zeitraum leichtgängig zu arbeiten.
Die erste Kupplungsscheibe 41I ist über eine ringförmige Führungsvertiefung 25G zentral über der rechten Seite des Schwungrades 25 eingepasst, um in der Z-Richtung beweglich zu sein. Auf der anderen Seite ist die zweite Kupplungsscheibe 41O über eine ringförmige Führungsvertiefung 26G zentral auf der linken Seite eines Abdeckabschnitts 26 für das Schwungrad 25 eingepasst, um in der Z-Richtung beweglich zu sein.
Die ringförmige Führungsvertiefung 25G bildet eine erste Zylinderkammer 25S aus, in der die erste Kupplungsscheibe 41I als ein erster Kolben fungiert. Auf eine ähnliche Art und Weise bildet die ringförmige Führungsvertiefung 26G eine zweite Zylinderkammer 26S aus, in der die zweite Kupplungsscheibe 41O als ein zweiter Kolben fungiert.
Die Kolben (41I, 40O) werden gleitend durch Führungsstifte 45 in der Z-Richtung geführt und unter der Wirkung von Federn 46, die um die Führungsstifte 47 herum eingepasst sind, in dem normalen (oder Kupplungslöse-) Zustand voneinander weg vorgespannt.
Für einen derartigen Zweck, dass der Zwischenraum (oder der Abstand) zwischen der ersten Kupplungsscheibe 41I, die in dem Kupplungslösezustand angeordnet ist, und der linken Seite der Kupplungsfriktionsscheibe 31 gleich sein wird zu dem Zwischenraum (oder dem Abstand) zwischen der zweiten Kupplungsscheibe 41O und der rechten Sei te der Kupplungsfriktionsscheibe 31, ist die Kupplungsvorrichtung 30 ausgestaltet, um den Hub (oder die Bewegungsdistanz) von jeder der ersten und der zweiten Kupplungsscheiben 41I, 41O um die Hälfte zu verringern, verglichen mit dem Stand der Technik. Daher kann die Betriebsgeschwindigkeit der Kupplungsvorrichtung 30, durch Reduzieren der Betriebszeit der Kupplungsvorrichtung 30 um die Hälfte, verdoppelt werden. Dies kann die Kupplungsbetriebseigenschaften (Geschwindigkeit und Reaktionszeit) in hohem Maße verbessern.
Auskleidungen 43 können auf der Kupplungsfriktionsscheibe 31 vorgesehen sein. In dieser Ausführungsform können jedoch jede einzelne der ersten und der zweiten Kupplungsscheiben 41I, 41O mit einer Auskleidung 43 ausgestaltet sein. Dies reduziert zusätzlich die träge Masse (oder sogenannte GD2) in der Antriebswelle 20 (oder in einem beliebigen Glied), wenn das Schwungrad 25 als eine Quelle des Antriebs verwendet wird.
Die Kupplungsvorrichtung 30 enthält eine Rotationsverbindung, durch welche die komprimierte Luft in die Lufteinlassöffnung 48 zugeführt wird. Die komprimierte Luft tritt in die zweite Zylinderkammer 26S durch einen Strömungsdurchgang 26R ein und fließt dann in die erste Zylinderkammer 25S durch einen hohlen Abschnitt (oder verbindenden Durchgang 45R) in jeden einzelnen der Führungsstifte 45.
Die komprimierte Luft, die in die Lufteinlassöffnung 48 zugeführt wird, zwingt gleichzeitig die ersten und die zweiten Kupplungsscheiben 41I, 41O aufeinander zu, gegen die äußere Vorspannung der Feder 46 in der Z-Richtung. Das heißt, die Kupplungsvorrichtung 30 ist in ihren Kupplungsbetriebszustand (ON) geschaltet.
Wenn die komprimierte Luft durch die Lufteinlassöffnung 48 ausgetragen wird, werden die ersten und die zweiten Kupplungsscheiben 41I, 41O unter der Vorspannung der Feder 46 in der Z-Richtung synchron voneinander wegbewegt. Das heißt, die Kupplungsvorrichtung 30 wird in ihren Kupplungslösezustand (OFF) geschaltet.
Die Bremsvorrichtung 50 enthält eine Bremsfriktionsscheibe 51, die auf der Antriebswelle 20 an dem anderen Ende angebracht ist, um synchron drehbar und in der Z-Richtung nicht beweglich zu sein, und erste und zweite Bremsscheiben 61, 61O, die auf der Antriebswelle 20 angebracht sind, um in der Z-Richtung beweglich zu sein, und die auf den gegenüberliegenden Seiten der Bremsfriktionsscheibe 51 in der Z-Richtung ange ordnet sind. Wenn die ersten und die zweiten Bremsscheiben 61I, 61O synchron in der Z-Richtung aufeinander zu- oder voneinander wegbewegt werden, wird die Bremsvorrichtung 50 selektiv in ihren Bremseingriffszustand (ON) oder in ihren Bremslösezustand (OFF) geschalten.
Insbesondere, wie in 1 gezeigt, ist die Bremsfriktionsscheibe 51, die einen Teil der Bremsvorrichtung 50 bildet, auf der Antriebswelle 20 an dem anderen (oder linken) Ende 21L durch eine Mehrzahl von Schrauben angebracht, um synchron drehbar und in der Z-Richtung nicht beweglich zu sein.
Daher kann die Splintstruktur zum Bewegen der Bremsfriktionsplatte 51P aus dem Stand der Technik (2) in der Z-Richtung, die Ölschmierstruktur (53) und die Ausrichtungskontrollstruktur (19F, 19P) vollständig eliminiert werden. Das heißt, die träge Masse kann reduziert werden, und die Geschwindigkeit und die Reaktionszeit können in erheblichem Maß verbessert werden.
Im Vergleich mit der Kupplungsvorrichtung 30 kann die Bremsvorrichtung 50 in noch größerem Maß hinsichtlich der Struktur vereinfacht werden und die Kosten reduziert werden. Dies kann die Schritte des Zusammenbauens und des Einstellens vereinfachen, während zur gleichen Zeit der mechanische Gegenschlag und das -spiel zwischen den Komponenten reduziert werden, um den Lärmpegel abzusenken. Als ein Ergebnis kann die Bremsvorrichtung 50 leichtgängig verwendet werden und für einen verlängerten Zeitraum betrieben werden.
Die ersten und die zweiten Bremsscheiben 61I, 61O werden gegen eine Drehung durch ein positionsbegrenzendes Glied 69 gehalten, das an dem Rahmen 10 durch einen Bolzen befestigt ist. Die ersten und die zweiten Bremsscheiben 61I, 61O sind angebracht, um in der Z-Richtung innerhalb eines Zwischenraums (oder eines Abstands) zwischen der linken positionsbegrenzenden Oberfläche 69K des positionsbegrenzenden Gliedes 69 und der rechten positionsbgrenzenden Oberfläche 10K des Rahmens 10 beweglich zu sein.
Von dem Gesichtspunkt einer Gegenreibung ist ein derartiger Zwischenraum (oder Abstand) so ausgewählt, dass der Zwischenraum (oder die Lücke) zwischen der ersten Bremsscheibe 61I, die in dem Bremslösezustand angeordnet ist, und der rechten Seite der Bremsfriktionsscheibe 51, wie auch der Zwischenraum (oder die Lücke) zwischen der zweiten Bremsscheibe 61O und der linken Seite der Bremsfriktionsscheibe 51, gleich ist mit dem gleichen Zwischenraum (oder der Lücke), wie in dem Stand der Technik (2).
Somit kann der Hub (oder die Bewegungsdistanz) in jeder einzelnen der ersten und der zweiten Bremsscheiben 61I, 61O im Vergleich mit dem Stand der Technik um die Hälfte reduziert werden. Dies verkürzt die Betriebszeit, um die Betriebsgeschwindigkeit zu verdoppeln, um dadurch die Bremsbetriebseigenschaften (Geschwindigkeit und Reaktionszeit) in hohem Maße zu verbessern.
In einer derartigen Anordnung fungiert die erste Bremsscheibe 61I als ein Zylinder, während die zweite Bremsscheibe 61O als ein Kolben fungiert, der darin angeordnet ist. Eine ringförmige Zylinderkammer 61S ist zwischen den ersten und den zweiten Bremsscheiben 61I, 61O ausgebildet.
Die ersten und die zweiten Bremsscheiben 61I, 61O sind aufeinander zu in dem normalen Zustand (Bremseingriff) durch Federn 66, die um Führungsstifte 65 herum angebracht sind, vorgespannt. Dies bewirkt, dass die ersten und die zweiten Bremsscheiben 61I, 61O die Bremsfriktionsscheibe 51 auf den gegenüberliegenden Seiten in Eingriff nehmen. Aus 1 ist es offensichtlich, dass die Bremsvorrichtung 50 im Vergleich mit dem Stand der Technik (2) in der Struktur in erheblichem Maß vereinfacht wird.
Auskleidungen 63 können auf der Bremsfriktionsscheibe 51 vorgesehen sein. In dieser Ausführungsform können jedoch jede einzelne der ersten und der zweiten Bremsscheiben 61I, 61O mit einer Auskleidung 63 versehen sein. Dies reduziert in zusätzlichem Maß die träge Masse (oder sogenannte GD2) in der Antriebswelle 20 (oder in einem beliebigen angetriebenen Glied, wenn das Schwungrad 25 als eine Antriebswelle verwendet wird).
Wenn die Pressung gestartet wird, wird die komprimierte Luft sofort in die Zylinderkammer 61S durch eine Lufteinlassöffnung 68 zugeführt. Somit werden die ersten und die zweiten Bremsscheiben 61I, 61O in der Z-Richtung gegen die einwärts gerichtete Vorspannung der Federn 66 synchron voneinander weg bewegt. Daher wird die Bremsvorrichtung 50 in ihren Bremslösezustand (OFF) geschalten.
Wenn die Pressung beendet wird, wird die komprimierte Luft durch die Lufteinlassöffnung 68 ausgetragen. Somit werden die ersten und die zweiten Bremsscheiben 61I, 61O in der Z-Richtung unter der einwärts gerichteten Vorspannung der Federn 66 synchron aufeinander zu bewegt. Daher wird die Bremsvorrichtung 50 in ihren Bremseingriffszustand (ON) geschalten.
Gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde zu diesem Zeitpunkt die Kupplungsvorrichtung 30 in ihren normalen (Pressungsbeendigungs) Zustand gebracht. Das heißt, die ersten und die zweiten Kupplungsscheiben 41I, 41O werden voneinander getrennt und werden auch unter der auswärts gerichteten Vorspannung der Federn 46 von der Kupplungsfriktionsscheibe 31 in der Z-Richtung getrennt. Daher wird die Kupplungsvorrichtung 30 in ihren Kupplungslösezustand gebracht. Die Kupplungsfriktionsscheibe 31 wird stationär an Ort und Stelle auf dem Ende 21R der Antriebswelle 20 gehalten.
Um den Pressvorgang zu starten, wird die Kupplungsvorrichtung 30 selektiv in ihren Kupplungseingriffszustand geschalten. Insbesondere wird die komprimierte Luft in jede einzelne der Zylinderkammern 26S und 25S durch die Lufteinlassöffnung 48 zugeführt. Das heißt, die ersten und die zweiten Kupplungsscheiben 41I, 41O, die als Kolben fungieren, werden synchron aufeinander zu bewegt, oder sie werden in Richtung der Kupplungsfriktionsscheibe 31 in der Z-Richtung gegen die auswärts gerichtete Vorspannung der Federn 46 bewegt (d. h. die zweite Kupplungsscheibe 41O wird von links nach rechts bewegt, während die zweite Kupplungsscheibe 41O von rechts nach links bewegt wird.) Als ein Ergebnis werden die ersten die zweiten Kupplungsscheiben 41I, 41O die Kupplungsfriktionsscheibe 31 auf den gegenüberliegenden Seiten in Eingriff nehmen.
Das heißt, die Kupplungsvorrichtung 30 kann selektiv von ihrem Kupplungslösezustand in ihren Kupplungseingriffszustand geschalten werden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Bewegungsdistanz von jeder einzelnen der ersten und der zweiten Kupplungsscheiben 41I, 41O um die Hälfte kleiner als diejenige aus dem Stand der Technik, um die Betriebszeit um die Hälfte zu reduzieren.
Auf der anderen Seite kann das Pressverfahren durch selektives Schalten der Kupplungsvorrichtung 30 in ihren Kupplungslösezustand gestoppt werden. Insbesondere wird die komprimierte Luft von den jeweiligen Zylinderkammern 26S und 25S durch die Lufteinlassöffnung 48 ausgetragen, wobei die ersten und die zweiten Kupplungsscheiben 41I, 41O synchron voneinander wegbewegt werden oder unter der auswärts gerich teten Vorspannung der Federn 46 von der Kupplungsfriktionsscheibe 31 in der Z-Richtung weg bewegt werden. Als ein Ergebnis werden die Kupplungsscheiben 41I, 41O von der Kupplungsfriktionsscheibe 31 aus dem Eingriff gebracht.
In einer derartigen Art und Weise wird ein Sicherheitsseitensystem konfiguriert werden, das selektiv die Kupplungsvorrichtung 30 von ihrem Kupplungseingriffszustand (ON) in ihren Kupplungslösezustand (OFF) schalten kann, sofern ein Luftausfall eintritt. Zu diesem Zeitpunkt ist es lediglich erforderlich, dass die Bewegungsdistanz von jeder einzelnen der ersten und der zweiten Kupplungsscheiben 41I, 41O nur die Hälfte von der aus dem Stand der Technik beträgt. Dies kann die Betriebszeit um die Hälfte reduzieren.
Daher können die Kupplungsbetriebseigenschaften (Reaktionszeit und Geschwindigkeit) in erheblichem Maß verbessert werden. Da die Kupplungsfriktionsscheibe 31 fest auf der Antriebswelle 20 angebracht ist, kann die Splintstruktur 32 und dergleichen zum Bewegen der Bremsfriktionsscheibe, wie in dem Stand der Technik, eliminiert werden. Dies reduziert die träge Masse und führt zu einer schnellen Reaktion.
Im Vergleich mit dem Stand der Technik, die die Splintstruktur 32 zum Bewegen der Bremsfriktionsscheibe 51 in der axialen Richtung benötigt, kann die Kupplungsvorrichtung 30 gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezüglich der Struktur in erheblichem Maß vereinfacht werden, und die Kosten können reduziert werden. Zudem können der mechanische Gegenschlag und das -spiel zwischen den Komponenten reduziert werden, um den Lärmpegel zu reduzieren und um die mechanische Lebensdauer zu erhöhen. Zusätzlich kann, da der Bremsbetrieb früher eingesetzt werden kann, die Kupplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise in zeitlicher Abstimmung mit der Bremsvorrichtung (oder der Bremslöseeigenschaft) bei Betätigen der Kupplungsvorrichtung betätigt werden, selbst dann wenn die Bremsvorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die Bremsvorrichtung 50 nach dem Stand der Technik ist.
In der normalen (Pressbeendigungs)-Position, ist die Bremsvorrichtung 50 in ihrem Bremseingriffszustand (ON) angeordnet. Die ersten und die zweiten Bremsscheiben 61I, 61O sind aufeinander zu oder in Richtung der Bremsfriktionsscheibe 51 in der Z-Richtung unter der einwärts gerichteten Vorspannung der Federn 66 vorgespannt, um die Bremsfriktionsscheibe 51 auf ihren gegenüberliegenden Seiten in Eingriff zu neh men. Die Bremsfriktionsscheibe 51 wird an Ort und Stelle auf dem anderen Ende 21L der Antriebswelle 20 stationär gehalten.
Um das Pressverfahren zu starten, wird die Bremsvorrichtung 50 selektiv in ihrem Bremslösezustand geschaltet. Insbesondere wird die komprimierte Luft in die Zylinderkammer 61S durch die Lufteinlassöffnung 68 zugeführt. Daher werden die ersten und die zweiten Bremsscheiben 61I, 61O, die als Kolben fungieren, synchron voneinander weg bewegt oder von der Bremsfriktionsscheibe 51 in der Z-Richtung gegen die auswärts gerichtete Vorspannung der Federn 66 weg bewegt (das heißt, die erste Bremsscheibe 61I wird von links nach rechts bewegt, während die zweite Bremsscheibe 61O von rechts nach links bewegt wird).
Das heißt, die Bremsvorrichtung 50 kann selektiv von ihrem Bremseingriffszustand in ihren Bremslösezustand geschalten werden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Bewegungsdistanz von jeder einzelnen der ersten und der zweiten Bremsscheiben 61I, 61O nur zur Hälfte von der aus dem Stand der Technik erforderlich. Dies kann die Betriebszeit um die Hälfte reduzieren.
Um das Pressverfahren zu stoppen, wird die Bremsvorrichtung 50 selektiv in ihren Bremseingriffszustand geschalten. Insbesondere wird die komprimierte Luft aus der Zylinderkammer 61S durch die Lufteinlassöffnung 68 ausgetragen. Das heißt, die ersten und die zweiten Bremsscheiben 61I, 61O werden synchron aufeinander zu oder in der Z-Richtung in Richtung der Bremsfriktionsscheiben 51 bewegt (d. h. die erste Bremsscheibe 61I wird von rechts nach links bewegt, während die zweite Bremsscheibe 61O von links nach rechts bewegt wird). Somit werden die ersten und die zweiten Bremsscheiben 61I, 61O die Bremsfriktionsscheibe 51 auf deren gegenüberliegenden Seiten in Eingriff nehmen.
Auf eine derartige Art und Weise wird ein Sicherheitsseitensystem konfiguriert, das selektiv die Bremsvorrichtung 50 von ihrem Bremslösezustand (OFF) in ihren Bremseingriffszustand (ON) im Fall eines Luftausfalls schalten kann. Zu diesem Zeitpunkt ist für die Bewegungsdistanz von jeder einzelnen der ersten und der zweiten Bremsscheiben 61I, 61O nur die Hälfte von der aus dem Stand der Technik erforderlich. Dies kann die Betriebszeit um die Hälfte reduzieren.
Daher können die Bremsbetriebseigenschaften (Geschwindigkeit und Reaktionszeit) in erheblichem Maß verbessert werden. Da die Bremsfriktionsscheibe 51 fest auf der Antriebswelle 20 angebracht ist, kann die Splintstruktur 52, wie im Stand der Technik eliminiert werden. Dies reduziert die träge Masse und führt zu der schnellen Reaktionszeit.
Im Vergleich mit dem Stand der Technik, die die Splintstruktur (52) zum Bewegen der Bremsfriktionsscheibe 51 in der axialen Richtung, die Ölschmierstruktur (53) und die Ausrichtungssteuerungsstruktur (19F, 19P) erfordert, kann die Bremsvorrichtung 50 gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinsichtlich der Struktur in erheblichem Maß vereinfacht werden, und die Kosten können reduziert werden. Zudem können der mechanische Gegenschlag und das -spiel zwischen den Komponenten reduziert werden, um den Lärmpegel abzusenken und um die mechanische Lebensdauer zu verlängern. Zusätzlich kann, da der Bremsbetrieb früher eingesetzt werden kann, die Bremsvorrichtung der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise in zeitlicher Abstimmung mit der Kupplungsvorrichtung (oder der Kupplungslöseeigenschaft) bei Betätigung der Bremsvorrichtung betätigt werden, selbst dann, wenn die Kupplungsvorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die Kupplungsvorrichtung 30P gemäß dem Stand der Technik ist.
Gemäß dieser Ausführungsform können sowohl die Kupplungs- und die Bremsvorrichtungen 30, 50 vom getrennten Typ ihre Aufgabenbereiche und Hochgeschwindigkeitsleistungen aufweisen, die gegenüber derjenigen aus dem Stand der Technik (30P und 50P) verbessert sind. Daher kann die träge Masse auf der Antriebswelle 20 weiter reduziert werden, um die Kupplungs- und die Bremsbetriebseigenschaften (Geschwindigkeit und Reaktionszeit) in noch größerem Maß zu verbessern. Zum gleichen Zeitpunkt können beliebige Splintstrukturen zum axialen Bewegen der jeweiligen Friktionsscheiben 31 und 51 sowie anderer Strukturen, die in dem Stand der Technik erforderlich sind, vollständig eliminiert werden, so dass das Kupplungs-Bremssystem hinsichtlich der Struktur in noch größerem Maß vereinfacht werden kann und die Kosten reduziert werden können. Zudem kann die mechanische Lebensdauer in erheblichem Maß verlängert werden, wobei der Lärmpegel abgesenkt wird. Zusätzlich kann die Kombination des Kupplungseingriffs mit der Bremslösung oder der Kombination des Bremseingriffs mit der Kupplungslösung sicher bei einer hohen Geschwindigkeit ausgeführt werden.
Da jede einzelne dieser Kombinationen synchron durch die Zufuhr oder den Austrag der komprimierten Luft ausgeführt werden kann, kann zudem die mechanische Lebensdauer in erheblichem Maß verlängert werden, wobei der Lärmpegel abgesenkt wird. Zusätzlich kann die Kombination des Kupplungseingriffs mit der Bremslösung oder die Kombination des Bremseingriffs mit der Kupplungslösung sicher bei einer hohen Geschwindigkeit ausgeführt werden.
Da jede einzelne dieser Kombinationen synchron durch die Zufuhr oder den Austrag der komprimierten Luft ausgeführt werden kann, kann die Pressmaschine rasch gestartet oder gestoppt werden. Somit kann der schnelle Start der Presse und der Stopp der Presse innerhalb eines Bereiches, indem der Schieber nicht über das untere tote Zentrum hinausbewegt wird, sicher und stabil ausgeführt werden. Die Auswahl der Brems- und Kupplungsarbeitsgänge kann einfacher ausgeführt werden. Die Pressmaschine kann aufgrund des Luftausfall-Sicherheitssystems sicher betrieben werden.
Wie beschrieben, stellt die Ausführungsform der Erfindung ein Kupplungs-Bremssystem vom Typ mit einer schnellen Reaktion und einer hohen Geschwindigkeit bereit, welche mit der Kupplungsvorrichtung 30 in Eingriff gebracht und gelöst und mit der Bremsvorrichtung 50 in Eingriff gebracht werden kann, durch festes Anbringen der Friktionsscheiben (31 und 51) auf der Antriebswelle 20 an deren gegenüberliegenden Enden und durch Bewegen von zwei Scheiben (41I, 41O oder 61I, 61O) in Richtung auf oder weg von den jeweiligen Friktionsscheiben (31 oder 51) durch einen Hub, der um die Hälfte kleiner ist als der der aus dem Stand der Technik (2) bekannt ist. Jedoch kann eine der Kupplungs- und Bremsvorrichtungen von einer Struktur mit einer kurzen Reaktionszeit und einer hohen Geschwindigkeit sein, während die andere eine wie in 2 gezeigte Struktur aus dem Stand der Technik sein kann. Es ist jedoch klar, dass eine derartige Anordnung keinen derartigen Vorteil wie in dieser Ausführungsform bereitstellen kann.
Die Kupplungsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform stellt die folgenden überlegenen Vorteile bereit:

(1) Da der Hub in den Kupplungsscheiben im Vergleich mit dem Stand der Technik um die Hälfte reduziert werden kann, kann die Geschwindigkeit verdoppelt werden, um die Kupplungsbetriebseigenschaften (Reaktionszeit und Geschwindigkeit) in größerem Maß zu verbessern.
(2) Da die Kupplungsfriktionsscheibe fest auf der Antriebswelle angebracht ist, können die Splintstruktur und dergleichen, die im Stand der Technik erforderlich sind, eliminiert werden, um die träge Masse zu reduzieren und um die schnelle Reaktion zu verbessern.
(3) Da die Kupplungsfriktionsscheibe fest auf der Antriebswelle angebracht ist, kann die Kupplungsvorrichtung in noch erheblicherem Maß in der Struktur vereinfacht werden und die Kosten können reduziert werden, verglichen mit dem Stand der Technik, der die Splintstruktur zum axialen Bewegen der Kupplungsfriktionsscheibe, die ölschmierende Struktur und die Ausrichtungssteuerungsstruktur erforderte. Dies erleichtert auch den Schritt des Zusammenbauens.
(4) Der mechanische Gegenschlag und das -spiel zwischen den Komponenten können reduziert werden, um den Lärmpegel abzusenken. Zudem kann die effektive Lebensdauer der Kupplungsvorrichtung erhöht werden, während die Kupplungsvorrichtung leichtgängig läuft.
(5) Da der Kupplungsbetrieb früher verwendet wird, kann die Kupplungsvorrichtung in geeigneter Weise in zeitlicher Abstimmung mit der Bremsvorrichtung (Bremslöseeigenschaft) betrieben werden.

Die Bremsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform stellt die folgenden überlegenen Vorteile bereit:

1) Da der Hub in den Bremsscheiben im Vergleich mit dem Stand der Technik um die Hälfte reduziert werden kann, kann die Geschwindigkeit verdoppelt werden, um die Bremsbetriebseigenschaften (Reaktionszeit und Geschwindigkeit) in größerem Maß zu verbessern.
(2) Da die Bremsfriktionsscheibe fest auf der Antriebswelle angebracht ist, können die Splintstruktur und dergleichen, die im Stand der Technik erforderlich sind, eliminiert werden, um die träge Masse zu reduzieren und um die schnelle Reaktion zu verbessern.
(3) Da die Bremsfriktionsscheibe fest auf der Antriebswelle angebracht ist, kann die Bremsvorrichtung in noch erheblicherem Maß in der Struktur vereinfacht werden und die Kosten können reduziert werden, verglichen mit dem Stand der Technik, der die Splintstruktur zum axialen Bewegen der Bremsfriktionsscheibe, die ölschmierende Struktur und die Ausrichtungssteuerungsstruktur erforderte. Dies erleichtert auch den Schritt des Zusammenbauens.
(4) Der mechanische Gegenschlag und das -spiel zwischen den Komponenten können reduziert werden, um den Lärmpegel abzusenken. Zudem kann die effektive Lebensdauer der Bremsvorrichtung erhöht werden, während die Bremsvorrichtung leichtgängig läuft.
(5) Da der Bremsbetrieb früher verwendet wird, kann die Bremsvorrichtung in geeigneter Weise in zeitlicher Abstimmung mit der Kupplungsvorrichtung (Kupplungslöseeigenschaft) betrieben werden.

Wenn die Kupplungs- und die Bremsvorrichtungen miteinander kombiniert werden, so kann das Kupplungs-Bremssystem die Kupplungs- und Bremsbetriebseigenschaften (Reaktionszeit und Geschwindigkeit) bereitstellen, die in höherem Maß durch eine weitere Reduzierung der trägen Masse auf der Antriebswelle verbessert sind. Ferner kann das Kupplungs-Bremssystem in größerem Umfang in der Struktur vereinfacht werden und die Kosten können reduziert werden, durch vollständiges Ausschließen der Splintstrukturen zum axialen Bewegen der jeweiligen Friktionsscheiben, wobei deren mechanische Lebensdauer in hohem Maße verlängert wird, und wobei deren Lärmpegel noch weiter abgesenkt wird. Zusätzlich kann die Kombination des Kupplungseingriffs mit der Bremslösung oder die Kombination des Bremseingriffs mit der Kupplungslösung mit einer hohen Geschwindigkeit sicher ausgeführt werden.

Claims

Kupplungs- und Bremssystem mit: einem Schwungrad (25); einer Antriebswelle (20), die durch von dem Schwungrad (25) übertragener Rotationsenergie angetrieben ist; einer Kupplungsvorrichtung (30), die selektiv zwischen einem Betriebszustand, in dem die Rotationsenergie von dem Schwungrad (25) zu der Antriebswelle (20) übertragen wird, und einem Nicht-Betriebszustand, in dem keine Rotationsenergie zu der Antriebswelle (20) übertragen wird, umschaltbar ist; und einer Bremsvorrichtung (50), die selektiv zwischen einem Betriebszustand, in dem während der Rotation eine Bremskraft an die Antriebswelle (20) angelegt ist, und einem Nicht-Betriebszustand, in dem die Bremskraft gelöst ist, um die Rotation der Antriebswelle (20) zu ermöglichen, umschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsvorrichtung (30) aufweist: eine Kupplungsfriktionsscheibe (31), die auf der Antriebswelle (20) angebracht ist, um auf der Antriebswelle (20) synchron drehbar, aber in einer Achsenrichtung (Z) der Antriebswelle (20) nicht beweglich zu sein; ersten und zweiten Kupplungsscheiben (41I, 41O), die auf den gegenüberliegenden Seiten der Kupplungsfriktionsscheibe (31) in der Achsenrichtung (Z) der Antriebswelle (20) vorgesehen sind und in der Achsenrichtung (Z) beweglich sind; und einer ersten Zylinderkammer (25S), welche die erste Kupplungsscheibe (41I), die als ein Kolben arbeitet, aufnimmt; und einer zweiten Zylinderkammer (26S), welche die zweite Kupplungsscheibe (41O), die als ein Kolben arbeitet, aufnimmt.
Kupplungs- und Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsfriktionsscheibe (31) an einer endständigen Oberfläche der Antriebswelle (20) befestigt ist.
Kupplungs- und Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner aufweist: Führungsstifte (45), welche die erste und die zweite Kupplungsscheibe (41I, 41O) führen; und Federn (46), die um die Führungsstifte (45) herum vorgesehen sind, um die erste und die zweite Kupplungsscheibe (41I, 41O) voneinander weg vorzuspannen.
Kupplungs- und Bremssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Führungsstifte (45) ausgebildet ist, um eine hohle Welle mit einer Aushöhlung (45R) aufzuweisen, die als ein Luftzufuhr- und ein Luftauslassdurchgang für eine der ersten und zweiten Zylinderkammern (25S, 26S) fungiert.
Kupplungs- und Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede einzelne der ersten und zweiten Kupplungsscheiben (41I, 41O) eine Auskleidung (43) auf einer Oberfläche aufweist, die der Kupplungsfriktionsscheibe (31) gegenüberliegt.
Kupplungs- und Bremssystem mit: einem Schwungrad (25); einer Antriebswelle (20), die durch von dem Schwungrad (25) übertragener Rotationsenergie angetrieben ist; einer Kupplungsvorrichtung (30), die selektiv zwischen einem Betriebszustand, in dem die Rotationsenergie von dem Schwungrad (25) zu der Antriebswelle (20) übertragen wird, und einem Nicht-Betriebszustand, in dem keine Rotationsenergie zu der Antriebswelle (20) übertragen wird, umschaltbar ist; und einer Bremsvorrichtung (50), die selektiv zwischen einem Betriebszustand, in dem während der Rotation eine Bremskraft an die Antriebswelle (20) angelegt ist, und einem Nicht-Betriebszustand, in dem die Bremskraft gelöst ist, um die Rotation der Antriebswelle (20) zu ermöglichen, umschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (50) enthält: eine Bremsfriktionsscheibe (51), die auf der Antriebswelle (20) angebracht ist, um auf der Antriebswelle (20) synchron drehbar, aber in einer Achsenrichtung (Z) der Antriebswelle (20) nicht beweglich zu sein; und ersten und zweiten Bremsscheiben (61I, 61O), die auf den gegenüberliegenden Seiten der Bremsfriktionsscheibe (51) in der Achsenrichtung (Z) der Antriebswelle (20) und in der Achsenrichtung (Z) beweglich vorgesehen sind, wobei die erste Bremsscheibe (61I) eine Zylinderstruktur und die zweite Bremsscheibe (61O) eine Kolbenstruktur aufweist.
Kupplungs- und Bremssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsfriktionscheibe (51) an einer endständigen Oberfläche der Antriebswelle (20) befestigt ist.
Kupplungs- und Bremssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner aufweist: Führungsstifte (65), welche die erste und die zweite Bremsscheibe (61I, 61O) führen; und Federn (66), die um die Führungsstifte (65) herum vorgesehen sind, um die erste und die zweite Bremsscheibe (61I, 61O) voneinander weg vorzuspannen.
Kupplungs- und Bremssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede einzelne der ersten und zweiten Bremsscheiben (61I, 61O) eine Auskleidung (63) auf einer Oberfläche aufweist, die der Bremsfriktionsscheibe (51) gegenüberliegt.
Pressmaschine mit Kupplungs- und Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9.