DE7419775U - Antriebsmechanismus für Pressen - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DlPL.-lNG. BUSCHHOFF DIPL.-ING. HENNICKE DIPL.-ING. VOLLBACH

5 KOLN/RH.

KAISER-WILHELM-RING 24

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Sl 133 ~| KÖLN, den 5·6.

bitte angeben VO/w

Gebrauchsmusteranmeldung

der Firma

GuIf & Western Manufacturing Company, 23100 Providence Drive, Southfield. Michigan 48075 (USA) Airfcrisbeffiechaniemue für Preaeen

Die Erfindung betrifft einen Antriebe- bsw. Getriebemechanismus, insbesondere ein mit einer Kupplunge- und Bremsvorrichtung ausgerüsteteβ Getriebe für den Antrieb schwerer Maschinen, wie insbesondere Pressen.

Für den Antrieb von Pressen u.dgl. sind Getriebe- bzw. Antriebsvorrichtungen bekannt, die mit einer Bremse und einer Kupplung ausgerüstet aind. Diese Antriebsvorrichtungen weisen eine angetriebene Welle auf, deren Abtriebsende über ein Getriebe mit dem Schlitten oder Stößel einer Presse gekop-

pelt ist. Dabei ist der Ausgangswelle des Getriebes eine Kupplungsvorrichtung zugeordnet, über welche die Ausgangswelle angetrieben wird. Zum Abbremsen der Ausgangswelle dient eine Bremsvorrichtung. Die Welle wird im allgemeinen über ein Schwungrad angetrieben, welches von einem Elektromotor über einen Riementrieb mit hoher Drehgeschwindigkeit in Drehung versetzt wird.

Antriebsmechanismen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, die mit hydraulisch oder pneumatisch betätigten Brems- und Kupplungsvorrichtungen versehen sind. Die hydraulisch oder pneumatisch betätigten Schaltorgane sind in dem Getriebegehäuse angeordnet, wobei die Druckmittelverbindungen zumeist durch die Antriebswelle hindurchführen. Dabei müssen an dem Wellenende Drehanschlüsse für die Zuleitung des hydraulischen oder pneumatischen Druckmittels vorgesehen werden. Solche Drehanschlüsse sind teuer und verechleißanXällig; sie neigen zu Undichtigkeiten im Dichtungsbereich. Ein weiterer Nachteil der bekannten Antriebsvorrichtung en ist darin zu ε ..hen, daß die Auegangewelle oftmals über die Kupplungsvorrichtung unmittelbar mit dem Schwungrad gekuppelt wird, so daß der Vorteil einer hohen Schwungrad-Drehzahl und hohen Schwungradenergie nur bei entsprechend hoher Drehzahl der Ausgangswelle erreicht werden kann, was aber nicht unbedingt erwünscht ist.

Die mit Brems- und Kupplungsvorrichtungen ausgerüsteten Antriebsmechanismen für Pressen u.dgl. weisen häufig eine

Innenschmierung und Innenkühlung mittels eines durch das Gehäuse hindurchströmenden Schmier- und Kühlmittelstromes auf. Dabei besteht der Nachteil, daß bei der Betätigung der Kupplungs- und Bremsvorrichtung mittels der im Gehäuse engeordneten Schaltorgane das Innenvolumen des Gehäuses verändert wird. Infolgedessen muß dafür Sorge getragen werden, daß das Gehäuse nicht vollständig mit Schmier- und Kühlmittel gefüllt bzw. nur soweit gefüllt ist, daß eine Änderung im Innenvolumen des Gehäuses die Arbeitsweise der Kupplungs- und Bremsvorrichtung nicht beeinträchtigt und insbesondere nicht dazu führt, daß sich im Gehäuse ein unerwünschter Innendruck aufbaut. Ein weiterer Nachteil der bekannten Antriebevorrichtungen besteht darin, daß die Bremse und die Kupplung jeweils mittels gesonderter Schaltvorrichtungen betätigt werden müssen. Es besteht dabei die Gefahr, daß sich der Bremsvorgang und der KupplungsVorgang überschneiden, derart, daß z.B. die Kupplung bei noch eingeschalteter Bremse eingerückt bzw. bei gelüfteter Bremse ausgerückt wird. Diese Überschneidung des Brems- und Kupplungsvorgangeβ führt eu einem unerwünschten Verschleiß der Kupplungs- und Bremsorgane sowie zu unerwünschten Beanspruchungen der verschiedenen Antriebeteile des Antriebsmechanismus.

Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, diese vorgenannten Nachteile der bekannten Antriebs- bzw. Getriebevorrichtungen einzeln oder vorzugsweise insgesamt zu beheben. Insbesondere bezweckt die Erfindung einen Antriebsmechanismus für Pressen u.dgl., bei welchem die Kupplungs- und Bremsvor-

richtung betätigt werden können, ohne daß eich hierbei das Innenvolumen in dem Getriebegehäuse ändert. Dabei soll für die Betätigung der Bremse und der Kupplung vorzugsweise ein druckmittelbeaufschlagter Kolben verwendet werden, ohne daß hierbei Druckmittelkanäle an der Ausgangswelle mit DrehanschlüBsen und rotierenden Sichtungen benötigt werden.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine die Kupplungsvorrichtung und die Bremsvorrichtung wechselweise betätigende Schaltvorrichtung. Diese Schaltvorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß eine gegenseitige mechanische Verriegelung vorhanden ist, derart, daß die Betätigung der Bremsvorrichtung und der Kupplungsvorrichtung in einer abhängigen Zwangsschaltung stehen, so daß Überschneidungen in der Betätigung dieser Vorrichtungen vermieden werden.

Die Kupplungsvorrichtung besteht zweckmäßig aus einer Lamellenkupplung, die mit auf der zur Eingangswelle parallelen Ausgangswelle drehschlüesig angeordneten Kupplungslamellen und hiermit zusammenwirkenden, an einem mit der Eingangswelle über eine Getriebeuntersetzung drehschlüssig gekuppelten Lamellenträger- angßorjiaejten. Kupplung si anellen versehen ist. Die Schaltvorrichtung für die Bremse und die Kupplung weist vorteilhafterweise ein gemeinsames Schaltglied auf, welches vorzugsweise aus einem druckmittelbeaufschlagbaren Stellkolben od.dgl. besteht. Es empfiehlt sich, die Anordnung so zu treffen, daß der Stellkolben von dem Druckmittel gegen die Kraft einer Vorspannvorrichtung, wie insbesondere

einer Federvorrichtung, verstellbar ist.

Für die Bremsvorrichtung wird zweckmäßig ebenfalls eine Lamellenkupplung bzw. eine Scheibenbremse verwendet, die von dem genannten Schaltglied "vzw. dem ßtellkolben unter gleichzeitigem Ausrücken der Lamellenkupplung einschaltbar ist. Die Bremse weist hierbei mit der Ausgangswelle drehschlüssig verbundene Lamellen und hiermit zusammenwirkende, am Gehäuse od.dgl. drehschlüssig abgestützte Lamellen auf. Das Lüften der Bremse erfolgt durch Druckbeaufschlagring des Stellkolbens, der hierbei zugleich die Lamellenkupplung einrückt, während umgekehrt das Einschalten der Bremse und das Lüften der Kupplung unter der Wirkung der am Stellkolben anliegenden Vorspannkraft durchgeführt werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der von der Eingangewelle angetriebene Lamellenträger der Lamellenkupplung ein zu der Ausgangswelle konzentrisches, in dem Gehäuse gelagertes Getrieberad auf, welches über ein mit ihm im Eingriff stehendes, auf der Eingangswelle sitzendes Zahnrad oder Eitzel angetrieben wird. Die Kupplungsvorrichtung ist zweckmäßig mit einer an der Ausgangswelle angeordneten Kupplungswiderlagerplatte od.dgl. versehen. Der Stellkolben besteht vorteilhafterweise aus einem zu der Auegangewelle konzentrischen, axial beweglichen Ringkolben. Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß die Kupplungsvorrichtung ein mit der Ausgangswelle drehbares und gegenüber dieser axial verstellbares ringförmiges Kupplungsdruckorgan pufweist, wel-

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chee gegenüber dem Gtellkolben drehbar und mit ihm axial beweglich gekoppelt ist. Zwischen dem aus einer Platte od.dgl, bestehenden Druckorgan und dem Stellkolben ist zweckmäßig ein Wälzlager od.dgl. angeordnet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Bremsvorrichtung eine an der Auegangswelle angeordnete Bremswiderlagerplatte und ein die Bremslamellen gegen dieee Bremswiderlagerplatte drückendes, axial bewegliches Bremsdruckorgan auf, welches mit dem Stellkolben gekoppelt ist. Das Bremsdruckorgan kann einstückig mit dem Stellkolben verbunden oder an diesem befeetigt sein.

In baulicher Hinsicht vorteilhaft ist insbesondere eine Ausftihrungsform, bei der des Kupplungsdruckorgan aus einer auf der Ausgangewelle angeordneten, mit dieser drehbaren und gegenüber dieser axial beweglichen Ringscheibe besteht, die gegenüber dem Stellkolben drehbar und mit diesem axial beweglich gekoppelt ist. Das Bremsdruckorgan ist dabei am Stellkolben befestigt und mit diesem axial beweglich. Es empfiehlt sich ferner, die Lamellen der Kupplungsvorrichtung und der Bremsvorrichtung an der Auegangswelle in axialem Abstand anzuordnen, wobei das Bremsdruckorgan und das Kupplungsdruckorgen zwischen den inneren Lamellen der Brems- und Kupplungsvorrichtung angeordnet sind und der ringförmige ötellkolben die Lamellen der Kupplungs- und Bremsvorrichtung umgreift.

Für die Vorspannvorrichtung des Stellkolbens wird zweckmäßig eine Federvorrichtung vorgesehen, die sub zwischen dem Stell-

kolben und dem Gehäuse angeordneten Federn bestehen kann. Es empfiehlt sich, weitere Federn zwischen dem Kupplungsdruckorgan und der Kupplungswiderlagerplatte anzuordnen.

Die Druckbeaufschlagung des Stellkolbens läßt sich erreichen, ohne daß hierfür Druckmittelkanäle sowie Drehanschlüsse und rotierende Dichtungen an der Ausgangswelle vorgesehen werden müssen. Die Ausgangswelle wird bei dem erfindungsgemäßen Antriebsmechanismuc über ein Schwungrad und die Kupplungsvorrichtung angetrieben, wobei das Schwungrad mit einer gegenüber der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswella größeren Geschwindigkeit umlaufen kann, so daß sich in vorteilhafter Weise eine große Schwungrad-Drehenergie bei sugleich geringem Trägheitsmoment der Auegangewelle und der Brems- und Kupplungsvorrichtungen erreichen läßt. Die Brems- und Kupplungsvorrichtungen sind mechanisch gegeneinander verriegelt, so daß diese zwangsweise gegenläufig betätigt werden und Überschneidungen der Schaltvorgänge nicht eintreten können. Vorteilhaft ist ferner, daß sich die Brems- und Kupplungsvorrichtungen mit Hilfe des Stellkolbens betätigen lassen, ohne daß sich hierbei das Innenvolumen des Getriebegehäuses ändert. Das Getriebegehäuse kann daher mit flüssigem Kühl- und Schmiermittel gefüllt sein. Der die Breme- und Kupplungsvorrichtung aufweisende Antriebsmechanismus gemäß der Erfindung zeichnet sich außerdem durch kompakte Bauweise aus. Er eignet sich infolgedessen für mit hohen Geschwindigkeiten arbeitende Pressen. Ferner kann der er-

findungsgemäße Antrieb sinechanisinus aufgrund seiner kompakten Bauweise leicht an der anzutreibenden Maschine angebaut und aus dieser ausgebaut werden. Vorteilhaft ist schließlich auch die vergleichsweise einfache Bauart des erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus sowie seine geringe Verschleißanfälligkeit.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine zur Metallbearbeitung dienende Fresse, die mit einem Antriebsmechanismus gemäß der Erfindung ausgerüstet ist;

Fig. 2 den Antriebsmechanismus der Presse gemäß Fig. im Schnitt;

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2; Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie 4-4 der Fig. 2; Fig. 5 in größerem Maßstab und in einem Teilschnitt

den Antriebsmechanismus gemäß den Fig. 1 und

Die Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeiepiel der Erfindung wiedergegeben ist, zeigt in Fig. 1 eine Presse 10, welche zur Metallbearbeitung dient. Die Presse weist ein Pressengestell mit einem feststehenden Tisch und einer vertikal beweglichen Platte 14 auf, die mit einem Kurbelhebel 16 od.dgl. gekoppelt ist, dessen oberes Ende mit dem Kurbelarm 18 einer Kurbel drehbar verbunden ist.

Die Velle PO der Kurbel ist in dem Pressengeetell drehbar gelagert. Auf dem einen Ende der Kurbelwelle 20 sitzt ein Getriebered 22, welches mit der Kurbelwelle verkeilt oder auf andere Weise verbunden ist. Das sich drehende Getrieberad 22 dreht den Kurbelarm 18, wodurch der Platte 14 über den Hebel 16 eine vertikale Hubbewegung erteilt wird.

Das Getrieberad 22 wird von einem Elektromotor 24 Über eine Brems- und Kupplungsvorrichtung 26 angetrieben, welche am Pressengestell lösbar befestigt ist. Der Antriebsmechanismus umfaßt ein Schwungrad 28, den Motor 24 und die Brems- und Kupplungsvorrichtung 26. Der Antrieb erfolgt über endlose Riemen 30, welche um das Schwungrad und eine auf der Welle des Motors 24 sitzende Riemenscheibe herumgeführt sind, Der Antriebsmechanismus weist ferner ein Ritzel 52 auf, welches im Zalmeingriff mit dem Getrieberad 22 steht. Die Kupplunge- und die Bremsvorrichtung 26 des Antriebsmechanismus sind wechselweise schaltbar, um den hubbeweglichen Preseantisch 14 anzutreiben oder stillzusetzen.

Wie vor allem die Fig. 2 bis 5 zeigen, weist der Antriebsmechanismus ein Gehäuse auf, welches aus einem hohlen Gehäuseteil JA- und Stirnwänden, 36 und 38 besteht, die das Gehäuseteil 34 an den axial gegenüberliegenden Enden verschließen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stirnwand 36 einstückig an dem Gehäuseteil 3^ angeformt, welches somit eine etwa topfförmige Ausbildung hat. Die andere Stirnwand 38 ist ein gesondertes Anschlußteil, welches

z.B. mittels mehrerer, auf einem gemeinsamen Teilkreis im Abstand angeordneter Schrauben 40 an dem Gehäuseteil J4 befestigt ist. Um den Antriebsmechanismus lösbar und auswechselbar an der Presse anschließen au können, weist das Gehäuseteil 34 und der es tragende Anschlußflansch 42 des Preesengestells mehrere auf einem gemeinsamen Teilkreis angeordnete fluchtende Bolzenlöcher für Befeetigungsechrauben 44 auf.

In dem Gehäuse ist eine Abtriebs- bzw. Ausgangswelle 46 drehbar gelagert, die mit ihrem abtriebeseitigen Ende durch eine Flanschöffnung 39 in der Stirnwand 38 des Gehäuses nach außen herausgeführt ist und hier des Ritzel 32 trägt, welches einsttickiger Bestandteil der Welle sein kann oder als gesondertes Bauteil an der Welle befestigt ist. Anstelle des dargestellten Ritzels können aber auch andere Verbindungsteile, wie Kupplungen od.dgl., vorgesehen aein, welche das Abtriebsende der Welle 46 mit dem angetriebenen Teil der Fresse verbinden. Die Ausgangswelle 46 ist an den gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses in Wellenlagern 48 und 50 gelagert. Das Wellenlager 48 besteht aus einem Wälzlager, welches zwischen der Welle 46 und der Flanschöffnung 39 der Stirnwand 38 des Gehäuses angeordnet ist. Das Wellenlager 50 ist ebenfalls ein Wälzlager, welches zwischen der Welle 46 und einem Lagerring 52 angeordnet ist, welcher mittels Schrauben 54 an der Stirnwand 36 des Gehäuses befestigt ] ist. Eine entfernbare Halte- und Dichtvorrichtung 49 um-

schließt das Abtriebsende der Welle 46 und ist an dem Flansch der Stimwandöffnung 39 des Gehäuses befestigt, um das Wellenlager 48 gegen Axialbewegung zu sichern und die Ausgangewelle sowie das Gehäuse am Umfang gegen Leckverluste abzudichten.

In dem Gehäuse ist ferner eine Eingangewelle 56 drehbar gelagert, die mit ihrem antriebsseitigen Ende eine Flanschöffnung 37 in der Stirnwand 36 des Gehäuses durchgreift. Auf dem außenliegenden Ende der Welle 56 ist ein Schwungrad 28 durch Verkeilen oder auf andere Weise befestigt, so daß die Eingangswelle von dem Schwungrad in Drehung versetzt wird. Die Eingangswelle liegt seitlich versetzt und parallel zu der Auegangswelle 46, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Eingangswelle vertikal unterhalb der Ausgangswelle angeordnet ist.

Die Eingangswelle 56 ist in Wellenlagern 58 und 60 drehbar gelagert. Das Wellenlager 58 ist ein Wälzlager, welches zwischen der Welle 56 und der Umfangswand einer das Wellenende aufnehmenden Ausnehmung 62 des Gehäuseteils 34 angeordnet ist. Das ebenfalls aus einem Wälzlager bestehende Wellenlager 60 ist zwischen der Welle 56 und der Flanschöffnung an der Stirnwand 36 des Gehäuses angeordnet. Eine entfernbare Lagerhalte- und Dichtvorrichtong 64 umgreift das antriebsseitige Ende der Welle 56 und ist an dem Flansch der öffnung 37 befestigt, wodurch das Wellenlager 60 in axialer

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Richtung festgelegt und der Wellendurchgang am Umfang abgedichtet wird.

Die Welle 56 weist zwischen ihren Enden ein Zahnrad 66 auf, welches einatückiger Bestandteil der Welle ist oder aus einem hieran befestigten Getrieberad besteht. Das Zahnrad 66 steht im Zahneingriff mit einem ringförmigen Zahnrad 68, welches koaxial zu der Ausgangswelle 46 angeordnet ist und den Lagerring 52 umschließt. Das Zahnrad 68 ist im Gehäuse auf einem Lager 70 relativ zur Ausgangswelle 46 drehbar gelagert. Das Lager 70 liegt zwischen dem Lagerring 52 und der inneren Zylinderfläche des Zahnrades 68. Der Durchmesser des Zahnradeβ 68 ist größer als derjenige des Zahnrades 66, so daß das Zahnrad 68 von dem Schwungrad 28 mit einer kleineren Drehzahl angetrieben wird als das Zahnrad 66.

Das Zahnrad 68 treibt seinerseits die Ausgangswelle 46 Über eine Kupplungsvorrichtung 72 an. Die Drehbewegung der Auegangewelle 46 läßt sich durch Lüften der Kupplungsvorrichtung 72 und Einschalten einer Bremsvorrichtung 74 abbremsen. Die wechselseitige Betätigung der Kupplungsvorrichtung und der Bremsvorrichtung erfolgt mittels eines gemeinsamen Schaltgliedes, welches bei dem dargestellten Aueführungebeispiel aus einem axial beweglichen ringförmigen Stellkolben 76 besteht, der mit einem ringförmigen Kupplungsdruckorgan 78 und einem ringförmigen Bremsdruckorgan 80 zusammenwirkt.

Wie vor allem die Fig. 3 bis 5 zeigen, besteht die Kupplunge-

vorrichtung 72 aus einer Lamellenkupplung, die mit an der Ausgangswelle 46 drehechlüssig und axial verschiebbar angeordneten Kupplungelamellen 82 versehen ist. Eine Kupplungsmuffe 84 umgreift die Welle 46 und ist mit dieser z.B. mittels einer Paßfeder 86 drehschlüssig verbunden. Die Kupplungslamellen 82 sind z.B. über Nut-Federverbindungen drehschlüssig und axial verschieblich mit der Ausgangswelle 46 verbunden. Eine Kupplungswiderlagerplatte 90 ist an der Welle 46 gegen Drehung und Axialverschiebung gesichert.

An dem Zahnrad 68 ist ein aus einem Flanschring bestehender Lamellenträger 92 mittels Schrauben 94 befestigt, welcher sich mit seinem axialen ringförmigen Schenkel von dem Zahnrad aus nach innen in das Gehäuse erstreckt. Der Lamellenträger 92 und das Zahnrad 68 weisen jeweils ein Paar diametral gegenüberliegender öffnungen für die Aufnahme von Paßstiften 96 auf, welche diese Teile beim Zusammenbau gegeneinander ausrichten. Der Lamellenträger 92 ist außerdem mit diametral gegenüberliegenden und axial gerichteten Fingerpaaren 98 für die Halterung von Kupplungslamellen 100 versehen, die jeweils zwischen zwei Kupplungelamellen 82 liegen. Die Finger 98 fassen in am Umfang der Kupplungslamellen 100 angeordnete Nuten ein. Auf diese Weise sind die Kupplungslamellen axial verschiebbar und drehechlüssig an den Fingern gehalten. Das aus einer Platte od.dgl. bestehende Kupplungsdruckorgan 78 ist gegenüber der Widerlagerplatte 90 axial verschiebbar, um das Lamellenpaket 82, 100 beim Einschalten der Kupplung in reibschlüssige Anlage

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zu bringen. Bel geschlossener Kupplung wird daher die Drehbewegung der Eingangßwelle 56 über das eine Gotriebeuntersetzung bildende Zahnrad 66 und die eingerückte Lamellenkupplung auf die Auegangswelle 46 übertragen.

Die Bremsvorrichtung 74- besteht aus einer Scheibenbremse bzw. einer Lamellenkupplung, die einen Satz Bremsscheiben aufweist, welche mit der Ausgangswelle 46 drehschlüssig, jedoch axial verschiebbar verbunden sind. Auf der Ausgangszeile 46 sitzt eine hülsenförmige Nabe 104, die mit der Welle über eine Paßfeder 106 drehschlüssig verbunden ist. Die Nabe 104 ist an der Welle 46 gegen Axialverschiebung gesichert; sie weist am Außenumfang eine Kerbverzahnung bzw. Nuten 1O8 od.dgl. auf, in welche die Bremsscheiben 102 drehschlüssig, jedoch axial verschiebbar einfassen.

Die Auegengewelle 46 trägt eine fest angeordnete Bremswiderlagerplatte 110, die durch Verkeilen oder auf andere Welse mit der Welle 46 drehschlüssig verbunden ist. Die Stirnwand 58 dee Gehäuses weist einen lagerring 112 auf, der z.B. mittels Schrauben 114 an der Stirnwand befestigt ist. Der Lagerring 112 und die Stirnwand 38 weisen jeweils ein Paar diametral gegenüberliegender Aussparungen für die Aufnahme von Paßstiften 116 auf, welche diese Teile bei ihrem Zusammenbau gegeneinander ausrichten. Außerdem sind an dem Lagerring 112 diametral gegenüberliegende Fingerpaare 118 zur Halterung von Lamellen bzw. Bremsscheiben 120 angeord-

net, welche Jeweils zwischen zwei Bremsscheiben 102 liegen. Die Bremescheiben 120 sind am Außenumfang mit Nuten versehen, in welche die Finger 118 einfassen. Auf diese Weise sind die Bremsscheiben 120 drehschlüssig, jedoch axial verschiebbar gegenüber den Fingern 118 und der Auegangswelle gehalten.

Ein aus einer Druckplatte od.dgl. bestehendes Bremsdruckorgan 80 ist im Gehäuse axial verschiebbar, um die Bremescheiben 102 und 120 gegen die feststehende Widerlagerplatte 110 zu drücken, wodurch die Ausgangswelle 46 in ihrer Drehbewegung abgebremst wird. Solange die Lamellenkupplung eingerückt ist und die Ausgangswelle 46 umläuft, drehen eich die Bremsscheiben 102 gegenüber den Bremsscheiben 120. Beim Lüften der Kupplung und Verschieben des Bremsdruckorgane 80 gegen die Widerlagerplatte 110 werden die Bremescheiben gegeneinander sowie gegen die Widerlagerplatte gedrückt, wodurch die Welle abgebremst wird.

Wie erwähnt, ist als Schaltglied für die Betätigung der Kupplungsvorrichtung und der Bremsvorrichtung ein gemeinsamer axiel verstellbarer ringförmiger Stellkolben 76 vorgesehen, der mit den ringförmigen Druckorganen 78 und 80 zusammenwirkt. Der Stellkolben 76 ist zur Ausgangswelle 46 koaxial angeordnet; seine gegenüberliegenden Kolbenstirnflächen liegen in einer ringförmigen Zylinderkammer 77» welche von den Gehäuseteilen 34· und 38 sowie von einem ringförmigen Wandteil 122 gebildet wird, das z.B. mittels ra-

dialer Schrauben 124 an der Innenwand des Gehäuseteilβ 34 befestigt ist. Zwischen dem Wandteil 122 und der Innenwand des Gehäuseteils JA ist eine Ringdichtung 125 angeordnet. Der ringförmige Stellkolben 76 weist am Innen- und Außenumfang ebenfalls Ringdichtungen auf, welche den Kolben gegenüber der Wandung der Zylinderkammer abdichten.

Durch Einführe«, /on Druckluft oder einem anderen Druckmedium in die Zylinderkammer 77 über einen an der Gehäusewandung angeordneten Einlaß 128 läßt sich der Stellkolben 76 axial in Richtung auf die Kupplungsvorrichtung verschieben» Der Einlaß 128 ißt an eine (nicht dargestellte) Druckmittelquelle angeschlossen. Der Stellkolben 76 steht ferner unter der Wirkung einer Vorspannkraft, welche den Kolben in Richtung auf die Bremsvorrichtung drückt. Diese Vorspannkraft wird von Schraubendruckfedern 130 aufgebracht, welche über den Kolbenumfang verteilt angeordnet sind und in Ausnehmungen bsw. Sackbohrungen des Kolbens und des Wandteile 122 liegen. Der Stellkolben 76 und das ringförmige Wandten 122 weisen außerdem jeweils diametral gegenüberliegende Aussparungen für die Aufnahme von Paßstiften 132 auf, welche den Stellkolben 76 gegen Drehung sichern.

Das Bremsdruckorgan 80 ist zur Ausgangswelle 46 konzentrisch angeordnet und z.B. über einen radialen Steg 134 einstückig mit dem Stellkolben 75 verbunden, so daß es bei der Stellbewegung des Kolbens mitgenommen wird. Der Steg 134 weist öffnungen 136 aiif, um die Axialverschiebung des Druck-

organs 80 zu erleichtern, wenn sich in dem Gehäuse Ol oder ein anderes Schmier- und Kühlmittel befindet.

Das Kupplungsdruckorgan 78 ist ebenfalls konzentrisch zur AusgangBwelle 46 angeordnet und drehschlüssig, Jedoch axial verschiebbar mit dieser Welle verbunden. Es ist auf einer Lagerhülse 138 verschiebbar geführt, welche auf der Welle sitzt. Die drehschlüssige Verbindung mit der Welle 46 wird durch eine Nut-Pederverbindung 140 zwischen Druckorgan 78 und Kupplungsmuffe 84 bewirkt. Letztere weist an ihrem Umfang axial verlaufende Aussparungen für die Aufnahme von Druckfedern 142 auf, welche sich gegen das Kupplungsdruckorgan 78 legen und dieses in Richtung auf die Bremsvorrichtung drücken.

Zwischen den Druckorganen 78 und 80 ist ein aus einem Wälzlager bestehendes Lager 144 angeordnet, so daß die beiden Druckorgane gegeneinander Drehbewegungen ausführen können. Es ist erkennbar, daß die beiden plattenförmigen Druckorgane 78 und 80 über das Lager 144 drehbar, Jedoch axial verschiebbar gekoppelt sind. Das Lager 144 besteht aus einem an dem Druckorgan 78 angeordneten inneren Laufring 146 und einem an dem Druckorgan 80 angeordneten äußeren Laufring sowie zwischen diesen Lauiringen befindlichen Wälzkörpern 150, welche aus Kegelrollen bestehen und zwischen den Laufringen in axialer und radialer Richtung eingeschlossen sind. Eine Relativdrehung zwischen den beiden Druckorganen ist erforderlich, da das Druckorgan 60 gegenüber der Ausgangswel-

le 46 feststehend engeordnet ist, während des Druckorgan 78 mit der Ausgangswelle drehbar ist.

In der Betriebsstellung befinden sich die verschiedenen Teile des Antriebsmechanismus in der in Fig. 5 voll ausgezeichneten Position, wenn die Bremse geschlossen und die Kupplung gelüftet ist. Das Druckorgan 80 wird debei von den Druckfedern 130 in Richtung suf die feststehende Widerlagerplatte 110 gedrückt, wobei die Lamellen der Bremse in Bremsstellung liegen. Des Druckorgan 78 ist dagegen von den Kupplung si aaiell en 82 axial abgehoben, so daß die Lamellenkupplung gelüftet ist. Infolgedessen wird die Drehbewegung der Eingangswelle 56 über das Zahnrad 68 auf die Kupplungslamellen 100 übertragen, die sich dabei gegenüber der Ausgengswelle 46 und. den hiermit drehschlüssig verbundenen Kupplungslamellen 82 frei drehen.

Um die Ausgangswelle 46 in Drehung zu versetzen, wird Druckluft oder ein anderes Druckmedium über den Gehäuseeinlaß 128 in die Zylinderkammer 77 eingefülirt, wodurch der Stellkolben 76 axial verstellt wird und damit die Druckorgane 80 und 78 in die strichpunktiert angedeutete Position gebracht werden (Fig. 5)· Diese Axialverstellung erfolgt gegen die Rückstellkraft der Drxickfedern 1JO und 142. Bei dieser Verstellbewegung wird das Bremsdruckorgan 80 von dem Bremsscheibenpaket abgehoben _t wodurch die Bremse gelüftet wird. Zugleich wird das Kupplungsdruckorgan 78 gegen das Lamellenpaket der Kupplung gepreßt, so daß die Lamellenkupplung geschlossen

wird, über das Zahnrad 68 lind die geschlossene Lamellenkupplung wird somit die Ausgangswelle 46 angetrieben. Hierbei dreht sich das Druckorgan 78 gegenüber dem Druckorgan der Bremsvorrichtung, was durch das zwischen diese Teile eingeschaltete Drehlager 144 ermöglicht wird. Die von der Welle 46 getragenen Bremsscheiben 102 drehen sich relativ zu den Bremsscheiben 120.

Sobald der Druck in der Zylinderkanuner 77 des Stellkolbens nachläßt, stallen die Druckfedern 130 und 142 den Stellkolben 76 und die hiermit mechanisch verbundenen Teile in die Ausgangsstellung zurück. Dabei wird das Kupplungsdruckorgan 78 von dem Lemellenpaket abgehoben, wodurch die Lamellenkupplung geöffnet wird. Zugleich wird das Bremsdruckorgan gegen das Bremsscheibenpaket der Bremsvorrichtung gedruckt, so daß die Bremsvorrichtung betätigt und die Ausgangswelle 46 abgebremst wird.

Wie Fig. 2 zeigt, ist die Zylinderkainmer hinter dem Stellkolben 76 über eine Entlüftungsöffnung oder ein Entlüftungsventil 152 zur äußeren Atmosphäre hin geöffnet, so daß sich der Stellkolben in dem Gehäuse in axialer Richtung frei verstellen kann» Die öffnung der Zylinderkammer hinter dem Stellkolben kann, falls erwünscht, mit Vorteil dazu verwendet werden, um einen über den Bremsdruck der Federn 13O und 142 hinausgehenden Bremsdruck an der Bremsvorrichtung zu bewirken. Zu diesem Zweck wird die Entlüftungsöffnung an eine Druckmittelquelle angeschlossen, um ein Druckmittel

in die Zylinderkammer einzuführen und damit den Bremsdruck zu erhöhen. Eine solche Druckmittelbeauf schlagring des Stellkolbens kann auch dazu verwendet werden, um eine unbeabsichtigte Betätigung des Stellkolbens in Kupplungsschließrichtung au verhindern.

Die Verwendung von zwei Sätzen an Druckfedern 13O und 142 but Erzielung der Bremskraft hat den Vorteil, daß die Belastung des Lagers 144 bei geschlossener Kupplung sehr klein gehalten wird. Außerdem ergibt sich in diesem Fell eine äußerst geringe Belastung des Lagers 144 bei der Axialverstellung der Druckorgane unter der Wirkung der Federn 142, wodurch relative Axialverstellungen zwischen dem äußeren und inneren Laufring dieses Lagers verhindert werden.

Es ist erkennbar, daß die aus Druckplatten bestehenden Druckorgane 78 und 80 mechanisch gekoppelt baw. verriegelt sind, so daß Überschneidungen bei der Betätigung der Kupplung und der Bremse nicht auftreten können. Die Axialverschiebung des Stellkolbens und der Druckorgane 78 und 80 erfolgt ohne Änderung des Innenvolumens des Gehäuses des Antriebsmechanismus. Das Gehäuse kann daher im Betrieb mit einer Schmier- und Kühlflüssigkeit, wie 01, gefüllt sein, ohne daß hierdurch die Arbeitsweise der Vorrichtung beeinträchtigt wird. Der Stellkolben und die Zylinderkammer sind gegenüber der Kühl- und Schmiermittelfüllung des Gehäuses abgedichtet, so daß für die Beaufschlagung des Stellkolbens Druckluft verwendet

werden kann, während für die Kühlung und Schinieruiig ein hydraulisches Medium vorgesehen wird. Die Legerhalte- und Dichtvorrichtungen 49 und 64 verhindern ein Austreten des Schmier- und Kühlmittels aus dem Gehäuse an den Wellenöffnungen. Vorzugsweise wird mit einem durch das Gehäuse zirkulierenden flüssigen Kühl- und Schmiermittel gearbeitet, welches außerhalb des Gehäuses gekühlt und anschließend wieder in das Gehäuse zurückgeführt wird. Für die Zirkulation des Schmier- und Kühlmittels sind an dem Gehäuse Ein- und Auelaßöffnungen, wie die in Fig. 2 gezeigten Offnungen 154 und 156, vorgesehen.

Da zwischen die Eingangswelle 56 und die Ausgangswelle 46 eine Getriebeun' rsetzung in Gestalt des Zahnrades 68 eingeschaltet 1st, dreht sich die Ausgangswelle 46 mit einer Drehgeschwindigkeit, die kleiner ist als die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 56. Dies ermöglicht es, ein kleineres Schwungrad 28 zu verwenden, wodurch die Gesamtabmessungen des Antriebsmechanismus bei Wahrung der gewünschten hohen Schwungradenergie vermindert werden.

Claims (16)

Ansprüche

1. Antriebsmechanismus für Pressen mit in einem Gehäuse gelagerter Eingangs- und Ausgangswelle, mit einer zwischen Eingangs- und Ausgangswelle angeordneten Kupplungsvorrichtung und einer der Ausgangswelle zugeordneten Bremsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine die Kupplungsvorrichtung (72) und die Breite vorrichtung (7^0 wechselweise betätigende Schaltvorrichtung (76, 78, 80).

2. Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung (72) aus einer Lamellenkupplung besteht, die mit auf der zur Eingangswelle (56) parallelen Auegangswelle (46) drehschlüssig angeordneten Kupplungelamellen (82) und hiermit zusammenwirkenden, an einem mit der Eingangswelle (56) über eine Getriebeuntersetzung (68) drshschlüssig gekuppelten Lamellenträger (92) angeordneten Kupplungelamellen (100) versehen ist.

3. Antriebsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung für die Kupplungsvorrichtung (72) und die Bremsvorrichtung (74) ein gemeinsames Schaltglied (76) aufweist.

4. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet j daß die Schaltvorrichtung einen im Gehäuse (34·, 36, 38) angeordneten druckmittelbeaufschlagbaren Stellkolben (76) als Schaltglied aufweist.

5. Antriebernechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stellkolben (76) eine die Lamellenkupplung in Ausrückrichtung belastende Vorspannvorrichtung (150, 14?) zugeordnet ist.

6. Antriebsmechanismus nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung (74) aus einer Scheiben- bzw. Lamellenbremse besteht, die von dem unter der Vorspannkraft verstellbaren Stellkolben (76) unter gleichzeitigem Ausrücken der Lamellenkupplung einschaltbar ist und aus mit der Ausgangswelle (46) drehschlüssig verbundenen Lamellen (102) und hierciit zusammenwirkenden, am Gehäuse drehschlüssig abgestützten Lamellen (120) besteht, wobei die Bremse durch Druckbeaufschlagung des Stellkolbens lüftbar ist.

7· Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Eingangswelle (56) angetriebene Lamellenträger (92) der Lamellenkupplung ein zu der Ausgangswelle (46) konzentrisches, im Gehäuse gelagertes Sahnrad (68) aufweist, welches über ein mit ihm im Eingriff stehendes, auf der Eingangswelle sitzendes Zahnrad (66) angetrieben ist.

8. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung (72) eine an der Auegangswelle (46) angeordnete Kupplungswidörlagerplatte (9C) aufweist und der Stellkolben (76) der Schaltvorrichtung aus einem zu der Ausgangswelle (46)

konzentrischen, axial beweglichen Ringkolben besteht.

9. Antriebsmechanismus nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung (72) ein mit der Ausgangswelle (46) drehbares und gegenüber dieser axial verstellbares ringförmiges Kupplungsdruckorgan (78) aufweist, welches gegenüber dem Stellkolben (76) drehbar und mit ihm axial beweglich gekoppelt ist.

10. Antriebsmechanismus nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kupplungsdcuckorgan (78) und dem Stellkolben (76) ein Wälzlager (144) angeordnet ist.

11. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsvorrichtung (74) eine an der Ausgangswelle (46) angeordnete Bremswiderlagerplatte (110) und ein die Bremslamellen gegen die Bremswiderlagerplatte drückendes, axial bewegliches Bremsdruckorgan (80) aufweist, welches mit dem Stellkolben (76) gekoppelt ist.

12. Antriebsmechanismus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsdruckorgan (80) mit dem Stellkolben (76) einstückig verbunden ist.

13. Antriebsmechanismus nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsdruckorgan (78) aus einer auf der Ausgangswelle (46) angeordneten, mit dieser drehbaren und gegenüber dieser axial beweglichen

Ringscheibe besteht, die gegenüber dem Stellkolben (76) drehbar und mit diesem axial beweglich gekoppelt ist, und daß das am Stellkolben (76) befestigte Bremsdruckorgan (60) mit dem Stellkolben axial beweglich ist.

14. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen der Kupplungsvorrichtung (72) und der Bremsvorrichtung (74) an der Ausgangswelle (46) in axialem Abstand angeordnet sind, wobei das Bremsdruckorgan (80) und das Kupplungsdruckorgan (78) zwisehen den inneren Lamellen der Brems- und Kupplungsvorrichtung angeordnet sind und der ringförmige Stellkolben (76) die Lamellen der Kupplungs- und Bremsvorrichtung umgreift.

15· Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannvorrichtung aus einer Federvorrichtung (130, 142) besteht.

16. Antriebsmechanismus nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung zwischen dem Stellkolben (76) und dem Gehäuse angeordnete Federn (130) aufweist.

17* Antriebsmechanismus nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung zwischen dem Kupplungsdruckorgan (78) und der Kupplungswiderlagerplatte (90) angeordnete Federn (142) aufweist.