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Drehkeilkupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehkeilkupplung,
besonders für Pressen. Bei den an Pressen meist verwendeten Drehkeilkupplungen war
es nicht möglioh, die Kupplung während des Niedergangs der Maschine, also während
des gefährlichsten Teils des Arbeitshubes, auszurücken, die Maschine also stillzusetzen.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, dem dadurch abzuhelfen, daß der Drehkeil durch
die Relativbewegung zwischen einer Bremsscheibe und einer zugleich mit dieser zu
bremsenden Losscheibe auslösbar gemacht wurde; dabei wurde zugleich vorgeschlagen,
die Auslösemöglichkeit während des Hochgehens des Stößels durch eine die Bremse
offen haltende Kurvenscheibe aufzuheben und den Stillstand des Stößels in der oberen
Totpunktstellung durch eine Rast zu sichern. Die Erfindung hat es sich zum Ziel
gesetzt, den bei einer derartigen Kupplung beim Einrasten in der oberen Totpunktstellung
auftretenden Stoß, also den Auslaufstoß, in einstellbarer Weise zu dämpfen und dabei
zugleich zu sichern, daß durch die Bremswirkung vor Erreichen des oberen Totpunkts
unter allen Umständen der Drehkeil ausgerückt wird, auch dann, wenn das Bedienungsgestänge
der Maschine in Einrückstellung gehalten bleibt oder aus sonstigen Gründen nicht
in die Ausrückstellung zurückgeht.
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Die Erfindung besteht dementsprechend zunächst darin, daß eine Einrichtung
zum selbsttätigen Auslösen der Bremse zu einem einem wählbaren Winkel vor dem Erreichen
einer gewünschten Endstellung der Kupplungswelle entsprechenden Zeitpunkt vorgesehen
ist.
Bei einer Ausführungsform ist die Bremse durch eine Kurvenscheibe
auslösbar, die in verschiedenen, z. B. durch eine Kupplung mit genügend feiner Zahnfolge
gegebenen Winkellagen gegenüber der Kupplungswelle feststellbar ist.
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Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die geöffnete, unter
der Wirkung eines Kraftspeichers, vorzugsweise von Federn, stehende Bremse von der
Kurvenscheibe aus von dem sie offen haltenden Bedienungsgestänge der Maschine abkuppelbar
ist.
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Bei einemAusführungsbeispiel ist das dieBremse offen haltende und
ihr Schließen zulassende Organ ein Schlitten, der durch Gelenkhebel mit Bremsbacken
tragenden, unter Federwirkung stehenden Bremsbügeln getrieblich verbunden ist und
der mit einem zweiten, mit dem Bedienungsgestänge der Maschine verbundenen Schlitten
durch eine Klinke lösbar gekuppelt ist, die von der Kurvenscheibe aus über ein Gestänge
so ausrückbar ist, daß sie den ersten Schlitten freigibt.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung läßt sich die getriebliche Verbindung
zwischen Kurvensdheibe, Gestänge und Klinke zwecks Einschaltung von, Dauerlauf wahlweise
unterbrechen.
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Weitere Merkmale ergeben sich aus der folgernden Beschreibung in Verbindung
mit den Ansprüchen und der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel zeigt.
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Fig. i ist eine Stirnansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten
Kupplung und Fig. 2 ein zugehöriger Querschnitt.
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Auf der Kupplungswelle i ist das angetriebene Zahnrad oder Schwungrad
2 drehbar gelagert, in dessen Nabe eine Rasterbuchse 2' befestigt ist. Die Welle
und, das Antriebsrad lassen sich durch einen Drehkeil 3 an sich bekannter Ausbildung
kuppeln, dessen wirksamer Teil etwa halbkreisförmigen Querschnitt hat und, wenn
entkuppelt ist, von einer entsprechenden Nut in der Welle aufgenommen wird, während
in der Kupplungsstellung der wirksame Teil des Drehkeils so verstellt ist, daß er
in eine der Ausnehmungen eingreift, die in der mit der Schwungradnabe verbundenen
Rasterbuchse 2' angebracht sind. Wenn der Weg, der zwischen Entkuppeln und Wiederkuppeln
höchstens zurückgelegt werden kann, möglichst klein sein soll, wenn also das Einkuppeln
von jeder Stellung der Teile aus möglichst schnell erfolgen soll, sind mehrere,
z. B. sechs Kupplungsrasten vorzusehen. Mit dem Drehkeil ist ein Arm 4, der Mitnehmer,
verbunden. Auf der Welle i ist eine Bremsscheibe 5 befestigt, und auf deren Nabe
ist eine Losscheibe 6 gleichen Umfangs drehbar gelagert. Der Mitnehmer 4 ragt in
Ausschnitte -der Brems- und der Losscheibe 6 hinein. Beim Ausrücken des Drehkeils
ist das Ausschwenken des Mitnehmers durch den Ausschnitt in der Bremsscheibe 5 begrenzt,
beim Einrücken durch den Drehkeil selbst. Im Mitnehmer 4 ist ein Stift 7 befestigt,
an dem eine Einrückfeder8angreift, deren anderes Ende mit der Bremsscheibe 5 verbunden
ist. Soweit die Wirkung dieser Feder darin besteht, die Losscheibe 6 gegenüber :der
Bremsscheibe 5 zu verdrehen, kann sie durch weitere, nicht gezeichnete, zwischen
den Scheiben 5 und 6 angebrachte Federn unterstützt sein.
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Um den Umfang der Scheiben 5 und 6 sind Bremsbügel 9 und io herumgeführt,
die um einen Zapfen 49 schwenkbar gelagert sind. In die Bremsbügel sind Bremsbacken
i i eingesetzt, die mit einem Bremsbelag i2 versehen sind. Durch einen Schieber
13 lassen sich die Bremsbügel 9 und io entgegen der Wirkung der Bremsfedern 46 vom
Umfang der Scheiben 5 und 6 fernha-lten. Mit dem im folgenden ,als oberer Schieber
bezeichneten Schieber 13 ist ein zweiter, 3m folgenden als unterer Schieber bezeichneter
Schieber 14 lösbar gekuppelt, und zwar mittels einer Klinke 16, die um einen an
dem Schieber 14 angebrachten Bolzen 15 schwenkbar gelagert ist und in der Stellung,
in .der sie die Schieber 13 und 14 miteinander kuppelt, über einen nockenartigen
Ansatz 17 des oberen Schiebers greift. Beide Schieber sind meinem mit ,dem Maschinengestell
fest verbundenen Gehäuse 18 geführt, aus dem ein Ansatz 19 des unteren Schiebers
herausragt. Über zwei Laschen 20 eist dieser Ansatz @mit dern Gelenkbolzen
21" eines kurzen Ei.urüdkhebelarmes 22 verbunden, der auf einer Welle 23
befestigt ist, .die auch einen langen Einrückhebel 24 trägt, an dessen Ende über
einen Gabelkopf 25 das Bedienungsgestänge zum Ein- und Ausrücken der Maschine angreift.
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Die Klinke 16 hat einen Ansatz 26, der mit einem Daumen 2t7 zusammenwirkt,
der auf einer Welle 28 befestigt ist. Am Ansatz 26 greift eine Feder 52 an, die
bestrebt ist, die Klinke 16 im Eingriff zu halten. Die Welle 28 ist in einem Lagerbock
29 und im Führungsgehäuse 18 am Maschinengehäuse gelagert. Auf dem anderen Ende
der Welle 28 ist ein Hebel 30 befestigt, an den ein Gewindekopf 31 aasgelenkt
ist. In diesen :ist eine Zugstange 32 eingeschraubt, deren oberes Ende in einem
Gabelkopf 33 durch einen Bolzen 56 lösbar gehalten ist. Der Bolzen 56 hat eine halbzylindrische
Aussparung 57 vom Halbmesser der Stange 32. Die Stange 32 hat eine halbzylindrische
Aussparung 58 vom Halbmesser ,des Bolzens 56. In seiner einen Stellung greift der
Bolzen 56 mit seinem unverletzten Zylindermantel in die Aussparung 58 ein. und hält
so die Stange 32 im Kopf 33 fest. Wird er aus dieser Stellung um i8o'° verschwenkt,
so gibt die Aussparung 57 des Bolzens 56 die Stange 32 frei (vgl. Fig. 3). Der Gabelkopf
33 ist bei 34 an einem um den Bolzen 35' schwenkbaren Hebel 35 aasgelenkt, der an
seinem Ende eine Rastrolle 36 trägt. Der Bolzen 35' ist am Maschinenständer befestigt.
Die Rolle 36 wirkt 'mit einer Kurvenscheibe 37 zusammen, die über die Klauen 38
und 39 mit einem Bund 4o der Welle i in wählbaren Winkelstellungen kuppel:bar ist.
Wird die Rolle 36 durch die Kurve 37 angehoben, so wird die Klinke 16 ausgerückt,
wonach der obere Schieber in die Stellung geht, in der sich die Bremse schließt,
vorausgesetzt, daß der Bolzen 56 in der Stellung war, in der er die Zugstange 32
im Gabelkopf 33 festhielt. Im anderen Fall bleibt das Anheben des Hebels 35 durch
die Kurve 37 wirkungslos (Dauerlauf). Zweckmäßig
ist der Bolzen
56 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Betätigungsglied verbunden, mnit
dessen Hilfe er in die eine.oder andere Stellung gebracht werden kann.
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Auf der Bremsscheibe 5 ist ein Kurvenring 5o einstellbar befestigt.
Mit diesem wirkt eine Roll 41 zwsaramen, die an dem Schieber 13 gelagert ist, derart,
daß die Bremse während des Hochganges des Stößels offen gehalten wird. In der oberen
Totpunrnktstellung wird die Welle dadurch festgehalten, daß in dieser Stellung ein
unter der Wirkung einer Feder 54 stehender, im Gehäuse 18 geführter Daumen 53 in
eine Rast der dann festgebremsten Losscheibe 6 eingreift.
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In dem Schieber 13 sind Gelenkpfannen 42 vorgesehen, in welche Gelenkhebel
43 eingreifen. Diese sind um Bolzen 44 schwenkbar in den Bremsbügeln 9 und vo gelagert
und stehen über Druckstücke 45 unter der Wirkung von Druckfedern 46. DieFedern lassen
sich mit Hilfe von Stopfschrauben 47 einstellbar vorspannen. Die Federn wirken im
Sinne des Schließens der Bremse, liefern also die Bremskraft. Das Schließen erfolgt,
sobald der Schieber 13 in seine obere, in Fig. i gezeichnete Stellung gehen kann,
in der die Gelenkhebel 43 schräg nach oben ausgeknickt sind. Die Hebel 43 sind zur
Achse der Körper 45 geneigt, so daß ein Teil der Kraft der Federn 46 den Schieber
13 nach obern bewegt und in der oberen Stellung hält.
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In der gezeichneten Bremsstellung ist der Drehkeil in der Welle versenkt;
es ist also ausgekuppelt. Die Einrückfeder 8 des Drehkeils ist gespannt, ebenso
wie etwaige sonstige zwischen den Scheiben 5 und 6 vorhandene Federn. Wird durch
Betätigung .des Bedienungsgestänges über den Hebel 24 eingerückt, so wird der Schieber
14 und damit über die Klinke 16 der Schieber 13 in Fig.,i nach unten gezogen; die
Bremse wird also über die Gelenkhebel 43 gelöst. Die Losscheibe 6 kann sich jetzt
gegenüber der Bremsscheibe 5 drehen, so daß die Einrückfeder 8 den Drehkeil 3 in
eine Rast der mit dem Schwungrad mitlaufenden Rastenbuchse hineindreht, sobald eine
solche Rast in eine hierfür geeignete Lage gelangt. Während des Niedergangs des
Stößels läßt sich die Kupplung durch Zurückführen des Bedienungsgestänges jederzeit
wieder ausrücken, weil hierdurch der Schieber 13 in Fig. i nach oben bewegt wird,
so daß die Scheiben 5 und 6 wieder gebremst werden, wobei bei Beginn der auf die
Scheibe 6 ausgeül)ten Bremswirkung der Ausschnitt der Scheibe 6 den Mitnehmer 4
zurückschwenkt und die Feder 8 wieder spannt. Die Kurve 5o läßt, wie erwähnt, das
Ausrücken während des Niedergangs des Stößels zu, während sie während des Hochgangs
des Stößels über die Rolle 41 den Schieber 13 in der ,die Bremsbügel offen 'haltenden
Stellung hält. In einem für die Auslaufbremsung ausreichenden Bereich vor dem oberen
Totpunkt ist jedoch der Durchmesser der Kurve 5o so weit verkleinert, daß in diesem
Bereich der Schieber 13 wieder in die Stellung gebracht werden kann, in der die
Bremse schließt. Dieser Bereich verkleinerten Durchmessers bildet zugleich die Rast
und sein Ende einen Anschlag für den Daumen 53, der ausgerückt wird, wenn der Schieber
13 in Fig. i abwärts -bewegt wird.. Der Sehieber 13 nimmt dabei den Daumen 53 mittels
eines Ansatzes 55 nach unten mit. Der Schieber 13 wird in dem erwähnten Bereich
vor dem oberen Totpunkt unabhängig von der vom Einrückgestänge bestimmten Lage des
unteren Schiebers 14 von der Kurve 37 und der Rolle 3,6 aus freigegeben, die in
der oben bereits erwähnten Weise durch Ausschwenken der Klinke 16 die Verbindung
zwischen den beiden Schiebern löst.
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Je nachdem, mit welcher Geschwindigkeit eine Presse arbeitet, und
je nachdem, wie schwer die bewegten Teile sind, also je nach den zu beherrschenden
bewegten Massen wird der zweckmäßige Auslaufbremsweg kleiner oder größer sein. Die
obere Totpunktlage soll -möglichst ohne Stoß erreicht, andererseits aber auch tatsächlich
erreicht werden, obwohl keine Nachteile eintreten, wenn der Stößel schon kurz vor
Erreichen des oberen Totpunkts, also vor dem Anschlagen des Daumens 53 infolge zu
starker Auslaufbremsung, zur Ruhe kommt. Diese Anpassung des Bremsweges ist durch
Winkelverstellung der Kurvenscheibe 37 gegenüber dem Wellenbund 4o möglich.