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Lamellen-Reibungskupplung für Pressen, Scheren und ähnliche Maschinen
Gegenstand der Erfindung ist eine Lamellen-Reibungskupplung, wie sie zum stoßfreien
Ein-und Ausrücken von mechanischen Pressen, Scheren u. dgl. verwendet wird. Bei
den bekannten Kupplungen dieser Art wird der Anpreßdruck über Kniehebel oder Kurven
auf die Reibscheiben übertragen. Dabei hat es sich jedoch als nachteilig erwiesen,
daß das Drehmoment schon bei geringem Verschleiß der Reibscheiben ganz erheblich
nachläßt, so, daß die Kupplungen häufig nachgestellt werden müssen. Andererseits
besteht die Gefahr einer zu starken Vergrößerung der Einrückkraft bei zu scharfem
Einstellen der Kupplung. Die Betriebssicherheit der Maschine leidet unter den auftretenden
großen Schwankungen zwischen der Einrückkraft - und dementsprechend dem Drehmoment
- unmittelbar nach dem Nachstellen der Kupplung und der Einrückkraft bei abgenutzter
Reibfläche. Außerdem ist die Einrückkraft bei diesen Kupplungen schon an sich unverhältnismäßig
groß, so daß die Bedienung bei häufigerem Einrücken schnell ermüdet.
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Diese Nachteile werden erfindungsgemäß nun dadurch vermieden, daß
die Kupplungsfedern unmittelbar, ohne Zwischenschaltung von Hebeln, auf die Reibscheiben
wirken und das Ausrücken der Kupplung durch Spannen, ihr Einrücken durch Entspannen
der Federn unmittelbar bewirkt wird.
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Erfindungsgemäß wird zur Durchführung dieses allgemeinen Erfindungsgedankens
vorgeschlagen,
daß eine Ein- und Ausrückstange in der hohlgebohrten
Kupplungswelle untergebracht und mit ihr durch ein steilgängiges Gewinde derart
verbunden ist, daß die Kupplung durch eine Relativbewegung zwischen der Kupplungswelle
und der Stange zum Ein- und Ausrücken gelangt. Dadurch wird bei der Benutzung weicher
Federn erreicht, daß selbst bei großem Verschleiß der Reibflächen das Drehmoment
sich nicht wesentlich verringert, wie auch die Einrückkraft praktisch unverändert
bleibt.
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Die Erfindung kann vorteilhaft in der Weise verwirklicht werden, daß
eine von der über die Kupplung angetriebenen Maschinenwelle mittels einer Kurvenscheibe
od. dgl. gesteuerte Bremse, vorzugsweise Bandbremse, auf der Stange angeordnet ist,
durch die die Kupplung bei Erreichen einer bestimmten Stellung der angetriebenen
Welle durch Festbremsen der -Stange selbsttätig ausgerückt wird. Dabei wirkt die
Kurvenscheibe zweckmäßig auf das freie Ende eines aus zwei gelenkig miteinander
verbundenen Hebeln bestehenden, ortsfest gelagerten Armes ein, dessen Hebel durch
eine ausrückbare Klinke miteinander gekuppelt sind, wobei das Zugorgan der Bandbremse
an das Gelenk der Hebel angeschlossen ist. Vorteilhaft kann die Anordnung so getroffen
werden, daß das Steuergestänge zum Ausrücken der Klinke mit dieser über eine zweite
Klinke gekuppelt ist, die beim Ausrücken der ersten Klinke so gesteuert wird, daß
sie nur durch Zurückbewegung des Steuergestänges wieder in ihre Kuppelstellung gelangen
kann.
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In der Zeichnung -ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt,
und zwar zeigt Fig. I einen Längsschnitt durch die Kupplung, Fig. 2 -.eine Seitenansicht
der Bremsvorrichtung und ihrer Betätigung, Fig. 3 eine andere Ausführungsform der
Vorrichtung zum Betätigen der Bremse in Verbindung mit einer Ein-Hub-Sicherung.
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Bei dem in Fig. I veranschaulichten Ausführungsbeispiel erfolgt der
Antrieb der Arbeitsmaschine, z. B. einer Presse, über die als Schwungmasse ausgebildete
Riemenscheibe I, die fest mit einer Kupplungslamelle 2 verbunden und drehbar auf
der Hohlwelle 3 gelagert ist. Unter dem Druck der Kegelfedern 4 legen sich bei eingerückter
Kupplung gegen die Lamelle 2 beiderseits Reibflächen 5 und 6 an, von denen letztere
in kraftschlüssiger Verbindung mit der Hohlwelle 3 steht. Über diese geht der Kraftfluß
dann weiter auf das aufgekeilte Ritzel 7 und das Vorgelegerad 8 zur Abtriebswelle
9, die beispielsweise über einen Kurbelzapfen Io den Antrieb der Arbeitsmaschine
bewirkt. Die Bohrung der Hohlwelle 3 dient als Führung für eine Ein- und Ausrückstange
i i, die über ein steilgängiges Gewinde in die undrehbar mit der Hohlwelle 3 verbundene
Gewindebüchse 12 einfaßt. Auf der Ausrückstange II sitzt innerhalb eines fest mit
dem Maschinenständer verbundenen Schutzkastens 13 eine Bremsscheibe 14, deren Bremsband
15 über eine noch näher zu beschreibende Steuereinrichtung von einer auf der Abtriebswelle
9 befestigten Kurvenscheibe 16 aus zu spannen bzw. zu lüften ist. Die eine Seitenwand
17 des Schutzkastens 13 dien i als Reibfläche für eine mit der Hohlwelle 3 fest
verbundene Scheibenbremse 18.
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Zum Ausrücken der Kupplung wird die sich bei eingerückter Kupplung
-frei mitdrehende Bremsscheibe 14 durch Spannen des Bremsbandes 15 bis zum Stillstand
abgebremst. Die zunächst noch weiterumlaufende Hohlwelle 3 bewirkt dabei über die
Gewindebüchse I2 eine Relativbewegung zwischen der Welle 3 und der Ein- und Ausrückstange
i i, wobei sich die letztere in die Gewindebüchse 1.2 hineinschraubt und mit ihrem
freien Ende I9 die Kupplungslamellen 5 und 6 gegen den Druck der Kegelfedern 4 lüftet.
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Das Einrücken der Kupplung erfolgt durch Lüften der Bandbremse 14,
15. Der Druck der Kegelfedern 4 kann dann auf die freigegebene Stange II wirken
und schiebt diese drehend durch das Steilgewinde der Büchse I2, so daß die Hohlwelle
3 und die Stange II wiederum eine Relativbewegung gegeneinander ausführen, unter
deren Wirkung die Scheibenbremse 17, 18 gelüftet wird. Gleichzeitig werden die Kupplungslamellen
5 und. 6 durch den Druck der Kegelfedern 4 gegen die Lamelle .2 der Riemenscheibe
angepreßt und damit die Kupplung eingerückt.
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Im Gegensatz zu den bekannten Kupplungen erfordert die Betätigung
der Reibungskupplung nach dieser Erfindung nur sehr- geringe und vor allen Dingen
in der Größe stets gleichbleibende Steuerkräfte. Dies wird dadurch erreicht, daß
das Ein-und Ausrücken der Kupplung durch Lüften bzw. Spannen des Bremsbandes
15 von der Abtriebswelle 9 aus unter Zwischenschaltung einer besonderen Steuervorrichtung
erfolgt,- die . in den Fig. 2 und 3 in zwei verschiedenen Ausführungsbeispielen
dargestellt ist.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das ablaufende Ende des Bremsbandes
15 unter Zwischenschaltung einer Druckfeder 2o an dem Gelenkpunkt 2i eines Winkelhebels
eingehängt, der aus zwei starr miteinander verbundenen Hebeln 22 und 23 gebildet
ist. Bei ausgerückter Kupplung, d. h. bei auf der Bremsscheibe 14 aufliegendem Bremsband
15 stützt sich der Hebelarm 22 über eine Rolle 24 gegen die Kurvenscheibe 16 und
über den Hebelarm 23 gegen eine Klinke 25 ab, die vom Fußtritthebel 26 aus über
ein Gestänge 27 und den Hebel 28 um den Drehpunkt 29 auszuschwenken ist. Der Winkelhebel
22, 23 ist im Punkt 21 an einem Gabelhebel 30 und dieser seinerseits in einem
Lagerblock 3 i gelagert.
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Beim Niederdrücken des Fußtritthebels wird die Klinke 25 zurückgeschwenkt,
der Gelenkpunkt 21 wandert zusammen mit dem Bremsband 15 um eine gewisse Strecke
abwärts und lüftet dabei die Bandbremse 14, 15. Die Kupplung rückt sich infolgedessen
unter dem Druck der Kegelfedern 4- ein. Wird der Fußtritthebel nun losgelassen,
so schwenkt die Klinke 25 zurück, bis sie gegen das freie Ende des Hebels 23 anliegt.
Da die Kurvenscheibe 16 zusammen mit der Abtriebswelle 9 umläuft, kommt schließlich
ihr niedrigerer Teil zum
Anlaufen gegen die Rolle 24, wobei letztere
abwärts wandert. Dabei schwingt das freie Ende des Hebels 23 so weit nach oben hin
aus, daß die Klinke 25 wieder unter letzteren einrasten kann. Kommt nun nach Beendigung
des Hubes der Kamm der Kurvenscheibe 16 wieder unter die Rolle 24, so werden der
Hebelarm 22, 30 und der Gelenkpunkt 21 angehoben und das Bremsband unter
Zusammendrücken der Feder 2o gespannt, wodurch die Kupplung in der beschriebenen
Weise ausgerückt wird. Bei der Ausführung nach Fig. 2 bleibt mithin die Kupplung
so lange eingerückt, wie der Fußtritthebe126 niedergedrückt wird. Das Ausrücken
der Kupplung erfolgt erst nach Freigabe dieses Hebels.
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Um nun z. B. die Presse nach jeweils einem einzigen Arbeitshub mit
Sicherheit zum Stillstand zu bringen, ist es erforderlich, die mit dem Winkelhebel
22, 23 zusammenwirkende Klinke 25 nach dem Ausklinken vom Fußtritthebel 26 zu entkuppeln.
Das geschieht zweckmäßig durch Zwischenschaltung einer an sich bekannten Ein-Hub-Sicherung.
Eine Möglichkeit hierzu veranschaulicht Fig. 3. Auch bei dieser Ausführung ist das
Bremsband 15 über eine Druckfeder 32 an dem Gelenkpunkt 33 eines Winkelhebels eingehängt,
dessen Hebelarme mit 34 und 35 bezeichnet sind. Hebel 34, 41 legt sich mit der Rolle
36 gegen die Steuerkurve 16, während sich der Hebelarm 35 bei gespanntem Bremsband,
also ausgerückter Kupplung, gegen die Nase 37 des über die Druckfeder 38 abgefederten
Klinkenhebels 39 abstützt, dessen Drehpunkt 4o entsprechend Fig. 2 in einem nicht
dargestellten Lagerbock liegt. Der Gabelhebel 41 stellt die Verbindung zwischen
den Drehzapfen 40 und 33 dar. Der Einrückhebel 42, der über ein Gestänge 43 mit
einem Fußtritthebel od. dgl. gekuppelt ist, trägt eine weitere, durch die Druckfeder
44 abgefederte gegabelte Klinke 45, die um den Bolzen 46 schwenkbar ist und aus
der Klinkennase 47 und dem Nocken 48 besteht. Die Klinkennase 47 wirkt mit einer
entsprechenden Rast im Klinkenhebel 37, 39 zusammen, während der Nocken 48 mit einem
Nocken 49 des Gabelhebels 41 zusammenarbeitet.
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Die Wirkungsweise dieser Anordnung entspricht im wesentlichen der
der Ausführung nach Fig.2 der Zeichnung. Beim Niederdrücken des Fußhebels schwenkt
die Klinkennase 47 den Klinkenhebel 37, 39 aus, so daß der Gelenkbolzen 33 zusammen
mit dem Bremsband 15 nach unten wandert. Der Gabelhebel 41 stellt sich dabei schräg
und drückt mit seinem Nocken 49 gegen die Federspannung 44 den Nocken 48 der zweiten
Klinke 45 seitlich ab, wobei die Klinkennase 47 aus ihrer Rast herausgehoben wird.
Die Kupplung ist nunmehr eingerückt. Kommt der niedrige, d. h. der ablaufende Teil
der Kurvenscheibe unter die Rolle 36, so rastet die Klinkennase 37 unter dem Druck
der Feder 38 unter den Hebel 35 ein, so daß der Gelenkpunkt 33 und zusammen mit
ihm das Bremsband angehoben, d. h. gespannt wird, sobald der Kamm der Kurvenscheibe
16 gegen die Rolle 36 anläuft. Die Kupplung ist nunmehr ausgerückt. Ein neuer Maschinenhub
kann erst wieder eingeleitet werden, nachdem vorher der Fußtritthebel losgelassen
bzw. zurückbewegt worden ist, weil erst dann die Klinkennase 47 in ihre Rast im
Klinkenhebel 39 einzurasten vermag.