PL106597B1 - Sprzeglo zwlaszcza do obrabiarek - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 25.11.1980 106 597 CZYTLLNlA IJr^.du Patentowego Int. Cl.2 F16D 67/04 Twórcy wynalazku: Franciszek Wirkowski, Stanislaw Cybulski, Stani¬ slaw Rusinek Uprawniony z patentu: Zaklady Elektrotechniki. Motoryzacyjnej „Zel- mot", Warszawa (Polska) Sprzeglo zwlaszcza do obrabiarek 2 Dziedzina techniki. Wynalazek dotyczy sprzegiel wyposazonych w dodatkowy hamulec do hamowa¬ nia czesci biernej sprzegla po jego rozlaczeniu, przeznaczonych zwlaszcza do obrabiarek a w szcze¬ gólnosci dotyczy sprzegiel tego typu, napedzanych za pomoca plynu pod cisnieniem.

Stan techniki. W obrabiarkach, zwlaszcza w ukladach napedu posuwów a w szczególnosci w ukladach napedowych zawierajacych mechanizm krzyza maltanskiego pozadane jest natychmiastowe zatrzymywanie napedu w przypadku rozlaczenia sprzegla. W tym celu stosowane sa sprzegla cierne, w których jedna z czesci, bierna lub czynna, po¬ laczona jest z tarcza cierna, zaciskana za pomoca cylindra pneumatycznego lub hydraulicznego mie¬ dzy dwoma tarczami, zwiazanymi z druga czescia sprzegla. Sprzegla te spelniaja w zasadzie prawid¬ lowo swoje funkcje, jednakze wada ich jest to, ze przy odciagnieciu tarcz zaciskajacych od tarczy ciernej sprzegla nie w kazdym przypadku naste¬ puje pelne wylaczenie sprzegla. Wprawdzie przy rozlaczeniu sprzegla przenoszony przez nie moment obrotowy spada niemal do zera, jednakze w szere¬ gu przypadków nie nastepuje pelne oderwanie tarczy ciernej od jednej z tarcz zaciskowych, w wyniku na przyklad przywarcia tarczy ciernej do jednej z tarcz napedzanych, w zwiazku z czym, zwlaszcza w przypadku malych oporów czesci bier¬ nej (napedzanej) sprzegla, moze byc ona — cho¬ ciazby przez krótki nawet okres czasu — nadal obracana. Ponadto nawet w przypadku pelnego i natychmiastowego Rozlaczenia czesci biernej i czynnej sprzegla, bezwladnosc czesci biernej i po¬ laczonych z nia mechanizmów powoduje dalszy, chociaz zanikajacy ich obrót. Jest to szczególnie niekorzystne w przypadku zastosowania sprzegla do precyzyjnych ukladów sterowania obrabiarek i innych maszyn, a zwlaszcza w ukladach o prze¬ rywanym ruchu skokowym w szczególnosci pola- io czonych z mechanizmem krzyza maltanskiego.

Znane jest wprawdzie z opisu swiadectwa autor¬ skiego ZSRR nr 475 479 rozwiazanie, w którym sprzeglo, polaczone jest z hamulcem w taki spo¬ sób, ze zwolnienie docisku silownika dociskajacego w tarcze cierna polaczona z walem biernym maszyny do powierzchni tarczy polaczonej z elementem na¬ pedzajacym przeciw naciskowi sprezyn powoduje pod dzialaniem tych sprezyn docisniecie tej samej tarczy ciernej do nieruchomej tarczy polaczonej z kadlubem maszyny, co powoduje zahamowanie tej tarczy ciernej i polaczonego z nim walu bier¬ nego maszyny, jednakze rozwiazanie to — jak wykazaly prace doswiadczalne — posiada wady, szczególnie dotkliwe przy wspólpracy tego rozwia- zania z mechanizmem krzyza maltanskiego.

Podstawowa wada znanego rozwiazania jest za¬ stosowanie jednej przesuwnej tarczy, zaopatrzonej z obu stron w elementy cierne, jako jednoczesnie elementu sprzegla i hamulca. Tarcza ta, polaczona w ze sterujacym nia silownikiem i sprezynami do- 106 597 \106 597 3 4 ciskowymi w czesci centralnej, dla uzyskania pew¬ nego jej docisku zarówno do tarczy hamulcowej jak i do tarczy napedzajaicej musi posiadac bardzo sztywna a zatem i ciezka konstrukcje, zwiekszaja¬ ca ,bezwladnosc mas wirujacych. Z drugiej znów" strony w przypadku przenoszenia duzych elemen¬ tów napedowych i hamowania — przy jedno¬ stronnym jedynie docisku do tarczy hamulca badz tarczy napedzajacej zmusza do nadania tarczy du¬ zej srednicy dla pomieszczenia okladzin ciernych o odpowiedniej powierzchni, co z kolei zwieksza znacznie jej moment bezwladnosci i calkowita bezwladnosc mas wirujacych, co jest szczególnie niekorzystne przy wspólpracy tego rodzaju urza¬ dzenia z mechanizmem z krzyzem maltanskim, gdzie wymagane jest niemal natychmiastowe i plynne wyhamowanie mas wirujacych; trudnosc uzyskania takiego szybkiego wyhamowania rosnie oczywiscie wraz ze wzrostem bezwladnosci mas wi¬ brujacych..

Dodatkowa wada, jaka wykazuje omawiane zna¬ ne rozwiazanie jest to, ze jakiekolwiek zwichrowa¬ nie przesuwnej tarczy ciernej umozliwia pelny kon¬ takt jej okladzin ciernych z wspólpracujacymi tar¬ czami napedzajaca i zwlaszcza tarcza hamulca.

Wiadomo jest, ze pelny kontakt calej powierzchni elementów ciernych jest warunkiem wlasciwej pracy sprzegla a w szczególnosci hamulca i brak tego kontaktu moze uniemozliwic natychmiastowe zatrzymanie biernych elementów maszyny i w kon¬ sekwencji doprowadzic do uszkodzenia szczególnie wrazliwych elementów mechanizmu krzyza mal¬ tanskiego.

Zadaniem wynalazku jest wyeliminowanie wy¬ mienionych wad znanego urzadzenia i stworzenie sterowanego pneumatycznie sprzegla i hamulca ciernego o niewielkich w stosunku do przeno¬ szonych elementów wymiarach promieniowych — a zatem malym momencie bezwladnosci — w któ¬ rym tarcze zaopatrzone w elementy cierne bylyby dostatecznie wiotkie i zaciskane zawsze pomiedzy dwoma elementami, co pozwoliloby na pewne i natychmiastowe wlaczanie i hamowanie elemen¬ tów biernych polaczonych z tym sprzeglo — hamulcem.

Istota wynalazku. Dla zrealizowania zadania, sprzeglo wedlug wynalazku stanowi zespól sprzegla . i hamulca sterowanych jednym wspólnym elemen¬ tem sterujacym. Obudowa sprzegla osadzona ko¬ rzystnie na wale czynnym polaczona jest z tarcza cierna, swobodnie lozyskowana na czesci biernej sprzegla. Tarcza cierna sprzegla zaopatrzona jest obustronnie w okladziny cierne i zaciskana moze byc .pomiedzy sztywno^osadzona na czesci biernej, bierna tarcza zaciskowa sprzegla .a tarcza zacis¬ kowa przesuwna osiowo na czesci biernej za po¬ moca polaczonego z nia elementu sterujacego. Ele¬ ment sterujacy zaopatrzony jest ponadto w druga tarcze zaciskowa, która wspólpracujac ze sztywno osadzona na czesci biernej sprzegla bierna tarcza zaciskowa hamulca zaciskac moze tarcza cierna hamulca, polaczona z jakimkolwiek nieruchomym elementem maszyny. W ten sposób osiowe przesu¬ niecie elementu sterujacego prowadzi albo do za¬ cisniecia miedzy tarczami dociskowymi tarczy cier¬ nej sprzegla i wlaczenia do ruchu czesci biernej sprzegla i polaczonych z nia mechanizmów albo tez do zacisniecia miedzy tarczami dociskowymi tarczy ciernej hamulca i w ten sposób do niemal natychmiastowego zatrzymania obrotów czesci bier¬ nej sprzegla, przy czym oczywiscie wlaczenie sprze¬ gla polaczne jest z jednoczesnym zwolnieniem ha¬ mulca i odwrotnie — wlaczenie hamulca polaczone jest z jednoczesnym wylaczeniem sprzegla.

Dzieki temu, ze tarcze cierne sprzegla i hamulca zaciskane sa zawsze albo miedzy bierna tarcza sprzegla a tarcza sprzeglowa elementu przesuwne¬ go albo miedzy tarcza hamulcowa elementu prze¬ suwnego, moga byc one wiotkie i osadzone osiowo- -przesuwnie, co zapewnia prawidlowa wspólprace calkowitych powierzchni ciernych i w efekcie szybkie i pewne sprzeganie i — zwlaszcza — hamo¬ wanie, a ponadto, dzieki uzyskaniu obu stron tarcz ciernych do przenoszenia momentów sprzegajacych badz hamujacych, ich wymiary promieniowe a za¬ tem i moment bezwladnosci moga byc — przy tych samych przenoszonych momentach znacznie mniej¬ sze niz w znanych rozwiazaniach.

Ruch elementu sterujacego powodujacy albo zwolnienie hamulca i wlaczenie sprzegla albo wy¬ laczenie sprzegla i wlaczenie hamulca wywolany jest za pomoca silownika napedzanego plynem pod cisnieniem, a wiec za pomoca silownika hydraulicz¬ nego lub pneumatycznego oraz dzialaniem spre¬ zyn powrotnych.

Cylinder silownika utworzony jest w ten znany sposób, ze na wspólpracujacej z hamulcem tarczy zaciskowej elementu sterujacego wykonany jest pierscieniowy rowek, z którym wspólpracuje od¬ powiedni pierscieniowy wystep na biernej tarczy zaciskowej hamulca, przy czym zewnetrzne po¬ wierzchnie cylindryczne rowka i wystepu uszczel¬ nione sa wzgledem siebie, dzieki czemu tworza zamknieta przestrzen do której mozna wprowadzic czynnik plynny (powietrze, gaz, ciecz itd.) pod cis¬ nieniem, co powoduje odsuniecie sie obu tarcz zaciskowych od siebie i w wyniku zwolnienia ha¬ mulca a w dalszym ruchu docisniecie drugiej z tarcz zaciskowych elementu sterujacego do tar¬ czy ciernej sprzegla i jej zacisniecie miedzy tarcza zaciskowa elementu sterujacego a bierna tarcza zaciskowa osadzona sztywno na czesci bier¬ nej sprzegla, co powoduje wlaczenie sprzegla. Ruch powrotny elementu sterujacego a w jego wyniku wylaczenie sprzegla i wlaczenie hamulca uzyskuje sie — po usunieciu czynnika plynnego z przestrze¬ ni miedzy tarczami zaciskowymi hamulca — pod wplywem sprezyn dociskajacych w znany sposób tarcze zaciskowa elementu sterujacego do tarczy zaciskowej hamulca za posrednictwem specjalnych sworzni.

Sprzeglo — hamulec wedlug wynalazku dzieki •o umozliwieniu pewnego wlaczania a w szczególnosci pewnego i szybkiego hamowania elementów bier¬ nych a takze dzieki znacznemu zmniejszeniu — w stosunku do przenoszacych takie same momenty znanych urzadzen — wymiarów promieniowych * i momentów bezwladnosci nadaje sie szczególnie SB 40 45 50106 597 do wspólpracy z mechanizmami wymagajacymi natychmiastowego hamowania przy wlaczeniu na¬ pedu, zwlaszcza zas do wspólpracy z mechanizma¬ mi z krzyzem maltanskim.

Objasnienie rysunków wynalazku. Wynalazek objasniony jest blizej na przykladzie wykonania przedstawionym na zalaczonym rysunku, pokazu¬ jacym przekrój podluzny sprzegla wzdluz jego osi obrotu.

Objasnienie przykladu wykonania wynalazku.

Zgodnie z wynalazkiem obudowa 1 sprzegla zamo¬ cowana jest na wale czynnym 2 potlaczonyjm z nie- pokazanym na rysunku silnikiem. We wnetrzu obudowy 1 zamocowane jest lozysko 3 w którym ulozyskowana jest koncówka walu biernego 4.

Obudowa 1 na swej zewnetrznej czesci posiada wyjecia 5 zabierajace zabieraki 6 tarczy ciernej 7 sprzegla, zaopatrzonej z obu stron w okladziny cierne 8 i 9. Tarcza cierna 7 za pomoca lozyska 10 osadzona jest obrotowo na piascie 11 czesci biernej sprzegla. Z piasta 11 jest sztywno zwiazana bierna tarcza zaciskowa sprzegla 28.

Z piasta 11 zwiazana jest równiez sztywno bier¬ na tarcza zaciskowa hamulca 12. Na piascie 11 czesci biernej sprzegla osadzony jest osiowo-prze- suwnie element sterujacy 13 posiadajacy postac zblizona do tulei zaopatrzonej na obu czolach w tarcze zaciskowe 14 i 15, z których tarcza zacisko¬ wa sprzegla 14 wspólpracuje z tarcza cierna 7 sprzegla a tarcza zaciskowa hamulca 15 wspólpra¬ cuje z tarcza cierna 16 hamulca, zamocowana do któregokolwiek nieruchomego' elementu maszyny i posiadajaca na obu czolach okladziny cierne 17 i 18.

W biernej tarczy zaciskowej hamulca 12 wyko¬ nany jest pierscieniowy wystep 19, odpowiadajacy pierscieniowemu rowkowi 20 wykonanemu w tar¬ czy zaciskowej hamulca 15 elementu sterujacego 13. Zewnetrzne powierzchnie cylindryczne wyste¬ pu 19 i rowka 20 uszczelnione sa za pomoca piers¬ cienia gumowego 21. Równiez wewnetrzna powierz¬ chnia elementu sterujacego 13 w stosunku do zew¬ netrznej powierzchni piasty 11 czesci biernej sprzegla uszczelniona jest za pomoca pierscienia gumowego 22. W ten sposób pomiedzy tarczami 12 i 15 tworzy sie szczelnie odgraniczona przestrzen K polaczona kanalami 23 i 24 w czesci biernej sprzegla i wale biernym 4 za zródlem czynnika roboczego, w opisywanym przykladzie ze zródlem sprezonego powietrza. Bierna tarcza zaciskowa ha¬ mulca 12 wyposazona jest ponadto w szereg swo¬ rzni 25, przeprowadzonych przez otwory w tarczy zaciskowej hamulca 15 elementu sterujacego 13 i zakonczonych gniazdami 26 stanowiacych oparcie dla sprezyn 27 dociskajacych tarcze zaciskowa ha¬ mulca 15 elementu sterujacego 13 do biernej tar¬ czy zaciskowej hamulca 12.

Dzialanie opisanego przykladu wykonania wed¬ lug wynalazku. Czynnik roboczy pod cisnieniem doprowadzony przewodami 23 i 24 do przestrzeni K powoduje odsuniecie tarczy zaciskowej hamulca elementu sterujacego 13 wbrew oporowi spre¬ zyny 27 od biernej tarczy zaciskowej hamulca 12 a tym samym zwolnienie zacisku tarczy ciernej IB U 40 45 85 90 hamulca 16 miedzy tarczami zaciskowymi 12 i 15 Lzwolnienie hamulca. Odsuniecie tarczy zaciskowej hamulca 15 od biernej tarczy zaciskowej hamulca 12 powoduje jednoczesnie przesuniecie elementu sterujacego 13 i docisniecie jego tarczy zaciskowej sprzegla 14 do tarczy ciernej 7 sprzegla i jej zacisniecie miedzy tarcza zaciskowa sprzegla 28, co w konsek¬ wencji powoduje wlaczenie sprzegla i przeniesienie momentu obrotowego z walu czynnego 2 na wal bierny 4. Wylaczenie sprzegla dokonuje sie przez odprowadzenie kanalami 23 i 24 czynnika robocze¬ go z przestrzeni K. Pod dzialaniem sprezyn 27 element sterujacy 13 zostaje odciagniety od tarczy ciernej 7 sprzegla, wobec czego w wyniku zwol¬ nienia zacisku tej tarczy ciernej 7 pomiedzy bier¬ na tarcza zaciskowa sprzegla 28 a tarcza zacisko¬ wa sprzegla 14 elementu sterujacego 13 sprzeglo zostaje wylaczone. Jednoczesnie dociagniecie pod dzialaniem sprezyn 27 tarczy zaciskowej hamulca do biernej tarczy zaciskowej hamulca 12 powo¬ duje zajcisniacie miedzy tymi tarczami tatrezy cier¬ nej hamulca 16 i natychmiastowe zatrzymanie cze¬ sci biernej sprzegla.

Claims (3)

Zastrzezenia patentowe

1. Sprzeglo cierne ze sterowaniem plynem pod cisnieniem, zwlaszcza do obrabiarek posiadajace: obudowe, polaczona z jednym z walów ukladu napedowego, korzystnie z walem czynnym (nape¬ dzajacym), która polaczona jest ze swobodnie lo¬ zyskowana na drugim z walów, korzystnie na wale biernym (napedzanym) tarcza cierna sprzegla, osa¬ dzona sztywnie na czesci biernej tarcze zaciskowa wspólpracujaca z tarcza cierna sprzegla nierucho¬ ma, polaczona z nieruchomym elementem maszyny tarcze cierna hamulca, osadzona sztywnie na czesci biernej tarcze zaciskowa hamulca oraz osadzony osiowo-przesuwnie na czesci biernej sprzegla ele¬ ment sterujacy, znamienne tym, ze element steru¬ jacy (13) zaopatrzony jest z obu stron w tarcze zaciskowe (14) i (15) z których tarcza (14) wspól¬ pracuje z tarcza cierna (7) sprzegla i bierna tarcza zaciskowa (28) sprzegla a tarcza (15) wspólpracuje z tarcza cierna (16) hamulca i bierna tarcza zacis¬ kowa (12) hamulca, przy czym tarcze (12) i (28) i element sterujacy (13) wraz z tarczami zacisko¬ wymi (14) i (15) sa wzgledem siebie osadzone w sposób uniemozliwiajacy ich wzajemny obrót.

2. Sprzeglo wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze w tarczy zaciskowej (15) elementu sterujacego (13) sprzegla wykonany jest pierscieniowy rowek (20), którego zewnetrzna powierzchnia cylindryczna tworzy gladz cylindryczna z zewnetrzna powierz¬ chnia cylindryczna pierscieniowego wystepu (19) wykonanego na biernej tarczy zaciskowej hamulca (12) i tworza w ten sposób cylinder silownika po¬ ruszanego plynem pod cisnieniem.

3. Sprzeglo wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze bierna tarcza zaciskowa hamulca (12) posiada sze¬ reg sworzni (25) zakonczonych gniazdami (26) sta¬ nowiacymi oparcie dla sprezyn (27; do biernej tarczy zaciskowej hamulca (12). \106 597 LZGfraf. Z-d Nr & — tttfT/llO 116 egz. A4 Cena 45 zl