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Reibungskupplung mit Bremse für Pressen Mechanische Pressen, die in
der Metallindustrie zum Stanzen, Verformen, Prägen od. dgl. eingesetzt werden, sind
meist mit Schaltkupplungen ausgerüstet. An diese Kupplungen werden höchste Anforderungen
hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit und Sicherheit gestellt. Verlangt werden unter
anderem rasche Reaktion auf den Schaltvorgang, selbsttätige Einzelhubschaltung sowie
ein Durchlaufbetrieb der Presse. In jedem Falle werden unverzüglicher Stillstand
in jeder Stellung während des Stößelniederganges, also stufenloses Ausschalten und
unbedingtes zuverlässiges Abbremsen der Stößelbewegung ohne Nachlauf gefordert.
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Bekannte Pressenkupplungen, wie Drehteil- oder Gewindekupplungen,
mit stufenweiser Schaltmöglichkeit erfüllen die gestellten Ansprüche nicht. Pressen
mit derartigen Kupplungen können daher nicht als ausreichend Betriebs- und unfallsicher
angesprochen werden. Die bekannten Druckluft- oder elektromagnetischen Schaltkupplungen
bedingen verhältnismäßig große Bauweisen, sie sind teuer und im Schaltvorgang träge.
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Als zum Stande der Technik gehörend sind ferner sowohl Kupplungen,
bei denen ein druckmittelbeaufschlagter Ringkolben eine Scheiben- oder Lamellenkupplung
betätigt, als auch Kupplungen bekannt, die mit einer Ringmembran zur Steuerung von
Ringscheiben versehen sind. Jene mit einer Ringmembran ausgestatteten Ausführungsformen
haben den Vorteil, daß die bei Ringkolben unvermeidlichen Leckverluste nicht auftreten
können. Sie haben jedoch andererseits den Nachteil, daß Ringmembranen nur dann die
notwendige Lebensdauer haben, wenn der für das Kuppeln erforderliche Verstellweg
klein gehalten ist. Bei größerem Verstellweg ist die Lebensdauer der Membran so
klein, daß ihre Verwendung unmöglich wird. Des weiteren entwickeln die bei den bekannten
Konstruktionen verwendeten Scheiben- oder Lamellenkupplungen hohe Wärmegrade infolge
der Großflächenreibung, so daß die Reibscheiben in ausgekuppelter Stellung einen
verhältnismäßig großen Abstand haben müssen, da bei nur geringem Spalt die Wärme
nicht in genügendem Maße abfließen kann. Dieser große Spalt erfordert einen großen
Verstellweg, der von einer Membran nur bei untragbarer Herabsetzung der Lebensdauer
zurückgelegt werden kann.
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Man hat versucht, den Verstellweg möglichst klein zu halten, wobei
man gezwungen war, ein umfangreiches Wärmeableitkanalsystem anzuwenden. Diese Konstruktionen
konnten sich in der Praxis deshalb nicht durchsetzen, weil die Wärmeableitung mit
hohen Kosten verbunden war und ungenügend blieb.
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Die Erfindung bezweckt die Ausnutzung des Vorteils einer Ringmembran
unter gleichzeitiger Behebung des Nachteils der bisher bekannten Kupplungen mit
Wärmeableitvorrichtungen. Sie geht von einer Reibungskupplung mit Bremse für Personen
aus, bei der eine durch eine öldruckbeaufschlagte Ringmembran entgegen Federdruck
axial verschiebbare Zwischenscheibe zum Schließen der Kupplung unter gleichzeitigem
Öffnen der Bremse vorgesehen ist. Die letztgenannte steht gleichfalls unter Federdruck,
der ihr Schließen bewirkt. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, in durchgehenden
Bohrungen in dem zu kuppelnden. Kupplungsteil, Schwung- oder Triebrad mehrere Reibkörper
einzusetzen, die bei Kupplungsschluß an ihrem einen Ende durch die Zwischenscheibe
und an ihrem anderen Ende durch einen Anlaufring beaufschlagt sind. Vorzugsweise
sind die in jeder Bohrung des Kupplungsteils eingesetzten Reibkörper geteilt ausgeführt
und mit auswechselbaren Zwischenstücken versehen.
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Die erfindungsgemäße Kupplung ermöglicht die Verwendung einer Membransteuerung
dadurch, daß trotz eines sehr kleinen Verschiebeweges die Wärmeentwicklung durch
die besondere Ausbildung der Reibkörper in dem zu kuppelnden Teil .gering bleibt.
Die Reibkörper lassen zufolge der durch ihre vorstehenden Köpfe auftretenden Luftwirbel
nur geringe Wärmegrade aufkommen; diese geringe Wärme wird von dem Schwungradkörper,
in dem die Reibkörper eingebettet sind, sehr gut abgeleitet, ohne daß ein kompliziertes
Wärmeableit- oder Ventilationssystem erforderlich wird. Die Zerstörungsfaktoren
für eine Ringmembran, nämlich großer Verschiebeweg und hohe Erwärmung, sind ausgeschaltet,
so daß eine ausreichende Lebensdauer der Membran gesichert ist.
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In -der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Kupplung gemäß
der Erfindung dargestellt, wobei,die Bremse in Bremsstellung gezeigt ist.
Die
Bremse und die Kupplung befinden sich auf der Pressentriebwelle 1, die als Kurbel-
oder Vorgelegewelle ausgebildet sein kann. Die Bremse legt sich gegen den ortsfesten
Anlaufteil 2 der Maschine, dieser Teil kann beispielsweise mit einem Wellenlager
verbunden sein. Gegen diesen Anlaufteil 2 wirkt die als Bremse dienende Ringscheibe
3 aus geeignetem Bremsmaterial. Diese Ringscheibe ist an der Bremsscheibe 4 befestigt,
die mit einer Zwischenscheibe 5 durch Schraubelemente, z. B. mit Gewindebolzen 6,
Hülsenmuttern 7, Federnmuttern 8 und Druckfedern 9, verbunden ist. Die Gewindebolzen
6 sind in der Zwischenscheibe 5 gegen Drehen gesichert. Die Zwischenscheibe 5 und
die Bremsscheibe 4 sind axial verschiebbar, jedoch gegen Drehung gegenüber der Welle
1 gesichert angeordnet.
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Fest mit der Welle 1 ist ferner der Membranträger 10 verbunden, in
dem die Ringmembran 11 eingesetzt ist. Das Drucköl wird der Membran durch den Kanal
12 zugeführt.
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Am äußeren Ende der Welle 1 ist eine Endscheibe 13 mit einem Haltering
14 und ein verstellbar eingesetzter Anlaufring 15 vorgesehen, der durch Druckschrauben
16 verstellbar und durch Halteschrauben 17 unter Zwischenlage von auswechselbaren
Abstandsringen 18 an der Endscheibe 13 befestigt ist.
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. Zwischen der Endscheibe 13 und der Zwischenscheibe 5 ist das Antriebsschwungrad
19 auf der Pressentriebwelle 1 in Kugellagern 20 lose umlaufend gelagert. Innerhalb
dieses Schwungrades sind, mehrfach auf dem Durchmesser verteilt, Reibkörper 21 mit
Zwischenstücken 22 angeordnet. Bei kleinen Kupplungen können beispielsweise sechs
Paare derartiger Reibkörper ebenso wie auch sechs Gewindebolzen vorgesehen sein.
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Die Arbeitsweise .der Kupplung ist folgende: Im Ruhezustand der Pressentriebwelle
1 läuft das. Antriebsschwungrad 19 lose um, wobei die Bremseinrichtung durch die
Druckfeder 9 angepreßt ist.
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Zum Einschalten der Maschine wird beispielsweise über zwei Handgriffe
am Pressentisch ein Steuerventil einer Druckölanlage geschlossen. Hierdurch baut
sich im Druckölkanal 12 und hinter der Ringmembran 11 sofort ein Öldruck auf, durch
den sich die Ringmembran gegen die Zwischenscheibe 5 wölbt und diese unter Überwindung
des Federdruckes 9 gegen die Reibkörper 21 drückt. Hiermit löst sich zunächst der
Bremsteil, und anschließend entsteht Kupplungsschluß zwischen der Zwischenscheibe
5 und dem Anlaufring 15 über die Reibkörper 21.
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Soll gekuppelt werden, so wird das Steuerventil geöffnet, wodurch
der Druck im Druckölkanal 12 und hinter der Ringmembran 11, unterstützt durch den
Druck der Federn 9, sofort abfällt, der Kupplungsschluß aufgehoben und die Bremse
angepreßt wird.
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Mit der Einrichtung nach der Erfindung ist eine Kupplung mit. Bremse
geschaffen, die bei kleinen Abmessungen und einfacher Herstellung als selbständiges
Bauelement Verwendung findet. 'Es ist also beispielsweise eine betriebliche Druckluftanlage
nicht erforderlich. Mit Hilfe der Kupplung wird eine zuverlässige Schaltung, schnelles
Reagieren und vor allem sowohl bei Einzelhub als auch im Durchlaufbetrieb das Stillsetzen
des Pressenstößels stufenlos in jeder Stellung ermöglicht.
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Zur genauen Einstellung des Bremsteiles kann der Federdruck 9 mittels
der Müttern 8 einreguliert werden. Bei eintretendem Verschleiß der Ringscheibe 3
ist eine Nachstellung durch die Hülsenmuttern 7 möglich. Zur Feineinstellung des
Kupplungsteiles dient der verstellbare Anlaufring 15 mit seinen Verstellelementen
16, 17 und 18. Bei einem Verschleiß an den Reibkörpern 21 kann .durch verstärkte
Zwischenstücke 22 oder durch Beilegen von Zwischenscheiben das gewünschte Maß der
Reibkörperlänge wieder hergestellt werden.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt; so kann beispielsweise der Anlaufteil 2 der Bremse auch an einem mit
dem Pressengestell verbundenen Außenlager gehalten werden.