DE20001635U1

DE20001635U1 - Kupplungs-Brems-Vorrichtung

Info

Publication number: DE20001635U1
Application number: DE20001635U
Authority: DE
Original assignee: Desch Antriebstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Nidec Desch Antriebstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2000-03-30
Anticipated expiration: 2010-02-01

Description

Dipl.-Chem. E.L. FRITZ 99/617

Dr. Dipl.-Phys. R. BASFELD 28.Ol.2000/Hz/Ni/We

Dipl.-Phys. E. HARAZIM Patentanwälte

M. HOFFMANN

Rechtsanwalt Mühlenberg 74

59759 Arnsberg

Firma

Desch Antriebstechnik GmbH & Co. KG Kleinbahnstraße

59759 Arnsberg

Kupp lungs -Brems -Vorrichtung"

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupplungs-Bremsvorrichtung mit einer drehfest auf einer Welle anbringbaren Kupplungsnabe, auf der axial ein mit Druckmittel beaufschlagbarer Zylinder mit einem Kolben angebracht ist, der axial in Richtung der Kupplungsnabe ausfahrbar ist und dabei wahlweise mit einer Kupplungs- oder Bremsscheibe in Reibschluß bringbar ist, wobei in axiale Durchgangsbohrungen in der Kupplungsnabe und damit fluchtende Sackbohrungen in dem Zylinder Führungsbolzen eingesetzt und gesichert sind. 10

Derartige Kupplungs-Brems-Einheiten dienen zur Einleitung eines Antriebs- oder Bremsmoments in eine Welle, beispielsweise eines Maschinenantriebs.

Bei einer im Stand der Technik bekannten Kupplungs-Brems-Kombination ist auf der inneren Stirnseite der Kupplungsnabe, welche den auf der Welle drehfest anbringbaren Grundkörper bildet, der mit Druckmedium beaufschlagbare Kolben einer Kolben-Zylinder-Einheit angeflanscht. Durch Beaufschlagung 0 mit Druckmedium ist dieser Kolben axial in Richtung gegen die innere Stirnseite der Kupplungsnabe ausfahrbar, wobei eine drehend angetriebene Kupplungsscheibe reibschlüssig-drehfest gegeneinander gerichteten Stirnseiten von Kolben und Kupplungsnabe zur Übertragung des Antriebsmoments verspannt wird, wobei die Reibflächen zur Verbesserung des Reibschlusses mit Reibbelägen versehen sind. Axial zwischen diesen Stirnseiten angeordnete, vorgespannte Druckfedern sorgen dafür, daß der Kolben im entlasteten, das heißt drucklosen Zustand in den Zylinder zurückgeschoben wird.

0 Dabei wird eine am Maschinenständer fest angebrachte Bremsscheibe ebenfalls reibschlüssig zwischen dem Kolben und einer stirnseitig innen am Zylinder angebrachten Druckscheibe reibschlüssig eingespannt, wodurch die Drehung der Kupplungs-Brems-Kombination und der daran angeschlossenen Antriebswelle abgebremst wird.

Sowohl im Antriebs- als auch im Bremsschluß wirkt jeweils die Hälfte des übertragenen Drehmoments auf den Kolben. Da jedoch

die Druckfedern nicht zur Übertragung von Scherkräften in Umfangsrichtung geeignet sind, sind die Kupplungsnabe und der Kolben durch axiale, über den Umfang verteilte Führungsbolzen formschlüssig miteinander verbunden. Diese Führungsbolzen sind durch Bohrungen in der Kupplungsnabe in Sackbohrungen in der Stirnseite des Kolbens eingesteckt, wobei eine axiale Gleitbewegung des Kolbens zwischen dem Antriebs- und Bremseingriff ermöglicht wird.

Zur Sicherung der Führungsbolzen in den Durchgangsbohrungen, das heißt um zu verhindern, daß sie sich während des Betriebs lösen und nach außen herausfallen oder sich nach innen verschieben, müssen sie axial fixiert werden. Aufwendige Lösungen mit Abschlußflanschen und dergleichen sind relativ aufwendig und bringen eine unerwünschte Erhöhung der bewegten Massen mit sich. Im Stand der Technik hat man daher unmittelbar in den Umfangsspalt parallel zum Führungsbolzen eine Sicherungsschraube eingesetzt, wobei die Gewindebohrung jeweils mit ihrem halben Umfang in den Außenumfang des 0 Bolzens bzw. den Innenumfang der Durchgangsbohrung eingeschnitten ist. Diese Anordnung bringt zwar eine zuverlässige Sicherung und Fixierung, ist jedoch wegen des längsgeteilten Gewindes relativ aufwendig in der Fertigung.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine technisch weniger aufwendige, fertigungstechnisch einfacher umzusetzende Fixierung und Sicherung der Führungsbolzen in den Durchgangsbohrungen anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von dem eingangs angegebenen Stand der Technik vor, daß die Durchgangsbohrungen in der Kupplungsnabe zumindest einseitig im Bereich ihrer Bohrungsränder radial in den Bohrungsquerschnitt vorstehend verstemmte Randbereiche haben.

Gemäß der Erfindung ist das Material der Kupplungsnabe am Rand der Bohrung dauerhaft plastisch verformbar, so daß ein radial in die Bohrung nach innen vorstehender

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Materialquerschnitt gebildet wird. Dies läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß die Stirnseite der Kupplungsnabe unmittelbar neben den Durchgangsbohrungen eingekerbt wird, so daß das Material ins Bohrungsinnere ausweicht. Die dabei gebildeten, nach innen vorstehenden Materialquerschnitte blockieren den Durchgang für die formschlüssig in die Durchgangsbohrungen eingesetzten Führungsbolzen. Ein Führungsbolzen kann damit im eingesetzten Zustand nicht über den verstemmten äußeren Bohrungsrand nach außen herausgeschoben werden, ist damit also in der Durchgangsbohrung gesichert.

Die erfindungsgemäße Verstemmung der Führungsbolzen in den Durchgangsbohrungen hat den Vorteil, daß die aufwendige mechanische Bearbeitung der Führungsbolzen sowie der Durchgangsbohrungen zur Anbringung der geteilten Sicherungsgewinde entfällt. Die erfindungsgemäße Verstemmung kann mit geringerem Arbeitsaufwand, schneller und damit auch kostengünstiger angebracht werden. Dabei sind Zusatzteile wie Sicherungsschrauben und dergleichen, die ebenfalls montiert werden müssen, nicht mehr erforderlich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die bewegte Masse nicht vergrößert wird.

Vorzugsweise sind die Randbereiche umlaufend verstemmt. Dadurch wird der Bohrungsquerschnitt radial gleichmäßig verengt, wodurch der Führungsbolzen besonders sicher gehalten wird. Alternativ ist eine punktuelle Verstemmung ebenfalls möglich.

Um den Führungsbolzen dagegen abzusichern, daß er aus der Kupplungsnabe im Betrieb nach außen herausgeschoben wird, sind auf der Außenseite der Kupplungsnabe die verstemmten Randbereiche gegen die äußere Stirnseite der Mitnehmerbolzen gerichtet. Die Montage erfordert dabei einen besonders geringen Aufwand und ist überaus schnell durchführbar. Nach dem Einsetzen des Führungsbolzens ist nämlich lediglich die erfindungsgemäße, plastische Umformung des Bohrungsrands

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erforderlich, was lediglich einen geringen Arbeitseinsatz erfordert.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Führungsbolzen jeweils zumindest eine umlaufende nutförmige Ausnehmung aufweisen, in welche die verstemmten Randbereiche radial eingreifen. Die umlaufende Nut wird vorzugsweise dort eingestochen, wo der Führungsbolzen nach innen, das heißt gegen den Kolben gerichtet aus der Kupplungsnabe vorsteht. Dadurch, daß das Material des dort befindlichen, inneren Rands der Durchgangsbohrung durch Verstemmung in die Nut des Führungsbolzens eingeformt wird, ist der Führungsbolzen nunmehr gegen Längsverschiebung in beide axiale Richtungen gesichert. Das hat den besonderen Vorteil, daß der Führungsbolzen bei den Axialbewegungen des Kolbens im Betrieb ebenfalls nicht in die Sackbohrung in dem Kolben wandern kann. Auf diese Weise wird immer ein definierter, optimaler Formschluß-Eingriff sichergestellt. Ein Vorteil bezüglich einer möglichst rationellen Herstellung ist dabei, daß die Führungsbolzen als einfache Drehteile ausgebildet sind, da die umlaufende Nut beim Maßdrehen einfach mit eingestochen werden kann.

Die Führungsbolzen sind zweckmäßigerweise zumindest an ihrer Oberfläche gehärtet. Dadurch ergibt sich ein geringerer Verschleiß.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen im einzelnen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kupplungs-Bremsvorrichtung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Kupplungsnabe mit Führungsbolzen gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Hälfte einer Kupplungs-Bremsvorrichtung im Schnitt dargestellt und als Ganzes mit dem Bezugszeichen versehen. Diese weist einen Kupplungsflansch 2 auf, an dem axial ein Zylinder 3 mit einem Kolben 4 angebracht ist.

Bei Beaufschlagung des Zylinders 3 mit Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, wird der Zylinder 4 in Pfeilrichtung, das heißt in der Darstellung nach links ausgefahren. Dabei wird eine Kupplungsscheibe 5 zwischen den Kolben 4 und der Kupplungsnabe 2 reibschlüssig verspannt. Im drucklosen Zustand wird der Kolben 4 durch die an der Kupplungsnabe abgestützten Druckfedern 6 nach rechts in den Zylinder zurückgeschoben. Dabei wird zwischen dem Kolben 4 und einem an dem Zylinder angebrachten Druckring 7 eine fest am Maschinenständer angebrachte Bremsscheibe 8 reibschlüssig eingespannt.

Über den Umfang gleichmäßig verteilt sind axiale Führungsbolzen 9 durch Durchgangsbohrungen in der Kupplungsnabe 2 durchgesteckt und in als Sackbohrungen ausgebildete Führungsbohrungen 10 in dem Kolben 4 formschlüssig eingesetzt.

Auf der Außenseite der Kupplungsnabe 2 sind die Ränder 11 der Durchgangsbohrung radial nach innen in den Bohrungsquerschnitt verstemmt. Dadurch wird der Führungsbolzen 9 stirnseitig gegen Herausfallen aus der Kupplungsnabe 2 gesichert.

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Im Bereich der inneren Bohrungsränder 11 ist eine umlaufende Nut 9a in den Führungsbolzen 9 eingestochen. Die inneren
Bohrungsränder 11 sind in die Nut 9a verstemmt, so daß der
Führungsbolzen 9 gegen axiale Verschiebung nach innen
gesichert ist.

Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung die Kupplungsnabe 2 mit dem darin eingesetzten Führungsbolzen 9. Darin sind
deutlich die verstemmten Bohrungsränder 11 erkennbar, welche in den Querschnitt der Durchgangsbohrung ragen und den Bolzen 9 stirnseitig und im Bereich der umlaufenden Nut 9a gegen
axiale Verschiebung fixieren.

Claims

1. Kupplungs-Brems-Vorrichtung mit einer drehfest auf einer Welle anbringbaren Kupplungsnabe (2), auf der axial ein mit Druckmittel beaufschlagbarer Zylinder (3) mit einem Kolben (4) angebracht ist, der axial in Richtung der Kupplungsnabe (2) ausfahrbar ist und dabei wahlweise mit einer Kupplungs- (5) oder Bremsscheibe (8) in Reibschluß bringbar ist, wobei in axiale Durchgangsbohrungen in der Kupplungsnabe (2) und damit fluchtende Sackbohrungen (10) in dem Zylinder (4) Führungsbolzen (9) eingesetzt und gesichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrungen in der Kupplungsnabe (2) zumindest einseitig im Bereich ihrer Bohrungsränder (11) radial in den Bohrungsquerschnitt verstemmte Randbereiche haben.

2. Kupplungs-Brems-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche (11) umlaufend verstemmt sind.

3. Kupplungs-Brems-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der Kupplungsnabe (2) die verstemmten Randbereiche (11) gegen die äußere Stirnseite der Führungsbolzen (9) gerichtet sind.

4. Kupplungs-Brems-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbolzen (9) jeweils zumindest eine umlaufende nutförmige Ausnehmung (9a) aufweisen, in welche die verstemmten Randbereiche (11) radial eingreifen.

5. Kupplungs-Brems-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbolzen (9) zumindest an ihrer Oberfläche gehärtet sind.