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Die
Erfindung betrifft eine Kupplungs-Bremseinheit für einen Pressenantrieb, mit
einer Ölfüllung bzw.
eine Ölzuführung aufweisenden,
also naß arbeitenden
Kupplungseinheit und einer Bremseinheit und einer hydraulisch betätigten Kolbenbaueinheit,
die zur Betätigung
der Kupplungseinheit und/oder der Bremseinheit dient.
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Pressenantriebe,
die trockene Reibkupplungs-Bremseinheiten aufweisen, sind abhängig von der
Reibwirkung eines trockenen Reibmaterials gegen ein trockenes Reaktionselement,
um die Presse zu starten und zu stoppen. Dieses trockene Reiben ruft
eine Abnutzung des Reibmaterials und der Reaktionselemente als auch
die Erzeugung von Wärme aufgrund
dieses Reibens hervor. Je schneller die Presse läuft und/oder je schneller das
Schwungrad dreht, desto größer sind
die Abnutzung und die Wärme,
die hervorgerufen werden. Diese Abnutzung und Wärme erfordert periodisch eine
Spalteinstellung zwischen dem trockenen Reibmaterial und den trockenen
Reaktionselementen, um die Presse richtig zu betätigen.
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Manche
trocken arbeitende Reibkupplungseinheiten und Bremseinheiten in
Pressenantrieben werden mechanisch miteinander verbunden. Die mechanische
Verbindung der trockenen Reibkupplungseinheit und der Bremseinheit
bedeutet, daß ein
einziger Kolben die Bremse löst
und die Kupplung dann in Eingriff bringt, wenn die Presse anläuft. Zum
Anhalten der Presse wird zuerst die Kupplung außer Eingriff gebracht und die
Bremse wird dann durch den Kolben angezogen. Diese mechanisch verbundenen Einheiten
weisen einen wichtigen Teil der Masse der Kupplungs- und Bremseinheiten,
die an der Antriebswelle befestigt sind, auf. Dies kann bis zu 80%
der gesamten trägen
Masse der Presse betragen, die der Pressenantrieb beschleunigen
und abbremsen muß. Die
mechanische Verbindung der trockenen Reibkupplungseinheit und der
Bremseinheit verringert die Zeiten zwischen zwei Spalteinstellungen,
da die beiden Einheiten niemals gleichzeitig in Eingriff sind. Eine
mechanische Verbindung verringert jedoch nicht die Häufigkeit
des Einstellens. Das Einstellen dieser trockenen Reibeinheiten ist
ferner notwendig, wenn der Spalt sich auf einen Wert vergrößert hat, bei
dem das Verhalten der Presse negativ beeinflußt wird.
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Hersteller
von Pressenantrieben haben Kupplungs- und Bremsanordnungen mit geringer Trägheit vorgestellt,
um die Anlauf-/Abbremsträgheit zu
verringern und so die nützliche
Lebensdauer dieser Antriebe zu verbessern. Diese Antriebe mit geringer
Trägheit
benötigen
normalerweise separate Kolben, um die Bremse zu lösen und
die Kupplung in Eingriff zu bringen. Die Anlauf/Abbremsträgheit wird mit
diesen Antrieben um ungefähr
60% der gesamten Trägheit
verringert. Damit die Pressenantriebe richtig funktionieren, müssen die
separaten Kolben richtig synchronisiert werden, um eine Überschneidung
der Aktivierung der Kupplungseinheit und der Bremseinheit zu verhindern.
Wenn die Kupplung in Eingriff gebracht wird, bevor die Bremse vollständig gelöst ist, oder
wenn die Bremse in Eingriff gebracht wird, bevor die Kupplung vollständig außer Eingriff
gebracht ist, wird übermäßige Wärme erzeugt
und die Abnutzung des Reibmaterials und des Reaktionselements stark erhöht. Wenn
im Gegensatz dazu zu viel Zeit zwischen dem Eingriff/Lösen der
Kupplung/Bremse auftritt, entsteht ein Schlupf, der in einem ungleichmäßigen Betrieb
resultiert. Wenn der Schlupf groß genug ist, kann dies zu einem
unsicheren Betrieb der Presse führen.
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Zusätzlich zu
den oben genannten Problemen ist die Schaltgeschwindigkeit für eine Presse, die
mit einer trockenen Reibkupplung/Bremseinheit im Pressenantrieb
ausgestattet ist, begrenzt, da die Masse der Einheit die Wärmekapazität bestimmt. Wenn
die Masse erhöht
ist, um die Wärmekapazität zu erhöhen, wird
ferner die träge
Masse, die beschleunigt und abgebremst werden muß, erhöht. Die beiden Faktoren definieren
einen geschlossenen Kreis, dem man schwer entweichen kann, wenn
versucht wird, die Leistung des Systems zu verbessern.
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Die
kontinuierliche Entwicklung der Pressenantriebe umfaßt die Entwicklung
von Kupplungseinheiten und Bremseinheiten, die eine Lösung der
Probleme anspricht, die mit trocken arbeitenden Reibkupplungseinheiten
und Bremseinheiten assoziiert werden, die hohe Trägheit, die
mit der Kupplungseinheit und der Bremseinheit assoziiert wird, und
die Synchronisierung des Betriebs der Kupplungseinheit und der Bremseinheit.
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Eine
Kupplungs-Brems-Einheit gemäß der
US 3713517 umfaßt ein stationäres Stützelement
sowie ein Antriebselement, daß relativ
zum stationären Stützelement
drehbar abgestützt
ist, sowie ein Abtriebselement, das am stationären Stützelement und dem Antriebselement
drehbar abgestützt
ist. Es sind eine wahlweise betätigbare
Bremseinheit zur Verhinderung der Rotation des Abtriebselements
relativ zum stationären
Stützelement
und eine wahlweise betätigbare
Kupplungseinheit zur Verhinderung der Rotation des Abtriebselements
relativ zum Antriebselement vorgesehen. Zur Aktivierung ist eine
Kolbenbaueinheit zwischen der Kupplungseinheit und der Bremseinheit
angeordnet. Die Bremseinheit stützt sich
axial gegen einen Anschlagring ab, der an der Nabe der Bremseinheit
durch Schrauben festgelegt ist. Es sind Federmittel vorgesehen,
die die Kolbeneinheit in eine Position verschieben, in der die Bremseinheit
aktiviert ist, solange kein Druck in der Kolbenbaueinheit aufgebaut
ist. Wird Druck aufgebaut, so wird die Kolbenbaueinheit außer Kontakt
zur Reibanordnung der Bremseinheit bewegt und beaufschlagt die Kupplungseinheit,
wobei die Federn wieder vorgespannt werden.
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Die
US 3696898 beschreibt eine
Kupplungs-Brems-Einheit für
einen Pressenantrieb mit einer Ölfüllung, wobei
eine Kolbeneinheit zur Aktivierung der Bremseinheit bzw. Kupplungseinheit
entlang der Längsachse
hinter der Bremseinheit und der Kupplungseinheit angeordnet ist.
Es sind Beaufschlagungsmittel vorgesehen, die in Bohrungen der für die Kupplungseinheit
und die Bremseinheit gemeinsamen Nabe einsitzende Betätigungsstangen umfassen,
die in den Bohrungen axial verstellbar sind und an einem Ende einen
Ring tragen, der zur Beaufschlagung der Reibschreibenanordnung der
Bremseinheit dienen, wobei durch eine Kolbeneinheit ziehend auf
sie eingewirkt wird. Das der Kolbeneinheit zugewandte Ende der Betätigungsstangen
ist ebenfalls mit einem Gewinde versehen und welche Elemente tragen,
welche wieder um mit dem Beaufschlagungselement der Kolbenbaueinheit
in Verbindung stehen und durch Schrauben einstellbar sind, so daß der Spalt,
der den Weg zwischen der Aktivierung der beiden Einheiten durchmessen
werden muß,
festlegbar ist. Die Anordnung der Betätigungsstangen ist aufwendig,
deren Einstellung ist spielbehaftet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungs-Brems-Einheit
mit einer Kolbeneinheit zwischen den und einer Einstelleinheit so
auszugestalten, dass über
die Einstelleinheit eine sichere Einstellung des hinsichtlich der
Aktivierung bzw. Deaktivierung der beiden Einheiten möglich ist,
wobei der Bauaufwand gering ist.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch eine Kupplungs-Brems-Einheit mit einer zumindest
teilweisen Ölfüllung umfassend
- – ein
stationäres
Stützelement,
- – ein
Antriebselement, das relativ zum stationären Stützelement drehbar abgestützt ist,
- – ein
Abtriebselement, das am stationären
Stützelement
und dem Antriebselement drehbar abgestützt ist,
- – eine
wahlweise betätigbare
Bremseinheit zur Verhinderung der Rotation des Abtriebselements relativ
zum stationären
Stützelement,
- – eine
wahlweise betätigbare
Kupplungseinheit zur Verhinderung der Rotation des Abtriebselements
relativ zum Antriebselement,
- – eine
Kolbeneinheit die zwischen der Bremseinheit und der Kupplungseinheit
angeordnet ist, wobei die Kolbeneinheit zwischen einer ersten Position,
in der die Bremseinheit aktiviert und die Kupplungseinheit außer Eingriff
ist, und einer zweiten Position, in der die Bremseinheit gelöst und die
Kupplungseinheit außer
Eingriff ist, und einer dritten Position, in der die Bremseinheit
gelöst
und die Kupplungseinheit aktiviert ist, bewegbar ist, wobei die
zweite Position durch einen Spalt zwischen der Kolbeneinheit und
der Bremseinheit und der Kupplungseinheit definiert ist, und
- – eine
Einstelleinheit zum Einstellen des Spalts auf einen bestimmten Wert,
die der Bremseinheit oder der Kupplungseinheit zugeordnet ist und
die ein daran befestigtes stationäres Element und ein daran relativ
zu dem stationären
Element verstellbar angebrachtes Einstellelement und ferner mindestens
eine erste Schraube, die in eine Gewindebohrung des stationäre Elements
geschraubt ist und auf das Einstellelement so drückt, dass es von dem stationären Element
wegbewegbar ist, sowie mindestens eine zweite Schraube, die durch
das stationäre
Element hindurch verlaufend in eine Gewindebohrung des Einstellelements eingreift,
so daß das
Einstellelement durch diese zu dem stationären Element bewegbar ist, umfasst.
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Die
feste Verbindung durch zwei Schraubenanordnungen, von denen die
eine drückend
und die andere ziehend auf das Einstellelement wirkt, werden sämtliche
Spiele unterdrückt,
die die Einstellung beinflussen könnten. Es werden auch sämtliche Spiele,
die innerhalb der Gewindeverbindungen vorhanden sind unterdrückt. Von
Vorteil ist auch, daß die Einstelleinheit
einer der beiden Baueinheiten, nämlich
der Kupplungseinheit bzw. Bremseinheit, vorgeschaltet ist, so dass
aufwendige Bearbeitungen der Bauteile zur Führung überflüssig sind. Darüber hinaus
ist es möglich,
sowohl die ersten als auch die zweiten Schrauben von einer Seite,
die der Bremseinheit bzw. der Kupplungseinheit abgewandt und damit
leichter zugänglich
ist, zur Einstellung betätigbar
sind.
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Vorzugsweise
ist das Einstellelement der Bremseinheit zugeordnet.
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In
Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, daß die Kolbeneinheit ein Bremsreaktionselement,
ein Kupplungsreaktionselement und eine austauschbare Zylinderbüchse umfaßt.
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In
Ausgestaltung ist dazu vorgesehen, daß das Bremsreaktionselement
zur Aktivierung der Kupplungseinheit dient und die Zylinderbüchse an dem
Antriebselement gleitend angeordnet ist.
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Eine
günstige
Kolbenbaueinheit ergibt sich, wenn diese ein Bremsreaktionselement,
durch das die Bremseinheit aktivierbar ist, ein Kupplungsreaktionselement,
durch das die Kupplungseinheit aktivierbar ist und eine Zylinderbuchse,
die bezüglich
des Antriebselements gleitend bewegbar angeordnet ist, umfaßt.
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Dabei
umfaßt
diese Kolbenbaueinheit vorzugsweise ferner einen Ring, der an dem
Antriebselement angebracht ist, wobei die Zylinderbüchse und der
Ring einen Flüssigkeitsraum
bilden. Ferner ist der Kolbenbaueinheit ein Beaufschlagungselement
zugeordnet, das diese in die erste Position drängt. Dabei ist dieses vorzugsweise
zwischen der Kupplungseinheit und der Kolbenbaueinheit angeordnet.
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Die
Ausbildung als naß arbeitende
Kupplungseinheit und Bremseinheit bietet den Vorteil, daß kaum oder
gar keine Abnutzung des Reibmaterials und der Reaktionselemente
auftritt. Ferner tritt bei Naßbetrieb
kein Bremskraftschwund auf. Dies bewirkt eine exaktere Betätigung der
Presse und erhöht dramatisch
die Betriebsdauer der Presse. Das Öl transportiert die Wärme, die
durch das Anlaufen und Abbremsen erzeugt wird, von dem Reibmaterial
und den Reaktionselementen weg. Diese Ableitung der Wärme bietet
den Vorteil, daß nun
keine praktische Grenze für
die Anschaltgeschwindigkeit der Presse und die Geschwindigkeit des
Schwungrads vorhanden ist, und sieht ferner unbegrenzte millimeterweise Bewegungsmöglichkeit
vor.
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Die
mechanische Verbindung der Kupplungseinheit und der Bremseinheit
eliminiert ferner eine wiederholte Spalteinstellung, da das Reibmaterial
und die Reaktionselemente kaum oder gar keine Abnutzung erfahren.
Die vorliegende Erfindung sieht ein einzigartiges System für das Einstellen
des anfänglichen
Spalts vor, das während
der verlängerten Lebensdauer
des Pressenantriebs verwendet werden kann, um den Spalt neu einzustellen,
wenn es erwünscht
ist.
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Die
Zeichnungen zeigen eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung.
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1 zeigt
eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Pressenantriebseinheit
gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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2 zeigt
einen vergrößerten Teilschnitt der
Brems- und der Kupplungseinheit, die in 1 dargestellt
sind.
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In
den Zeichnungen sind gleiche Bezugszeichen für gleiche oder zugehörige Bauteile
verwendet worden. In 1 und 2 ist ein
Pressenantrieb gezeigt, der eine Kupplungseinheit 28 und
eine Bremseinheit 30 in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung umfaßt,
und der im allgemeinen mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet
ist. Der Pressenantrieb 10 umfaßt eine drehbare Gehäuseanordnung 12,
die zwei Endwandelemente 14 und 16, die ein Paar
bilden und die entlang einer Drehantriebswelle 18 axial
bzw. längs
beabstandet sind, umfaßt.
Die Gehäuseanordnung 12 bildet
eine äußere Nabenbaueinheit 20 zum
Anschluß eines
drehbaren Schwungrads 22 um eine Welle 18. Das
Schwungrad 22 bildet eine zentrale, axial sich erstreckende
Bohrung 24, die von der Antriebswelle 18 radial
nach außen
beabstandet ist, um einen Wandabschnitt eines inneren Hohlraums 26 zu
bilden, in dem eine Kupplungseinheit 28 und eine Bremseinheit 30 angeordnet
sind. Ein axiales Ende des Hohlraums 26 ist durch das Endwandelement 16 abgeschlossen,
das an dem Schwungrad 22 durch mehrere Schrauben 32 befestigt
ist, wobei eine Dichtung 34 zwischen einem Ansatz 36,
der an dem Endwandelement 16 ausgebildet ist, und einem
zugehörigen
Ansatz 38, der an dem Schwungrad 22 ausgebildet
ist, angeordnet ist. Das Ende des Hohlraums 26, das dem
Endwandelement 16 gegenüberliegend
angeordnet ist, ist durch das Endwandelement 14 abgeschlossen. Das
Endwandelement 14 ist an dem Schwungrad 22 durch
mehrere Schrauben 40 befestigt, wobei eine Dichtung 42 zwischen
einem Ansatz 44, der an dem Endwandelement 14 ausgebildet
ist, und einem zugehörigen
Ansatz 46, der an dem Schwungrad 22 ausgebildet
ist, angeordnet ist. Das Endwandelement 16 ist vorzugsweise
mit mehreren auf dem Umfang beabstandeter Rippen oder Flügeln 48 zur
Wärmeabgabe
versehen.
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Das
Endwandelement 14 hat eine zentrale Bohrung 50,
in der ein sich axial erstreckendes Stützelement 52 angeordnet
ist. Ein erstes Lager 54 ist zwischen dem Endwandelement 14 und
dem Stützelement 52 angeordnet.
Ein erster Lagerhalter 56 ist an dem Endwandelement 14 durch
mehrere Schrauben 58 zum Halten des ersten Lagers 54 befestigt. Ein
zweiter Lagerhalter 60 ist an dem Stützelement 52 befestigt.
Eine Dichtung 62 ist zwischen dem ersten Lagerhalter 56 und
dem zweiten Lagerhalter 60 vorgesehen. Eine Dichtung 64 dichtet
den Spalt zwischen dem ersten Lagerhalter 56 und dem Endwandelement 14 ab.
Das Schwungrad 22 wird daher an dem Stützelement 52 durch
das erste Lager 54 drehbar abgestützt und der Hohlraum 26 wird
durch die Dichtung 62 abgedichtet. Das Stützelement 52 weist mehrere
Bohrungen 66 auf, um das Stützelement 52 an einer
nicht rotierenden (ortsfesten) Anordnung 68 durch mehrere
Schrauben 70 zu befestigen. Ein zweites Lager 72 ist
zwischen dem Stützelement 52 und
der Antriebswelle 18 vorgesehen, um die Antriebswelle 18 drehbar
abzustützen.
Das zweite Lager 72 ist auf der Antriebswelle 18 durch
einen Halter 74 gehalten, der auf die Antriebswelle 18 aufgeschraubt
ist. Ein Ölzuführgehäuse 76 ist
an dem Stützelement 52 durch
mehrere Schrauben 78 befestigt. Ein Drehanschlußelement 80 ist
in eine Bohrung 82, die sich durch die Antriebswelle 18 erstreckt,
um eine unter Druck gesetzte Flüssigkeit
zu der Kupplungseinheit 28 und der Bremseinheit 30,
wie unten beschrieben, zu transportieren, eingeschraubt.
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Das
Endwandelement 16 weist eine zentrale Bohrung 90 auf,
durch die sich die Antriebswelle 18 erstreckt. Ein Lager 92 ist
zwischen dem Endwandelement 16 und der Antriebswelle 18 angeordnet.
Ein erster Lagerhalter 94 ist an dem Endwandelement 16 durch
mehrere Schrauben 96 befestigt. Ein zweiter Lagerhalter 98 ist
an der Antriebswelle 18 zur Halterung des Lagers 92 befestigt.
Eine Dichtung 100 ist zwischen dem Endwandelement 16 und
dem ersten Lagerhalter 94 angeordnet und eine Dichtung 102 ist zwischen
den Lagerhaltern 94 und 98 angeordnet, um den
Hohlraum 26 abzudichten.
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Beim
Betrieb wird das Schwungrad 22 durch mehrere Keilriemen
oder andere Mittel, die aus dem Stand der Technik bekannt sind,
angetrieben. Die Rotation des Schwungrads 22 wird optional
an die Antriebswelle 18 durch die Kupplungseinheit 28 weitergeleitet.
Die Bremseinheit 30 verhindert normalerweise die Rotation
der Antriebswelle 18. Wenn es erwünscht ist, die Antriebswelle 18 durch
das Schwungrad 22 anzutreiben, wird die Bremseinheit 30 gelöst und die
Kupplungseinheit 28 wird dann in Eingriff gebracht. Wenn
es folglich erwünscht
ist, die Antriebswelle 28 anzuhalten, wird zunächst die Kupplungseinheit 28 gelöst und dann
die Bremseinheit 30 betätigt.
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Eine
ringförmige
Bremsnabe 110 ist auf der Antriebswelle 18 zur
Rotation mit dieser innerhalb des Hohlraums 26 angebracht.
Ein Haltering 112, der in einer Nut der Antriebswelle 18 angeordnet
ist, hält die
Bremsnabe 110 in ihrer axialen Position. Der äußere Umfang
der Bremsnabe 110 ist mit mehreren axial sich erstreckenden
Keilen (Zähnen) 114 versehen,
die mehrere Bremsreibscheiben 116 aufnehmen. Die Bremsreibscheiben 116 können sich
entlang der Keile 114 axial bewegen. Sie können sich aber
nicht relativ zu den Keilen 114 drehen. Die Bremsreibscheiben 116 rotieren
daher mit der Bremsnabe 110 bzw. der Antriebswelle 18.
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Eine
Anzahl von Bremsreibplatten 118 sind abwechselnd mit den
Bremsreibscheiben 116 angeordnet und sind mit mehreren
auf dem Umfang beabstandeten Schlitzen für den Eingriff mit mehreren
auf dem Umfang beabstandeten Antriebsansätzen 120, die an einem
Stützelement 122 befestigt
sind, das innerhalb des Hohlraums 26 koaxial zur Antriebswelle 18 angeordnet
ist, versehen. Die Bremsreibplatten 118 können sich
relativ zu den Antriebsansätzen 120 axial
bewegen. Sie können
sich jedoch nicht relativ zu den Antriebsansätzen 120 drehen. Das
Stützelement 122 ist
mit dem Stützelement 52 durch
eine Keilverzahnung verbunden und wird durch einen Halter 124 in
Position gehalten. Die Antriebsansätze 120 und das Stützelement 122 bilden
daher ein ortsfestes Reaktionselement für die Bremseinheit 30.
Eine ringförmige,
radial sich erstreckende, einstellbare Anlageringeinheit 128,
die den Bremsreibscheiben 116 gegenüber angeordnet ist, ist an
dem Ende der Bremsnabe 110 neben dem weitere Stützelement 122 befestigt.
Die Anlageringeinheit 128 stellt ein einzigartiges System
zum Einstellen der Kupplungseinheit 28 und der Bremseinheit 30 dar,
wie nachfolgend beschrieben.
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Eine
Kupplungsnabe 130, die auch auf der Antriebswelle 18 zur
Rotation mit dieser befestigt ist, ist von der Bremsnabe 110 axial
beabstandet angeordnet. Der äußere Umfang
der Kupplungsnabe 130 ist mit mehreren axial sich erstreckenden
Keilen 132 ausgebildet, die mehrere Kupplungsreibscheiben 134 aufnehmen.
Die Kupplungsreibscheiben 134 sind vorzugsweise identisch
mit den Bremsscheiben 116 ausgebildet. Die Kupplungsreibscheiben 134 können sich
entlang der Keile 132 axial bewegen. Sie können aber
nicht relativ zu den Keilen 132 rotieren. Die Kupplungs reibscheiben 134 rotieren
daher mit der Kupplungsnabe 130 und der Antriebswelle 18.
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Eine
Anzahl von Kupplungsreibplatten 136 sind mit den Kupplungsreibscheiben 134 abwechselnd
angeordnet und sind mit mehreren am Umfang beabstandeten Schlitzen
für den
Eingriff mit mehreren auf dem Umfang beabstandeten Antriebsansätzen 138,
die auf einer axialen Verlängerung
des Endwandelements 16 ausgebildet sind, vorgesehen. Die Kupplungsreibplatten 136 können sich
bezüglich
der Antriebsansätze 138 axial
bewegen. Sie können
jedoch nicht relativ zu den Antriebsansätzen 138 rotieren.
Die Kupplungsreibplatten 136 rotieren daher mit dem Endwandelement 136 und
dem Schwungrad 22. Ein ringförmiger, radial sich erstreckender
Anlagering 140 ist an dem axial äußeren Ende der Kupplungsnabe 130 beispielsweise
durch Schweißen
oder in anderer Form befestigt. Der Anlagering 140 ist
den Kupplungsreibscheiben 134 gegenüber angeordnet.
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Die
Kupplungsnabe 130 ist mit mehreren axial sich erstreckenden,
auf dem Umfang beabstandeten Bohrungen 142 ausgebildet,
die jeweils eine Schraubenfeder 144 aufnehmen und abstützen. Die Schraubenfedern 144 verstellen
den Pressenantrieb 10 in seinen normalen Zustand, wobei,
wie nachfolgend beschrieben, die Bremseinheit 30 betätigt ist und
die Kupplungseinheit 28 außer Eingriff gebracht ist.
Die Kupplungsnabe 130 ist ferner mit mehreren axial sich
erstreckenden und beabstandeten Flüssigkeitsdurchlässen 146 ausgebildet,
die zu einer vorgegebenen Anzahl von Bohrungen 142 offen
sind. Die Flüssigkeitsdurchlässe 146 sind
zur Verteilung des Kühlöls und des
Schmieröls,
wie nachfolgend beschrieben, vorgesehen.
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Eine
ringförmige
Kolbenbaueinheit 150 ist axial zwischen den Kupplungsreibplatten 136 und den
Bremsreibplatten 118 angeordnet. Die Kolbenbaueinheit 150 umfaßt eine
erste Anlagefläche 152, die
zu den Bremsreibscheiben 116 in Anlage bringbar ist, und
eine zweite Anlagefläche 154,
die zu den Kupplungsscheiben 134 in Anlage bringbar ist.
Die Kolbenbaueinheit 150 bewegt sich axial entlang einer Hülse 156,
die an der Antriebswelle 18 befestigt ist.
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Eine
Dichtung 158 dichtet zwischen der Kolbenbaueinheit 150 und
der Hülse 156.
Eine Dichtung 160 dichtet zwischen der Antriebswelle 18 und
der Hülse 156 ab.
Die Kolbenbaueinheit 150 bewegt sich ferner axial relativ
zu einem Ring 162, der auch an der Antriebswelle 18 befestigt
ist. Eine Dichtung 164 dichtet zwischen dem Ring 162 und
der Antriebswelle 18 ab. Der Ring 162 und die
Kolbenbaueinheit 150 definieren einen abgedichteten Flüssigkeitsraum 168,
der zum Betrieb des Pressenantriebs 10, wie nachfolgend,
beschrieben, verwendet wird. Die Schraubenfedern 144 drücken gegen
die Kolbenbaueinheit 150, um diese von den Kupplungsreibscheiben 134 wegzubewegen
und um sie zu den Bremsreibscheiben 116 zu bewegen. Die
Schraubenfedern 144 bringen daher den Pressenantrieb 10 in
seinen normalen Betriebszustand, wobei die Bremseinheit 30 wirksam
und die Kupplungseinheit 28 gelöst ist.
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Die
Kolbenbaueinheit 150 umfaßt ein Bremsreaktionselement 170,
ein Kupplungsreaktionselement 172 und eine auswechselbare
Zylinderbüchse 174.
Die Zylinderbüchse 174 sitzt
gleitend auf der Hülse 156 und
dem Ring 162. Das Bremsreaktionselement 170 und
das Kupplungsreaktionselement 172 sind beide an der Zylinderbüchse 174 durch
mehrere Schrauben 176 befestigt. Die Zylinderbüchse 174 ist das
einzige Element der Kolbenbaueinheit 150, das eine Gleitbewegung
bezüglich
der Hülse 156 und
des Rings 162 ausführt.
Abnutzungen, die durch die Gleitbewegung hervorgerufen werden, werden
daher an der Zylinderbüchse 174 auftreten.
Die Abnutzung der Zylinderbüchse 174 kann
aufgrund von Verunreinigungen in der unter Druck stehenden hydraulischen
Flüssigkeit,
die in den Raum 168 eintritt, und/oder Verunreinigungen,
die im Kühlöl und Schmieröl vorhanden
sind, das in den Hohlraum 26 gelangt und das die Kolbenbaueinheit
umgibt, auftreten. Diese Verunreinigungen können aus der Abnutzung der
Bauteile des Pressenantriebs 10 oder der Bremsreibscheiben 116 bzw.
Kupplungsreibscheiben 134 oder der Bremsreibplatten 118 und
der Kupplungsreibplatten 136 resultieren. Durch Verwenden einer
Kolbenbaueinheit 150 aus mehreren Teilen, brauchen nur
die Bauteile, die eine Abnutzung erfahren, ausgetauscht zu werden,
wodurch die Kosten, die mit einer Überholung oder einer Ausbesserung des
Pressenantriebs auftreten, verringert werden.
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Die
Kolbenbaueinheit 150 bewegt sich zwischen der Kupplungseinheit 28 und
der Bremseinheit 30 aus einer normalen Position, in der
die Bremseinheit 30 wirksam und die Kupplungseinheit 28 gelöst ist,
in eine Stellposition, in der die Bremseinheit 30 gelöst und die
Kupplungseinheit 28 wirksam ist. Bei der Bewegung zwischen
diesen beiden Positionen ist es wichtig, daß keine Überschneidung zwischen der Aktivierung
der Bremseinheit 30 und der Aktivierung der Kupplungseinheit 28 eintritt.
Wenn die Bremseinheit 30 teilweise aktiviert ist und die
Kupplungseinheit 28 gleichzeitig teilweise aktiviert ist,
entsteht übermäßige Wärme und
Abnutzung der Bremsreibscheiben 116 und Kupplungsreibscheiben 134 bzw.
der Bremsreibplatten 118 und der Kupplungsreibplatten 136.
Die Steuerung, die gewährleistet,
daß die Bremseinheit 30 gelöst ist und
die Kupplungseinheit 28 außer Eingriff ist, wird durch
Steuerung des Spalts zwischen der Kolbenbaueinheit 150,
der Bremseinheit 30 und der Kupplungseinheit 28 erzielt.
Die vorliegende Erfindung nutzt eine einzigartige einstellbare Anlageringeinheit 128,
um diesen Spalt zu steuern.
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Die
einstellbare Anlageringeinheit 128 umfaßt einen stationären Ring 180,
einen bewegbaren Ring 182 und mehrere Schrauben 184, 184a.
Der stationäre
Ring 180 ist an der Bremsnabe 110 in einer Nut 186 befestigt.
Der stationäre
Ring 180 umfaßt mehrere
abwechselnd auf seinem Umfang angeordnete Durchgangsbohrungen 188 und
Gewindebohrungen 190. Der bewegbare Ring 182 umfaßt mehrere
auf seinem Umfang in Übereinstimmung
mit den Durchgangsbohrungen 188 des Rings 180 angeordnete
Gewindebohrungen 192. Schrauben 184a passieren
die Durchgangsbohrungen 188 und sind in den Gewindebohrungen 192 aufgenommen,
um ein ziehend aktives Stellsystem bereitzustellen. Die weiteren
Schrauben 184 sind in den Gewindebohrungen 190 aufgenommen,
um ein drückend
aktives Stellsystem bereitzustellen. Um den Spalt zwischen der Kolbenbaueinheit 150,
der Bremseinheit 30 und der Kupplungseinheit 28 zu
steuern, wird der bewegbare Ring 182 relativ zu dem stationären Ring 180 durch Drehen
der ziehend wirkenden Schrauben 184a und der drückend wirkenden
Schrauben 184 verstellt. Aufgrund der minimalen Abnutzung
der Bremseinheit 30 und der Kupplungseinheit 28 sollte
eine anfängliche
Einstellung des Spalts auf einen akzeptierbaren Bereich für die Lebensdauer
des Pressenantriebs 10 gehalten werden. Wenn der Pressenantrieb 10 für eine Wartung
und/oder Reparatur abgebaut wird, kann der Spalt wieder mittels
der Zug-/Druckschrauben 184, 184a eingestellt
werden.
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Die
Antriebswelle 18 ist mit mehreren axial und radial sich
erstreckenden Bohrungen versehen, die jeweils einem speziellen Zweck
dienen. Die Bohrung 82 erstreckt sich axial entlang der
Achse der Antriebswelle 18, bis sie in eine oder mehrere
radial sich erstreckende Bohrungen 200 mündet. Die
Bohrungen 200 sind zu dem Raum 168 offen. Wie
vorangehend beschrieben, ist das einschraubbare Drehanschlußelement 80 in
der Bohrung 82 aufgenommen. Unter Druck stehende Flüssigkeit
wird in den Raum 168 durch das Drehanschlußelement 80,
die Bohrung 82 und die Bohrungen 200 geleitet,
um den Pressenantrieb 10, wie nachfolgend beschrieben,
zu betreiben. Eine zweite axiale Bohrung 202 erstreckt sich
durch die Antriebswelle 18, um in einer oder mehreren radialen
Bohrungen 204 zu münden.
Die Bohrungen 204 sind an einer Position radial nach innen
von den Bremsreibscheiben 116 und den Bremsreibplatten 118 offen,
um Kühlöl und Schmieröl für die Bremseinheit 30 bereitzustellen.
Das Öl,
das durch die Bohrungen 204 zugeleitet wird, gelangt zwischen die
Bremsreibscheiben 116 und die Bremsreibplatten 118 und
in den Hohlraum 26. Öl
wird durch einen Öleinlaß 206,
der sich durch das Ölzuführgehäuse 76 und
eine radiale Bohrung 208 zu der Bohrung 202 transportiert.
Das Ende der axialen Bohrung 202 ist durch einen Stopfen 210 abgedichtet.
Eine dritte axiale Bohrung 212 erstreckt sich durch die
Antriebswelle 18 und endet in einer oder mehreren radialen
Bohrungen 214. Die Bohrungen 214 sind an einer
Position radial nach innen von den Kupplungsreibscheiben 134 und
den Kupplungsreibplatten 136 offen, um das Kühlöl und das
Schmieröl
für die
Kupplungseinheit 28 bereitzustellen. Ein Ölführungsring 216 ist
zwischen der Kupplungsnabe 130 angeordnet, um das Öl in die Flüssigkeitsdurchlässe 146 zu
leiten. Der Ölzuführungsring 216 weist
ferner wenigstens eine Bohrung 218 auf, die das Schmieröl zu dem
Lager 92 führt. Das Öl, das durch
die Bohrungen 214 transportiert wird, fließt in die
Flüssigkeitsdurchlässe 146,
durch mehrere Ölanschlüsse 220,
die sich durch die Kupplungsnabe 130 erstrecken, und vorbei
an den Kupplungsreibscheiben 134 und den Kupplungsreibplatten 136 in
den Hohlraum 26. Das axiale Ende der dritten axialen Bohrung 212 ist
durch einen Stopfen 222 geschlossen. Das Öl wird durch
den Öleinlaß 206 und
eine radiale Bohrung 224 zu der Bohrung 212 transportiert.
Das Schmieröl,
das durch die Bohrungen 202 und 212 zu dem Hohlraum 26 transportiert wird,
füllt diesen
und es verläßt ihn schließlich durch einen
Flüssigkeitsauslaß 226,
der sich durch das Stützelement 52 erstreckt.
Das aus dem Auslaß 226 austretende
Schmieröl
wird gereinigt und gekühlt, bevor
es wieder durch den Einlaß 206 in
den Hohlraum 26 zurückkehrt.
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Der
Betrieb des Pressenantriebs 10 beginnt mit der Rotation
des Schwungrads auf den Lagern 54 und 92, wobei
die Antriebswelle 18 durch die Bremseinheit 39 aufgrund
der aneinander angepreßten Bremsreibscheiben 116 und
der Bremsreibplatten 118 stationär gehalten wird. Die Anpressung
verbindet die Antriebswelle 18 mit dem stationären Element 52.
Wenn es gewünscht
ist, die Antriebswelle 18 durch das Schwungrad anzutreiben,
wird die unter Druck gesetzte hydraulische Flüssigkeit durch das Drehanschlußelement 80,
die Bohrung 82 und die Bohrungen 200 zu dem abgedichteten
Raum 168 geleitet. Die unter Druck stehende hydraulische
Flüssigkeit
beaufschlagt die Kolbenbaueinheit 150, um die Vorspannung
der Schraubenfedern 144 zu überwinden und die Kolbenbaueinheit 150 zu
der Kupplungseinheit 28 hin zu bewegen. Die Bewegung der Kolbenbaueinheit 150 zu
der Kupplungseinheit 28 hebt zunächst die Anpressung zwischen
den Bremsreibscheiben 116 und den Bremsreibplatten 118 auf, um
die Bremseinheit 30 zu lösen. Sie beaufschlagt dann
die Kupplungsreibscheiben 134 und die Kupplungsreibplatten 136,
um die Kupplungseinheit 28 zur Übertragung eines Drehmomentes
wirksam werden zu lassen. Der Zeitablauf zwischen dem Lösen der Bremseinheit 30 und
dem Zuschalten der Kupplungseinheit 28 wird mittels der
einstellbaren Anlageringeinheit 128 für den Spalt für die Kolbenbaueinheit 150, die
in dem Pressenantrieb 10 ausgebildet ist, wie vorangehend
beschrieben, geregelt. Die aktivierte Kupplungseinheit 28 treibt
die Antriebswelle 18 über die
Kupplungsreibscheiben 134 und die Kupplungsreibplatten 136 durch
das Schwungrad 22 an. Das Schwungrad 22 treibt
die Antriebswelle 18 an, so lange die unter Druck stehende
hydraulische Flüssigkeit den
Raum 168 beaufschlagt. Wenn die unter Druck stehende Flüssigkeit
aus dem Raum 168 abgegeben wird, bewegen die Schraubenfedern 144 die
Kolbenbaueinheit 150 zu der Bremseinheit 30, um
die Kupplungseinheit 28 außer Wirkung zu bringen und
die Bremseinheit 30, wie vorangehend beschrieben, zu aktivieren.
Die Verwendung der hydraulischen Flüssigkeit oder des Öls für den Pressenantrieb 19 bringt den
Vorteil der Verkleinerung des Raums 168 mit sich, verglichen
zu mit Luft betätigten
Pressenantrieben. Die Verklei nerung des Raums 168 ermöglicht, wie
vorangehend beschrieben, auch die Verringerung der Trägheit des
Pressenantriebs 10.