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Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenreibungsbremse, insbesondere
für eine intermittierend antreibbare Pressenwelle, die über einen in einem Rinazylinder
geführten Ringkolben gegen Federbelastung lüftbar ist und bei der eine wellenfeste
Bremsscheibe zwischen einer raumfesten Bremsringscheibe und einem durch den Ringkolben
axial mittels Zapfen verschiebbaren Druckring umläuft.
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Bei einer bekannten Scheibenreibungsbremse der eingangs umschriebenen
Art ist ein auf der Antriebswelle durch Wälzlager abgestütztes, etwa rotationssymmetrisches
Bauglied radial in einen der Welle bzw. Nabe benachbarten Bremsflächenbereich und
einen diesen umfassenden Antriebsbereich gegliedert, der in einer Ringnut einen
nach Art eines Ringkolbens verschiebbaren Antriebsring enthält, gegen den eine Membran
anliegt, die durch einen weiteren Ringkörper gehaltert ist, der eine zur Aufnahme
eine die Membran beaufschlagenden Druckmediums dienende Ringkammer eingrenzt. Das
den Antriebsring führende Bauglied stützt in einer Innenverzahnung drehfest und
axial verschiebbar einen Trag,-ring ab, mit dem die äußere Ringzone eines Druckringes
lösbar verschraubt ist, dessen Reibfläche der Bremsringfläche in freiem Abstand
gegenüberliegt. In diesem faßt eine mit Reibkörpern besetzte wellenfeste Bremsscheibe.
Der lösbar mit dem Druckring verbundene, axial verschiebbare und drehfest abgestützte
Tragring ist durch über den Umfang verteilte, auf Bolzen sitzende Federn zur Erzeu-ung
des Bremsdruckes belastet. Es ist ferner durch über den Umfang verteilte, im mittleren
Breitenbereich des Antriebsringes kraftschlüssig angreifende Zapfen zum Lüften der
Bremse rückstellbar. Die Zapfen sind in dem den Ringkolben führenden Bauteil längsverschiebbar.
Die Schraubenverbindung des Druckringes mit dem einerseits federbelasteten und anderseits
über die Stifte durch den Antriebsring steuerbaren, selbständig geführten Tragring
läßt den jeweiligen Verschleißzustand der Bremskörper kompensierende unterschiedliche
Einstellunaen zu. Scheibenreibungsbremsen dieser Art haben im Verhältnis zum mittleren
Durchmesser der Reibzone einen recht großen Außendurchmesser, weil die gesamte Reibzylinderanordnung
und die dem Druckring mittelbar zugeordnete selbständige Axialführung insgesamt
außerhalb der Reibzone angeordnet sind.
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gabe zugrunde, eine Der Erfindung liegt die Auf,-Scheibenreibungsbremse
der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die nur weniger, einfach herstellbarer
und raumsparend anzuordnender Bauteile bedarf und auf Grund einer wirkungsvollen
Wärmeabführuno, an die umaebende Luft hochbelastbar ist und dauerhaft betriebssicher
arbeitet.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die an einer Ringwand
des Ringzylinders befestigte Bremsringscheibe mit ihrer Bremsfläche axial unmittelbar
vor dem offenen Ende des Ring inders .ZYI liegt und außerhalb der Bremsfläche achsparallele
Zapfen längsverschiebbar führt, die den Druckring starr mit über den Ringzylinder
außenseitig vorragenden Ansätzen des Ringkolbens verbinden.
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Bei dieser Ausbildung der Scheibenreibungsbremse ist die der Stellvorrichtung
zugeordnete Kolben-Zylinder-Anordnung in einem mit der Reibzone etwa übereinstimmenden
Durchmesserbereich angeordnet, so daß sich ein vergleichsweise geringer Außendurchmesser
ergibt. Die starre Kupplung von nach außen vorragenden Ansätzen des Ringkolbens
mit der Druckscheibe durch die Zapfen läßt es zu, auf jede weitere Führung der Druckscheibe
zu verzichten. Die Zapfen wirken sich auf dem Durchmesser der Bremse kaum störend
aus, da sie die wellenfeste Bremsscheibe unmittelbar umgreifen können. Damit ergibt
sich ein sehr günstiges Verhältnis des Außendurchmessers der Anordnung zum Durchmesser
der Reibzone. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung gliedert die Scheibenreibungsbremse
in zwei wellenparallel relativ verschiebbare, in sich starre ineinandergeschachtelte
Baugruppen, nämlich den Ringzviinder mit der starr angefügten, seinem offenen Ende
vorgelagerten Bremsringscheibe einerseits und den Ringkolben mit dem starr angeschlossenen
Druckring anderseits. Dabei sind die wärmebelasteten Glieder der umgebenden Luft
weitgehend frei ausgesetzt. Außerdem ist die den Schaltbewegungen entgegenstehende
Reibung gering. Dies ist günstig für die Ansprechgenauigkeit.
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Die Erfindung läßt sich in mancherlei Art verwirklichen.
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Fallweise ist es empfehlenswert, die Bremsringscheibe an beiden Ringwänden
des Zylinders zu befestigen. Damit lassen sich die mechanischen Beanspruchungen
niedrig halten.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
ergibt sich, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Bremsringscheibe
ein Widerlager für andernends an dem Ringkolben angreifende, im Bremssinne vorgespannte
Federn bildet. Diese Ausführung ist ohne weiteres möglich, da die Bremsringscheibe
dem offenen Ende des Ringzylinders vorgelagert ist und anderseits die Zapfen den
Ringkolben mit dem Druckrin- zu einer in sich starren Einheit vereinigen.
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Um bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Scheibenreibungsbremse
ein Abfließen in der zylinderfesten Bremsringscheibe anfallenden Wärmemengen in
den Ringzylinder weitestmöglich zu unterdrücken, das etwa die Arbeitssicherheit
der Steuerung bzw. die Dauerhaftigkeit schmälern könnte, empfiehlt es sich nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung, zwischen die Bremsringscheibe und den Rin-Zylinder
im Verbindungsbereich wenigstens eine wärmedämmende Einlage zu schalten. Hierfür
geeignete Werkstoffe, beispielsweise auf der Basis von Asbest, sind bekannt.
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Für die von dem Ringkolben nach außen über den Ringzylinder vorraggenden
Vorsprünge, welche die Zapfen einendig haltern, die andernends den Druckring tragen,
sind verschiedene Anordnungen möglich. Die Vorsprünge durchgreifen zweckmäßigerweise
Randaussparungen der äußeren Ringwand des Zylinders axial verschiebbar. Es kann
aber auch fertigungstechnischen Gründen bzw. zur Erzielung einer hoben Formfestigkeit
des Ringkolbens auch vorteilhaft sein, die die Zapfen halternden Vorsprünge des
Ringkolbens zu einem sich ringsum erstreckenden Kragen bzw. Flansch zusammenzufassen.
Dann entfällt allerdings die Möglichkeit, die Bremsringscheibe auch an der äußeren
Ringwand des Zylinders zu bef estigen.
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Der Ringzylinder weist bei einer zweckmäßigen Ausführung für eine
raumsparende Befestigung nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bodenseitig einen
der Befestigung am Maschinengestell dienenden Außenflansch und am freien Rand wenigstens
einer
Ringwand einen dem Anschluß der Bremsringscheibe dienenden
Flansch auf.
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Bei dieser Ausbildung wird trotz geringer Gesamthöhe des Rin,-zylinders
dem Rinakolben doch in jeder betriebsmäßig, anfallenden Längslage eine einwandfreie
Führung vermittelt. Wenn die schon erwähnten, die Verbindung mit dem Druckring herstellenden
Zapfen an einzelnen äußeren Vorsprüngen des Ringkolbens aufgenommen werden, kann
die äußere Ringwand des Ringzylinders im wesentlichen die gleiche Höhe wie die innere
Ringwand aufweisen, doch sind dann für die die Zapfen halternden Vorsprünge im freien
Randbereich der äußeren Ringwand"'Aussparungen vorzusehen. Bei einer solchen Ausbildung
kann aber die Bremsringscheibe zwischen benachbarten Aussparungen auch an der äußeren
Ringwand gehaltert werden. Da jedoch für eine einwandfreie Führung des Ringkolbens
auch allein die innere Ringwand des Zylinders genügt, könnte die äußere Zylinderringwand
niedriger als die innere Rin-Wand bemessen werden. Dann lassen sich die äußeren
Vorsprünge des Kolbens zu einem ringsum durchlaufenden Kragen bzw. Flansch zusammenfassen.
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In der Zeichnun- ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführunasbeispiel
dargestellt. Die Figur zeigt in einem Teilaxialschnitt eine einer Presse od. dgl.
zugeordnete Bremse. Die dem Ausführungsbeispiel zugrunde gelegte Bremse umfaßt im
wesentlichen einen Ringzylinder 10, einen in diesem verschiebbaren Ring-kolben
11, eine Bremsringscheibe 12, einen Druckring 13 und eine drehfest
mit der Pressenwelle verbundene Bremsscheibe 14. Der Ringzylinder 10
weist
bodenseitig einen Außenflansch 15 auf, der mit dem Gestell der Maschine wie
Presse verschraubbar ist. In den Arbeitsraum 16 des Ringzylinders
10 kann ein Arbeitsmedium wie Druckluft bzw. Drucköl durch einen angedeuteten
Stutzen 17 eingeleitet werden. Zur Steuerung der Zuteilung und Ableitung
des Arbeitsmediums geeignete Einrichtungen sind an sich bekannt und nicht dargestellt.
Der Rinazylinder 10
hat eine äußere Ringwand 18 und eine innere Ringwand
19. Die äußere Ringwand 18 weist von ihrem freien Rand ausgehende,
über den Umfang verteilte Aussparungen auf. Die innere Rin-Wand 19 ist an
ihrem freien Rand mit einem Innenflansch 20 versehen, der dem Anschluß der schon
eingangs erwähnten Bremsringscheibe 12 dient. Zwischen die Bremsscheibe 12 und den
Innenflansch 20 ist eine wärmedämmende Einlage 21 geschaltet. Die Bremsrinscheibe
12 erstreckt sich vor dem offenen Stirnende des Rinazylinders 10. Sie weist
über ihren äußeren Umfanasbereich verteilte Durchbrüche 22 auf, die je
einen
Zapfen 23 verschiebbar führen. Die dem Ringzylinder 10 abgewandte
Breitseite 24 der Bremsrinscheibe 12 ist im wesentlichen eben ausgebildet und stellt
eine Bremsfläche dar. Die dem Ringzylinder 10
zugewandte Breitseite der Bremsringscheibe
12 weist eine ringsum laufende Ausnehmung 25 auf, der ein Ring
26 eingelegt ist, gegen den sich vorgespannte Schraubendruckfedern
27 je einendig anlegen, die den in dem Ringzylinder 10 verschiebbaren
Ringkolben 11
belasten. Dieser hat einen etwa U-förmiaen Querschnitt und nimmt
in seiner ringsum laufenden Höhlung 28 einen mit Führungsansätzen 29 für
die Federn 27 versehenen Ring 30 auf. Der Ringkolben 11 ist
an seinen mit den Ringwänden 18 und 19 zusammenwirkenden Bereichen
mit Dichtungen 31 bzw. 32 ausgerüstet. Ihm sind überdies nach außen
ragende Vorsprünge 33 angeformt, die die Randaussparungen der äußeren Ringwand
des Zylinders durchragen. In den Vorsprüngen 33 sind die schon erwähnten
Zapfen 23
einendig durch Verschraubung od. dgl. gehaltert. Die Tiefe der Aussparungen
in der äußeren Ringwand 18
des Rinazylinders 10 ist unter Berücksichtigung
der Form der Bremsringscheibe 12 und der Dicke der Vorsprünge 33 des Kolbens
11 derart gewählt, daß die Vorsprünge 33 wellenparallel dem vorgesehenen
Steuerhub entsprechende Wege durchlaufen können. Die in der Figur linksseitigen
Endbereiche der Zapfen 23 tragen den vorzugsweise ebenfalls durch Verschraubung
angeschlossenen Druckring 13. Auf Grund der durch die Zapfen 23 bewirkten
Kupplung beweat sich der Druckring 13 mit dem Ringkolben 11
übereinstimmend.
Sowohl der Ringkolben 11 als auch der Druckring 13 nehmen an der Drehung
der Welle nicht teil, weil die sie kuppelnden Zapfen 23 in Durchbrüchen 22
der Bremsringscheibe 12 geführt sind und diese mit dem Rinazylinder 10 feststeht.
Zwischen die einander zugewandten Stirnflächen der Bremsringscheibe 22 und des Druckringes
13 greift die Bremsseheibe 14, die durch Schweißen mit einer auf der nicht
-ezeichneten Welle drehfest gehaltenen Nabe 34 verbunden ist. Die Nabe 34 bzw. die
ihr benachbarten Teile der Bremsscheibe 14 sind mit als Luftförderschaufeln
35, 36 dienenden Blechen od. dgl. versehen. Zur Vergrößerung der Wärmeabstrahlung
trägt überdies der Druckrino, 13 Rippen 37. Die Bremsseheibe 14 ist
im äußeren Bereich mit Durchbrüchen versehen, die wellenparallel verschiebbare Bremskörper
38 haltern. Mit den Breitseiten der Bremskörper 38 wirkt einerseits
die Stirnfläche 24 der Bremsringscheibe 12 und andererseits die eine Bremsfläche
bildende Stirnfläche 39 des Druckringes 13 zusammen. Bei der dargestellten
Ausführung ist zur sicheren Abstützung der Bremsringscheibe 12 auch die äußere Ringwand
18 des Zylinders 10 im Randbereich mit einem Flansch 40 versehen,
der durch die dieVorsprünge35 aufnehmenden Aussparungen unterbrochen wird. Zwischen
dem Flansch 40 und dem Flansch 15 erstrecken sich Rippen 41. Die Bremsringscheibe
12 liegt gegen den Flansch 40 über eine wärmedämmende Einlaae 42 an.
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b
Die Figur zeigt die Anordnung in der Brerns# stelluna. In
dieser ist der Arbeitsraum 16 der Kolben-Zylinder-Anordnung entlastet, so
daß die Federn 27
unter Vermittlung des Ringkolbens 11 und der Bolzen
23 den Druckring 13 mit der Fläche 39 gegen die Bremskörper
38 andrücken. Diese legen sich auf Grund ihrer Verschiebbarkeit gegenüber
der Bremsscheibe 14 andererseits gegen die Fläche 24 der Bremsringscheibe 12. Beim
übergang in die gezeichnete Stellung der Teile wird die umlaufende Welle über die
Bremsscheibe 14 stillgesetzt und anschließend in der Ruhestellung festgehalten.
Zum Lüften der Bremse wird in den Arbeitsraum 16 ein unter Druck stehendes
Arbeitsmedium eingeleitet. Dieses bewegt den Ringkolben 11 gegen die Spannung
der Federn 27 und hebt unter Vermittlung der Zapfen 23
C
den
Druckring 13 von den Bremskörpem ab. Die Welle kann dann angetrieben werden.
Zum erneuten Bremsen ist es nur erforderlich, den Ringkolben 11
zu entlasten,
so daß die Federn 27 wieder wirksam werden können.
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Die dargestellte Ausführung ist, wie schon erwähnt wurde, nur eine
beispielsweise Verwirklichung der
Erfindung. Diese ist nicht darauf
beschränkt. Es sind vielmehr noch mancherlei andere Ausführungen möglich. Die erfindungsgemäße
Grundanordnung könnte gegebenenfalls auch verwirklicht werden, indem auf der Welle
nebeneinander mehrere Bremsscheiben 14 vorgesehen werden, zwischen die an der Drehung
nicht teilnehmende Lamellen od. dgl. fassen, die durch die Zapfen 23 gehaltert
werden. Allerdings wäre dabei der Wärineabfluß insbesondere aus den Zwischengliedern
der Bremsanordnung erschwert.