DE4021310C2

DE4021310C2 - Elektromagnetisch betätigbare Kupplungs-Bremskombination, insbesondere für Webmaschinen

Info

Publication number: DE4021310C2
Application number: DE4021310A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Holz
Original assignee: Lindauer Dornier GmbH
Current assignee: Lindauer Dornier GmbH
Priority date: 1990-07-04
Filing date: 1990-07-04
Publication date: 1998-11-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: DE4021310A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch betätigbare Kupplungs- Bremskombination, insbesondere für Webmaschinen mit den Merkmalen des Oberbegriffs der unabhängigen Patentansprüche.

Bei Greiferwebmaschinen z. B. ist bekannt, daß diese im abgeschalteten, d. h. im stromlosen Zustand, gebremst sind; die Bremse ist geschlossen. Dies ist erforderlich, um zu verhindern, daß, wenn in Jacquard-Webereien aber auch in Schaft-Webereien mit ungleichen Bindungen gearbeitet wird, die Webmaschine nicht über das Fach betätigt werden kann.

Um den Forderungen des Marktes nach schnellaufenden Webmaschinen gerecht zu werden, wurden von den Bremsenherstellern elektromagnetisch betätigbare Kupplungs-Bremskombinationen entwickelt, die mit einer einzigen zwischen der Antriebsseite und der Bremsseite auf der Abtriebswelle drehfest angeordneten Kupplungs-Bremsscheibe auskommt und die bei abgeschalteter Maschine eine Mittelstellung zwischen der Antriebs- und Bremsseite einnimmt. Um eine derartige Mittel- oder neutrale Stellung der Kupplungs-Bremsscheibe zu gewährleisten, ist die Kupplungs-Bremsscheibe von z. B. einer Membranen-Feder getragen, die wiederum mit einer drehfest mit der Abtriebswelle verbundenen Mitnahmescheibe verbunden ist.

Aus der GB-PS 1 331 588 ist eine Kupplungs-Bremskombination einer Lochstreifen- Lesevorrichtung bekannt, bei der die Kupplungs-Bremsscheibe federnd gelagert ist und im Ruhezustand der Kombination an den Bremsmagneten anliegt, was voraussetzt, daß die Bremsmagnete eingeschaltet sind, also nicht stromlos sind. Die aus der oben genannten Patentschrift bekannte Kupplungs-Bremskombination bietet nicht die Sicherheit, daß im stromlosen Zustand der Bremsmagnete eine Drehbewegung der Abtriebswelle ausgeschlossen ist.

Aus der DE 32 43 196 C2 ist eine elektromagnetisch betätigbare Kupplungs- Bremskombination bekannt, die aus einem Paar von in einem Gehäuse fest angeordneten Elektromagneten, aus einer Antriebs- und einer Abtriebswelle und, aus einem mit der Antriebswelle fest verbundenen ersten Rotor besteht, der durch elektromagnetische Kräfte mit einer auf der Abtriebswelle drehfest aber verschiebbar angeordneten Reibscheibe in Kontakt bringbar ist sowie aus einem zweiten Rotor, der um die Abtriebswelle drehbar gelagert ist und ebenfalls durch elektromagnetische Kräfte mit der auf der Abtriebswelle drehfest, aber verschiebbar angeordneten Reibscheibe in Kontakt bringbar ist, und wobei der zweite Rotor mit einem von einer Schnecke antreibbaren Schneckenrad verbunden ist.

Im Webereibetrieb hat sich bei Maschinen mit derartigen Kupplungs- Bremskombinationen als nachteilig erwiesen, daß im stromlosen Zustand, wo also die Kupplungs-Bremsscheibe eine Mittelstellung einnimmt oder die Kupplungs- Bremsscheibe sich nicht in Reibschluß mit dem bremsseitigen Rotorteil befindet und ungebremst ist, die Webmaschine über das Webfach, insbesondere bei Jacquard- Webmaschinen mit Federzug, unkontrolliert betätigbar ist. Dieser Umstand führt zu einem hohen Unfallrisiko und in jedem Fall dazu, daß, wenn z. B. bei einer im Zeitintervall zwischen Abschalten und dem Wiedereinschalten der Webmaschine eine Veränderung der Webfachstellung durch unterschiedlichste Einflüsse erfolgt, ist ein Verlust der zum Abschaltzeitpunkt von der elektronischen Maschinensteuerung erfaßten und gespeicherten Webmaschinen-Istwerten nicht ausgeschlossen. Dies führt auch dazu, daß beim Wiederinbetriebsetzen der Webmaschine zwangsläufig ein Gewebefehler produziert wird.

Um diese Unzulänglichkeiten an den bekannten Webmaschinen mit der bekannten Kupplungs-Bremskombination zu begegnen, wurden Zusatzbremsen installiert, die parallel zu der Kupplungs-Bremskombination wirksam sind. Diese Zusatzbremsen sind jedoch sehr kostenaufwendig und können bei z. B. einem Unfall und stromloser Maschine nicht mehr gelüftet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die bekannte elektromagnetische Kupplungs- Bremskombination dahingehend zu verbessern, daß im stromlosen Zustand insbesondere der Webmaschine eine Bremsung der Abtriebswelle des Maschinenantriebes aufrechterhalten wird und gleichzeitig auf Zusatzbremseinrichtungen verzichtet werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine elektromagnetisch betätigbare Kupplungs-Bremskombination mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 4 gelöst.

Mit einer derart verbesserten elektromagnetisch betätigbaren Kupplungs- Bremskombination wird ein sogenanntes Weglaufen der Webmaschine unterbunden, was insbesondere bei elektronisch gesteuerten Fachbildemaschinen von Webmaschinen von besonderem Vorteil ist, denn hier besteht die Forderung, daß die Webmaschine nur in bestimmten Zonen, in den sogenannten Einlesezonen, eingeschaltet und ausgeschaltet werden darf, um zu sichern, daß z. B. entsprechende Musterinformationen nicht verloren gehen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht in der Variation des zwischen der Kupplungs-Bremsscheibe und dem bremsseitigen Rotor erzielbaren Bremsdruckes. Dadurch wird es auch möglich unter Zuhilfenahme von handwerklichen Mitteln die Abtriebswelle des Webmaschinenantriebs im stromlosen Zustand zu bewegen.

Durch den Wegfall der neutralen Stellung der Kupplungs-Bremsscheibe wird ferner der Schaltweg und die Schaltzeit der Kupplungs-Bremsscheibe von dem bremsseitigen Rotor zum antriebsseitigen Rotor um die Hälfte verkürzt, ohne nachteilige Auswirkungen für den technologischen Arbeitsprozeß der Webmaschine hinnehmen zu müssen.

Die Erfindung sei nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Teilschnitt durch die Kupplungs-Bremskombination.

Die Kupplungs-Bremskombination 1 ist von einem Gehäuse 2 mit Gehäusedeckel 3 umschlossen. In der vertikal verlaufenden, den Gehäusedeckel gegenüberliegenden Gehäusewand ist die Abtriebswelle 4 drehbar angeordnet. Zwischen dem Gehäusedeckel 3 und dem antriebsseitigen freien Ende der Abtriebswelle 4 befindet sich ein drehbar gelagertes, das freie Ende der Abtriebswelle 4 umgreifendes Verbindungsstück 5, das mit der von einem nicht dargestellten Elektromotor angetriebenen Riemenscheibe 6 mittels auf einen Teilkreis angeordneten Schrauben 7 verbunden ist. An seinem anderen Ende ist das Verbindungsstück 5 ebenfalls durch Schrauben 8 mit wenigstens einem einen kreisringförmigen Reibbelag 9 aufweisenden Rotorteil 10 verbunden. Verbindungsstück 5 und Rotorteil 10 bilden den antriebsseitigen Rotor. Im Bereich des Gehäuseaustritts 11 der Abtriebswelle 4 wird selbige von einer hinterdrehten Hohlwelle 12 umgriffen, die auf ihrem äußeren Umfang des in das Gehäuse ragenden Teils ein Lager 13 aufnimmt. Ein Schneckenrad 14 ist über Schrauben 15 mit einem weiteren Rotorteil 16, den ersten Rotorteil 10 mit Zwischenraum diametral gegenüberliegend angeordnet, verbunden. Das Schneckenrad 14 steht mit einer Schnecke 14a in Wirkverbindung. Das Rotorteil 16 ist ebenfalls mit wenigstens einem kreisringförmigen Reibbelag 17 ausgerüstet.

Innerhalb des Gehäuses 2 ist auf der Abtriebswelle 4 eine Mitnahmescheibe 18 drehfest aber axial auf der Abtriebswelle 4 verstellbar verbunden. Am Außenumfang der Mitnahmescheibe 18 ist ein als Kreisring ausgebildetes, eine Vorspannung aufweisendes membranenartiges Federelement 19 angeordnet. Das Federelement seinerseits trägt an seinem Außenumfang eine aus feromagnetischem Material bestehende Kupplungs-Bremsscheibe 20 und preßt diese aufgrund der vorhandenen Vorspannung, gegen das mit dem Reibbelag 17 ausgerüstete bremsseitige Rotorteil 16.

Jedem Rotorteil 10, 16 ist ein Elektromagnet 21, 22 mit Wicklung 23, 24 zugeordnet. Die Elektromagneten 21, 22 sind im inneren des Gehäuses 2 bzw. an der Innenseite des Gehäusedeckels 3 fest angeordnet. Anstelle oder zusätzlich zum Federelement 19 kann das bremsseitige Rotorteil 16 mit einem der Kupplungs- Bremsscheibe gegenüberliegend angeordneten Permantentmagneten 25 ausgerüstet sein, der die Kupplungs-Bremsscheibe solange mit dem bremsseitigen Rotorteil reibschlüssig verbindet, bis die permanentmagnetische Anzugskraft von den elektromagnetischen Kräften des Elektromagneten 22 überwunden wird.

Die Funktionsweise der verbesserten Kupplungs-Bremskombination erfolgt nun wie nachstehend beschrieben.

Mit dem Einschalten der Webmaschine wird über einen nicht dargestellten Elektromotor und Keilriemen die Riemenscheibe 6 und mit ihr das antriebsseitige Rotorteil 10 in Drehbewegung versetzt. Gleichzeitig wird der Wicklung 23 des dem bremsseitigen Rotorteil 16 zugeordneten Elektromagneten 21 elektrischer Strom zugeführt und die schon ohnehin durch das vorgespannte Federelement 19 zwischen der Kupplung-Bremsscheibe 20 und dem Rotorteil 16 bestehende Anpreßkraft erhöht, d. h., die Abtriebswelle 4 bleibt gebremst.

Wird nun die Webmaschine gestartet, d. h., der Webprozeß in Gang gesetzt, wird die Wicklung 23 des Elektromagneten 21 stromlos, während der Wicklung 24 des Elektromagneten 22 elektrischer Strom zugeführt wird und die Kupplungs- Bremsscheibe 20 an dem Reibbelag 9 das Rotorteil 10 anzieht. Die Drehbewegung des Rotorteils 10 wird auf die Mitnahmescheibe 18 übertragen und von dieser auf die Abtriebswelle 4 der nicht dargestellten Webmaschine, womit der Webprozeß eingeleitet wird. Kommt es nun aufgrund eines im Webprozeß auftretenden technologischen Fehlers oder eines anderweitigen, z. B. mechanischen Defekts zum Stillstand der Webmaschine, wird die Zufuhr elektrischen Stroms in die Wicklung 24 des Elektromagneten 22 unterbrochen und die Kupplungs-Bremsscheibe 20 trennt sich vom Rotorteil 10 und stellt bei gleichzeitigem Wirksamwerden des Elektromagneten 21 einen Reibschluß mit dem Rotorteil 16 her, daß infolge der Selbsthemmung des mit ihm verbundenen Schneckenrades 14 und der Schnecke 14a die Abtriebswelle 4 abbremst.

Wird nun die Webmaschine durch Abschalten stromlos, so verbleibt erfindungsgemäß aufgrund des mit Vorspannung versehenen Federelementes 19 die Kupplungs-Bremsscheibe 20 mit dem Rotorteil 16 in Wirkverbindung. Die zur Erzielung der Wirkverbindung notwendige Anpreßkraft wird durch die Wahl des Federelements bestimmt. Eine weitere Möglichkeit eine entsprechende Bremswirkung im stromlosen Zustand zu erzielen besteht erfindungsgemäß darin, daß ein nicht vorgespanntes an sich bekanntes Federelement verwendet wird, sondern die notwendige Spannkraft durch ein axiales Verstellen der Mitnah mescheibe 18 auf der Abtriebswelle 4 in Richtung des bremsseitigen Rotorteils 16 erfolgt; dadurch wird das Federelement 19 in Vorspannung gebracht. Es ist ferner denkbar, anstelle eines vorgespannten Federelementes 19 das Rotorteil 16 zusätzlich mit Permanentmagneten auszustatten oder das vorgespannte Feder element 19 in Kombination mit Permanentmagneten zu verwenden.

Bezugszeichenliste

1

Kupplungs-Bremskombination

2

Gehäuse

3

Gehäusedeckel

4

Abtriebswelle

5

Verbindungssstück

6

Riemenscheibe

7

Schrauben

8

Schrauben

9

Reibbelag

10

Rotorteil

11

Gehäuseaustritt

12

Hohlwelle

13

Lager

14

Schneckenrad

14

aSchnecke

15

Schrauben

16

Rotorteil

17

Reibbelag

18

Mitnahmescheibe

19

Federelement

20

Kupplungs-Bremsscheibe

21

Elektromagnet

22

Elektromagnet

23

Wicklung

24

Wicklung

25

Permanentmagneten

Claims

1. Elektromagnetisch betätigbare Kupplungs-Bremskombination insbesondere für Webmaschinen, bestehend aus einem ersten und zweiten Elektromagneten, die in einem Gehäuse koaxial und beabstandet voneinander angeordnet sind, aus einem mit einer Abtriebswelle in Wirkverbindung bringbaren Antrieb, aus einer drehfest mit der Abtriebswelle verbundenen Mitnahmescheibe, aus einer Kupplungs-Bremsscheibe, die zwischen dem ersten und zweiten Elektromagneten positioniert ist und durch ein membranartig ausgebildetes Federelement mit der Mitnahmescheibe verbunden ist, und wobei die Kupplungs-Bremsscheibe durch elektromagnetische Kräfte entweder mit einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten antriebsseitigen Rotorteil oder mit einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten bremsseitigen Rotorteil in Reibschluß bringbar ist, und wobei ferner das bremsseitige Rotorteil mit einem Schneckengetriebe in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmescheibe (18) auf der Abtriebswelle (4) in Richtung des bremsseitigen Rotorteils (16) derart auf der Abtriebswelle (4) positioniert ist, daß das Federelement (19) im stromlosen Zustand der Kupplungs-Bremskombination (1) zwischen der Kupplungs-Bremsscheibe (20) und dem bremsseitigen Rotorteil (16) einen ständigen Reibschluß aufrechterhält.

2. Kupplungs-Bremskombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Kupplungs-Bremsscheibe (20) und mit der Mitnahmescheibe (18) verbundene Federelement (19) vorgespannt oder vorspannbar ist.

3. Kupplungs-Bremskombination nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmeschreibe (18) zusammen mit dem Federelement (19) und der Kupplungs-Bremsschreibe (20) auf der Abtriebswelle (4) in Richtung des bremsseitigen Rotorteils (16) axial verstellbar ist.

4. Elektromagnetisch betätigbare Kupplungs-Bremskombination bestehend aus einem ersten und zweiten Elektromagneten, die in einem Gehäuse koaxial und beabstandet voneinander angeordnet sind, aus einem mit einer Abtriebswelle in Wirkverbindung bringbaren Antrieb, aus einer drehfest mit der Abtriebswelle verbundenen Mitnahmescheibe, aus einer Kupplungs-Bremsscheibe, die zwischen dem ersten und zweiten Elektromagneten positioniert ist und durch ein membranartig ausgebildetes Federelement mit der Mitnahmescheibe verbunden ist, wobei die Kupplungs-Bremsscheibe durch elektromagnetische Kräfte entweder mit einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten antriebsseitigen Rotorteil oder mit einem in dem Gehäuse drehbar gelagerten bremsseitigen Rotorteil in Reibschluß bringbar ist, und wobei ferner das bremsseitige Rotorteil mit einem Schneckengetriebe in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß das bremsseitige Rotorteil (16) zusätzlich mit einem oder mehreren Permanentmagneten (25) ausgerüstet ist, mittels derer im stromlosen Zustand der Kupplungs-Bremskombination (1) zwischen der Kupplungs-Bremsscheibe (20) und den bremsseitigen Rotorteilen (16) ein ständiger Reibschluß besteht.