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Reibungskupplung für Pressen u. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf
Klemmbacken-Reibungskupplungen für Pressen u. dgl. und bezweckt eine derartige Gestaltung,
daß die Kupplung bei einfacher Bauart und großem Drehmoment möglichst kleine Abmessungen
in radialer und axialer Richtung besitzt. Hierbei sind die Klemmelemente und ihre
Betätigungsglieder so gestaltet, daß sie aus gleichartigen, untereinander austauschbaren
Teilen bestehen, die sich besonders für die Zusammenfassung und gemeinsame Bearbeitung
in einem einzigen Formstück als Guß- oder Schmiederohling eignen und durch Teilung
des Rohlings vermittels Trennschnitte annähernd einbaufertig anfallen. Weiterhin
sollen hohe spezifische Drücke durch Linienberührung sowie elastische Spreizringe
vermieden werden, die leicht brechen und sich ungleichmäßig abnutzen. Die bekannten
Kupplungen mit durch Hebel betätigten Klemmbacken haben den Nachteil, daß sie sperrig
zu bauen und infolge der dadurch bedingten großen Mittenabstände der umlaufenden
Massen zur Verwendung an Pressen mit ihren hohen Schaltziffern ungeeignet sind.
Die in der Regel zweiarmigen Hebel tragen an ihren kurzen Hebelarmen Gabellager
zur Aufnahme von Bolzen, auf diesen Bolzen sitzen Klemmbacken, deren Lageraugen
die Bolzen rundum umfassen. Daraus ergibt sich einmal zwingend eine durch den Radius
der Lageraugen bestimmte Mindestlänge der kurzen Hebelarme, zum anderen eine aus
den Gabelaugen und dem Backenauge addierte große axiale Baubreite, die ebenfalls
wegen des dadurch bedingten größeren Abstandes des Schwungrades vom Pressenkörper
schädlich wirkt.
Ferner werden die in den Lagergabeln der Hebel
angeordneten Bolzen wie zweiseitig abgestützte Balken von den zwischen den Auflagern
drückenden Backen auf Biegung und Scherung beansprucht. Des weiteren kann die an
den Bolzen zur Verfügung stehende Mantelfläche nur etwa zur Hälfte als Lagerfläche
für die Backen herangezogen werden, weil der Rest innerhalb der Gabelaugen liegt
Endlich bedingt die Ausführung der Bolzenlagerung als Gabel einen umständlichen
Zusammen-und Auseinanderbau, die Backen können nur nach Lösung der Bolzensicherung
und Entfernung der Bolzen herausgenommen werden.
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Alle die oben angeführten Nachteile vermeidet die Erfindung dadurch,
daß die Kupplungsbacken und gegebenenfalls auch Bremsbacken auf ihre Lagerbolzen,
die mit den Lagerbolzen der Betätigungshebel lösbar verbunden sind, sowie letztere
in ihre Lager in der Nabe von der Seite in axialer Richtung schiebbar sind, wobei
die Backen mit ihren Lageraugen oder die Lagerbolzen der Betätigungshebel die zugehörigen
Lagerbolzen maulartig etwas mehr als die Hälfte umschließen. Dabei wird darauf verzichtet,
geschlossene Augen für die Aufnahme der Lagerbolzen vorzusehen, sondern die Augen
umfassen nur einen Teil des Umfanges der Bolzen. Daraus ergibt sich der erhebliche
Vorteil, daß die Teile der Bolzenfläche, die sonst auf der dem Arbeitsdruck abgewandten
Seite von den Augen umfaßt werden, zur Aufnahme dieses Druckes mit herangezogen
werden können, d. h. daß der spezifische Lagerdruck herabgemindert wird.
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Die Bolzen können daher praktisch auf ihrer ganzen Fläche, nämlich
doppelt so hoch wie bei geschlossenen Augen belastet werden. Das bedeutet bei gegebenem
zulässigem Flächendruck halb so große Maße für die Lagerung und somit eine besonders
gedrängte Bauart der Kupplung mit entsprechend kleinem Trägheitsmoment.
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Bei dieser Ausführung wird der Bolzen vom Hebel und von der Backe
nur teilweise maulartig umfaßt, und zwar so, daß einer dieser Teile den Bolzen um
etwas mehr als die Hälfte lose umfaßt, während der Bolzen mit dem ihn weniger als
auf einem Halbkreis umfassenden Teil fest, z. B. durch Schrauben oder Schwalbenschwanzkeile,
verbunden wird. Die Größe, die Zahl und die Anordnung der Backen sind so gewählt,
daß die Betätigungshebel mit ihren freien Enden in den Zwischenräumen zwischen den
Backen bis oder annähernd bis zur Berührung der mit den Backen zu kuppelnden Reibfläche
ausschwingen können. Dadurch ist es möglich, hinreichend bemessene Hebel und sie
belastende Federn innerhalb des von den Backenflächen gebildeten gedachten Zylindermantels
unterzubringen, ohne die Kupplungsnabe zu schwächen oder Baubreite außerhalb des
Zylinders zu beanspruchen. Infolgedessen kann die neue Kupplung im Durchmesser wie
in der Breite besonders klein gehalten werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung an Hand der Zeichnungen, in welchen der Erfindungsgegenstand in zwei
Ausführungsbeispielen veranschaulicht ist.
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Abb. I ist ein teilweise geschnittener Aufriß der oberen Hälfte einer
mit Kupplungs- und Bremsbacken versehenen Reibungskupplung, die mittels eines Druckmittels,
z. B. Preßluft, gesteuert wird; Abb. 2 ist ein Längsschnitt nach Linie A-A von Abb.
I ; Abb. 3 stellt einzelne Teile von Abb. I und 2 schaubildlich dar; Abb. 4 ist
ein teilweise geschnittener Aufriß einer mit Hilfe einer Bremsscheibe gesteuerten
Kupplung, und Abb. 5 veranschaulicht ein Formstück für die Herstellung der Kupplungsbacken
und ihrer Betätigungshebel.
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Die Kupplungen sind für die Verwendung bei einer Presse mit unmittelbarem
Schwungradantrieb dargestellt, aber auf diesen besonderen Verwendungszweck nicht
beschränkt.
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In Abb. 2 bezeichnet I den oberen Teil des Lagers eines Pressenkörpers,
3 eine Kurbelwelle, auf der einerseits eine Nabe 4 fest aufgekeilt, andererseits
ein Schwungrad 13 frei drehbar ist. In. der Nabe 4 sind im vorliegenden Fall drei
Hebel 5 mit ihren Lagerbolzen 5a schwenkbar gelagert. Die in der Nabe 4 vorgesehenen
Lageraugen 2 für den Lagerbolzen 5a der Hebel 5 sind, wie dies aus Abb. 3 ersichtlich
ist, mindestens auf einer Seite der Nabe so ausgebildet, daß sie den Lagerzapfen
5a nur etwas über die Hälfte umfassen. Hierdurch wird ermöglicht, daß der Hebel
s mit seinem Lagerbolzen von der Seite her axial in seine Lagerung eingeschoben
und dann in seine Wirklage geschwenkt werden kann. Diese Maßnahme gibt die Möglichkeit,
die Hebel 5 mit ihren Lagerzapfen 5a aus einem Stück zu fertigen sowie leicht ein-
und auszubauen. Die Lagerbolzen 7a für die Kupplungsbacken 7 und die Lagerbolzen
2Ia für die Bremsbacken 2i sind in ihrem Umfang entsprechenden Auskehlungen 5b und
5, der Bolzen 5a der Betätigungshebel 5 befestigt, beispielsweise durch die Schraubbolzen
$. Die Kupplungsbacken 7 wie auch die Bremsbacken 21 sind an ihren Lagerbolzen 7a
und Zia derart angelenkt, daß die Lageraugen 7b und gib der Backen die Bolzen 7a
und Zia nur etwas mehr als zur Hälfte umschließen. Infolgedessen sind Bolzen und
Lagerhälften beiderseitig annähernd auf der ganzen Fläche belastet, aber andererseits
können sich die Backen nicht radial von dem Bolzen entfernen. Wie aus vorstehendem
ersichtlich ist, ergibt die beschriebene Ausbildung der Backen und Betätigungshebel
und ihrer Lagerungen die Möglichkeit, die Backen und Hebel von der Seite axial in
bzw. auf ihre Lager einzuschieben und erlaubt höchst gedrängte Bauweise.
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Nach dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i und 2 sind die Betätigungshebel
5 an Kolben 23 von Zylindern 24 angelenkt. Die Kolben stehen einerseits unter der
Wirkung von Druckfedern g und können andererseits unter die Wirkung eines pneumatischen
oder hydraulischen Druckmittels gesetzt
werden, welches durch die
Bohrungen 3a der Welle 3 und die Bohrung 24a der Nabe 4 in den Zylinder 24 geleitet
werden kann. Zwecks Einrückens der Kupplung wird das Druckmittel in die Zylinder
24 geleitet, wodurch die Kolben 23 entgegen den Federn 9 die Betätigungshebel 5
so drehen, daß die Kupplungsbacken 7 in Reibungseingriff mit der Innenfläche des
Schwungrades 13 gebracht werden. Für das Ausrücken der Kupplung wird das Druckmittel
abgestellt, und durch die Federn 9 werden alsdann über die Betätigungshebel 5 die
Kupplungsbacken 7 außer Reibungseingriff mit dem Schwungrad 13 und die Bremsbacken
2I, die bis dahin um den Betrag y frei waren, in Reibungseingriff mit der ortsfesten
Bremsscheibe II gebracht.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 ist die Kupplung lediglich
mit Kupplungsbacken 7 ausgestattet, die, wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform,
mittels der Lageraugen 7b auf den Bolzen 7a gelagert sind, welche ihrerseits in
Auskehlungen 5b der Lagerbolzen 5a der Betätigungshebel 5 befestigt sind. Die Betätigungshebel
5 stehen lediglich unter der Wirkung von Druckfedern 9, die zwischen den Hebeln
5 und Widerlagern der Nabe 4 eingespannt sind. An den freien Enden der Hebel 5 sind
Rollen Io gelagert, die auf den Innenflächen von Steuerknaggen 12 rollen, sobald
eine lose auf der Nabe 4 gelagerte Bremsscheibe II, die die Knaggen 1.2 trägt, relativ
gegen die Nabe 4 verdreht wird. Die Neigung der Knaggen 12 ist so gerichtet, daß
beim Abbremsen der Bremsscheibe II, d. h. bei einer Verdrehung gegen die Arbeitsrichtung,
die Rollen Io nach innen gegen die Wirkung der Federn 9 verdrängt und die Hebel
5 so verdreht werden, daß die Kupplungsbacken 7 gelüftet werden, d. h. die Kupplung
ausgerückt wird. Mit Hilfe eines auf die Bremsscheibe II wirkenden bekannten Bremsbandes
und Bremsgestänges kann die Kupplung durch Lüften des Bremsbandes eingerückt und
durch Anziehen des Bremsbandes ausgerückt werden.
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Das in Abb. 5 gezeichnete Formstück wird zunächst am Umfang überdreht
und an den Seiten plan gedreht. Sodann werden die Löcher 17 und 18 gebohrt und gerieben
sowie die Lagerzapfen 5, gestirnt oder die Körner 25 angebohrt und die Lagerzapfen
5a nach dem Trennen zwischen Spitzen gedreht. Darauf werden die Reibbeläge auf die
Backen aufvulkanisiert und auf Maß geschliffen. Nunmehr wird das Formstück durch
die Trennschnitte 2o zerlegt, wodurch Backen und Hebel annähernd einbaufertig anfallen.