DE680809C - Kupplung fuer Exzenter-, Kurbelpressen und aehnliche Arbeitsmaschinen, die in zwei Abschnitten einrueckbar ist - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung für Exzenter-, Kurbelpressen und ähnliche Arbeitsmaschinen, die in zwei Abschnitten derart einrückbar ist, daß während des ersten Abschnittes die Einleitung der Drehbewegung des getriebenen Teiles und während des zweiten Abschnittes das Schließen der Kupplung auf das volle Drehmoment erfolgt. Die bekannten Kupplungen dieser Art sind die schlagartig einrückenden Band-, Drehkeil- und Klemmkupplungen. Da die beim Einrücken zu beschleunigenden Massen verhältnismäßig groß sind, unterliegen diese Kupplungen starken Beanspruchungen. Ferner nehmen diese Kupplungen nur in einer Richtung zwangsläufig mit, so daß das Vorfallen des Pressenstößels nicht verhindert ist.

Die Erfindung vermeidet diese und andere Nachteile der bekannten, in zwei Abschnitten einrückbaren Kupplungen dadurch, daß die Kupplung eine Reibungskupplung ist, bei der im ersten Abschnitt in bekannter Weise, beispielsweise durch eine von Hand ausgelöste Feder, eine ein kleines Drehmoment übertragende Kupplung zwischen dem treibenden und dem getriebenen Teil erfolgt. Während des zweiten Abschnittes kommt eine das volle Drehmoment übertragende Kupplung zwischen treibendem und getriebenem Teil durch Steuerung des getriebenen Teiles, beispielsweise durch eine ortsfeste Kurve und von dieser beeinflußte, von der im ersten Abschnitt erzeugten Drehbewegung des getriebenen Teiles mitgenommene Einrückhebel, zwangsläufig zustande.

Die Vorteile, die diese Kupplung bietet, sind einmal dadurch begründet, daß die Mitnahme zwischen treibendem und getriebenem Teil durch Reibungsschluß erfolgt.

Die weich einrückende Reibungskupplung wird nicht augenblicklich auf volles Drehmoment geschlossen, sondern dieses wird von der Kupplung nur allmählich, und zwar in dem Maße übertragen, wie der Reibungsschluß zustandekommt. Zum anderen ergeben sich die Vorteile aus der zwangsläufig erfolgenden Schließbewegung beider Kupplungsteile im zweiten Abschnitt. Hierdurch ist es möglich, die Kupplung so zu betätigen, daß bereits bei voll eingerückter Kupplung ein Drehmoment übertragen wird, das dem erst im Verlauf der weiteren Umdrehung der Pressenwelle auftretenden größten Arbeitsdrehmoment entspricht. Ein Vorfallen des

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Leo Knöchl in Göppingen, Württ.

Pressenstößels und Rückschläge sind damit vollständig vermieden; denn die Kupplung schließt sicher nach beiden Richtungen. Der bei 'eingerückter Kupplung erreichte Kraftschluß ist ebenso zuverlässig wie der sonst nur bei Drehkeil-, Schlagbolzen-, Klaueno. dgl. -kupplungen vorhandene Formschluß. Die Stärke des Reibungsschlusses bestimmt die Größe des übertragenen Drehmomentes. ίο Je nach der Einstellung des Reibungsschlusses kann daher ein und dieselbe Kupplung verschiedene Leistungen übertragen und behält trotz des zwangsläufig erfolgenden Schließens den weiteren Vorteil, gleichzeitig als Überlastkupplung zu dienen, bei. Schließlich bietet die Kupplung auch Vorteile in unfalltechnischer Hinsicht; denn diese vermeidet Kupplungshemmungen und schließt unverzüglich nach dem Einrücken. Es verbleibt also für den Arbeiter auch bei geringer Niedergangszahl der Presse keine Zeit mehr zum Nachgreifen.

Diese wesentlichen Eigenschaften, der Kupplung gemäß der Erfindung setzen die Grenze der zulässigen Niedergangszahl der Presse so hoch, daß hierfür nur noch die Abnützung und Beanspruchung der Werkzeuge, die zulässige Verformungsgeschwindigkeit des Arbeitsstückes sowie Art und Beaiispruchung der Presse maßgebend sind und nur selten die höchst zulässige Umdrehungszahl der Kupplung.

Weitere erfinderische Merkmale der Kupplung sind an Hand des Ausführungsbeispiels erläutert und in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Auf der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel einer Kupplung gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen Abb. ι eine Stirnansicht in Pfeilrichtung I-I der Abb. 2 unter Weglassung von Bremsgehäuse 34 und Bremshebel 35, Abb. 2 einen Schnitt nach Linie: II-II der

Abb. i, wobei der Spreizring 5 nur im linken Teil geschnitten und Kupplungshebel 11 wind Bremshebel 35 in Draufsicht dargestellt sind, Abb. 3 einen Schnitt durch die angezogene

Bremse nach Linie III-1II der Abb. 2,

Abb. 4 die gegenseitige Stellung vonKupplungshebcl 11 und Kupplungsrolle 16 bei eingerückter Kupplung.

Auf der Pressenhauptwelle 1 läuft mit der Büchse 2 das angetriebene Schwung- oder Zahnrad 3 frei um. Die Nabe 4 des Rades 3 nimmt die Kupplungsteile auf; an ihre Innenfläche legt sich der Spreizring 5 mit dem Belag 6 an. Auf der zu kuppelnden Welle 1 ist durch Paßfeder 7 der Kupplungskörper befestigt, der im wesentlichen aus den beiden Scheiben 8 und 9 und dem zylindrischen Teil 10 besteht. Der Kupplungshebel 11 stützt sich mit dem Bolzen 12 gegen den Kupplungskörper und mit dem Bolzen 13 gegen den Spreizring 5. Das freie Ende 15 des Kupplungshebels 11 liegt ständig gegen die KupplungsroUe 1.6 an. Diese ist in dem auf der Steuerwelle 17 befestigten Arm 18 gelagert. Die Steuerwelle 17 ist ihrerseits in den Scheiben 8 und 9 des Kupplungskörpers schwenkbar und trägt weiterhin den Arm 19, an dem die Kurvenrolle 20 gelagert ist. Der untere Fortsatz 21 des Kupplungskörpers nimmt in der Bohrung 22 die unter der Wirkung der Druckfeder 23 stehende Büchse 24 auf, die sich gegen den auf der Steuerwelle 17 befestigten Hebel 25 legt. Die Büchse 24 ist demnach bestrebt, die Steuerwelle 17 im Zeigersinne zu verdrehen. Bei ausgerückter Kupplung liegt die Kurvenrolle 20 gegen die bei 26 schwenkbar gelagerte Kurve 27 an. Diese wird durch die Zugfeder 28 und die Nase 29 des bei 30 schwenkbar gelagerten Abzughebels 31 in Ruhestellung gehalten. Die Nase 29 greift dabei über den Zapfen 32 der Kurve 27. Diese legt sich in Ruhestellung ferner gegen den festen Anschlag 33.

Die Bremse besteht aus dem ortsfesten Bremsgehäuse 34 und dem Bremshebel 35. Dieser ist mit dem Zapfen 36 in dem Kupplüngskörper 8, 9 gelagert und trägt die Brems- 9" rolle 37 und den Bremsbelag 38. Die Bremsrolle 37 wird durch den auf der Steuerwelle 17 befestigten Nocken 39 gesteuert. Der Anschlag 40 am Kupplungskörper 10 dient zur Begrenzung der Einrückbewegung des Armes 18. Das Bremsgehäuse 34 trägt die ortsfeste Kurve 41.

Die Arbeitsweise der Kupplung wird wie folgt beschrieben: Nach Abziehen des Hebels 31 in Pfeilrichtung 42 verschwenkt die Steuerwelle 17 durch die unter der Wirkung der,· Druckfeder 23 gegen den Hebel,25 liegend*?^' Büchse 24 im Zeigersinn und^cückt dab nicht nur die Kurve 27, sondern auch d( Kupplungshebel 11 nach außen. Dieser spreiz dadurch den bei 43 an den Scheiben 8, 9 anliegenden Ring 5. Durch den damit erzeugten geringen Reibungsschluß an der Innenfläche der Nabe 4 werden der Kupplungskörper und die in diesem gelagerten Teile in Umdrehung 1-ι ο versetzt. Der Reibungsschluß ist so groß, daß er nur ein geringes Drehmoment überwindet. Dessen Größe ist durch die Abmessungen der Kupplung und durch die Kraft Bedingt, die erforderlich ist, um die Kurvenrolle 20 an der im Umlaufssinne (Pfeil 44) des Schwungrades 3 nach außen ansteigenden Bahn 45 der Kurve 41 entlang zu führen. Hierbei wird die Steuerwelle 17 weiterhin im Zeigecsinne verschwenkt, wodurch auch der Kupplungshebel 11 noch weiter verschwenkt wird und den Spreizring 5 mit solcher Kraft

gegen die Innenfläche der Nabe 4 preßt, wie zur Übertragung des vollen Drehmoments erforderlich ist. Gemäß der Erfindung läuft in der Einrückstellung (Abb. 4) die Verbindungslinie zwischen Steuerwellenmitte 17 und Rollenmitte 16 durch den Berührungspunkt von Kupplungsrolle 16 mit dem Kupplungshebel 11, so daß Arm 18 und Kupplungshebel 11 gegeneinander verriegelt sind. Diese ίο Stellung wird dadurch begrenzt, daß sich der Arm 18 gegen den Anschlag 40 legt. Anschlag 40 kann aber auch etwas niedriger gehalten werden, so daß der Arm 18 über die Kipplage hinausbewegt und dadurch eine »5 noch weitergehende Sicherung der Einrücklage des Kupplungshebels 11 erreicht wird. ie in bekannter Weis-e^äes ersten Kuppsabschnittes erfolgende Kupplung zwi-V treibendem und getriebenem Teil, die eiijfldein.es Drehmoment überträgt, erfolgt untejr der Wirkung der Einrückfeder 23. Das zvwpigsläufige Kuppeln während des zweiten ipplungsabschnittes, das das volle Drehmoment überträgt, kommt durch die ortsfeste ve 41 und durch die von dieser beein-Einrückhebel (Arm 18, 19) zustande, in der im. ersten Abschnitt erzeugten :ffbpwegung des getriebenen KupplungsteileSpiitgenommene Arm 19 und dessen Kurveole^ 20 gelangen so in den Bereich der ortsfesten Kurve 41 und werden an dieser ' geführt. Wenn die Kurvenrolle 20

Ende der ortsfesten Kurve 41 erreicht hat, ist die Kupplung so weit geschlossen, wie es die Übertragung des vollen Drehmoments erfordert.

Nunmehr ist auch verständlich, welche Aufgabe die Steuerwelle 17 erfüllt. Diese trägt nicht nur den unter Wirkung der Einrückfeder 23 stehenden Hebel 25 zum Übertragen der Federeinrückkraft im ersten Kupplungsabschnitt, sondern auch den zum Kuppeln auf volles Drehmoment im zweiten Kupplungsabschnitt dienenden Arm 19 mit der Kurvenrolle 20. Beide von dem Hebel 25 und dem Arm 19 auf die Steuerwelle 17 übertragene Kupplungsbewegungen werden von dem gleichfalls mit der Steuerwelle 17 starr verbundenen einzigen Arm 18 und derKupplungsrolle 16 auf den Kupplungshebel 11 übertragen.

Mit dem Verschwenken der Steuerwelle 17 wird auch die Nocke 39 im Zeigersinn verdreht, so daß sich der Bremshebel 3 5 unter der Wirkung einer nicht dargestellten Feder um den Zapfen 36 im Gegenzeigersinn verschwenken kann und damit die Bremswirkung aufhebt. Gemäß der Erfindung trägt daher die Steuerwelle 17 nicht nur die Arme 18, 19 und den Hebel 25 für den eigentlichen Kupplungsvorgang, sondern außerdem noch den Nocken 39, der auf den in den getriebenen Teilen 8, 9, 10 der Kupplung gelagerten Bremshebel 35 einwirkt.

Durch im Pressen- und Kupplungsbau hinreichend bekannte und daher nicht näher zu erläuternde Mittel werden nach dem Einrücken der Kupplung die Kurve 27 und der Abzugshebel 31 in ihre aus Abb. 3 ersichtliche Ausgangsstellung zurückgeführt. Im Lauf der Umdrehung der Pressenwelle kommt die Kurvenrolle 20 an die in Abb. 3 strichpunktiert gezeichnete Stelle. Durch den auf die Mitte der Welle 1 zu gerichteten Anstieg der Kurve 27 werden die Arme 19 und 18 im Gegenzeigersinn verschwenkt, die Kupplungsrolle 16 gleitet damit am Ende 15- des Kupplungshebels 11 nach außen. Unter der Spannung des Spreizringes 5 gehen dieser und der Kupplungshebel 11 in ihre Ausgangsstellung zurück, wodurch der Reibungsschluß zwischen dem Spreizring 5 und der Nabe 4 aufgehoben und damit die Kupplung ausgerückt ist. Gleichzeitig wird infolge des Verschwenkens des Armes 19 die an dem Hebel 25 anliegende Büchse 24 in ihre aus den Abb. ι und 2 ersichtliche Ausgangsstellung zurückgeführt. Durch das Verschwenken der Steuerwelle 17 wird über den Nocken 39 der Bremshebel 3 5 nach außen bewegt, legt sich gegen das Bremsgehäuse 34 an und bremst damit die Welle 1 ab. Da die Kurve 27 von Punkt 46 bis Punkt 47 (Abb. 3) in der Ausrückstellung zur Mitte der. Welle 1 konzentrisch verläuft, ergibt sich ein ausreichender Bremsweg.

Gemäß der Erfindung werden nach Beendigung eines Pressenhubes durch die Kurve 27 über die Steuerwelle 17 die Kupplung ausgerückt, über den Hebel 25 die Einrückfeder 23 wieder gespannt und außerdem über den Nocken 39 die Bremse angezogen. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Kurve 27 erschöpft sich ■ aber nicht in der Steuerung dieser Teile, vielmehr kommt der Kurve 27 eine wesentlich weiterreichende Bedeutung zu. Gemäß der Erfindung ist diese Kurve in zwei Stellungen schwenkbar, derart, daß beim Schwenken in die eine, die Einrückstellung, über Kurvenrolle 20 und Arm 19 no die Einrückbewegung der Steuerwelle 17 ermöglicht und gleichzeitig die Bremse gelöst wird und nach Schwenken in die andere, die Ausrückstellung, infolge Auflaufens der Rolle 20 die Kupplung ausgerückt und gleichzeitig die Bremse angezogen wird. Bremse und Kupplung werden demnach in Abhängigkeit voneinander zwangsläufig gesteuert, und zwar derart, daß die Bremse noch vor Einrücken der Kupplung freigegeben und nach Ausrücken der Kupplung wieder eingerückt und zwangsläufig verriegelt wird. Um das Still-

setzen der Pressenwelle stets an demselben Punkte ihrer Umlaufsbahn zu erreichen, kann außer einer geeigneten Bemessung des Bremsweges 46,47 auch noch die Anschlagfläche 48 S an der Einrückkurve 41 vorgesehen werden. Die verschiedenen Kurvensteigungen und -längen richten sich nach den im Einzelfalle auftretenden Kräften und Geschwindigkeiten. Die Nachstellung der Reibungsbeläge des Spreizringes 5 und des Bremshebels 35 erfolgt in hinlänglich bekannter Weise durch Keil-, Exzenterwirkung o. dgl.

Da der Bremshebel 35 in dem umlaufenden Kupplungskörper gelagert ist und die Bremse damit auf einfache Weise durch, die Bewegung der Steuerwelle 17 gesteuert wird, entfallen besondere Nockensteuerungen, die zum Betätigen der Bremse erforderlich sind, wenn diese nicht gemäß der Erfindung mit der Kupplung baulich vereinigt ist.

Die Kupplung gemäß der Erfindung eignet sich deshalb besonders für mechanische Pressen, weil diese bei beginnendem Umlauf der Hauptwelle durch Arbeitsdrehmomente noch unbelastet sind; es genügen daher für den ersten Kupplungsabschnitt ganz geringe Kräfte, die lediglich die Lagerreibung zu überwinden und die Pressenwelle und die von dieser bewegten Teile zu beschleunigen haben.

Claims (6)

1. Patentanspruch:
2. i. Kupplung für Exzenter-, Kurbelpressen und ähnliche Arbeitsmaschinen, die in zwei Abschnitten derart einrückbar ist, daß während des ersten Abschnittes die Einleitung der Drehbewegung des getriebenen Teiles und während des zweiten Abschnittes das Schließen der Kupplung auf das volle Drehmoment erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine Reibungskupplung ist, bei der im ersten Abschnitt in bekannter Weise, bei-spielsweise durch" eine von Hand ausgelöste Feder, eine ein kleines Drehmoment übertragende Kupplung zwischen dem treibenden und dem getriebenen Teil und während des zweiten Abschnittes eine das volle Drehmoment übertragende Kupplung zwischen treibendem und getriebenem Teil durch Steuerung des getriebenen Teils, beispielsweise durch eine ortsfeste Kurve und von dieser beeinflußte, von der im ersten Abschnitt erzeugten Drehbewegung des getriebenen Teiles mitgenommene Einrückhebel, zwangsläufig erfolgt. 2. Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem getriebenen Kupplungsteil (8, 9) eine Steuerwelle (17) gelagert ist, die einen unter Wirkung einer Einrückfeder (23) stehenden Hebel (25) zum Übertragen der Federeinrückkraft im ersten Kupplungsabschnitt, ferner einen Arm (19) mit einer Kurvenrolle (20), die zwecks Kuppeins auf volles Drehmoment im zweiten Kupplungsabschnitt auf der ortsfesten Kurve (41) läuft, sowie einen zweiten Arm (18) mit einer Kupplungsrolle (16) zum Übertragen der beiden aufeinanderfolgenden Kupplungsbewegungen des Hebels (25) und des Armes (19) auf einen Kupplungshebel (11) trägt.
3. 3. Kupplung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur gegenseitigen Verriegelung der den Reibungsschluß erzeugenden Teile in der Einrückstellung der Arm (18) so weit verschwenkt wird, daß der Berührungspunkt der Kupplungsrolle (16) mit dem Kupplungshebel (11) in die Verlängerung der Verbindungslinie der Achse der Kupplungsrolle

   (16) und des Schwenkpunktes des die Kupplungsrolle (16) tragenden Armes (18) fällt und sich der Arm (18) gegen einen Anschlag (40) legt.
4. 4. Kupplung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Arm (19) ein Nocken (39) verbunden ist, der auf einen in dem getriebenen Teil (8,9,10) der Kupplung gelagerten Bremshebel (35) einwirkt.
5. 5. Kupplung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine weitere Kurve (27), die nach Beendigung eines Pressenhubes über die auch der Kurve (41) zugeordnete Rolle (20) zwecks Ausrückens der Kupplung die Steuerwelle

   (17) entgegengesetzt zur Einrückbewegung verschwenkt, hierbei über den Hebel (25) die Einrückfeder (23) wieder spannt und außerdem über den Nocken (39) die Bremse anzieht.
6. 6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch i°5 gekennzeichnet, daß die Kurve (27) in zwei Stellungen schwenkbar ist, derart, daß beim Schwenken in die eine, die Einrückstellung, über Kurvenrolle (20) und Arm (19) die Einrückbewegungen der Steuerwelle (17) ermöglicht und gleichzeitig die Bremse gelöst wird und nach Schwenken in die andere, die Ausrückstellung, infolge Auflaufens der Rolle (20) die Kupplung ausgerückt und gleichzeitig die Bremse angezogen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen