TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer mit Trocken-Reibbelägen ausgerüsteten kombinierten Kupplungs- und Bremsvorrichtung einer Stanzpresse, eine kombinierte Kupplungs- und Bremsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie eine Stanzpresse mit der Kupplungs- und Bremseinheit gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche .

STAND DER TECHNIK

Bei Hochleistungs-StanzautorAaten haben sich trocken laufende Kupplungs-Bremskombinationen etabliert. Diese übertragen ihr Drehmoment über Reibung mittels organischer Reibbeläge. Die Betätigungskolben in Kupplung und Bremse werden über spezielle Sicherheitsventile mit Pressluft versorgt, welche üblicherweise Feuchtigkeit enthält und mit öl angereichert ist. Belm Schalten wird diese feuchte und ölhaltige Luft in die Umgebung der Stanzpresse abgegeben. Zusätzliches öl wird durch das Einsprühen des zu verarbeitenden Bandmaterials mit

Schneidöl in die Umgebungsluft abgegeben. Die so mit öl und Wasserdampf angereicherte Luft kommt im Betrieb mit den Reibbelägen der Kupplungs-Bremskombination in Kontakt, wodurch diese mit zunehmender Einsatzdauer zunehmend verölen und sich das Kupplungs- und Bremsmoment verschlechtert, bis ein Ersatz oder eine Reinigung der Beläge unabdingbar ist. Da die Beläge üblicherweise praktisch keinem Verschleiss ausgesetzt sind, welcher einen regelmässigen Ersatz erforderlich machen würde, sind die durch das Austauschen bzw. Reinigen der verölten Beläge entstehenden Kosten und Ausfallzeiten besonders unerfreulich DARSTELLUNG DER ERFINDUNG-

Es stellt sich hier deshalb die Aufgabe, eine technische Lösung zur Verfügung zu stellen, welche die zuvor beschriebenen Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist oder zumindest teilweise vermeidet .

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Gemäss diesen betrifft ein erster Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer mit Trocken- Reibbelägen ausgerüsteten kombinierten Kupplungs- und Bremsvorrichtung einer Stanzpresse. Erfinduhgsgemäss werden dabei die Reibbeläge der Kupplungs- und Bremsvorrichtung in einem gegenüber der Umgebung der Stanzpresse abgedichteten Raum angeordnet, z.B. in einem die Kupplungsund Bremsvorrichtung umgebenden Gehäuse, welcher mit einem gasförmigen und im Wesentlichen trockenen und ölfreien Medium gefüllt ist, z.B. mit trockener Ölfreier Luft. Hierdurch lässt sich ein Feuchtigkeits- und Ölnebeleintrag in den Bereich der Reibbeläge aus der Umgebung der Presse wirkungsvoll verhindern und es kann ein Über die mechanische Lebensdauer der Reibbeläge gleichbleibender Reibwert erzielt werden.

Bevorzugterweise wird der Raum im bestim- mungsgemässen. Betrieb und. noch bevorzugter zusätzlich auch während allfälliger Betriebspausen mit dem gasförmigen Medium unter Oberdruck gesetzt. So kann im Falle von Undichtigkeiten kein möglicherweise, mit öl und/oder Feuchtigkeit kontaminiertes Fremdmedium in den Raum eintreten und gegebenenfalls den Reibwert der Reibbeläge verändern.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das gasförmige Medium im bestimmungsgemässen Betrieb im Raum in Bewegung versetzt, z.B. zwangskonvektiv im Raum zirkuliert. Hierdurch kann Wärme von den Reibbelägen weg zu den Begrenzungen des Raumes transportiert werden und an diese abgegeben werden. Auch kann hierdurch eine gleichmässige Temperaturverteilung in dem Raum erreicht werden, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Temperatur des gasförmigen Mediums überwacht und zur Steuerung bestimmter Eingriffe verwendet wird, z.B. zur Steuerung des Ersetzens von in dem Raum befindlichen erwärmtem gasförmigen Medium durch neues, kühleres gasförmiges Medium bei Erreichen einer gewissen Schwellentemperatur oder zur Auslösung eines Notstopps bei Gefahr einer Überhitzung der Reibbeläge,

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird kontinuierlich, intervallweise oder unter bestimmten Betriebsbedingungen gasförmiges Medium in den Raum zugeführt und von dem Raum abgeführt.

So ist es z.B. vorgesehen, dass über einen oder mehrere Abführungsöffnungen mit geringem Strömungs- querschnitt permanent eine gewisse Menge gasförmigen Mediums aus dem Raum abströmt, z.B. in die Umgebung, und durch neu zugeführtes Medium ersetzt wird, so dass es zu einem permanenten Austausch von Medium in dem Raum kommt und damit einhergehend zu einem Abführen von Wärme aus dem Raum. Dabei sollten die Abführungsöffnungen derartig dimensioniert werden, dass möglichst nur so viel Medium abströmt wie erforderlich ist um die entstehende Wärme abzutransportieren bzw. um eine gewünscht Medium-Temperatur in dem Raum zu halten. Die Abführungsöffnungen können mit festen oder variablen Strömungsquerschnitten ausgebildet werden.

Auch ist es vorgesehen, dass ein vollständiger oder teilweiser Medium-Austausch bzw. ein Spülen des Raumes mit frischem trockenen und ölfreien gasförmigen Medium intervallweise vorgenommen wird, z.B. im bestim- mungsgemässen Betrieb alle 5 Minuten, oder nur bei Vorliegen bestimmter Betriebsbedingungen, z.B. wenn mehrfach mit sehr hoher Hubzahl angehalten und wieder gestartet werden muss oder wenn im Einrichtbetrieb über längere Zeit getippt werden muss. Dabei kann es zum Beispiel auch vorgesehen sein* dass ein Medium-Austausch temperaturge- steuert eingeleitet wird, z.B. bei Erreichen einer bestimmten Temperatur im Raum.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens, bei welchem permanent, intervallweise oder unter bestimmten Betriebsbedingungen trockenes und ölfreies gasförmiges Medium in den Raum zugeführt und von dem Raum abgeführt wird, wird das abgeführte Medium in die Umgebung der Stanzpresse abgegeben. Auf diese .Weise wird ein denkbar einfaches Verfahren möglich, welches mit einem Minimum an technischen Einrichtungen auskommt.

Dabei ist es in einer ersten Variante bevorzugt, dass das in den Raum zugeführte trockene und ölfreie gasförmige Medium Luft ist, welche aus der Umgebung der Stanzpresse angesaugt wird, Mittels einer Behandlungseinrichtung gereinigt, getrocknet und/oder entölt. wird und sodann dem Räum zugeführt wird. Auf diese Weise lassen sich auf einfache Weise beliebige Mengen trockenes und ölfreies gasförmiges Medium zur Verfügung stellen.

Bei einer zweiten Variante ist es bevorzugt, dass das in den Raum zugeführte trockene und ölfreie gas- förmige Medium dem Raum aus einem Reservoir zugeführt wird. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass gezielt eine bestimmte Gasatmosphäre in dem Raum geschaffen werden kann, z.B. aus Stickstoff oder Helium.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist der Raum Teil eines Kreislaufes, in welchem im bestimmungsgemässen Betrieb das gasförmige Medium _# welches aus dem Raum abgeführt wird, einer Behandlung unterzogen wird und anschliessend zurück in den Raum geführt wird.

Bevorzugterweise umfasst die Behandlung ein Kühlen des Mediums. Weitere bevorzugte Behandlungen sind ein Entfeuchten/Entölen des Mediums und/oder ein Reinigen des Mediums, z.B. Filtern.

Derartige Verfahren mit geschlossenen Medium- Kreisläufen haben den Vorteil, dass mit gehr kleinen Mengen gasförmigen Mediums eine sowohl bezüglich der Medium- Temperatur als auch bezüglich der Mediutii-Zusammensetzung konstante Medium-Umgebung für die Reibbeläge geschaffen werden kann, so dass zu jederzeit immer die gleichen Reibbedingungen vorliegen.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ei- ne kombinierte Kupplungs- und Bremsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem ersten Aspekt der Erfindung, welche mit Trocken-Reibbelägen zur Übertragung der Antriebs- und Bremsmomente ausgerüstet ist.

Die Reibbeläge der Kupplungs- und Bremsvor- richtung sind in einem gegenüber der Umgebung der Stanzpresse abgedichteten Raum angeordnet, z.B. in einem die Kupplungs- und Bremsvorrichtung umgebenden Gehäuse, welcher im bestimmungsgemässen Betrieb mit einem gasförmigen und im Wesentlichen trockenen und ölfreien Medium gefüllt ist, z.B. mit trockener ölfreier Luft. Hierdurch wir ein Feuchtigkeits- und Ölnebeleintrag in den Bereich der Reibbeläge aus der Umgebung der Presse wirkungsvoll verhindert und dadurch ein über die mechanische Lebensdauer der Reibbeläge gleichbleibender Reibwert ermöglicht.

Bevorzugterweise ist die Kupplungs- und Bremsvorrichtung derartig ausgebildet, dass der Raum im bestimmungsgemässen Betrieb, und noch bevorzugter zusätzlich auch während allfälliger Betriebspausen, mit dem gasförmigen Medium unter Überdruck gesetzt werden kann. So. kann im Falle von Undichtigkeiten kein möglicherweise mit öl und/oder Feuchtigkeit kontaminiertes Fremdmedium in den Raum eintreten und gegebenenfalls den Reibwert der Reibbeläge verändern.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kupplungs- und Bremsvorrichtung Einrichtungen auf, z.B. interne Lüfterflügel, mittels welchen das gasförmige Medium im bestimmungsgemässen Betrieb im Raum in Bewegung versetzt werden kann, z.B. zwangskonvektiv im Raum zirkuliert werden kann. Hierdurch kann Härme von den Reibbelägen weg zu den Begrenzungen des Raumes transportiert und an diese abgegeben werden. Auch kann hierdurch eine gleichmässige Temperaturverteilung in dem Raum erreicht werden, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Mediumtemperatur überwacht und zur Steuerung bestimmter Eingriffe verwendet wird, z.B. zur Steuerung eines Erset- zens von in dem Raum erwärmtem gasförmigen Medium durch neues, kühleres gasförmiges Medium bei Erreichen einer bestimmten Sdhwellentemperatur oder zur Auslösung eines Notstopps bei Gefahr einer Überhitzung der Reibbeläge.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform verfügt der Raum über Zu- und Abführungsöffnungen, über welche im bestimmungsgemässen Betrieb permanent, intervallweise oder unter bestimmten Betriebsbedingungen gasförmiges Medium in den Raum zugeführt und von dem Raum abgeführt werden "kann.

So ist es z.B. vorgesehen, dass der Raum über eine oder mehrere Abführungsöffnungen verfügt, über welche im bestimmungsgemässen Betrieb permanent eine gewisse Menge gasförmigen Mediums aus dem Raum abströmt, z.B. in die Umgebung, und durch neu zugeführtes Medium ersetzt wird, so dass es zu einem permanenten Austausch von Medium in dem Raum kommt und damit einhergehend zu einem Abführen von Wärme aus dem Raum. Dabei sind die Abführungsöffnungen bevorzugterweise derartig dimensioniert, dass nur so viel Medium abströmt wie erforderlich ist um die entstehende Wärme abzutransportieren bzw. um eine gewünscht Medium-Temperatur in dem Raum zu halten. Die Abführungsöffnungen .können festen oder variable Strömungsquerschnitte aufweisen.

Dabei ist es in einer ersten Variante dieser Ausführungsform bevorzugt, dass die Kupplungs- und Bremsvorrichtung eine Luftbehandlungseinrichtung umfasst, mittels welcher im bestimmungsgemässen Betrieb Luft aus der Umgebung der Stanzpresse angesaugt werden kann, gereinigt, getrocknet und/oder entölt werden kann und sodann dem Raum zugeführt werden kann. Auf diese Weise lassen sich auf einfache Weise beliebige Mengen trockenes und ölfreies gasförmiges Medium zur Verfügung stellen. Bei einer zweiten Variante dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass die Kupplungs- und Bremsvorrichtung ein Reservoir für das gasförmige und im Wesentlichen trockene und ölfreie Medium umfasst, aus welchem dieses Medium in den ^" Raum zugeführt werden kann. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass gezielt eine bestimmte Gasatmosphäre in dem Raum geschaffen werden kann, z.B. aus Stickstoff oder Helium.

In einer dritten Variante dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass der Raum Teil eines Kreislaufes ist, in welchem im bestimmungsgemässen Betrieb das gasförmige Medium zirkuliert wird.

Mit Vorteil sind in dem Kreislauf Einrichtungen zur Behandlung des im bestimmungsgemässen Betrieb darin zirkulierten gasförmigen Mediums angeordnet, bevorzugterweise zum Kühlen, Entfeuchten und/oder Entölen des darin zirkulierten gasförmigen Mediums.

Auch ist es bevorzugt, dass in dem Kreislauf Reinigungs- und/oder Filtereinrichtungen vorhanden sind, zum Reinigen und/oder Filtern des im bestimmungsgemässen Betrieb darin zirkulierten gasförmigen Mediums.

Derartige Ausführungsformen der erflndungs- gemässen Kupplungs- und Bremsvorrichtung mit geschlossenen Medium-Kreisläufen haben den Vorteil, dass mit sehr kleinen Mengen gasförmigen Mediums eine sowohl bezüglich der Mediüm-Temperatur als auch bezüglich der Medium-Zusammensetzung konstante Medium-Umgebung für die Reibbeläge geschaffen werden kann, so dass zu jederzeit immer die gleichen Reibbedingungen vorliegen.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Stanzpresse mit einer Kupplungs- und Bremsvorrichtung gemäss dem zweiten Aspekt der Erfindung. Bei derartigen Maschinen treten die Vorteile der Erfindung besonders deutlich zu Tage. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine erste erfindungsgemässe Stanzpresse in einer Ansicht von hinten;

Fig. 2 einen Vertikalschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 das Detail X aus Fig. 2;

Fig. 4 eine zweite erfindungsgemässe Stanz- ^" presse in einer Ansicht von hinten;

Fig.. 5 einen Vertikalschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 4;

Fig. 6 das Detail Y aus Fig. 5;

Fig. 7 eine dritte erfindungsgemässe Stanzpresse in einer Ansicht von hinten;

Fig. 8 einen Vertikalschnitt entlang der Linie C-C in Fig. 7; und

Fig. .9 das Detail Z aus Fig. 8.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt eine erste erfindungsgemässe Stanzpresse 1 in der Ansicht von hinten. Die Presse 1 umfasst eine Pressenstruktur 2 mit einem Maschinentisch und einen gegen den Maschinentisch arbeitenden Pressenstös- sel, welcher von einem Elektromotor 3 Über einen Riementrieb 4 und eine erfindungsgemässe kombinierte Kupp.lungs- und Bremsvorrichtung 5 mit Schwungrad 6 angetrieben wird.

Die Presse 1 ist in einer geschlossenen

Schallschutzkabine angeordnet, von welcher lediglich ein Teilstück einer Seitenwand 15 dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemässe Kupplungs- und Bremsvorrichtung 5. Wie in Zusammenschau mit Fig. 3 zu erkennen ist, welche das Detail aus Fig. 2 vergrössert und ohne die Riemenabdeckung 19 zeigt, ist das Schwungrad 6 der Kupplungs- und Bremsvorrichtung 5 sowie deren Reibbeläge 7, 8 in einem Gehäuse 9 angeordnet, dessen Begrenzungswandungen von dem Maschinengehäuse 10 der Presse 1, einem daran anschliessenden .Dichtgehäuse 11 und einer Abdeckhaube 12 für das Schwungrad 6 gebildet werden.

Die Abdeckhaube 12 weist an ihrer Oberseite einen Zuführungsstutzen 13 für saubere trockene Luft auf und wird in axialer Richtung zentral von der Riemenscheibe 14 für den Antriebsriemen (nicht gezeigt) durchtreten, unter Bildung eines schmalen Dichtspaltes S zwischen der Riemenscheibe 14 und der Abdeckhaube 12 (siehe Fig. 3) . Ansonsten ist das Gehäuse 9 luftdicht geschlossen und bildet so einen gegenüber der Umgebung der Stanzpresse 1 abgedichteten Raum R, in welchem das Schwungrad 6 zusammen mit den Reibscheiben und den Reibbelägen 7, 8 sowohl der Bremsgruppe und als auch der Kupplungsgruppe angeord- het sind.

Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, wird im be- stimmungsgemässen Betrieb mittels eines Axialventilators 16 in der Seitenwand 15 der Schallschutzkabine saubere und trockene Luft aus der Umgebung der Schallschutzkabine angesaugt und über einen Luftkanal 17 und den Zuführungsstutzen 13 in diesen Raum R zugeführt.

Wie insbesondere aus den in Fig. 3 dargestellten Pfeilen ersichtlich ist, trifft sie dort auf ein Leitblech 18, welches dafür sorgt, dass der Hauptteil der Luft in den Bereich zwischen Maschinengehäuse 10 und Schwungrad 6, also dort wo die Bremsgruppe angeordnet ist, geleitet wird. Die Luft umströmt anschliessend die Kupplungs- und Bremsvorrichtung 5 und tritt über den zwischen der Riemenscheibe 14 und der Abdeckhaube 12 gebildeten schmalen Dichtspalt S in die Riemenabdeckung 19 ein, von wo aus sie in Richtung des Antriebsmotors 3 strömt und anschliessend in die Umgebung entweicht. Da der Dichtspalt S die einzige Öffnung ist, über welche die Luft aus dem Raum R entweichen kann, lässt sich über dessen Strömungsquerschnitt und über die Betriebsdaten 5 des Axiallüfters 16 die ausströmende Luftmenge und der Überdruck im Raum R einstellen.

Ist die Luft in der Umgebung der Schallschutzkabine mit staub, Feuchtigkeit und/oder ölnebel belastet, so sind dem Axialventilator 16 Einrichtungen zur entsprechenden Behandlung der angesaugten Luft

(Filtern/Entfeuchten/Entölen) nachgeschaltet, welche die Luft passieren muss, bevor sie in den Raum R zugeführt wird.

Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen Darstellungen wie die Figuren 1, 2 und 3 einer zweiten erfindungsge- mässen Stanzpresse 1. Diese unterscheidet sich von der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten darin, dass hier der Spalt zwischen der Riemenscheibe 14 und der Abdeckhaube 12 mit einer Dichtung 20 verschlossen ist und die Abdeckhaube 12 sowohl an ihrer Oberseite als auch an ihrer. Unterseite jeweils einen Stutzen 21, 13 aufweist, von denen der untere als Zuführungsstutzen 13 und der obere als Abführungsstutzen 21 dient. Die beiden Stutzen 13, 21 sind über einen Luftkanal 17 verbunden, in welchem eine Kühleinrichtung 22 mit einem Umwälzgebläse und mit einem Filter angeordnet ist, welche im bestimmungsgemässen Betrieb erwärmte · Luft über den oberen Stutzen 21 aus dem Raum. R absaugt, diese kühlt und filtert und sodann wieder über den unteren Stutzen 13 in den Raum R einbläst. Auf diese Weise ist der Raum R Teil eines Kreislaufes, in welchem im bestimmungsgemässen Betrieb die Luft zirkuliert und dabei gekühlt und gefiltert wird.

Die Figuren 7, 8 und 9 zeigen Darstellungen wie die Figuren 1, 2 und 3 einer dritten erfindungsge- mässen Stanzpresse 1. Diese unterscheidet sich von der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten darin, dass hier der Spalt zwischen der Riemenscheibe 14 und der Abdeckhaube 12 mit einer Dichtung 20 verschlossen ist und die Abdeckhaube 12 keinen Zuführstutzen 13 aufweist. Der Raum R weist also weder Zuführungs- noch Abftihrungsöffnungen auf und ist gegenüber der Umgebung der Stanzpresse vollständig abgedichtet.

Wie in den Figuren 8 und 9 zu erkennen ist, weist hier das Schwungrad 6 auf seiner der Bremsgruppe zugewandten Seite eine Vielzahl von Lüfterflügeln 23 auf, welche dafür sorgen, dass die im Raum R vorhandene Luft zirkuliert und entlang der Ihnenwandung der Abdeckhaube 12 strömt und dabei Wärme an diese abgibt. Zur besseren Wärmeabfuhr weist die Abdeckhaube 12 an ihrem Aussenum- fang eine Vielzahl von Kühlrippen 24 auf.

Während in der. Vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist urid auch in anderer Weise innerhalb des Umfangs der nun folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.