DE102015209407A1 - Mechanical connection between a drive and a shaft of a machine by means of axial clamping - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Maschine (100), insbesondere Druckmaschine, mit einem Antrieb (110) und einer Welle (130), wobei die Welle (130) und ein Antriebselement (113) des Antriebs (110) drehfest als Direktantrieb miteinander verbunden sind, wobei ein Federelement (120) derart angeordnet und gespannt ist, dass das Federelement (120) eine Kraft in axialer Richtung auf das Antriebselement (113) und auf die Welle (130) ausübt, so dass die Welle (130) und das Antriebselement (113) kraftschlüssig miteinander verbunden sind.The invention relates to a machine (100), in particular a printing machine, having a drive (110) and a shaft (130), wherein the shaft (130) and a drive element (113) of the drive (110) are connected to one another in a rotationally fixed manner as a direct drive, wherein a Spring element (120) is arranged and tensioned such that the spring element (120) exerts a force in the axial direction on the drive element (113) and on the shaft (130), so that the shaft (130) and the drive element (113) non-positively connected to each other.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine, insbesondere eine Druckmaschine, mit einem Antrieb und einer Welle, wobei die Welle und ein Antriebselement des Antriebs mittels axialer Klemmung drehfest als Direktantrieb miteinander verbunden sind. The present invention relates to a machine, in particular a printing press, with a drive and a shaft, wherein the shaft and a drive element of the drive by means of axial clamping rotatably connected to each other as a direct drive.
Stand der Technik State of the art
Maschinen, wie beispielsweise Druckmaschinen, sind bekannt. Eine Maschine weist zumeist einen Antrieb auf, der eine oder mehrere Wellen antreibt und in Drehbewegung versetzt. Antrieb und Welle der Maschine sind zu diesem Zweck mechanisch miteinander verbunden. Durch die Drehbewegung der Welle können weitere Komponenten angetrieben werden. Machines such as printing machines are known. A machine usually has a drive which drives one or more shafts and sets them in rotary motion. Drive and shaft of the machine are mechanically interconnected for this purpose. By the rotation of the shaft other components can be driven.
In der
Es ist wünschenswert, eine verbesserte Möglichkeit bereitzustellen, um Antrieb und Welle einer Maschine miteinander mechanisch zu verbinden. It is desirable to provide an improved way to mechanically interconnect the drive and shaft of a machine.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird eine Maschine mit einem Antrieb und mit einer Welle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung. According to the invention, a machine with a drive and a shaft with the features of claim 1 is proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.
Die Welle und ein Antriebselement des Antriebs sind drehfest als Direktantrieb miteinander verbunden. Der Antrieb treibt die Welle an und versetzt diese in Drehbewegung. Der Antrieb ist beispielsweise als ein Motor, insbesondere als Elektromotor ausgebildet. The shaft and a drive element of the drive are rotatably connected to each other as a direct drive. The drive drives the shaft and puts it into rotary motion. The drive is designed for example as a motor, in particular as an electric motor.
Als Direktantriebe werden Antriebe bezeichnet, die direkt und nicht über eine Kupplung mit der Welle gekoppelt sind. Direktantriebe bieten eine hohe mechanische Steifigkeit und besitzen daher bezüglich des Regelverhaltens Vorteile gegenüber Antrieben, die über eine Kupplung mit der Welle verbunden sind. Bei Direktantrieben wird insbesondere keine Getriebestufe benötigt, welche bei einer Verbindung über eine Kupplung oftmals zwischengeschaltet wird. Direct drives are drives which are coupled directly to the shaft and not via a coupling. Direct drives offer high mechanical rigidity and therefore have advantages in terms of control behavior over drives that are connected via a coupling with the shaft. In direct drives, in particular, no gear stage is required, which is often interposed in a connection via a coupling.
Um Antrieb und Welle miteinander mechanisch zu verbinden, ist ein Federelement vorgesehen. Das Federelement ist derart angeordnet und gespannt, dass das Federelement eine Kraft in axialer Richtung auf das Antriebselement und die Welle ausübt, so dass die Welle und das Antriebselement kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Die axialen Kräfte werden vorzugsweise an einem Widerlager abgestützt, beispielsweise einer Wellenmutter und/oder einem Spannring. In order to mechanically connect drive and shaft with each other, a spring element is provided. The spring element is arranged and tensioned such that the spring element exerts a force in the axial direction on the drive element and the shaft, so that the shaft and the drive element are non-positively connected to each other. The axial forces are preferably supported on an abutment, such as a shaft nut and / or a clamping ring.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Es wird eine Möglichkeit bereitgestellt, um Antrieb und Welle einer Maschine auf technische einfache, aufwandsarme und kostengünstige Weise miteinander mechanisch zu verbinden. Insbesondere wird es ermöglicht, rotative Antriebselemente ohne axiale Schraubverbindungen, ohne Bolzen und ohne nach innen gerichteten Flansch lösbar mit einer Antriebswelle zu fixieren. A possibility is provided for mechanically connecting drive and shaft of a machine to one another in a technically simple, low-effort and cost-effective manner. In particular, it is possible to releasably fix rotary drive elements without axial screw connections, without bolts and without an inwardly directed flange to a drive shaft.
Durch die Verbindung mittels des Federelements wird die Fixierung des Antriebselements an der Welle verbessert, da Kraftübertragung kraft- bzw. reibschlüssig insbesondere ohne Spiel erfolgt. Welle und Antriebselement werden somit aneinander festgeklemmt. By the connection by means of the spring element, the fixation of the drive element is improved on the shaft, since force transmission force or frictionally takes place in particular without play. Shaft and drive element are thus clamped together.
Die für diese axiale Klemmung verwendeten Bauelemente, insbesondere das Federelement, sind insbesondere als Teile des Antriebselements ausgebildet. Vorteilhafterweise sind die Welle und das Antriebselement nicht mittels formschlüssiger Verbindungselemente, insbesondere nicht mittels Schraubverbindungen bzw. axialer Schraubverbindungen, und vorzugsweise nicht mittels stoffschlüssiger Verbindungen (wie Verschweißen oder Verlöten) miteinander verbunden. Bevorzugt sind Welle und Antriebselement nicht durch thermische Prozesse miteinander verbunden, vorzugsweise nicht durch Aufschrumpfen. Die kraftschlüssige Verbindung mittels des Federelements stellt eine einfache Alternative zu den aufwendigen Verbindungen durch axiale Schraubverbindungen dar. The components used for this axial clamping, in particular the spring element, are in particular formed as parts of the drive element. Advantageously, the shaft and the drive element are not interconnected by means of positive connection elements, in particular not by means of screw connections or axial screw connections, and preferably not by means of integral connections (such as welding or soldering). Preferably, the shaft and drive element are not connected to one another by thermal processes, preferably not by shrinking. The frictional connection by means of the spring element is a simple alternative to the complex connections by axial screw connections.
Vorteilhafterweise ist das Federelement als wenigstens eine Tellerfeder ausgebildet. Tellerfedern besitzen eine vergleichsweise geringe Ausdehnung und einen geringen Platzbedarf und können dennoch große Kräfte aufnehmen. Mehrere Tellerfedern können flexibel zu einem Federpaket kombiniert werden. Alternativ kann das Federelement aus Federringen, Spiralfedern oder ähnlichen Federn aufgebaut werden. Advantageously, the spring element is designed as at least one plate spring. Disc springs have a comparatively small extent and a small footprint and yet can absorb large forces. Several disc springs can be flexibly combined to form a spring package. Alternatively, the spring element can be constructed from spring washers, coil springs or similar springs.
Bevorzugt weist die wenigstens eine Tellerfeder eine Öffnung auf, insbesondere eine zentrale Öffnung, in der die Welle angeordnet ist. Durch Spannen bzw. durch ein entsprechendes Plätten der Tellerfedern verringert sich der Durchmesser dieser Öffnung, wodurch – bei entsprechender Bemessung – neben einer axialen auch eine radiale Kraft durch Einklemmen auf die Welle ausgeübt wird. Preferably, the at least one disc spring has an opening, in particular a central opening in which the shaft is arranged. By clamping or by a corresponding flattening of the plate springs, the diameter of this opening is reduced, whereby - with appropriate design - in addition to an axial and a radial force is exerted by clamping on the shaft.
Das Federelement ist vorzugsweise zwischen der Welle und dem Antriebselement angeordnet und übt somit im gespannten Zustand insbesondere eine axiale Kraft auf das Antriebselement aus und weiter insbesondere eine axiale Kraft auf die Welle. Vorteilhafterweise ist das Federelement in dem Antriebselement angeordnet. Das Antriebselement weist zu diesem Zweck eine geeignete Öffnung bzw. Bohrung auf, in welche das Federelement eingeführt werden kann. Vorteilhafterweise können das Klemmelement und das Antriebselement auch axial hintereinander auf der Welle angeordnet sein. The spring element is preferably arranged between the shaft and the drive element and thus exerts in the tensioned state in particular an axial force on the drive element and further in particular an axial force on the shaft. Advantageously, the spring element is arranged in the drive element. The drive element has for this purpose a suitable opening or bore into which the spring element can be inserted. Advantageously, the clamping element and the drive element can also be arranged axially one behind the other on the shaft.
Das Antriebselement ist vorzugsweise als ein Rotor des Antriebs ausgebildet. Der Antrieb ist bevorzugt als Elektromotor ausgebildet. Bevorzugt ist das Antriebselement als eine Zwischenhülse des Rotors ausgebildet. Diese Zwischenhülse ist insbesondere mit einer Rotorhülse verbunden, an welcher Magneten des Rotors angeordnet sind. Alternativ kann das Antriebselement insbesondere auch als die Rotorhülse ausgebildet sein. Vorzugsweise sind das Federelement und die Welle in der Zwischenhülse angeordnet. Die Zwischenhülse weist insbesondere eine geeignete Öffnung bzw. Bohrung zum Einführen des Federelements auf. The drive element is preferably designed as a rotor of the drive. The drive is preferably designed as an electric motor. Preferably, the drive element is designed as an intermediate sleeve of the rotor. This intermediate sleeve is in particular connected to a rotor sleeve, on which magnets of the rotor are arranged. Alternatively, the drive element may in particular also be designed as the rotor sleeve. Preferably, the spring element and the shaft are arranged in the intermediate sleeve. In particular, the intermediate sleeve has a suitable opening or bore for insertion of the spring element.
Vorzugsweise ist eine Wellenmutter vorgesehen, die derart auf der Welle angeordnet ist, dass sie eine Kraft in axialer Richtung auf das Federelement ausübt. Durch diese Wellenmutter wird das Federelement insbesondere gegen axiale Bewegung und gegen unbeabsichtigtes Herausfallen gesichert. Bevorzugt ist zwischen dieser Wellenmutter und dem Federelement ein Spannring angeordnet. Insbesondere kann ein als Tellerfeder ausgebildetes Federelement durch die Wellenmutter gespannt bzw. zusammengedrückt werden und sich an dieser abstützen. Preferably, a shaft nut is provided, which is arranged on the shaft in such a way that it exerts a force in the axial direction on the spring element. By this shaft nut, the spring element is secured in particular against axial movement and against accidental falling out. Preferably, a clamping ring is arranged between this shaft nut and the spring element. In particular, a trained as a plate spring spring element can be stretched or compressed by the shaft nut and supported on this.
Das Antriebselement und/oder der Spannring weisen zum Spannen vorteilhafterweise jeweils wenigstens eine Bohrung auf. Beispielsweise kann eine Schraube oder ein anderes formschlüssiges Verbindungselement zum Spannen in diese Bohrung eingeführt werden. Während des Spannens des Federelements wird dieses insbesondere zunächst durch die Wellenmutter gegen Verschieben gesichert. Nachdem das Federelement ausreichend gespannt und gesichert ist, wird das formschlüssige Verbindungselement wieder entfernt. Somit sind Welle und Antriebselement nur kraftschlüssig und nicht mittels formschlüssiger Verbindungselemente miteinander verbunden. The drive element and / or the clamping ring advantageously have at least one bore for clamping. For example, a screw or other positive connection element can be introduced for clamping in this bore. During the tensioning of the spring element, this is in particular initially secured against displacement by the shaft nut. After the spring element is sufficiently stretched and secured, the positive connection element is removed again. Thus, the shaft and drive element are connected only non-positively and not by means of positive connection elements.
Die Maschine ist bevorzugt als eine Bahnbearbeitungsmaschine, besonders bevorzugt als eine Druckmaschine, wie z.B. eine Zeitungsdruck-, eine Tiefdruck-, Siebdruck-, eine flexografische Druck- oder eine Inline-Flexodruckmaschine ausgebildet. Insbesondere wird mittels der Maschine ein Werkstück hergestellt oder bearbeitet. Die Maschine kann beispielsweise auch als eine Werkzeugmaschine, wie beispielsweise ein Schweißsystem, ein Schraubsystem, eine Drahtsäge oder eine Fräsmaschine, ausgebildet sein. The machine is preferred as a web processing machine, more preferably as a printing machine, such as a web press machine. a newspaper printing, gravure, screen printing, flexographic printing or inline flexographic printing machine. In particular, a workpiece is produced or processed by means of the machine. The machine can also be designed, for example, as a machine tool, such as a welding system, a screw system, a wire saw or a milling machine.
Die Welle ist insbesondere mit weiteren Komponenten der Maschine verbunden und versetzt diese in Drehbewegung. Vorteilhafterweise ist die Welle mit einer Druckwalze der Maschine drehfest verbunden. The shaft is in particular connected to other components of the machine and puts them in rotary motion. Advantageously, the shaft is rotatably connected to a pressure roller of the machine.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.
Figurenbeschreibung figure description
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung Detailed description of the drawing
In
Die Druckmaschine
Der Elektromotor
Eine bevorzugte Ausgestaltung dieser kraftschlüssigen Verbindung zwischen Welle
Das Federelement
Ein Spannring
Der Spannring
Der Elektromotor
Die Tellerfedern
Die Tellerfedern
Schließlich werden der Spannring
Der Haltering
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1175300 B1 [0003] EP 1175300 B1 [0003]
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DE102015209407.3A DE102015209407A1 (en) | 2015-05-22 | 2015-05-22 | Mechanical connection between a drive and a shaft of a machine by means of axial clamping |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1175300B1 (en) | 2000-02-18 | 2004-05-26 | Uteco Holding S.P.A. | Multiple-color flexographic rotary printing machine |
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2015
- 2015-05-22 DE DE102015209407.3A patent/DE102015209407A1/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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