DE3617640C2

DE3617640C2 - Machine element in the manner of a double freewheel that can be locked and unlocked alternately in both directions of rotation

Info

Publication number: DE3617640C2
Application number: DE19863617640
Authority: DE
Inventors: Heinz-Helmut Frost
Original assignee: WINKLER and DUENNEBIER MASCHINENFABRIK und EISENGIESEREI KG 56564 NEUWIED DE
Current assignee: WINKLER & DUENNEBIER MASCHINENFABRIK UND EISENGIES
Priority date: 1986-05-02
Filing date: 1986-05-26
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2006-05-27
Also published as: DE3617640A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Maschinenelement nach Art eines in beiden Drehrichtungen wahlweise und wechselseitig sperrbaren bzw. entsperrbaren Doppelfreilaufs.The invention relates to a machine element like a Lockable in both directions of rotation and alternately or unlockable double freewheel.

Freiläufe sind als einbaufertige Maschinenelemente zur Übertragung von Drehbewegungen in eine vorgegebene Richtung in allen Bereichen der Technik bekannt und dienen z. B. als Überhol kupplung oder Rücklaufsperre.Freewheels are as ready-to-install machine elements for transferring rotary movements in a given direction known in all areas of technology and serve z. B. as overtaking clutch or backstop.

Einen typischen Anwendungsfall bildet ein Maschinenantrieb, der von verschiedenen Kraftquellen gespeist werden kann, wobei jede Kraftquelle mit einem ihr zugeordneten, auf der Eingangswelle der anzutreibenden Maschine sitzenden und mit einem Freilauf ausge statteten Übertragungselement verbunden ist. Dabei nimmt der schnel lere Antrieb die Eingangswelle mit, während der langsamere Antrieb durch den als Überholkupplung wirkende Freilauf von der Eingangs welle überholt werden kann. Eine solche Antriebsanordnung ist immer dann geboten, wenn in einer Anlage oder Maschine bei einer Be triebsunterbrechung Teile der Anlage oder Maschine weiterlaufen müssen. Das ist z. B. der Fall bei Flexodruckwerken, welche bei einem Stop der Gesamtmaschine weiterlaufen müssen, um ein Antrocknen der schnelltrocknenden Anilinfarbe an die Druckwerkszylinder zu verhindern. A typical application is a machine drive that can be fed by different power sources, each Power source with one assigned to it, on the input shaft of the machine to be driven and with a freewheel equipped transmission element is connected. The quick takes drive with the input shaft while the slower drive due to the overrunning clutch acting as an overrunning clutch from the entrance shaft can be overhauled. Such a drive arrangement is always then necessary if in a system or machine at a loading drive interruption Parts of the system or machine continue to run have to. That is e.g. B. the case with flexographic printing units, which at a stop of the entire machine must continue to dry the fast drying aniline ink to the printing unit cylinders prevent.

Deshalb hat jedes Flexodruckwerk neben dem Antrieb von der Maschine her einen etwas langsamer laufenden, von der Maschine unabhängigen Hilfsantrieb. Beide Antriebe wirken auf die Auf tragwalze des Druckwerkes über jeweils einen in Drehrichtung sperrenden Freilauf. Beim Drucken erfolgt der Antrieb des Flexodruckwerkes von der Maschine her, während der langsamer laufende Hilfsantrieb durch den jetzt als Überholkupplung wirkenden Freilauf von der Auftragwalze überholt wird. Beim Maschinenstop dagegen nimmt der unabhängige Hilfsantrieb über den nunmehr sperrenden Freilauf die Auftragwalze in der bisherigen Drehrichtung mit, während der Freilauf im Antrieb von der Maschine her als Überholkupplung wirkt. Um ein freies Weiterlaufen der Druckwerkszylinder bei einem Maschinenstop zu ermöglichen, wird in diesem Fall das Flexodruckwerk mit den weiterlaufenden Schöpf- und Auftragwalzen von dem stillstehenden Klischeezylinder automatisch abgehoben.That is why every flexographic printing unit has the drive from the Machine a slightly slower running from the machine independent auxiliary drive. Both drives act on the support roller of the printing unit via one each in the direction of rotation locking freewheel. When printing, the Flexographic printing unit from the machine, while the slower running auxiliary drive through the now as overrunning clutch acting freewheel is overtaken by the applicator roller. At the The independent auxiliary drive takes the machine stop, however now the free-running roller is locked in the previous one Direction of rotation with, while the freewheel in the drive of the machine acts as an overrunning clutch. To keep the To enable printing unit cylinders at a machine stop in this case the flexographic printing unit with the continuous and application rolls from the stationary plate cylinder automatically lifted off.

Bei der Umrüstung von Mehrfarben-Flexodruckmaschinen, welche Materialbahnen bedrucken, von Schön- auf Widerdruck und umge kehrt muß die Durchlaufrichtung des zu bedruckenden Materials und damit die Drehrichtung der Druckwerkszylinder verändert werden.When converting multi-color flexographic printing machines, which Printing on material webs, from perfect to reverse and vice versa the direction of flow of the material to be printed and so that the direction of rotation of the printing unit cylinders can be changed.

Das erfordert beim derzeitigen Stand der Technik u. a. die Demon tage der Auftragwalze jedes einzelnen Druckwerkes, um die Frei läufe ihrer beiden Antriebe auf die neue Antriebsdrehrichtung umzustecken. Da diese Arbeit einen wesentlichen Anteil der Um rüstzeit beansprucht, wäre es von großem Vorteil, eine Möglich keit zu haben, die Demontage der Auftragwalzen überflüssig zu machen. At the current state of the art, this requires u. a. the demon days of the application roller of each individual printing unit to ensure the free runs of their two drives in the new direction of rotation to reposition. Since this work is a significant part of the order set-up time, it would be a great advantage to have one to have to dismantle the application rollers do.

Dazu bietet sich ein Antrieb an, der aus einer Doppel-Freilauf kupplung mit zwei in jeweils beiden Drehrichtungen umschalt baren, axial nebeneinander angeordneten Freilauf-Kupplungen be steht. Eine solche ist aus der US-PS 39 49 848 bekannt. Bei dieser Doppel-Freilaufkupplung sind beide Außenringe jeweils mit einem zugeordneten Antrieb verbunden. Beide Kupplungen weisen einen ge meinsamen Innenring auf. Zwischen den Außenringen ist des weiteren ein Umschaltring mit Fortsätzen angeordnet. Die Käfige umgreifen die Klemmkörper und dienen als Umschaltsegmente, die bei Einrasten der Fortsätze in die Öffnungen der Käfige fest mit dem Umschalt ring verbunden sind.For this purpose, there is a drive that consists of a double freewheel clutch with two switches in both directions of rotation been, axially juxtaposed one-way clutches be stands. Such is known from US-PS 39 49 848. At this Double overrunning clutch are both outer rings with one each associated drive connected. Both clutches have a ge common inner ring. There is also between the outer rings a switching ring with extensions arranged. Reach around the cages the sprags and serve as switching segments that snap into place extensions in openings of cages firmly with switching ring are connected.

Nachteilig an dieser Doppel-Freilaufkupplung ist es, daß keine eindeutige Festlegung des Umschaltringes in der einen oder ande ren Endstellung erfolgt.The disadvantage of this double one-way clutch is that none clear definition of the switching ring in one or the other ren end position takes place.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Doppel-Freilaufkupplung zu schaffen, deren Umschaltring derart ausgebildet ist, daß er in der jeweiligen Drehrichtung entsprechenden und für die Erzielung der Klemmwirkung erforderlichen Position einrastet und gehalten wird.The object of the invention is therefore a double one-way clutch to create whose switching ring is designed such that it in corresponding to the respective direction of rotation and for achieving the required clamping position snaps into place and held becomes.

Gelöst wird diese Aufgabe der Erfindung durch einen Doppelfrei lauf gemäß dem Patentanspruch.This object of the invention is achieved by a double free run according to the claim.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist unter Bezug auf die Anwendung in einem Antrieb der Auftragwalze eines Flexodruck werkes anhand der rein schematischen Zeichnung nachfolgend be schrieben. In der Zeichnung zeigen:An embodiment of the invention is with reference to the Application in a drive of the application roller of a flexographic printing works based on the purely schematic drawing below wrote. The drawing shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Antriebszapfen der Auftragwalze eines Flexodruckwerkes mit einem Maschinenelement gemäß der Erfindung, Fig. 1 shows a longitudinal section through the drive pin of the applicator roller of a flexographic printing unit with a machine element according to the invention,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Doppelfreilauf längs der Linie A-A in Fig. 1 im Betriebszustand beim Mitnahmebetrieb durch die Maschine und Freilauffunktion des Hilfsantriebes, Fig. 2 shows a cross section through the inventive double freewheel along the line AA in Fig. 1 in the operating state during driving operation the machine and freewheel function of the auxiliary drive,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Doppelfreilauf längs der Linie B-B in Fig. 1 im Betriebszustand beim Mitnahmebetrieb durch die Maschine, Fig. 3 shows a cross section through the inventive double freewheel along the line BB in Fig. 1 in the operating state at the driving operation through the machine,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Doppel freilauf längs der Linie C-C in Fig. 1 im Betriebs zustand bei Freilauffunktion des Hilfsantriebes, Fig. 4 shows a cross section through the inventive double free-running along the line CC in Fig. 1 in the operation state at freewheel function of the auxiliary drive,

Fig. 5 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Doppel freilauf längs der Linie A-A in Fig. 1 im Betriebs zustand beim Mitnahmebetrieb durch den Hilfsantrieb und Freilauffunktion des Antriebes durch die Maschine, Fig. 5 shows a cross section through the inventive double free-running along the line AA in Fig. 1 in the operation state in the driving operation by the auxiliary drive and freewheeling operation of the drive by the engine,

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Doppelfreilauf längs der Linie B-B in Fig. 1 im Betriebszustand bei Freilauf funktion des Maschinenantriebes und Fig. 6 shows a cross section through the double freewheel along the line BB in Fig. 1 in the operating state with free running function of the machine drive and

Fig. 7 einen Querschnitt durch den Doppelfreilauf längs der Linie C-C in Fig. 1 beim Mitnahmebetrieb durch den unabhängigen Hilfsantrieb. Fig. 7 shows a cross section through the double freewheel along the line CC in Fig. 1 when driving by the independent auxiliary drive.

In dem in Fig. 1 gezeigten Längsschnitt durch den Antriebs zapfen der Auftragwalze eines Flexodruckwerkes ist der Aufbau eines Doppelfreilaufes gemäß der Erfindung dargestellt. Mit einem Antriebszapfen 1 der Auftragwalze ist ein Innenring 4 des Doppelfreilaufes formschlüssig verbunden. Zu beiden Seiten des Innenringes 4 sind in Wälzlagern Antriebsräder 2 und 3 frei drehbar gelagert. Auf das Antriebsrad 2 wirkt der Antrieb von der Druckmaschine, dargestellt durch den Pfeil M, während das Antriebs rad 3 mit einem langsamer laufenden unabhängigen Hilfsantrieb, dar gestellt durch den Pfeil H, z. B. einem Getriebemotor in Verbindung steht. Mit dem Antriebsrädern 2 und 3 sind Außenringe 5 und 6 mittels Schrauben 5′ bzw. 6′ fest verbunden. Zwischen den Außen ringen 5 bzw. 6 und dem Innenring 4 liegen Klemmkörper 7, beispiels weise Rollen. Den Innenring 4 umgreift zwischen den Außenringen 5 und 6 ein Umschaltring 8. Mit diesen an beiden Seiten fest ver schraubt und in die radialen Zwischenräume zwischen den Außenringen 5 bzw. 6 und dem Innenring 4 hineinragend, sind Umschaltsegmente 9 angeordnet. Zwischen jeweils zwei benachbarten Umschaltsegmenten 9 liegen die Klemmkörper 7, die durch Zentrierfedern 10 in einer ungefähren Mittellage zwischen den Umschaltsegmenten gehalten werden. Im Umschaltring 8 befindet sich eine Rastschraube 11 mit federbe lasteter Rastkugel, die in Rastvertiefungen 11′ bzw. 11′′ in dem Innenring 4 einrastbar ist. Eine Feststellschraube 12 in dem Umschaltring 8 liegt gegenüber der Rastschraube 11.In the longitudinal section shown in Fig. 1 through the drive journal of the applicator roller of a flexographic printing unit, the structure of a double freewheel according to the invention is shown. An inner ring 4 of the double freewheel is positively connected to a drive pin 1 of the applicator roller. On both sides of the inner ring 4 drive wheels 2 and 3 are freely rotatably mounted in rolling bearings. On the drive wheel 2, the drive acts from the printing press, represented by the arrow M, while the drive wheel 3 with a slower-running independent auxiliary drive, represented by the arrow H, z. B. is connected to a geared motor. With the drive wheels 2 and 3 outer rings 5 and 6 are firmly connected by screws 5 'and 6 '. Between the outer rings 5 and 6 and the inner ring 4 are sprags 7 , example roles. A switching ring 8 encompasses the inner ring 4 between the outer rings 5 and 6 . With these firmly screwed on both sides and protruding into the radial spaces between the outer rings 5 and 6 and the inner ring 4 , switch segments 9 are arranged. Between each two adjacent switch segments 9 are the clamping bodies 7 , which are held by centering springs 10 in an approximate central position between the switch segments. In the changeover ring 8 there is a locking screw 11 with spring loaded locking ball, which can be locked in locking recesses 11 'or 11 ''in the inner ring 4 . A locking screw 12 in the switching ring 8 lies opposite the locking screw 11 .

Die Wirkungsweise eines Klemmkörperfreilaufes darf als bekannt vorausgesetzt werden. Die Funktion des in beiden Drehrichtungen wahlweise und wechselseitig sperrbaren bzw. entsperrbaren Doppel freilaufes nach der Erfindung ist in den Fig. 2 bis 7 dar gestellt.The mode of action of a sprag freewheel can be assumed to be known. The function of the double freewheel according to the invention, which can be optionally locked and unlocked in both directions of rotation, is shown in FIGS. 2 to 7.

Die Schnittebenen B-B und C-C in Fig. 1 liegen in den Ebenen des Kraftverlaufs von den Antriebsquellen zum Antriebszapfen. Dabei liegt B-B im Kraftfluß von Maschinenantrieb M zum Zapfen 1, während C-C im Kraftfluß von unabhängigen Hilfsantrieb H liegt.The sectional planes BB and CC in FIG. 1 lie in the planes of the force profile from the drive sources to the drive journal. BB is in the power flow from machine drive M to pin 1 , while CC is in the power flow from independent auxiliary drive H.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Stellung des Umschaltringes 8 ist der Doppelfreilauf für die beiden Antriebe M und H auf Mitnahmebe trieb im Uhrzeigersinn geschaltet, wie aus der Darstellung in den Fig. 3 und 4 hervorgeht. Die zu übertragende Drehbewegung wird beim Betrieb der Maschine gemäß Fig. 3 von dem mit dem Antriebs rad 2 fest verschraubten Außenring 5 im Uhrzeigersinn über die Klemm körper 7 auf die Klemmflächen 4′′ des Innenringes 4 und den mit diesem formschlüssig verbundenen Antriebszapfen 1 geleitet. Der unabhängige Hilfsantrieb H, der während des Laufes der Maschine mit geringerer Drehzahl in die gleiche Drehrichtung wie der Maschinenantrieb M läuft, der aber auch stillstehen kann, wirkt, wie aus Fig. 4 er sichtlich, auf den Außenring 6. Dieser bleibt, da er mit ge ringerer Winkelgeschwindigkeit rotiert, bzw. stillsteht, gegen über allen anderen sich im Uhrzeigersinn drehenden Teilen zurück. Daher kommt eine Klemmwirkung zwischen dem Außenring 6, den Klemm körpern 7 und den Klemmflächen 4′′ des Innenringes 4 nicht zu stande. Die über den Klemmflächen 4′ liegenden Klemmkörper 7 werden durch die Umschaltsegmente 9 und die Zentrierfedern 10 in einer ungefähren Mittellage zu den Klemmflächen und damit in größt möglicher Distanz zum Außenring 6 gehalten.In the position of the changeover ring 8 shown in FIG. 2, the double freewheel for the two drives M and H is driven in the clockwise direction when driving, as can be seen from the illustration in FIGS. 3 and 4. The rotary motion to be transmitted during operation of the machine according to FIG. 3 is guided by the outer ring 5 screwed to the drive wheel 2 clockwise via the clamping body 7 onto the clamping surfaces 4 '' of the inner ring 4 and the drive pin 1 positively connected to it. The independent auxiliary drive H, which runs in the same direction of rotation as the machine drive M while the machine is running at a lower speed, but which can also stand still, acts, as can be seen in FIG. 4, on the outer ring 6 . As it rotates or stops at a lower angular velocity, this remains behind all other parts rotating clockwise. Therefore, a clamping effect between the outer ring 6 , the clamping bodies 7 and the clamping surfaces 4 '' of the inner ring 4 does not come about. The lying over the clamping surfaces 4 'clamping body 7 are held by the switching segments 9 and the centering springs 10 in an approximate central position to the clamping surfaces and thus at the greatest possible distance from the outer ring 6 .

Bei einer notwendig werdenden Umkehrung der Drehrichtung der Druckwerkszylinder einer Flexodruckmaschine bei der Umstellung von Schön- auf Widerdruck und umgekehrt infolge des Wechsels der Durchlaufrichtung der zu bedruckenden Materialbahn ist nur der Umschaltring 8 auf dem Innenring 4 zu verdrehen, um den Doppel- Freilauf auf die neue Drehrichtung einzustellen. Nach Lösen der Feststellschraube 12 kann der Umschaltring 8 in die neue Rast stellung gebracht werden. Die Kugel der Rastschraube 11 rastet dabei in eine der beiden Rastvertiefungen 11′ bzw. 11′′ ein.If it becomes necessary to reverse the direction of rotation of the printing unit cylinders of a flexographic printing machine when changing from perfecting to reverse printing and vice versa as a result of the change in the direction of travel of the material web to be printed, only the changeover ring 8 on the inner ring 4 has to be turned in order to change the double freewheel to the new one Set the direction of rotation. After loosening the locking screw 12 , the switching ring 8 can be brought into the new locking position. The ball of the locking screw 11 snaps into one of the two locking recesses 11 'and 11 ''.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Stellung des Umschaltringes 8 ist der Doppelfreilauf für die beiden Antriebe M und H auf Mitnahmebe trieb im Gegenuhrzeigersinn geschaltet, wie aus der Darstellung in den Fig. 6 und 7 hervorgeht. Die zu übertragende Drehbe wegung wird beim Betrieb der Maschine gemäß Fig. 6 von dem mit dem Antriebsrad 2 fest verschraubten Außenring 5 im Gegen uhrzeigersinn über die Klemmkörper 7 auf die Klemmflächen 4′ des Innenringes 4 und den mit diesem formschlüssig verbundenen An triebszapfen 1 geleitet. Der unabhängige Hilfsantrieb H, der während des Laufes der Maschine mit geringerer Drehzahl in die gleiche Drehrichtung wie der Maschinenantrieb M läuft, der aber auch stillstehen kann, wirkt, wie aus Fig. 7 ersichtlich, auf den Außenring 6. Dieser bleibt, da er mit geringerer Winkelgeschwindig keit rotiert, bzw. stillsteht, gegenüber allen anderen sich im Gegenuhrzeigersinn drehenden Teilen zurück. Daher kommt eine Klemmwirkung zwischen dem Außenring 6, den Klemmkörpern 7 und den Klemmflächen 4′ des Innenringes 4 nicht zustande. Die über den Klemmflächen 4′′ liegenden Klemmkörper 7 werden durch die Umschalt segmente 9 und die Zentrierfedern 10 in einer ungefähren Mittel lage zu den Klemmflächen und damit in größtmöglicher Distanz zum Außenring 6 gehalten.In the position of the changeover ring 8 shown in FIG. 5, the double freewheel for the two drives M and H is driven in the counterclockwise direction as shown in FIGS. 6 and 7. 6 is to be transmitted in the operation of the machine according to FIG. 6 from the outer ring 5 screwed to the drive wheel 2 in a counterclockwise direction via the clamping body 7 on the clamping surfaces 4 'of the inner ring 4 and the positively connected to the drive pin 1 . The independent auxiliary drive H, which runs in the same direction of rotation as the machine drive M while the machine is running at a lower speed, but which can also stand still, acts on the outer ring 6 , as can be seen in FIG. 7. As it rotates at a lower angular speed or stands still, it remains behind all other parts rotating counterclockwise. Therefore, there is no clamping effect between the outer ring 6 , the clamping bodies 7 and the clamping surfaces 4 'of the inner ring 4 . The over the clamping surfaces 4 '' lying clamping body 7 are by the switching segments 9 and the centering springs 10 in an approximate position to the clamping surfaces and thus kept as far as possible from the outer ring 6 .

Bei Betriebsunterbrechungen fällt der Antrieb M durch die Maschine aus. Der vorher in Freilauffunktion rotierende bzw. stillstehende unabhängige Hilfsantrieb H übernimmt nunmehr den Antrieb der Auftragwalze und der Antrieb M ist durch den Freilauf abgekoppelt.In the event of operational interruptions, the drive M falls through Machine off. The previously rotating or freewheeling function stationary auxiliary drive H now takes over Drive of the application roller and the drive M is through the Disengaged freewheel.

Claims

Machine element in the manner of a double freewheel that can be optionally locked and unlocked in both directions of rotation and can be locked or unlocked for two mutually independent machine drives that work in the same direction of rotation but work at different speeds, that

a) a common inner ring ( 4 ),
b) with the transmission elements ( 2, 3 ) firmly connected outer rings ( 5 , 6 ),
c) between the clamping surfaces ( 4 ', 4 '') of the inner ring ( 4 ) and the outer rings ( 5 , 6 ) acting clamping body ( 7 ),
d) a switch ring ( 8 ), which rotates around the inner ring ( 4 ) and lies in the axial direction between the outer rings ( 5 , 6 ),
e) the clamping body ( 7 ) encompassing, with the switching ring ( 8 ) firmly connected switching segments ( 9 ) and
f) the clamping body ( 7 ) against the switching segments ( 9 ) from supporting centering springs ( 10 )

, characterized in that respective order to facilitate the finding of the respective rotational direction and required to achieve the clamping action position of the clamping body (7) to the clamping surfaces (4 ', 4' ') of the order switching segments carrying switchover ring (9) (8 ) is provided with a locking screw ( 11 ), the spring-loaded locking ball in locking recesses ( 11 ', 11 '') of the inner ring ( 4 ) engages bar.