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Die
Erfindung betrifft eine Haltefläche
an einem Greifer zum Fördern
von Bogen durch eine drucktechnische Anlage nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Bei
der Zufuhr, beim Fördern
innerhalb und bei der Abfuhr von Bogen von einer Druckmaschine ist
es bekannt, Greifer zu verwenden, die einen Bogen an einer Kante
festhalten. Die Greifer können
mit endlosen Kettenförderern
umlaufen oder auf Zylindern oder Trommeln angeordnet sein. Es ist üblich, an
einer Bogenkante mehrere Greifer vorzusehen. Ein Greifer besteht
aus zwei zusammenwirkenden Greiferfingern oder einem Greiferfinger
und einer Greiferauflage. Beim Fördern
von Bogen innerhalb einer Druckmaschine sind ausreichende Haltekräfte erforderlich,
damit möglichst
keine Bewegung eines Bogens aus den Greifern stattfindet. Die Haltekräfte werden
durch Reibkräfte
und durch einen gewissen Formschluss zwischen den jeweiligen Haltflächen und
der Bogenoberfläche
bestimmt. Die Reibkräfte ergeben
sich durch Normalkräfte
und dem Profil und dem Werkstoff an den Halteflächen. Die Normalkräfte können nur
soweit erhöht
werden, dass keine unerwünschte
Verformung eines Bogens an dessen Greiferkante auftritt. Der Reibwert
zwischen den Halteflächen
und dem Bogen kann durch geeignete Werkstoffe erhöht werden.
Raue Halteflächen
neigen zum Zusetzen mit Papier und Puderstaub und mit Papierfasern
und verlieren allmählich
an Haltekraft.
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In
dem
DE 20 2004
002 686 U1 ist ein Greifer mit einer Greiferspitze und
einer Greiferauflage beschrieben. Die strukturierte Oberfläche der
Greiferauflage besitzt ein sägezahnförmiges Profil,
welches Verunreinigungen, wie Papierstaub, bei der Übergabe/Übernahme
eines Bogens freigibt. Die Zähne
des Profils haken sich in das Bogenmaterial ein, so dass mit dem
Herauslösen
von Papierfasern zu rechnen ist. Durch den Einsatz von Hartmetall
sind die Greiferauflagen verschleißfrei.
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Eine
Greiferauflage nach
EP
300 133 B1 besitzt Tragstege, deren Halteflächen mit
Diamanten belegt sind. Zwischen den Tragstegen befinden sich Durchbrüche, durch
die hindurch Papierabrieb in den Kanal eines Druckzylinders abgeführt werden
kann. Die zugehörigen
Greiferfinger besitzen eine glatte Polyurethanbeschichtung. Beim
Schließen
der Greifer wird ein Bogen etwas in die Durchbrüche neben den Tragstegen gedrückt, wodurch
die Schmutzpartikel selbsttätig
aus dem Grundkörper
der Greiferauflage entfernt werden. Dies trifft nur für die Randbereiche
der Tragstege zu.
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Die
DE 30 31 123 A1 zeigt
eine Bogengreifereinrichtung, bei der die Haltefläche eines
Greiferfingers mit einem Profil aus schlanken Kegel- oder Pyramidenstumpfen
ausgestaltet ist. Die Profile sind in einem schiefwinkligen Raster
vorgesehen. Die Profile bieten weniger als 100 Haltepunkte je cm
2. Die zugehörigen Greiferauflagen bestehen
aus einem elastischen Material, so dass sich die Haltepunkte etwas in
das Material eines Bogens einformen.
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Das
DE 37 39 169 C1 zeigt
eine Greiferspitze mit einer wulstartigen Haltefläche für einen
Bogen. Die Wulstoberfläche
ist mit einem Hartstoff beschichtet. Zur Abfuhr von Schmutz befindet
sich neben der Wulst ein Durchbruch in der Greiferspitze. Durch
die Balligkeit der Halteflächen
ergibt sich im Wesentlichen eine linienförmige Auflage, so dass mit
Markierungen auf der Bogenoberfläche
gerechnet werden muss.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Greiferhaltefläche zu entwickeln, die eine
geringe Neigung zum Zusetzen mit Verunreinigungen aufweist und die
erhöhte
Haltekräfte
für einen
Bogen ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird mit einer Haltefläche
gelöst,
welche die Merkmale nach Anspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Gemäß der Erfindung
sind auf einer Haltefläche
Körner
angeordnet, die einen Abstand zueinander aufweisen. Zwischen den
Körnern
ist eine Antihaftbeschichtung vorgesehen, die optional auch die Körner überdecken
kann. Die Antihaftbeschichtung verhindert ein Zusetzen der Haltefläche mit
Verunreinigungen, wie Papierfasern, Papierstaub, Druckfarbe oder
Puderpartikel. Die Körner
bringen die notwendige Griffigkeit der Haltefläche, wobei durch die Antihaftbeschichtung
hindurch die Griffigkeit weitestgehend erhalten bleibt.
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Die
Haltefläche
kann an einem beweglichen Greiferfinger oder einer Greiferauflage
ausgebildet sein, wobei die Körner,
insbesondere Diamantkörner, in
einem Raster gesetzt sein können.
Insbesondere kann die Anordnung der Körner in einer Makrostruktur
vorgenommen werden, wobei die Rauhigkeit der Körner eine Mikrostruktur bildet.
Eine derartige Funktionsfläche
kann vollständig
oder teilweise mit einen Antihaftmaterial beschichtet sein.
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Die
Körner
sind vorteilhaft in einer Einbettschicht am Greiferfinger bzw. einer
Greiferauflage verankert. Als Einbettschicht ist besonders eine
Nickelschicht geeignet, wobei die Körner aus der Einbettschicht
teilweise herausragen. Über
die Nickelschicht kann eine Chromschicht gelegt werden, die die
weiche Nickelschicht vor abrasiver Beschädigung schützt, die Haltbarkeit verbessert
und die Verschleißfestigkeit
erhöht.
Chrom besitzt eine geringe Benetzbarkeit, so dass die Verunreinigungen schlecht
anhaften und eine Reinigung der Haltefläche erleichtert wird. Als Einbettschicht
ist ebenso eine Kunststoffschicht geeignet, in die z. B. Diamantkörner auf
ein einheitliches Niveau eingedrückt
werden. Die Kunststoffschicht kann wie die Nickelschicht mit einem
harten metallischen Überzug
versehen werden.
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Neben
metallischen Werkstoffen können Kunststoffe
als Antihaftbeschichtung verwendet werden. Besonders geeignet sind
Kunststoffe aus der Gruppe der Fluorpolymere, wie z. B. Polytetrafluorethylan
oder aus der Gruppe der Polyurethane. Gemäß einer Variante kann ein Kunststoff
aus der Gruppe der Fluorpolymere mit nanoskalischen Partikeln verstärkt sein.
Weiterhin sind Sol-Gel-Lacke als Antihaftbeschichtung einsetzbar.
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Sind
die Körner
in einer Makrostruktur angeordnet und bestehen zwischen den Körnern voluminöse Freiräume, dann
kann die Makrostruktur mit einem Füllstoff aufgefüllt sein, um
eine ebene Haltefläche
zu erhalten. Der Füllstoff überragt
nicht die Körner,
so dass die Griffigkeit erhalten bleibt. Als Füllstoff kann ein inkompressibler,
elastischer Kunststoff, wie Polyurethan (PU), verwendet werden.
Schmutzpartikel werden weitestgehend am Füllstoff nicht angelagert. Eventuell
noch anhaftende Schmutzpartikel werden durch einen Pumpeffekt des
Füllstoffes
in Verbindung mit den Körnerspitzen
entfernt. Der Pumpeffekt entsteht beim wiederholten Öffnen und Schließen eines
Greifers durch die Inkompressibilät des Füllstoffes selbst. Als Auffüllmaterial
mit Pumpeffekt ist weiterhin ein Kunststoff aus der Gruppe der Fluorpolymere
einsetzbar.
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Die
Haltefläche
kann weiterhin aus einer Mehrfachbeschichtung bestehen. Z. B. können Körner in
einer Nickelschicht eingebettet sein. Auf der Nickelschicht liegt
zwischen den Körnern
eine Schicht aus Hartchrom als Verschleißschutz. Schließlich kann
eine schmutzabweisende Polytetrafluorethylanschicht (PTFE) über den
Körnern
und der Chromschicht gelegt sein. Dabei kann das PTFE in die Mikrostruktur
der Hartchromschicht eingelagert sein.
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Die
Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden,
es zeigen:
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1:
ein Schema eines Greifersystems eines Druckzylinders einer Druckmaschine,
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2:
mehrere Greifer an einer Bogenkante,
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3:
eine Haltefläche
an einer Greiferauflage mit einer überdeckenden Antihaftbeschichtung aus
PTFE,
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4:
eine Haltefläche
mit einer Antihaftbeschichtung aus Chrom zwischen Diamantkörnern,
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5:
eine Haltefläche
mit einer Mehrfachbeschichtung aus Chrom und PTFE,
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6:
eine Haltefläche
mit Diamantkörnern und
einer Polyurethanauffüllung,
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7:
eine Haltefläche
mit Diamantkörnern auf
noppenförmigen
Erhebungen und einer PTFE-Beschichtung, und
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8:
eine Haltefläche
mit Diamantkörnern auf
noppenförmigen
Erhebungen und einer PTFE-Auffüllung.
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1 zeigt
ein Schema eines Greifersystems eines Druckzylinders 1 einer
Druckmaschine. Das Greifersystem besteht aus einer Reihe von gemeinsamen
Greifern zum Halten eines Bogens 2 auf der Mantelfläche 3 des
Druckzylinders 1 an dessen vorlaufender Bogenkante 4.
Die Greifer sind in einem Kanal 5 des Druckzylinders 1 auf
einer Greiferwelle 6 angeordnet. Die Greiferwelle 6 ist
um eine Achse 7 schwenkbar, die parallel zur Rotationsachse
des Druckzylinders 1 liegt. Jeder Greifer umfasst einen Greiferfinger 8,
der an der Greiferwelle 6 befestigt ist, und eine Greiferauflage 9,
die radial verstellbar an einer Kanalwand 10 angeordnet
ist. Zur radialen Verstellung der Geiferauflage 9 sind
ein Keilgetriebe 11 und eine Stellschraube 12 vorgesehen.
Ein Greiferfinger 8 besitzt eine glatte Halteplatte 13,
die mit der Oberfläche
des Bogens 2 in Kontakt steht. Die dem Bogen 2 zugewandte
Haltefläche 14 einer
Greiferauflage 9 besitzt eine Makro- und Mikrostruktur.
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2 zeigt,
dass die Greiferauflagen 9 aller Greifer höhenmäßig so eingestellt
sind, dass die Halteflächen 14 in
einer gemeinsamen Ebene 15 liegen.
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3 zeigt
eine erste Ausführungsform
einer Haltefläche 14 einer
Greiferauflage 9. Auf der dem Bogen 2 zugewandten
Oberfläche
der Greiferauflage 9 ist eine Nickelschicht 16 aufgebracht,
in die Diamantkörner 17 in
einem Raster mit einem Abstand a eingebettet sind. Die Diamantkörner 17 ragen aus
der Nickelschicht 16 heraus. Die Korngrößen der Diamantkörner 17 liegen
in einem eng tolerierten Korngrößenbereich,
so dass die mit dem Bogen 2 in Kontakt tretenden Spitzen
der Diamantkörner 17 im wesentlichen
in einer Ebene parallel zur Ebene 15 liegen. Es wäre auch
möglich,
die Spitzen der Diamantkörner 17 mit
einem Abrichtwerkzeug auf ein einheitliches Niveau zu bringen. Die
gesamte Haltefläche 14 ist
mit einer dünnen
PTFE Schicht 18 versehen, so dass sowohl die Zwischenräume 19 zwischen
den Diamantkörnern 17 als
auch die aus der Nickelschicht 16 herausragenden Spitzen
mit PTFE bedeckt sind. Durch die geringe Schichtdicke stehen die
Spitzen der Diamantkörner 17 über dem
Oberflächenniveau 20 der
PTFE Schicht 18 in den Zwischenräumen 19, so dass eine
gewünschte
Griffigkeit der Haltefläche 14 gegeben
ist. Die PTFE Schicht 18 wirkt auf Schmutzpartikel abweisend,
so dass es nicht zum Zusetzen der Zwischenräume 19 mit Schmutzpartikeln,
wie Papierfasern oder Puderpartikeln, kommt.
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Bei
der Ausführungsform
einer Haltefläche 14 nach 4 sind
die Zwischenräume 19 zwischen den
Diamantkörnern 17 mit
einer Chromschicht 21 abgedeckt. Die Chromschicht 21 ist
schmutzabweisend und bietet einen Verschleißschutz für die darunter liegende Nickelschicht 16.
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5 zeigt
einen mehrschichtigen Aufbau einer Haltefläche 14. Wie bei den
Lösungen
nach 3 und 4 sind Diamantkörner 17 in
einer Nickelschicht 16 eingebettet. In den Zwischenräumen 19 zwischen
den Diamantkörnern 17 ist
auf der Nickelschicht 16 eine Chromschicht 21 aufgebracht. Die
die Chromschicht 21 überragenden
Diamantkörner 17 und
die Chromschicht 21 sind mit einer PTFE Schicht 18 abgedeckt.
Die Schichtdicken sind so gewählt,
dass die Spitzen der Diamantkörner 17 über dem
Oberflächenniveau 22 der
Chromschicht 21 herausragen und buckelige Haltepunkte bilden.
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Bei
der Ausführungsform
nach 6 sind die Zwischenräume 19 zwischen in
eine Nickelschicht 16 eingebaute Diamantkörnern 17 mit
PU aufgefüllt.
Das Oberflächenniveau 32 der
PU-Auffüllung 24 liegt
knapp unterhalb dem obersten Niveau der Spitzen der Diamantkörner 17.
Die PU-Auffüllung 24 wirkt
schmutzabweisend. Beim Schließen
und Öffnen
eines Greifers wird die PU-Auffüllung
in geringem Maße
zusammengedrückt
und dehnt sich wieder aus. Eventuell an der PU-Auffüllung 24 haftende Schmutzpartikel
werden durch einen Pumpeffekt aus den Zwischenräumen 19 befördert.
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Die
in 7 dargestellte Greiferauflage 9 besitzt
eine Haltefläche 14 mit
noppenartiger Makrostruktur. Die Noppen liegen in einem Raster mit
der Rasterweite r. Auf den Plateaus 23 sind in eine Nickelschicht 16 feine
Diamantkörner 17 eingebettet, die
eine griffige Mikrostruktur bilden. Zwischen den Plateaus 23 bestehen
Täler 25,
deren Flanken und Sohlen mit einer PTFE-Schicht 18 bedeckt
sind. In den Tälern 25 können sich
Schmutzpartikel ansammeln, die dort keinen Halt finden und mit den
Schließ- und Öffnungsbewegungen
eines Greifers heraus befördert
werden.
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8 zeigt
eine weitere Ausführungsform
einer Haltefläche 14 mit
noppenartiger Makrostruktur. Im Unterschied zur Ausführungsform
nach 7 sind die Täler 25 vollständig mit
PTFE 26 aufgefüllt. Das
Oberflächenniveau 27 der
PTFE-Auffüllung 26 liegt
knapp unterhalb dem obersten Niveau der Spitzen der Diamantkörner 17.
Die schmutzabweisende PTFE-Auffüllung 26 bewirkt
beim Schließen
und Öffnen
des Greifers ebenfalls den bereits oben beschriebenen Pumpeffekt
zur Abfuhr von Schmutzpartikeln aus den Bereichen neben den Plateaus 23.
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- 1
- Druckzylinder
- 2
- Bogen
- 3
- Mantelfläche
- 4
- Bogenkante
- 5
- Kanal
- 6
- Greiferwelle
- 7
- Achse
- 8
- Greiferfinger
- 9
- Greiferauflage
- 10
- Kanalwand
- 11
- Keilgetriebe
- 12
- Stellschraube
- 13
- Halteplatte
- 14
- Haltefläche
- 15
- Ebene
- 16
- Nickelschicht
- 17
- Diamantkorn
- 18
- PTFE-Schicht
- 19
- Zwischenraum
- 20
- Oberflächenniveau
- 21
- Chromschicht
- 22
- Oberflächenniveau
- 23
- Plateau
- 24
- Auffüllung
- 25
- Tal
- 26
- Auffüllung
- 27
- Oberflächenniveau