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Die
Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Eine
solche Klemmvorrichtung erfüllt
den Zweck, einen Aufzug auf der Mantelfläche eines Druckwerkszylinders
einer Rotationsdruckmaschine, beispielsweise ein Drucktuch eines
Gummizylinders einer z. B. für
den Zeitungsdruck ausgebildeten Rollenrotationsdruckmaschine, zu
spannen bzw. unter Spannung zu fixieren. Zum Zwecke des Fixierens können die
Enden der Aufzüge
Abkantungen aufweisen, mittels derer sie innerhalb des Kanals beispielsweise
klemmbar sind.
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Werden
die auf die Enden der Aufzüge
einwirkenden Tangential- bzw. Zugkräfte jedoch zu groß, so besteht
die Gefahr, dass die Enden aus der Klemmhalterung herausgezogen
werden. Eine solche Erhöhung
der Tangentialkräfte
kann insbesondere bei sehr hohen Maschinendrehzahlen vorkommen.
Bei zunehmend hohen Drehzahlen der Maschinen und hiermit zunehmenden
Rotationsgeschwindigkeiten der Zylinder steigen die auf den Aufzug
einwirkenden Fliehkräfte
stark an und führen
zu der genannten Erhöhung
der Tangentialkräfte.
Des Weiteren können
erhöhte
Tangentialkräfte
entstehen bei Druck-An- oder
Druck-Ab-Bewegungen der Zylinder, bei Abwicklungsfehlern der Druckzylinder
u. dgl. Die Gefahr eines unbeabsichtigten Lösens der Klemmhalterung der
Enden der Aufzüge
besteht beispielsweise auch dann, wenn durch Verschmutzungen durch
Farbe, Waschflüssigkeit
o. dgl. der Reibwert der an der Klemmhalterung beteiligten Flächen herabgesetzt
wird.
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Aus
der
DE 100 58 996
C1 ist eine Klemmvorrichtung bekannt, wobei das Klemmteil
der Klemmeinrichtung als federvorgespannter einarmiger Schwenkhebel
ausgebildet ist und eine bzgl. des Zylinders radial nach innen gerichtete
Richtungskomponente aufweist und mit der Gegenfläche einen sich nach innen öffnenden
spitzen Winkel bzw. einen sich nach außen öffnenden stumpfen Winkel einschließt. Die
Anordnung hierbei ist derart, dass die bei einer Rotation des Zylinders
auftretenden Zentrifugalkräfte der
Klemmkraft, mit der das Ende des Aufzugs festgehalten wird, entgegenwirken,
so dass die Klemmkraft bei hohen Maschinendrehzahlen tendenziell
sogar noch reduziert wird.
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Aus
der
DE 102 44 945
A1 ist eine weitere Klemmvorrichtung im Zusammenhang mit
Druckzylindern bekannt, wobei hier die Klemmteile walzenförmig ausgebildet
und dreipunktgelagert sind und sich im Betrieb an sich gegenüberliegenden,
zueinander geneigten Wandungen des Kanals unter Vorspannung anlegen.
Die walzenförmigen
Klemmteile sind rotierbar gelagert, wobei ihre Rotation ggf. blockiert
werden kann, sowie in linearer Richtung, also nicht schwenkbar in
Klemmposition anstellbar.
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Die
US 3 563 176 A offenbart
eine Vorrichtung zum Halten von Druckplatten, bei der ein einarmiger
Schwenkhebel ein Ende der Druckplatte reibschlüssig gegen eine Kanalwand fixiert.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemmvorrichtung zu schaffen.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass durch die Anordnung der Drehachse des Klemmteils bei einem
Versuch des Herausziehens des Endes des Aufzugs aus der Klemmvorrichtung
eine zusätzliche
Normalkraftkomponente entsteht, die die Klemmkraft erhöht und somit
einem Herausziehen entgegenwirkt.
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Ein
weiterer Vorteil der Klemmvorrichtung besteht darin, dass das Klemmteil
zumindest im Klemmzustand zwangsläufig so ausgerichtet ist, dass
die Zentrifugalkraft zumindest mit einer Kraftkomponente einer radial
gerichteten Kraftkomponente der Klemmkraft gleichgerichtet ist,
so dass bei zunehmenden Maschinendrehzahlen die Klemmkraft auch
bereits aus diesem Grunde zunehmend verstärkt wird.
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In
bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist der Winkel, den die
Klemmrichtung, d. h. die Bewegungsrichtung des Klemmteils im Bereich
seiner Klemmposition, mit der Gegenfläche einschließt, klein
gehalten, kleiner als 45°,
vorzugsweise kleiner als 30°,
insbesondere kleiner als 20°,
nachdem bei ausreichend kleinem Winkel das Klemmen des Aufzugsendes
selbsthemmend ist, d. h. das Aufzugsende wird in der Klemmvorrichtung
selbsttätig
quasi blockiert. Die Klemmkräfte
sind im Falle der Erfindung also um ein Vielfaches höher als
beim Stand der Technik.
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Andererseits
ist in weiterhin bevorzugter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen,
dass der Winkel größer als
10° ist,
nachdem andernfalls die selbsthemmenden Klemmkräfte zwar noch gesteigert werden
könnten,
andererseits aber die Fertigungstoleranzen sehr hoch sein müssten, um
ein Durchrutschen mit der erforderlichen Sicherheit zu vermeiden,
d. h. zu vermeiden, dass das Klemmteil über seine Klemmposition hinaus
nach außen
in eine das Ende bzw. die Enden des Aufzugs freigebende Position
geschwenkt werden könnte.
Ein bevorzugter Winkelbereich ist vorzugsweise 15° bis 20°, insbesondere
15° +/–20%, nachdem
bei diesen Winkelwerten bereits hohe Klemmkräfte realisiert werden können und
andererseits nur mäßige Anforderungen an
die Fertigungstoleranzen zu stellen sind.
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Um
das oben erwähnte
Durchschwenken des Klemmhebels in eine freigebende Position zu vermeiden,
könnte
als Alternativlösung
auch ein Anschlag für
den Klemmhebel in geeigneter Position vorgesehen sein.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden
näher beschrieben.
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Die
einzige Figur zeigt eine Ausführungsform einer
Klemmvorrichtung in teilweise schematisierter Darstellung.
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Ein
Zylinder 01, insbesondere ein Druckwerkszylinder 01,
beispielsweise ein Plattenzylinder oder ein Gummizylinder 01 einer
im Übrigen
nicht näher
dargestellten Rotationsdruckmaschine, insbesondere einer Rollenrotationsdruckmaschine
beispielsweise für
den Zeitungsdruck, ist zur Aufnahme von biegsamen Aufzügen 02,
die z. B. als plattenförmige
Druckformen oder als Drucktücher 03,
insbesondere Gummitücher 03 tragende
Trägerplatten 02 ausgebildet
und mit mindestens einem in Achsrichtung des Zylinders 01 verlaufenden
Kanal 04 versehen sind. Der Kanal 04 öffnet sich
zur Mantelfläche des
Zylinders 01 hin über
einen Einführspalt 06 und weist
eine in Produktionsrichtung A des Zylinders 01 gesehen
vorderen Kante 07, die spitzwinkelig beispielsweise unter
einem Winkel von 45° ausgeführt sein
kann, und eine hintere Kante 08 auf, die rechtwinkelig
ausgeführt
sein kann. Der Einführspalt 06 ist in
seiner lichten Weite so ausgebildet, dass zumindest zwei in den
Kanal 04 ragende Enden 09; 11 eines Aufzugs 02 nebeneinander
darin Platz finden.
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Der
Aufzug 02 weist ein in Produktionsrichtung A des Zylinders 01 gesehen
vorderes Ende 09 bzw. einen vorauslaufenden, spitzwinklig,
beispielsweise in einem Winkel von 45° abgewinkelten Schenkel 09 und
ein hinteres Ende 11 bzw. einen nachlaufenden, komplementär stumpfwinkelig,
beispielsweise in einem Winkel von 135° abgewinkelten Schenkel 11 auf.
Zum Zwecke des Aufziehens eines Aufzugs 02 auf einen Zylinder 01 wird
das vorauslaufende Ende 09 des Aufzugs 02 durch
den Einführspalt 06 hindurch
in den Kanal 04 eingeführt
und an der vorderen, spitzwinkeligen Kante 07 des Kanals 04 eingehängt, dann
wird der Aufzug 02 durch Drehen des Zylinders 01 in
Produktionsrichtung A auf die Mantelfläche des Zylinders 01 aufgelegt
und schließlich
wird auch das nachlaufende Ende 11 des Aufzugs 02 durch
den Einführspalt 06 hindurch
in den Kanal 04 eingeführt
und im Fall des Ausführungsbeispiels
gegen den nun gleichgerichteten Schenkel 09 angelegt und
mittels der im folgenden beschriebenen Klemmvorrichtung 12 fixiert.
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Der
Kanal 04 ist im Falle der Ausführungsbeispiele im Querschnitt
im Wesentlichen kreisförmig mit
einem zum Einführspalt 06 hin
geneigtem Dach 13 im Bereich der vorderen Kante 07 ausgebildet, kann
jedoch auch jede andere geeignete Struktur aufweisen, beispielsweise
einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Das Dach 13 erstreckt
sich tangential zum kreisförmigen
Querschnitt und definiert eine ebene Gegenfläche 13, an der der
eingehängte
vorlaufende Schenkel 09 anliegt.
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Die
Klemmvorrichtung 12 umfasst ein schwenkbar gelagertes Klemmteil 14,
welches beispielsweise als einarmiger Schwenkhebel 14 in
Form einer Klemmleiste 14 ausgebildet sein kann. Die Schwenkachse 16 der
Klemmleiste 14 ist nahe der Wandung des Kanals 04 angeordnet,
verläuft
parallel zur Drehachse des Zylinders 01 und ist der Gegenfläche 13 gegenüberliegend
angeordnet, d. h. die Schwenkachse 16 der Klemmleiste 14 liegt
in einer Ebene, die die Gegenfläche 13 senkrecht
schneidet.
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Die
Klemmleiste 14 weist zwischen ihrer Schwenkachse 16 und
ihrem freien Ende eine Länge auf,
die etwas größer ist
als der um die doppelte Stärke
bzw. Dicke der Enden 09 bzw. 11 des Aufzugs 02 verminderte
Abstand der Schwenkachse 16 zur Gegenfläche 13, so dass das
freie Ende der Klemmleiste 14 mit der Gegenfläche 13 die
Enden 09; 11 klemmend zusammenwirken kann. Die
Länge der
Klemmleiste 14 bzw. die Lage der Schwenkachse 16 ist
hierbei so gewählt,
dass in der in Figur dargestellten Klemmposition die Klemmleiste 14 mit
einer zur Gegenfläche 13 senkrechten
Ebene einen Winkel von beispielsweise etwa 15° einschließt, oder, in anderen Worten,
die Klemmrichtung B, d. h. die Richtung, in der sich das freie Ende
der Klemmleiste 14 in der Klemmposition zum Zwecke eines
zunehmenden Klemmens bewegt bzw. bewegen würde, schließt mit der Ebene C der Gegenfläche 13 einen
sich bzgl. des Zylinders 01 nach außen hin öffnenden Winkel α von beispielsweise
etwa 15° ein.
Bei einem solchen Winkel α entstehen
bereits selbsthemmende Klemmkräfte,
die, bei ansonsten vergleichbarer Ausführung, die nach dem Stand der
Technik auftretenden Klemmkräfte
bei Zugrundelegung vergleichbarer, praxisnaher Reibwerte μ etwa um
den Faktor 7 übersteigen.
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Aus
der Figur wird auch deutlich, dass die Klemmrichtung B bzgl. der
Drehachse des Zylinders 01 nach außen gerichtet ist, also eine
radial nach außen
gerichtete Richtungskomponente aufweist. Dies führt u. a. auch dazu, dass bei
zunehmender Maschinendrehzahl die Klemmkraft aufgrund der auf die Klemmleiste 14 einwirkenden
Zentrifugalkraft zunehmend verstärkt
wird.
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Zwischen
der Klemmleiste 14 und der Wandung des Kanals 04 ist
eine Vorspanneinrichtung 17, beispielsweise eine Federeinrichtung 17,
im einfachsten Fall eine oder mehrere Druckfedern 17 zum Vorspannen
der Klemmleiste 14 in ihre in der Figur dargestellte Klemmposition
vorgesehen.
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Auf
der gegenüberliegenden
Seite der Klemmleiste 14 ist zwischen der Klemmleiste 14 und der
dieser Seite gegenüberliegenden
Wandung des Kanals 04 ein fernsteuerbares Betätigungsorgan 18 angeordnet,
welches grundsätzlich
beispielsweise eine mit geeigneten Nocken versehene Schubstange o.
dgl. mechanische Einrichtung sein könnte, vorzugsweise jedoch wie
dargestellt ein druckmittelbeaufschlagbarer Membrankörper 18,
insbesondere ein mit Druckluft befüllbarer Schlauch 18 ist
und zum Verschwenken der Klemmleiste 14 entgegen der Kraft
der Feder 17 aus der in der Figur gezeigten Klemmposition
in einer der Klemmrichtung B entgegengesetzten Richtung in eine
nicht näher
gezeigte Freigabeposition dient.
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Der
Kanal 04 erstreckt sich, ebenso wie der Einführspalt 06, über die
gesamte axiale Länge
des Zylinders 01 und kann ggf. mehrere Aufzüge 02 nebeneinander
liegend aufnehmen.
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Der
Schlauch 18 kann in mehrere Sektionen entsprechend der
Anzahl der auf dem Zylinder 01 nebeneinander aufspannbaren
Aufzüge 02 unterteilt sein,
die über
entsprechende, nicht näher
dargestellte Druckluftleitungen und Ventileinrichtungen selektiv ansteuerbar
sind, um ein selektives Halten bzw. Freigeben von Aufzügen 02 zu ermöglichen.
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Des
Weiteren kann die Klemmvorrichtung 12 an einer insgesamt
z. B. zylindrischen Basis 19 angeordnet sein, und es können mehrere
Klemmvorrichtungen 12 als eine Folge von Segmenten mit
einer axialen Länge
von beispielsweise 20 bis 100 mm, vorzugsweise von 30 bis 60 mm,
insbesondere von etwa 40 mm ausgebildet sein. Durch die Verwendung von
mehreren kurzen Segmenten kann die Klemmvorrichtung 12 z.
B. zu Wartungszwecken stückweise in
axialer Richtung aus dem Kanal 04 entnommen werden, ohne
dass dabei der Zylinder 01 aus seinem (nicht dargestellten)
Seitengestell demontiert werden müsste.
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Der
Winkel α des
in Klemmposition befindlichen Klemmhebels 14 kann in Abhängigkeit
von den Materialeigenschaften und den Oberflächenbeschaffenheiten der am
Klemmen beteiligten Bauteile wie insbesondere den Schenkeln 09; 11,
der Klemmleiste 14 bzw. deren klemmender Kontaktfläche sowie
der Gegenfläche 13 bestimmt
bzw. so optimiert werden, dass im Falle eines auf ein Ende 09; 11 des
Aufzugs 02 ausgeübten
Zugs ein selbsthemmendes Klemmen auftritt. Ggf. können zusätzliche
Maßnahmen getroffen
werden, um die Friktion zwischen den am Klemmen beteiligten Bauteilen
zu erhöhen,
beispielsweise mittels einer friktionserhöhenden Beschichtung oder eines
Aufrauens der beteiligten Flächen.
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Die
Erfindung ist grundsätzlich
auch im Zusammenhang mit solchen Anwendungsfällen anwendbar, bei denen nur
eines der beiden Enden 09; 11, beispielsweise
das nachlaufende Ende 11 mittels einer Klemmvorrichtung 12 geklemmt
wird, während das
andere Ende, beispielsweise das vorlaufende Ende 09 des
Aufzugs 02, z. B. durch Einhängen auf eine Einhängekante 07 fixiert
werden kann.
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- 01
- Zylinder,
Druckwerkszylinder, Gummizylinder
- 02
- Aufzug,
Trägerplatte
- 03
- Drucktuch,
Gummituch
- 04
- Kanal
- 05
- –
- 06
- Einführspalt
- 07
- Kante,
vordere (04)
- 08
- Kante,
hintere (04)
- 09
- Ende,
vorderes (02), Schenkel, vorlaufend
- 10
- –
- 11
- Ende,
hinteres (02), Schenkel, nachlaufend
- 12
- Klemmvorrichtung
- 13
- Dach,
Gegenfläche
- 14
- Klemmteil,
Schwenkhebel, Klemmleiste
- 15
- –
- 16
- Schwenkachse
- 17
- Vorspanneinrichtung,
Federeinrichtung, Druckfeder
- 18
- Betätigungsorgan,
Membrankörper,
Schlauch
- 19
- Basis
- A
- Produktionsrichtung
- B
- Klemmrichtung
- C
- Ebene
(13)
- α
- Winkel