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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Anbauteil für eine Druckmaschine,
eine Druckmaschine mit Anbauteil und ein Verfahren zur Montage eines
Anbauteils.
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Druckmaschinen,
insbesondere Rotationsdruckmaschinen, weisen eine Mehrzahl von Zylindern
auf, über die das zu bedruckende Material, also bspw. Papier
oder Stoffbahnen, geleitet werden. Parallel zu den Zylindern, also
horizontal und somit senkrecht zu der Längsrichtung der
Druckmaschine werden eine Vielzahl von Anbauteilen verwendet. Hierzu
zählen beispielsweise Sprühvorrichtungen, Farbkästen,
Waschbalken oder dergleichen. Einige dieser Anbauteile müssen
in regelmäßigen Zeitabständen entnommen
werden, um gewartet, gereinigt oder kontrolliert zu werden. In Abhängigkeit
von den Platzverhältnissen in dem Druckwerk der Druckmaschine
sind je nach ihrer baulicher Ausführung unterschiedliche
Wegstrecken beim Einsetzen des Anbauteils in die Haltevorrichtung
zu überbrücken. Hierbei muß eine verkantungsfreie
Einführung gewährleistet werden und in der Einbaulage
muß eine exakte Positionierung (Lage und Ausrichtung) des
Anbauteils gewährleistet sein.
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Um
eine gradlinige, also verkantungsgeschützte Fügebewegung
des Einbauteils entlang der gewünschten Bewegungslinie
zu sichern, werden oftmals Hilfsführungen bzw. Einführhilfen
wie Zahnstangen, Ketten, Laufschienen und/oder Gleichlaufstangen
eingesetzt. Ein Nachteil dieser Konstruktionen ist, daß diese „Hilfskonstruktionen
der Einsetzbewegungsführung" für jeden Druckmaschinentyp
individuell ausgestaltet werden müssen, was zum einen aufgrund
der benötigten Baugröße den freien Zugang
zu den Druckwalzen und Druckwerken behindert. Alle außerhalb
der Hauptquerschnittsgeometrie (in Längsrichtung der Druckmaschine
gesehen) ausbauenden Komponenten, wie z. B. die Hilfskonstruktionen
oder Einführhilfen sind unerwünscht, da hierdurch
die Zugänglichkeit und Bedienbarkeit der Druckwerke deutlich
eingeschränkt wird. Des weiteren führt die individuelle
Fertigung spezieller Einführhilfen in verhältnismäßig
geringen Stückzahlen zu hohen Fertigungskosten.
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Aufgabe
ist, die bekannten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.
Insbesondere sollen die Hilfskonstruktionen reduziert oder beseitigt werden,
eine Montage und Demontage der Anbauteile soll auch bei beengten
Platzverhältnissen gewährleistet und eine verkantungs-
und verbiegungsfreie Montage erreicht werden.
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Die
Aufgabe wird durch die Vorrichtungen und ein Verfahren gemäß den
nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte
Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen
offenbart.
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Erfindungsgemäß wird
ein Anbauteil für eine Druckmaschine bereitgestellt, welches
insbesondere ein Waschbalken, eine Sprühvorrichtung oder
ein Farbkasten sein kann. Dieses wird an einer Druckmaschine, insbesondere
einer Rotationsdruckmaschine, benachbart zu einem Arbeitszylinder
der Druckmaschine angeordnet und erstreckt sich im Wesentlichen über
die Länge des korrespondierenden Arbeitszylinders. Ein
Arbeitszylinder ist jeder beliebige Zylinder der Druckmaschine,
welcher für den Druckprozeß, und insbesondere
für die Führung des zu bedruckenden Mediums verwendet
wird. Hierbei sind beispielhaft Farb-, Druck-, Umlenk- oder Gummituchzylinder
oder Farbreiberwalzen zu nennen. Das Anbauteil weist zwei axiale
Endbereiche zur lösbaren Befestigung an der Druckmaschine
auf. Hierbei umfaßt einer der axialen Endbereiche ein erstes Lagerelement,
welches mit einer, an der Druckmaschine angeordneten korrespondierenden
ersten Lagerstelle zur Bildung eines ersten Gelenks mit wenigstens
einem translatorischen Freiheitsgrad und wenigstens einem rotatorischen
Freiheitsgrad in Eingriff bringbar ist.
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Aufgrund
dieser Anordnung wird der Montageprozeß des Anbauteils
deutlich vereinfacht. Wenn das Anbauteil nach z. B. Wartungsarbeiten
wieder eingebaut werden soll, so muß es verkantungsfrei und
beschädigungsfrei positioniert werden.
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Dieser
Vorgang wird auch durch das u. U. beträchtliche Eigengewicht
des Anbauteils erschwert. So erleichtert erfindungsgemäß das
erste Gelenk diese Aufgabe, da für den Bediener die Positionierungsaufgabe
in zwei Teilaufgaben unterteilt wird.
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In
einem ersten Schritt muß der Bediener die beiden Lagerteile,
also das erste Lagerelement und die erste Lagerstelle zusammenfügen,
und hierdurch wird das erste Gelenk definiert. Dieses wirkt als
Auflager oder insbesondere als Loslager, in vorzugsweise vertikaler
Richtung. Das heißt, dieses Gelenk nimmt Teile der Gewichtskräfte
des Einbauteils auf, beschränkt aber vorzugsweise seine
Rotation in den drei Rotations-Freiheitsgraden nicht. So ist das
Anbauteil frei, in definierten Winkelbereichen um das Gelenk geschwenkt
zu werden und/oder um seine Längsachse gedreht zu werden.
Ein Vorteil ist, daß der Anwender nach dem Aufliegen im
ersten Gelenk nur noch einen Teil des Gewichts des Anbauteils heben
und halten muß. Vorteilhafter Weise muß zum Aufliegen
im dem ersten Gelenk, also keine winkelmäßige
Ausrichtung des Anbauteils vorgenommen werden. In einem zweiten
Schritt wird das Anbauteil achsparallel zu dem korrespondierenden
Zylinder der Druckmaschine ausgerichtet, wobei durch die erfindungsgemäße
Ausgestaltung der ersten Lagerstelle vorteilhafte Freiheitsgrade
beim Einbau gegeben sind. Da häufig die Zylinderanordnung
sehr eng ist, kann der Anwender das Anbauteil vorteilhafter Weise über
eine platzsparende Schwenkbewegung einbauen.
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Das
erste Gelenk weist vorzugsweise einen translatorischen und zumindest
zwei rotatorische Freiheitsgrade auf, vorzugsweise zwei rotatorische Freiheitsgrade.
Vorteilhafterweise läßt der translatorische Freiheitgrad
eine Bewegung des Anbauteils in Richtung der Längsachse
des korrespondierenden Zylinders zu, was bei entsprechender Ausrichtung der
Längsachse des Anbauteils entspricht. In anderen Worten
ist das Anbauteil entlang seiner Längsachse vorzugsweise
verschiebbar.
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Um
das beschriebene Schwenken zu ermöglichen, sind vorzugsweise
zwei rotatorische Freiheitsgrade vorgesehen. Diese Freiheitsgrade
liegen um die zwei Rotationsachsen, welche nicht der Längsachse
des korrespondierenden Zylinders entsprechen. Mit anderen Worten
ist das Anbauteil um den Lagerpunkt des ersten Gelenks in diesen
zwei Richtungen schwenkbar.
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Im
Sinne dieser Erfindung werden unterschiedliche translatorische oder
radiale Bewegungsrichtungen als Bewegungen senkrecht zueinander definiert
und entsprechend bezeichnen unterschiedliche Drehrichtungen Drehungen
oder Schwenkbewegungen um die unterschiedlichen Achsen in einem rechtwinkligen
Koordinatensystem.
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Für
eine gute Lagerung des Anbauteils darf das Anbauteil in der Einbaulage
nicht um seine Längsachse drehbar sein. Dies bedeutet,
daß das erste Gelenk eine derartige Drehung nicht zuläßt, aber
dennoch die oben beschriebenen zwei Freiheitgrade. Alternativ ist
es auch denkbar, daß eine Lagerung am zweiten Ende des
Anbauteils, also an einem zweiten Gelenk, die Drehung des Anbauteils
um seine Längsachse begrenzt.
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Vorteilhafter
Weise bestimmt die erfindungsgemäße Lagerung des
Anbauteils den Abstand des ersten axialen Endbereichs des Anbauteils
zu dem Arbeitszylinder der Druckmaschine. Mit anderen Worten definiert
die erfindungsgemäße Lagerstelle den erforderlichen
Abstand des ersten axialen Endbereichs zum Arbeitszylinder.
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Vorzugsweise
ist das erste Lagerelement des Anbauteils so ausgestaltet, daß es
wenigstens einen Lagerbolzen aufweist, der seinem freien Ende eine
zumindest teilweise umlaufend angeordnete radiale Aufweitung, insbesondere
einen Kugelkopf oder Kegelkopf, aufweist. Die radiale Aufweitung kann
auch als Kugelstumpf oder Kegelstumpf oder zwei sich stirnseitig
berührende Kegelstümpfe ausgebildet sein.
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Auch
müssen der oder die Lagerbolzen nicht an dem Anbauteil
vorgesehen sein, sondern ein wechselseitiger Austausch der Funktionselemente gegen
die Lagerstelle an der Druckmaschine ist erfinderisch umschlossen.
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Ferner
kann das erfindungsgemäße Gelenk auch durch einen
Bolzen ohne jegliche Aufweitung (z. B. Kugelkopf) realisiert werden,
welcher durch eine Öffnung in einem Lagerblech geringer
Wandstärke geführt wird, deren Durchmesser so
gewählt ist, daß eine Schwenkbewegung innerhalb
der Öffnung stattfinden kann.
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Weiterhin
muß der Kugel- oder Kegelkopf nicht umlaufend ausgeformt
sein, sondern es kann genügen, auch eine Mehrzahl, bspw.
vier radiale Aufweitungen, welche radial von dem Lagerbolzen vorstehen
und an ihren Enden jeweils Lagerflächen zum Kontakt mit
der korrespondierenden Lagerstelle aufweisen.
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Schließlich
kann der auch Lagerbolzen hakenförmig ausgestaltet sein.
Ein Haken wird in obigen Sinne als eine radiale Aufweitung in lediglich
einer Richtung gesehen. Auf diese Weise kann das Anbauteil in eine
entsprechende Lagerstelle eingehängt werden, so daß im
Anschluß die beschriebene Schwenkbewegung stattfinden kann.
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Vorzugsweise
kann das erste Gelenk derart ausgestaltet sein, daß es
in einer Einbauposition wenigstens einen translatorischen und drei
rotatorische Freiheitsgrade und in einer Arbeitsposition wenigstens
einen translatorischen und zwei rotatorische Freiheitsgrade aufweist.
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Die
Arbeitsposition ist so definiert, daß das Anbauteil in
seiner bestimmungsgemäßen Orientierung bezüglich
der Druckmaschine steht bzw. fixiert ist und insbesondere zu dem
entsprechenden Zylinder positioniert und an seinen beiden Enden
mit der Druckmaschine verbunden ist. Die Einbauposition ist eine
Zwischenposition, welche vorübergehend bei dem Einbau eingenommen
werden kann. Sie kann sich bei einem Gelenk mit zwei Lagerbolzen
so ergeben, daß zu diesem Zeitpunkt lediglich einer der
beiden Lagerbolzen in Eingriff mit der entsprechenden Lagerstelle
steht. Durch eine Schwenkbewegung des Anbauteils um das Gelenk,
ggf. verbunden mit einer Drehung um die Längsachse des
Anbauteils, wird der zweite Lagerbolzen in Eingriff gebracht, wodurch
das Anbauteil gegen eine weitere Drehung entlang seiner Längsachse
gehindert wird.
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Die
Lagerung eines Lagerbolzens mit z. B. einem Kugelkopf erlaubt die
Rotation des Anbauteils in drei Richtungen. Durch zwei derartige
Lagerbolzen, welche mit einem gewissen Abstand in Längsrichtung
der Druckmaschine beabstandet sind, wird eine Rotation um die Längsachse
des Anbauteils verhindert.
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Ebenfalls
ist es vorteilhafter Weise ausreichend, daß das erste Gelenk
mit lediglich einem derartigen Lagerbolzen auszugestalten.
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Vorteilhafterweise
weist das erste Lagerelement des Anbauteils zumindest eine Kodierung
auf, welche geeignet ist, im Eingriff mit zumindest einer Kodierung
der ersten Lagerstelle der Druckmaschine zu stehen. So wird nur
der Einbau eines Anbauteils mit korrespondierenden Kodierungen erlaubt.
Da bei einer Druckmaschine eine Vielzahl von Anbauteilen verwendet
wird, kann es leicht zu Verwechslungen kommen. Um einen fehlerhaften
Einbau zu verhindern, wird über Kodierungen eine sichere
Zuordnung erreicht.
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In
vorteilhafter Weise werden aufgrund einer Verschiebung und/oder
eines Schwenkens des Anbauteils in eine Arbeitsposition vorhandene
Anschlüsse des Antriebs- und/oder der Steuerung des Anbauteils
und/oder der Prozeßmittelzu- und/oder -abführung
automatisch verbunden. Das erste Gelenk erlaubt, wie bereits beschrieben,
die Bewegung oder Verschiebung des Anbauteils entlang der Längsachse
der Zylinder der Druckmaschine. Bei vorzugsweise stirnseitiger Anordnung
der notwendigen Anschlußelemente an dem Anbauteil und einer Orientierung
ihrer Anschlußrichtungen entlang der Längsachse
der Zylinder können die Anschlußelemente bei einer
Verschiebung des Arbeitsteils automatisch verbunden, bzw. kontaktiert
oder getrennt werden.
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Auch
ist alternativ denkbar, daß die Kontaktierung der Anschlüsse
ohne axiale Verschiebung geschieht, sondern lediglich durch eine
Schwenkbewegung um das erste Gelenk. In diesem Fall ist die Anschlußrichtung
der Anschlußelemente tangential zur der Schwenkrichtung,
also insbesondere senkrecht zu der Längsachse des Zylinders
der Druckmaschine, zu wählen.
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Erfindungsgemäß wird
ein Verfahren zum Einbau eines Anbauteils für eine Druckmaschine, insbesondere
eine Rotationsdruckmaschine, beschrieben, welches die folgenden
Montageschritte aufweist:
- – in Kontaktbringen
von einem ersten Lagerelement eines ersten axialen Endes des Anbauteils mit
einer ersten Lagerstelle einer ersten Haltevorrichtung der Druckmaschine
als einem ersten Gelenk,
- – Schwenken des Anbauteils um erste Gelenk in eine
Lage, daß das Anbauteil im Wesentlichen achsparallel zu
einem korrespondierenden Zylinder der Druckmaschine ausgerichtet
wird,
- – Verschiebung des Anbauteils in seiner axialen Richtung,
wodurch das zweite axiale Ende des Anbauteils in lagernden Eingriff
zu entsprechenden Lagerstellen einer zweiten Haltevorrichtung der
Druckmaschine kommt und hierdurch das Schwenken des Anbauteils um
sein erstes Gelenk begrenzt oder gehindert wird.
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In
vorteilhafter Weise umfaßt das erste Gelenk einen weiteren
Lagerbolzen, wobei zunächst der erste Lagerbolzen und bei
dem anschließenden Schwenken der zweite Lagerbolzen in
Gelenk zum Einsatz kommt und hierdurch das Anbauteil in einer Verdrehung
um seine Längsachse begrenzt wird.
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Bei
dem Verschieben des Anbauteils in seiner axialen Richtung werden
vorteilhafterweise Anschlußelemente der Prozeßmittelzu-
und/oder -abführung und/oder der Steuerung verbunden oder kontaktiert.
Entsprechend werden diese Anschlußelemente bei einer entgegengesetzten
Bewegung des Anbauteils, also bei seinem Entfernen, geöffnet. Vorteilhafterweise
verursacht das Verschieben des Anbauteils die Kontaktierung oder
Trennung der Anschlußelemente.
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In
den Figuren wird eine bevorzugte Ausführungsform dargestellt.
Es zeigen:
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1 einen
Ausschnitt des Waschbalkens mit dessen Lagerung vor dem Schritt
der Montage,
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2 den
Waschbalken während dem Montagevorgang,
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3 eine
seitliche Ansicht der Waschbalkenlagerung in Montageposition,
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4 eine
Detailansicht des Anschlußbereichs des Waschbalkens,
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5 eine
Detailansicht eines Pneumatikverbinders,
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6 einen
seitlichen Schnitt durch das erste Gelenk und
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7 eine
seitliche Ansicht des ersten Gelenks.
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Die
Erfindung bezieht sich auf jede beliebige Art von Anbauteilen an
eine Druckmaschine und hierbei bevorzugt auf Anbauteile, welche
häufig zu Wartungs-, Reinigungs-, Kontroll- oder Reparaturzwecken
entnommen und anschließend wieder angebaut werden müssen.
Die schnelle Montierbarkeit und Entfernbarkeit ist für
einen Waschbalkens vorteilhaft, da er in regelmäßigen
Zeitabständen (ca. wöchentlich) gereinigt oder
gewartet werden muß, um z. B. bei einem tuchbasierten Waschbalken
(wie bspw. unter
EP
1 336 484 B1 offenbart) das Waschtuch zu ersetzen oder
bei einem bürstenbasierten Waschbalken das Innengehäuse
und/oder die Schlammabführung, auch Schlammwanne genannt,
zu reinigen. Aus Gründen der Einfachheit wird in Folge
auf einen Waschbalken Bezug genommen, ohne daß sich der erfinderische
Gedanke auf ein solches Anbau beschränken soll.
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1 zeigt
eine Seite einer Lagerung eines Waschbalkens 10, der zur
Reinigung von Walzen einer Druckmaschine dient, wobei eine Druckmaschine üblicherweise
ein Vielzahl von Waschbalken aufweist. Derartige Waschbalken werden
mittels Haltevorrichtungen 51, 52 (4),
welche an der Druckmaschine befestigt sind, aufgenommen. An seitlichen
Begrenzungen der Druckmaschine befindet sich je eine Haltevorrichtung 51, 52,
welche senkrecht zur Walzenausrichtung ausgerichtet sind. Durch
eine schnell lösbare Verbindung ist der Waschbalken 10 mit
wenigen Handgriffen an der Druckmaschine montierbar bzw. von ihr
demontierbar.
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Wie
u. a. aus 4 ersichtlich, umfaßt
der Waschbalken 10 üblicherweise eine Waschmittelzuführung 62 und
eine Wasserzuführung 60, welche im Waschbalken 10 als
Rohrleitungen parallel zu einer Reinigungsrolle 12 ausgebildet
sind, um über Sprühdüsen die Prozeßmittel,
also das Reinigungsmittel und das Wasser, auf die Reinigungsrolle 12 aufbringen.
Die Reinigungsrolle 12 weist vorzugsweise im Wesentlichen
die gleiche Länge auf wie der zu reinigende Arbeitszylinder
der Druckmaschine (nicht gezeigt) und ist parallel und mit dem Arbeitszylinder
in Kontakt bringbar angeordnet. Die Reinigungsrolle 12 wird
rotierend angetrieben und gleitet relativ gegen den Zylinder, um
so die Prozeßmittel aufzubringen und Verunreinigungen von
dem Arbeitszylinder zu entfernen. Der Waschbalken 10 umfaßt
ferner Rakel (nicht gezeigt), welche schaberartig die Prozeßmittel mit
den Verunreinigungen von der Reinigungsrolle 12 entfernen.
Der somit entstehende Schlamm wird über eine Schlammabführung 68 aus
dem Waschbalken abgeführt. Um ein Austreten des stark verschmutzten
Schlamms zu vermeiden, kann die Schlammabführung ein Rohr-
oder Schlauchstück umfassen, welches von dem entsprechenden
Anschlußelement 68a zu einem tieferliegenden Bereich innerhalb
des Waschbalkens 10 führt, und über welches
der Schlamm abgesaugt werden kann.
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Ferner
kann der Waschbalken 10 weitere Aktoren, wie bspw. zur
Rakelsteuerung, oder Sensoren oder weitere Steuereinrichtungen aufweisen.
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Die
Haltevorrichtungen 51 und 52, welche mit dem Waschbalken 10 an
seinen axialen Enden in Kontakt stehen, haben die Aufgabe, den Waschbalken 10 in
der Position parallel zu dem zu reinigenden Arbeitszylinder ortsfest
zu halten und ferner eine Verdrehung, also eine Rotation des Waschbalkens 10 um
seine Längsachse zu verhindern. Eine Verdrehung des Waschbalkens 10 ist
zu verhindern, da nur unter definierten Anstellwinkeln optimale
Reinigungsergebnisse zu erzielen sind.
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Ferner
umfaßt die Haltevorrichtung 52 Anschlüsse 60b, 62b, 64b, 66b, 68b zur Übertragung von
Waschwasser, Waschmittel, pneumatischen Antrieben und/oder Reinigungsrollenantrieb
und/oder elektrischen Anschlüssen.
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1 zeigt,
wie die Lagerung des ersten Endes 10a des Waschbalkens 10 zu
der ersten Haltevorrichtung 51 der Druckmaschine ausgeführt
ist. Waschbalkenseitig ist ein erstes Lagerelement 20 vorgesehen,
welches zwei Lagerbolzen 22a, 22b aufweist, die
an ihren Enden jeweils doppelkegelstumpfförmige Erweiterungen
haben, die so geformt sind, daß sie jeweils einen äußeren
Ring bilden, der als Kontaktlinie 24 gelenkartig die Lagerung
gegen Bolzenaufnahmen 42 und 44 (erste Lagerstelle 40) der
ersten Haltevorrichtung 51 übernimmt. Von der Kontaklinie 24 ausgehend
verringert sich der Durchmesser des jeweiligen Bolzens in beiden
axialen Richtungen kontinuierlich, bis er waschbalkenseitig in ein
zylindrisches Stück, auch als Taille bezeichnet, mündet.
Die Taille wird über einen Flansch in den Waschbalken geführt
wodurch der jeweilige Bolzen fest mit dem Waschbalken 10 verbunden
ist.
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Alternativ
zu den gezeigten kegelförmigen Erweiterungen können
die Lagerbolzen auch als kugelförmige Erweiterung ausgebildet
sein. Aus Gründen der Einfachheit wird im Folgenden der
Begriff „Lagerbolzen" verwendet, unabhängig von
beschriebenen Formen. Als Formen können kegelförmige, kegelstumpfförmige,
kugelförmige, kugelsegmentförmige Bolzen in durchgehend
umlaufenden oder unterbrochen umlaufenden Ausführungsformen
verwendet werden. Ferner sollen auch Ausführungsformen
umfaßt werden, welche ausschließlich zylindrisch
ausgeführt sind oder hakenförmigen Lagerbolzen.
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2 zeigt
den beginnenden Montagevorgang, bei dem der Lagerbolzen 22a in
Kontakt zu der entsprechenden ersten Bolzenaufnahme 42 tritt.
Vorzugsweise ist das in 1 dargestellte Langloch der Bolzenaufnahme 42 horizontal
ausgerichtet, so daß das Gewicht des Waschbalkens 10 zumindest
teilweise durch die erste Haltevorrichtung 51 aufgenommen
wird. Zu diesem Zeitpunkt lagert das erste Gelenk, das durch den
beschriebenen Kontakt definiert ist, den Waschbalken in vertikaler
Richtung und weist fünf weitere Freiheitsgrade, nämlich
zwei translatorische und drei rotatorische auf.
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Sobald
die Kontaktlinie 24 des Lagerbolzens 22a in Kontakt
mit der ersten Bolzenaufnahme 42 tritt, kann der Bediener
den Waschbalken 10 um einen Drehpunkt des Gelenks drehen,
so daß der zweite Lagerbolzen 22b in Kontakt mit
der zweiten Bolzenaufnahme 44 der ersten Haltevorrichtung 51 tritt. Auf
diese Weise kann der Waschbalken 10 achsparallel zu dem
zu reinigenden Arbeitszylinder der Druckmaschine ausgerichtet bzw.
geschwenkt werden.
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6 zeigt
eine entsprechende achsparallele Ausrichtung in einer Draufsicht
als Teil-Schnitt-Ansicht und 7 zeigt
eine seitliche Stirnflächenansicht des ersten Gelenks.
Hierbei ist die zweite Bolzenaufnahme 44 in den Richtungen
x und y auf den Durchmesser des Lagerbolzens 22b und insbesondere
seine Kontaktlinie 24 weitgehend spielfrei angepaßt.
Bei dieser Lage ist der Waschbalken 10 in der translatorischen
Bewegung entlang seiner Längsachse a frei, aber in den
beiden ortogonalen Bewegungsrichtungen x und y ortsfest gelagert.
In der Rotation um die Längsachse a ist der Waschbalken drehfest
gelagert, kann aber um die Achsen x und y geschwenkt werden.
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Der
Schwenkwinkel entspricht der Neigung der Kegelstümpfe der
Lagerbolzen und beträgt bspw. vorteilhaft 30°.
Ebenfalls ist ein Winkel 45° oder auch 60° vorteilhaft.
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Die
Möglichkeit des Schwenkens über einen großen
Winkelbereich um zwei Achsen erlaubt es dem Anwender, den Waschbalken 10 auch
schräg einzuführen, um ihn dann im nächsten
Schritt auszurichten. Schräg bedeutet, daß zwischen
der Längsachse des Waschbalkens und der Längsachse
des Arbeitszylinders der Druckmaschine ein möglichst großer
Winkel beim Montagevorgang eingenommen werden kann, wobei die Längsachse
des Waschbalkens nicht zwangsweise horizontal in der Ebene
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Die
Anordnung der ersten Bolzenaufnahme 42 mit Langloch und
der zweiten Bolzenaufnahme 44 mit Rundloch kann auch in
umgekehrter Anordnung ausgeführt werden, so daß bei
dem typischen Montagevorgang zuerst der erste Lagerbolzen 22a in
eine mit Rundloch versehene Bolzenaufnahme eingreift und dann erst
der zweite Lagerbolzen in eine mit Langloch versehene zweite Bolzenaufnahme
greifen kann.
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Zur
sicheren und exakten Positionierung muß der Waschbalken 10 an
seinen beiden axialen Enden 10a und 10b gelagert
werden. Dies geschieht beispielsweise über die in 4 dargestellten
Anschlüsse der Prozeßmittel- und Energiezu- und
-abführung. Wenn wie in 6 und 7 dargestellt, der
Waschbalken 10 achsparallel zu der Druckmaschine ausgerichtet
ist, sind die Anschlüsse 60a, 62a, 64a, 66a und 68a axial
zu den Gegenstücken 60b, 62b, 64b, 66b und 68b ausgerichtet,
so daß durch eine axiale Verschiebung des Waschbalkens 10 die Anschlüsse 60a, 62a, 64a, 66a, 68a, 60b, 62b, 64b, 66b und 68b in
Wirkkontakt zu einander gebracht, mit anderen Worten angeschlossen
werden können. Es versteht sich dabei, daß der
Wirkkontakt bei Fluidübertritten eine entsprechende Dichtungwirkung
umfaßt. Konkret ist eine Wasserzuführung 60a, 60b und eine
Waschmittelzuführung 62a, 62b dargestellt,
deren Prozeßmittel nach dem Reinigungsvorgang über die
Schlammableitung 68a, 68b aus dem Waschbalken 10 abgeführt
werden. Ferner wird über das Sechskantprofil des Reinigungsrollenantriebs 66a, 66b ein
Drehmoment zum Antrieb der Reinigungsrolle 12 übertragen.
Weitere pneumatische Anschlüsse 64a, 64b steuern
bspw. den Antrieb der Rakel mit ihrem benötigten Andruck
an die Reinigungsrolle 12. Beim zweiten Gelenk nehmen die
genannten Anschlüsse radial auf sie wirkende Kräfte
auf, die u. a. Gewichtskräfte des Waschbalkens 10 und
Andruckkräfte des Waschbalkens 10 an den Arbeitszylinder sein
können.
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Wie
in 4 dargestellt, sind die Längen der Anschlüsse 60a, 62a, 64a, 66a und 68a im
Wesentlichen identisch, was aber dazu führen könnte,
daß bei einem ungünstigem Montieren des Waschbalkens 10 dieser
auf einem (oder mehreren) der Pneumatikanschlüsse 64a aufliegt,
was zu Beschädigungen an den Anschlüssen führen
könnte. Um dies zu vermeiden, kann bspw. der relativ stabil
ausgeführte Reinigungsrollenantrieb 66a so lang
gewählt, daß er zuerst mit der entsprechenden
Aufnahme 66b in Kontakt tritt und hierbei den Waschbalken 10 zentriert und
die Gewichtskräfte aufnimmt. Alternativ kann an dem Waschbalken 10 ein
Zentrierbolzen (nicht dargestellt) angeordnet werden, der axial
weiter vorsteht als die entsprechenden Anschlüsse 60a...68a.
Wenn an der zweiten Haltevorrichtung 52 für einen
derartigen Zentrierbolzen eine passende, vorzugsweise horizontal
ausgerichtete, Auflagefläche vorgesehen ist, kann über
ein Gleiten auf dieser Auflagefläche der Waschbalken relativ
zu der Druckmaschine ausgerichtet werden und ferner kann der Zentrierbolzen
die Lagerkräfte aufnehmen. Ein am Ende der Auflagefläche
des Zentrierbolzens angeordneter Anschlag kann zudem die Endlage
des Waschbalkens 10 vor dem letzten Montageschritt, also
dem axialen Verschieben, definieren, was zusätzlich durch
einen rampenartig nach unten abfallenden Endbereich der Auflagefläche
unterstützt werden kann, so daß durch den Zentrierbolzen
eine definierte Ausrichtung des Waschbalkens erreicht wird.
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5 zeigt
beispielhaft einen der Pneumatikanschlüsse 64a mit
einem Anschlußelement bzw. Pneumatikstecker 70 mit
einer Pneumatikdichtung 71, welche die Aufgabe des Abdichtens
hat. Ferner ist ein Zentrierelement 72 dargestellt, daß bspw.
in Form einer O-Ring-Dichtung ausgeführt sein kann und
elastisch so verformbar ist, daß der Pneumatikstecker 70 in
seiner Lagerschale 74 in geringem Maße radial
verschiebbar und/oder kippbar ist, um so maßliche Ungenauigkeiten/Toleranzen
der einzelnen Anschlüsse untereinander und zueinander zu überbrücken.
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Die
Summe der axialen Haltekräfte der einzelnen Anschlüsse 60, 62, 64, 66, 68 der
Ver-/Entsorgung des Waschbalkens 10 kann bereits so definiert werden,
daß hierdurch der Waschbalken 10 in axialer Richtung
sicher gelagert ist. Ferner kann unterstützend eine Spannhebelkonstruktion
vorgesehen werden, welche dafür sorgt, daß der
Anwender aufgrund einer Hebelbewegung den Waschbalken 10 etwas weiter
axial verschieben kann, wodurch die Anschlüsse verbunden
werden und/oder bei umgelegten Hebel der Waschbalken in seiner axialen
Lage sicher gehalten wird.
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3 zeigt
ferner Kodierungen 26a und 26b am Lagerbolzens 22 in
Form von wahlweise vorgesehenen oder entfernten Kodierstiften (Schrauben), welche
radial an dem Kegelkopf des Lagerbolzens 22 vorgesehen
sind. Korrespondierend dazu sind an der Bolzenaufnahme 44 Längsschlitze
vorgesehen, in die die Kodierstifte grundsätzlich eintreten
können, um eine Kodierung zu erreichen können
die Längsschlitze mit weiteren Kodierstiften 44a, 44b gesperrt werden,
indem die vorzugsweise in Form von Schrauben ausgebildeten Kodierstifte
in den Längsschlitz eingeschraubt oder entfernt werden
können.
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Sobald
am Lagerbolzen 22 ein Kodierstift vorhanden ist, muß der
entsprechende Längsschlitz frei sein, wenn der passende
Waschbalken 10 angeordnet werden soll.
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Bei
korrekter Kodierung ist somit wechselseitig dann keine Schraube
vorgesehen, wenn am Gegenstück eine Schraube vorgesehen
ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß bei
mehreren Waschbalken keiner an einer falschen Aufnahme einbaubar
ist. Vorzugsweise sind Lagerbolzen und Bolzenaufnahme so gestaltet,
daß die Montage der Kodierstifte an mehreren Positionen
jeweils an Lagerbolzen und Bolzenaufnahme möglich ist,
so daß an einheitlich gefertigten Lagerbolzen und Bolzenaufnahmen
lediglich durch geeignete Montagebestückung von Kodierstiften
eine Vielzahl von unterschiedlichen Kodierungen ermöglicht
wird.
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Auf
die beschriebene Weise kann durch eine Kugel- bzw. Kegelkopfzentrierkonstruktion
eine Haltevorrichtung über eine Einsteck- und Einschwenkbewegung
aus diversen unterschiedlichen Montagerichtungen ermöglicht.
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Die
zweite Bolzenaufnahme 44 gemäß 1 weist
eine im Wesentlichen zylindrische Form definierter Tiefe auf, welche
auch von Kodierungselementen 46a, 46b unterbrochen
sein kann. Hierbei ist die Richtung der „Tiefe" in axialer
Richtung der Zylinder der Druckmaschine definiert. Entsprechend
weist die erste Bolzenaufnahme 42 einen stirnseitig abgerundeten
Längsschlitz entsprechender Tiefe auf. Die Tiefe ist so
gewählt, daß beim Fügevorgang die Lagerbolzen 22a, 22b so
tief eingeführt werden können, daß bei
der Schwenkbewegung des Waschbalkens 10 die Anschlüsse 60a, 62a, 64a, 66a und 68a konfliktfrei
an der zweiten Haltevorrichtung 52 vorbeischwenken können.
Ferner ist die Tiefe so gewählt, daß nach axialer
Verschiebung des Waschbalkens 10, also dem Verbinden der
Anschlüsse, die Lagerbolzen 22a, 22b noch
ausreichend tief und sicher in ihren Bolzenaufnahmen 42,44 geführt
werden.
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Das
konstruktive Verhältnis zwischen Kugelkopfdurchmesser und
Kugeleintauchtiefe der Lagerbolzen ist derart gestaltet, daß beim
Einschwenken des Waschbalkens 10 der Kontakt zwischen einem Bereich
der Stirnseite der Kante bzw. des ersten Endes 10a des
Waschbalkens und der Haltevorrichtung 51 einen Kontakt
zwischen Lagerbolzentaille 78 und Lochkante 76 stets
vermeidet. Wie in 3 gezeigt, ist das erste Ende 10a des
Waschbalkens bereits in Kontakt mit der ersten Haltevorrichtung 51,
wobei die Lagerbolzentaille 78 jedoch bevorzugt niemals
Kontakt zu der Lochkante 76 der Haltevorrichtung 51 haben
soll. Aufgrund der Ausgestaltung des Lagerbolzens 22 als
aus zwei an der Grund- bzw. Standfläche zusammengesetzter
Kegelstümpfe, deren Anlagefläche die Kontaktlinie 28 bildet,
ist es auch sichergestellt, daß sich weder beim Ein- noch
beim Ausbau des Waschbalkens 10 der Lagerbolzen 22 mit
irgendeinem Teil in der Bolzenaufnahme 44 oder der Haltevorrichtung 51 verklemmt.
Die Kontaktlinie 24 kann entweder vorzugsweise als Kreisringlinie
oder auch als Kreis- oder Kugelringfläche mit geringer
Erstreckung des Kreisrings bzw. Kugelkreisrings quer zur Umfangsrichtung
ausgestaltet sein. Die Kontaktlinie 24 ist dabei die maximale
Erstreckung des Lagerbolzens 22 in Querrichtung zur Längsachse
des Waschbalkens 10, die beim Ein- oder Ausbau überhaupt
an der Innenumfangsfläche 77 der Bolzenaufnahme 44 anliegen
bzw. diese berühren kann. Die Mantelfläche der
Kegelstümpfe liegt nämlich stets innerhalb einer
gedachten Kugel, deren Kugeldurchmesser die Kontaktlinie 24 bilden
würde Im günstigsten Fall ist der Durchmesser
einer sich bspw. kreislinienförmig sich darstellenden Kontaktlinie 24 im
Wesentlichen gleich dem Durchmesser der Innenumfangsfläche 77.
Beim Ein- oder Ausbau rutscht die Kontaktlinie 24 sozusagen
gleitend entlang der Innenumfangsfläche 77 und
sorgt in der Endlage nach Einbau des Waschbalkens dafür,
daß eine translatorische Bewegung des Lagerbolzens 22 in
der Bolzenaufnahme 44 quer zur Längsrichtung des
Waschbalkens 10 (x- und y-Richtung gemäß 6)
vermieden wird. In jedem Fall sind die Abmessungen des Waschbalkens 10,
des Lagerbolzens 22, insbesondere bezüglich der
Lagerbolzentaille 78, der beiden Kegelstümpfe
sowie der Kontaktlinie 24, und der Haltevorrichtung nebst
Bolzenaufnahme 44 so zu wählen, daß ein
Verklemmen des Lagerbolzens 22 bei Ein- oder Ausbau des
Waschbalkens 10 vermieden wird. Entsprechendes gilt für
die Eintauchtiefe des Lagerbolzens 22 in die Bolzenaufnahme 44 und
die Anordnungen bzw. Abmessungen sämtlicher Kodierungen 26a, 26b, 46a und 46b.
Hierdurch können auf die Lagerbolzen 51 übertragene
Biegemomente zumindest so gering gehalten werden, vorzugsweise vollständig
vermieden werden, um den Lagerbolzen 22 nicht zu beschädigen.
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Prinzipiell
ist die Lagerung des Waschbalkens 10 in seiner Arbeitsposition
so vorgesehen, daß er ortsfest und drehsteif an der Druckmaschine
befestigt ist. Über den zweiten Lagerbolzen 22b wird
die Lagerung des Waschbalkens 10 an seinem ersten Ende 10a in
der Bolzenaufnahme 44 gemäß 6 oder 7 in
x- und y-Richtung realisiert. Wenn bspw. am zweiten Ende 10b des
Waschbalkens nur ein Anschluß, z. B. der Reinigungsrollenantrieb 66 vorhanden
wäre, so wäre bereits hiermit eine Fixierung des
Waschbalkens 10 am zweiten Ende 10b in x- und
y-Richtung realisiert und somit auch eine Rotation am ersten Ende 10a um
die x- und y- Achsen. Bei einer derartigen Fixierung könnte
der Waschbalken noch um die axiale Achse a rotieren. Um dies zu vermeiden,
ist, wie in 7 gezeigt, neben dem ersten
Lagerbolzen 22a der zweite Lagerbolzen 22b beabstandet
vorgesehen.
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Hierdurch
kann eine Rotation des Waschbalkens 10 um seine Achse a
verhindert werden. Daraus folgt, daß keineswegs ein zweiter
Lagerbolzen 22 zwingend notwendig ist, sondern daß statt
dessen auch an dem zweiten Ende 10b des Waschbalkens 10 zwei
voneinander beabstandete Lagefixierungen ausreichend sind, um die
Rotation des Waschbalkens um die Achse a auszuschließen.
Diese zwei Lagefixierungen am zweiten Gelenk können durch
eine Mehrzahl von Anschlüssen 60, 62, 64, 66, 68 oder auch
durch zusätzliche Zentrierbolzen realisiert werden, wobei
diese Zentrierbolzen keine bspw. kugel- oder kegelförmigen
Aufweitungen benötigt, sondern als einfache Bolzen ausgeführt
sein können.
-
Merkmale
unterschiedlicher Ausführungsformen sind dabei beliebig
untereinander kombinierbar.
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- 10
- Waschbalken
(Anbauteil)
- 10a,
10b
- erstes
und zweites Ende des Waschbalkens
- 12
- Reinigungsrolle
- 20
- erstes
Lagerelement
- 22,
22a, 22b
- Lagerbolzen
- 24
- Kontaktlinie
- 26a,
26b
- Kodierungen
des ersten Lagerelements
- 40
- erste
Lagerstelle
- 42
- erste
Bolzenaufnahme
- 44
- zweite
Bolzenaufnahme
- 46a,
46b
- Kodierungen
der ersten Lagerstelle
- 51
- erste
Haltevorrichtung
- 52
- zweite
Haltevorrichtung
- 60a,
60b
- Wasseranschluß bzw.
Anschlußelement
- 62a,
62b
- Waschmittelanschluß bzw.
Anschlußelement
- 64a,
64b
- pneumatische
Anschlüsse bzw. Anschlußelement
- 66a,
66b
- Reinigungsrollenantrieb
bzw. Anschlußelement
- 68a,
68b
- Schlammableitung
bzw. Anschlußelement
- 70
- Pneumatikstecker
bzw. Anschlußelement
- 71
- Pneumatikdichtung
- 72
- Zentrierelement
- 74
- Lagerschale
- 76
- Lochkante
- 77
- Innenumfangsfläche
- 78
- Lagerbolzentaille
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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