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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Anbauteil für eine Druckmaschine, eine
Baugruppe mit einem Anbauteil und eine Druckmaschine mit einem Anbauteil.
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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.
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Die
DE 199 41 943 A1 beschreibt
ein Verfahren zur Entnahme einer Reinigungseinrichtung mittels einer
Traverse aus einer Druckmaschine und eine entsprechende Vorrichtung.
Dabei ist die Traverse bezüglich
des Zylinders in zwei verschiedene Stellungen verstellbar und die
Reinigungsvorrichtung kann mittels der Traverse im Traversenlängsrichtung aus
der Druckmaschine entnommen werden. Dabei kann die Traverse aus
einer Parallelstellung zum Zylinder in eine Schrägstellung relativ zum Zylinder
verschwenkt werden, in welcher die Reinigungseinrichtung von der
Traverse geführt
an einer Aussenkontur der Seitenwand vorbei und durch eine Öffnung der Seitenwand
hindurch aus der Druckmaschine heraus bewegt werden kann.
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Die
US 5,224,424 A beschreibt
eine Waschvorrichtung für
eine Druckmaschine mit einer Fluidanschlussanordnung, einer Montagebaugruppe,
einer Reinigungsbaugruppe und einem Schwenkmechanismus. Die Fluidanschlussanordnung
ist derart konstruiert und angeordnet dass Fluid von einem Zylinder
einer Druckmaschine aufgenommen werden kann. Der Schwenkmechanismus
kann die Fluidanschlussanordnung zwischen einer ersten und einer zweiten äußersten
Position verschwenken. Der Schwenkmechanismus ermöglicht es,
die Fluidanschlussanordnung einfach zu reinigen. Außerdem ermöglicht der
Schwenkmechanismus einer Person Zugang zum Zylinder der Druckmaschine,
ohne die Fluidanschlussanordnung aus der Druckmaschine ausbauen
zu müssen.
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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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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Montage und Demontage von Anbauteilen
an einer Druckmaschine zu erleichtern und Hilfskonstruktionen zu
reduzieren oder zu beseitigen; ferner soll eine Montage und Demontage
der Anbauteile auch bei beengten Platzverhältnissen gewährleistet
und eine verkantungs- und verbiegungsfreie Montage erreicht werden.
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Die
Aufgabe wird durch die Vorrichtungen 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 in Arbeitsposition mit einer, an
der Druckmaschine angeordneten korrespondierenden ersten Lagerstelle
zur Bildung eines ersten Gelenks mit einem translatorischen Freiheitsgrad und
zwei rotatorischen Freiheitsgraden 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. 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
in dem ersten Gelenk 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 einen translatorischen und zwei rotatorische
Freiheitsgrade auf. Der translatorische Freiheitsgrad lässt 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
verschiebbar.
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Um
das beschriebene Schwenken zu ermöglichen, sind 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 Arbeitsposition
nicht um seine Längsachse
drehbar sein. Dies bedeutet, daß das erste
Gelenk eine derartige Drehung nicht zuläßt, aber dennoch die oben beschriebenen
Freiheitsgrade.
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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 an 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 Lagerbolzen auch 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 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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Es
ist ebenfalls ausreichend, daß das
erste Gelenk mit lediglich einem derartigen Lagerbolzen ausgestaltet
ist.
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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 Anbauteils 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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Ein
Verfahren zum Einbau eines erfindungsgemäßen Anbauteils für eine Druckmaschine,
insbesondere eine Rotationsdruckmaschine, kann die folgenden Montageschritte
aufweisen:
- – 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 im 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 (1 bis 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 62a und
eine Wasserzuführung 60a,
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 68a, 68b 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, pneumatische Antriebe und/oder einen Reinigungsrollenantrieb und/oder
elektrische Anschlüsse
und/oder Anschlüsse
zur Schlammabführung.
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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 hakenförmige
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 Langsachse des Waschbalkens und der Längsachse des Arbeitszylinders
der Druckmaschine ein möglichst großer Winkel
beim Montagevorgang eingenommen werden kann.
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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 zueinander gebracht, mit anderen Worten angeschlossen
werden können.
Es versteht sich dabei, daß der
Wirkkontakt bei Fluidübertritten
eine entsprechende Dichtungswirkung 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
werden, 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 umgelegtem 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. Dabei können die Längsschlitze mit weiteren Kodierstiften
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 wird 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 zusammengesetzten Kegelstümpfen, deren
Anlageflächen
die Kontaktlinie 24 bilden, 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
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 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. 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.
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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