DE68915774T2 - Dynamisch stabile blattklemmvorrichtung für hochgeschwindigkeitsblatt-handhabungstrommeln. - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung
• Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen für eine Blattklemmvorrichtung für Hochgeschwindigkeits-Blatthandhabungstrommeln, und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine gewichtsmäßig leichte Anordnung von axial orientierten, von der Trommel getragenen Klemmschienen, durch die der Vorlaufrand und der Nachlaufrand der Blätter über die volle Länge des Randes durch irgendeinen Betätigungsmechanismus sicher festgelegt werden können, der unabhängig von der Trommel angeordnet ist.
• Die Laserdrucktechnologie hat sich bis zu einem Stand entwickelt, wo Bilder mit kontinuierlichen Grauwerten und hoher Auflösung in der Qualität gleich oder besser sind als Bilder, die durch die übliche chemische Verarbeitung photographischer Blattmaterialien erlangt werden können. Allgemein erfordert der Laserdruck die Fokussierung eines modulierten Laserlichts nach einem Punkt eines Blattes, das in der Brennebene angeordnet ist und auf einen Bruchteil eines Mikrometers genau gehalten werden muß, um die erreichbare Auflösung im lasermodulierten Licht zu optimieren. Das fokussierte Laserlicht muß dann den gesamten Bereich des zu erzeugenden Bildes in einer Reihe kontinuierlicher Spuren oder Zeilen abtasten. Diese letztgenannte Arbeitsweise wird in idealer Weise dadurch erreicht, daß das Blatt auf dem zylindrischen Umfang einer sich drehenden Trommel festgelegt wird und indem die axiale Dimension des Mediums mit dem fokussierten Punkt des modulierten Laserlichts überstrichen wird. Wegen der großen Zahl von Spuren oder Linien, die bestrichen werden müssen, ist die Zeit, die zur Aufzeichnung eines Bildes auf dem Blatt erforderlich ist, fast ausschließlich eine Funktion der Geschwindigkeit, mit der das Blattmedium durch die Trommel bewegt wird.
• Um gegenüber den herkömmlichen Techniken zur Erzeugung von Bildern mit kontinuierlichen Grauwerten kostengünstig zu sein, wird das Laserdruckverfahren vorzugsweise bei Trommeldrehzahlen in der Größenordnung von 1500 bis 6000 u/min durchgeführt. Bei derartigen Drehzahlen suchen die Zentrifugalkräfte, die auf die Blätter einwirken, diese radial von der Umfangsoberfläche der Trommel so weit abzuheben, daß die Gefahr besteht, daß sich das Blatt verschiebt, und es wirken Tangentialkräfte auf die festgeklemmten Ränder des Mediums. Es ist daher wichtig, daß der zur Festlegung des Blattes an der Trommel benutzte Mechanismus in der Lage ist, solchen Kräften zu widerstehen. Außerdem erfordert der dynamische Ausgleich der Trommel bei hohen Drehzahlen, daß der von der Trommel getragene Klemmechanismus in einem Aufbau von Komponenten angeordnet ist, die während der Trommeldrehung ausgeglichen verbleiben. Gleichzeitig muß der Klemmmechanismus in der Lage sein, einer Bewegung und/oder einem Ausschlag unter der Wirkung von Zentrifugalkräften zu widerstehen oder eine Kompensation hierfür zu schaffen.
• Die Probleme zur Halterung eines Blattes gegen die Wirkung der Zentrifugalkräfte, die auftreten, wenn die das Blatt tragende Trommel mit hoher Drehzahl umläuft, bestanden in der Forderung nach relativ kleinen Toleranzen in der Oberflächenbearbeitung der Trommel und dergleichen, wobei der Klemmechanismus, der beim Stande der Technik benutzt wurde, relativ kompliziert und nicht in der Lage ist, das Blattmedium sicher in einer vorbestimmten Beziehung auf der Trommel zu halten, die durch die Optik eines Laserdrucksystems gefordert wird. in der EP-A-0 272 802 sind die Probleme angesprochen, die den Blatthalte-Klemmschienen zugeordnet sind, um diese gegen eine Versetzung unter der Zentrifugalkraft zurückzuhalten, während sich die Trommel mit Drehzahlen in der Größenordnung von 1600 u/min dreht. Diese Druckschrift beschreibt schwenkbare, durch Zentrifugalkraft betätigte Körper, die den Mittelteil der Blattklemmschienen in Gegenrichtung zur Zentrifugalkraft nach innen ziehen. Dies ist zufriedenstellend für Trommeldrehzahlen, die in dieser Veröffentlichung genannt werden. Die relativ bewegliche Anordnung von Komponenten, die von der Trommel getragen werden, gibt jedoch Anlaß zu Problemen, die beim Ausbalancieren der Trommel bei Drehzahlen auftreten, die 1600 u/min überschreiten und möglicherweise bis zu 6000 u/min ansteigen.
• Im Lichte des gegenwärtigen Standes der Technik in bezug auf Trommelklemmanordnungen zur Halterung von Blattmaterialien am Umfang der Trommel und im Hinblick auf die kommerzielle Vielfalt der Lasertechnologieanwendung bei der Herstellung von Bildern mit kontinuierlichem Tonumfang besteht die Notwendigkeit zur Schaffung einer verbesserten Vorrichtung zur Festlegung eines Blattmediums an einer mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Trommel, ohne daß die Gefahr besteht, daß das Blatt oder die Klemmen aus einer vorbestimmten präzisen Lage radial oder tangential bezüglich der Trommel auswandern.
• Ein Klemmsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in der US-A-4 718 659 beschrieben, wobei die Betätigungseinrichtung Elektromagnete aufweist, die das Gewicht der Trommel beträchtlich erhöhen und die elektrische Verbindungen nach der sich drehenden Trommel benötigen. Das System ist für Tintenstrahldrucker oder dergleichen bestimmt, aber für Laserdrucker nicht geeignet, bei denen die Trommeln mit hoher Drehzahl umlaufen.
• Die US-A-4 707 123 beschreibt eine Filmhaltevorrichtung zur Fixierung des Vorlaufendes und des Nachlaufendes des Films auf einer Oberfläche einer Aufzeichnungstrommel in einer Dunkelkammer durch eine einfache Halteoperation, die eine Berührung des Films durch Hand nicht erfordert, wobei die Fixierung der Enden an der Trommeloberfläche in jeder Arbeitsstellung durchgeführt werden kann, in der sie nicht gegen das Objektiv einer Aufzeichnungseinheit stoßen. Diese Vorrichtung benötigt keine hohe Drehzahl der Trommel, und es besteht im Hinblick auf Zentrifugalkräfte überhaupt kein Problem.
• Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Blattklemmsystem für Hochgeschwindigkeitstrommeln zu schaffen, welches auf einfache Weise betätigbar ist, eine radiale Versetzung des Blattes unter den bei hohen Drehzahlen auftretenden Zentrifugalkräften vermeidet, indem Mittel vorgesehen werden, die wirksam die Tangentialstellung der Vorlauf- und Nachlaufränder des Blattes aufrechterhalten, und das während der Blattbeschickung und -entnahme durch Mittel betätigt werden kann, die an Stellen von den Enden der Trommel entfernt abgestützt werden.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
Zusammenfassung der Erfindung
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Blattklemmsystem für Hochgeschwindigkeitstrommeln vorgesehen, bei dem gewichtsmäßig leichte Klemmschienen aus relativ dünnem Metallblech im Hinblick auf einen maximalen Biegewiderstand in Richtung radial zur Trommelachse ausgebildet und/oder orientiert sind, die in der Blattklemmstellung formschlüssig an axial beabstandeten Stellen über die Länge der Trommel festlegbar sind. Das System weist außerdem durch Zentrifugalkraft betätigte axial verlaufende Stangen auf, die unter dem Arbeitsabschnitt jeder Klemmschiene in der Weise angeordnet sind, daß Vorlaufrand und Nachlaufrand eines Blattes zwischen den Stangen und den Klemmschienen unter einer Klemmkraft gehalten werden, die allgemein proportional zum Quadrat der Trommeldrehzahl ist.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das Klemmsystem einen Lagerkanal mit zwei nach innen divergierenden Flanschen auf, die an einem gemeinsamen Steg verbunden sind, der an der Trommel in der Nähe des zylindrischen Umfangs angeordnet ist. Die Trommel ist mit divergierenden Schlitzen über ihre Länge ausgestattet, um die Lagerkanalflansche in dieser Stellung aufzunehmen. An jedem Lagerkanalflansch ist ein Aufbau, bestehend aus axial gleitbaren Betätigungsschienen und einer radial einstellbaren Klemmschiene durch Niete befestigt, die durch axiale und radiale Schlitze in den jeweiligen Betätigungs- und Klemmschienen einstehen, um eine solche Bewegung durchzuführen. Jede Betätigungsstange trägt querverlaufende Stifte, die in Axialschlitze im Lagerkanalflansch und in entsprechend im Abstand zueinander angeordnete axial geneigte Schlitze in der Klemmschiene eingreifen. Demgemäß bewirkt eine Axialbewegung der Betätigungsstangen eine Nockenbewegung der Klemmschienen zwischen einer zurückgezogenen Blattklemmstellung und einer radial nach außen gestreckten Stellung, in der ein Blatt auf die Trommel aufgezogen wird.
• Die auf Zentrifugalkraft ansprechenden Stangen werden von Mitteln getragen, die eine bezüglich der Trommel radiale Bewegung zulassen, beispielsweise durch elastische Blattfedern, die am Steg des Lagerkanals befestigt sind und durch Fenster in den Klemmschienen hindurchstehen, um die Stangen unter einer Klemmlippe einer jeden Klemmschiene zu tragen. In der Ruhestellung der die Stangen tragenden Federn liegen die Stangenoberflächen im wesentlichen im zylindrischen Umfang der Trommel derart, daß in Klemmstellung der Klemmschienen deren Klemmlippen leicht an den Stangen angreifen. Wenn demgemäß ein Blatt auf die Trommel aufgezogen wird, dann werden die gegenüberliegenden Enden des Blattes über die Stangen derart gelegt, daß bei Bewegung der Klemmschienen in ihre Klemmstellung die Enden der Blätter zwischen den Stangen und den Lippen der Klemmschienen eingeklemmt werden. Während der Drehung der Trommel kompensieren die auf die Stangen und demgemäß gegen die Klemmränder des Blattes wirkenden Zentrifugalkräfte die Tangentialkräfte, die die Ränder aus ihren Klemmen zu ziehen trachten. Die Stangen verhindern, daß die auf die Blattränder wirkenden Zentrifugalkräfte das Blatt längs der Klemme versetzen. Die Zentrifugalkraft, die auf die Stangen wirkt, ist proportional dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit der Trommel.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein System vorgesehen, durch das ein Blatt um die zylindrische Oberfläche der Trommel gewickelt und darauf in der Weise festgeklemmt werden kann, daß das Blatt von der Trommeloberfläche während der Hochgeschwindigkeitsdrehung nicht getrennt werden kann. In der einfachsten Form kann dieses System aus einer Rolle bestehen, die parallel zur Achse der Trommel angeordnet ist und sich über deren Länge erstreckt. Vorzugsweise ist die Rolle relativ zur Achse der Trommel radial beweglich, um in Eingriff mit dem Blatt und außer Eingriff mit diesem gebracht werden zu können. Die Bewegung der Rolle kann mit der Festklemmung des Vorlaufrandes eines Blattes im Klemmschlitz der Trommel synchronisiert werden, und die Rolle kann in Eingriff mit der Oberfläche der Trommel verbleiben, bis der Nachlaufrand des Blattes in dem anderen Schlitz der Trommel festgeklemmt ist. Danach kann die Rolle außer Eingriff mit dem Blatt gebracht werden.
• Weitere Ziele und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Hochgeschwindigkeits-Blatthandhabungstrommel mit dem Klemmsystem gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt,
• Fig. 2 ist eine Teilstirnansicht des Klemmsystems der Trommel gemäß Fig. 1 in größerem Maßstab, und
• Fig. 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Bestandteile des Klemmsystems, die in Fig. 1 dargestellt sind.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
• In Fig. 1 der Zeichnung ist eine Hochgeschwindigkeits- Blatthandhabungstrommel mit dem erfindungsgemäßen Blattklemmsystem allgemein mit dem Bezugszeichen 10 versehen, und diese Trommel dreht sich um eine Längsachse A. Die Trommel 10 hat zwei radiale Stirnflächen 14 und 16 und einen präzise geformten zylindrischen Außenmantel 18, der von einer axial verlaufenden Öffnung 20 unterbrochen wird, die das Blattklemmsystem 22 gemäß der Erfindung aufnimmt. Jede Stirnfläche 14 und 16 weist eine Ausnehmung 24 bzw. 26 auf, um Ausgleichsgewichte (nicht dargestellt) diametral gegenüber dem Klemmsystem 22 zu tragen.
• Das Klemmsystem 22 weist einen axial angeordneten Kanal 28 mit zwei nach innen divergierenden Flanschen 30 und 32 und einen gemeinsamen Steg 34 auf, der in der Nähe des zylindrischen Umfangs 18 an der Trommel festgelegt ist. An der Öffnung 20 ist die Trommel 10 mit divergierenden Schlitzen 36 und 38 ausgestattet, die über die Länge der Trommel verlaufen und die divergierenden Lagerkanalflansche 30 und 32 aufnehmen. Das System 22 weist außerdem zwei Klemmeinrichtungen auf, die allgemein mit dem Bezugszeichen 40 bzw. 42 versehen sind. Jede Klemmeinrichtung weist ihrerseits eine axial verschiebbare Betätigungsstange 44 und eine radial einstellbare Klemmschiene 46 auf, die durch Niete 48 (Fig. 2 und 3) an jedem der Flansche 30 und 32 gesichert sind. Jede Klemmschiene 46 wirkt mit einer jeweiligen auf Zentrifugalkraft ansprechenden Klemmstange 50 zusammen, um den Vorlaufrand und den Nachlaufrand eines nicht dargestellten Blattes an der Trommel 10 festzuklemmen, wie dies weiter unten im einzelnen beschrieben wird.
• Da die Betätigungsstange 44, die Klemmschiene 46 und die Niete 48 einer jeden Klemmeinrichtung 40 und 42 identisch in ihrer Konstruktion sind, wurden sie mit gleichen Bezugszeichen versehen, und es wird nur die Klemmeinrichtung 40 im einzelnen weiter unten beschrieben. Es ist klar, daß das erfindungsgemäße Klemmsystem zwei gleiche Klemmeinrichtungen 40 und 42 aufweist, die mit entsprechenden Klemmstangen 50 zusammenwirken und im Lagerkanal 28 spiegelbildlich zueinander angeordnet sind und demgemäß in entgegengesetzter Richtung weisen. Die Betätigungsstangen 44, die Klemmschienen 46 und der U-förmige Kanal 28 bestehen aus gewichtsmäßig leichtem, relativ dünnem Metallblech. Weil jede Klemmeinrichtung 40 und 42 aus identischen Komponenten besteht, ist das Gewicht des Klemmsystems 22 gleichmäßig über die Mittellinie des Kanals 28 verteilt, und insoweit ist eine Ausbalancierung der Trommel 10 vorgenommen.
• Wie am deutlichsten aus Fig. 3 ersichtlich, besitzt der schräggestellte Flansch 30 des Kanalteils 28 mehrere zylindrische Gewindelöcher 52 und zwei axiale langgestreckte Führungsschlitze 54. Die Klemmschiene 46 besitzt einen ebenen Trägersteg 56, und eine schräggestellte Klemmlippe 58 steht in einem spitzen Winkel hiervon ab. Der Trägersteg 56 weist mehrere radiale Schlitze 60, geneigte Nockenschlitze 62 und rechteckige Öffnungen 64 auf. Jeder der geneigten Nockenschlitze 62 besitzt ein axial verlaufendes oberes Ende 66, welches eine Abflachung 68 am oberen Ende eines jeden Nockenschlitzes bildet. Die untere Oberfläche der Klemmlippe 58 ist mit einem die Reibung erhöhenden, das Blatt berührenden Material 70 versehen (Fig. 2). Die Unterseite 70 der Klemmlippe 58 ist aus einer Anzahl von Materialien ausgewählt, in Abhängigkeit von dem jeweils benutzten Blattmaterial. Jede Elastizität in dem die Oberfläche 70 bildenden Material dient zur Verminderung der Beschädigung des Randes des Blattes, was sonst infolge der Kompression des Blattes zwischen der Klemmstange 50 und der Klemmlippe 58 auftreten könnte.
• Die Betätigungsstange 44 trägt zwei querverlaufende Stifte 72, die in axiale Führungsschlitze 54 im geneigten Flansch 30 und in schräge Nockenschlitze 62 in der Klemmschiene 46 eingreifen. Die Betätigungsstange 44 weist ebenfalls mehrere Axialschlitze 74 entsprechend den Gewindelöchern 52 im geneigten Flansch 30 und den Radialschlitzen 60 in der Klemmschiene 46 auf. Die Betätigungsstange 44 ist an einem Ende umgebogen, um einen rechtwinkligen Ansatz 76 an dem gegenüberliegenden geraden Ende 78 zu bilden. Die Klemmstange 50 ist an dem gemeinsamen Steg 34 des starren Tragkörpers 28 über mehrere elastische Blattfederelemente 80 befestigt, die durch die Öffnungen 64 (Fig. 3) in der Klemmschiene 46 hindurchstehen. Natürlich könnten auch andere Mittel, beispielsweise Schwenkarme (nicht dargestellt), die eine Bewegung der Stange 50 ermöglichen, anstelle der Federn 80 vorgesehen werden.
• In Fig. 1 der Zeichnung ist die Klemmschiene 46 in ihrer ausgefahrenen Stellung dargestellt, in der sie bereit ist, den Vorlaufrand oder den Nachlaufrand einzuklemmen. In dieser Stellung liegt die Klemmlippe 58, die von dem ebenen Steg 56 der Klemmschiene 46 vorsteht, in einem Abstand von der oberen Oberfläche der zugeordneten Klemmstange 50, und zwar so weit, daß der Rand eines Blattes dazwischen eingeführt werden kann. Wenn die Klemmschiene 46 in dieser Blattbeschickungsstellung befindlich ist, liegt der Ansatz 76 der Betätigungsstange 44 hinter dem seitlichen Ende 14 der Trommel 10.
• Nach Einsatz in den Spalt, der von der ausgefahrenen Klemmschiene 46 und der Klemmstange 50 gebildet ist (Fig. 2), was bewerkstelligt werden kann, indem der Rand des Blattes 11 in den Spalt mit einer Geschwindigkeit eingeschoben wird, die größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit (Pfeil B) der Trommel 10, wird die Klemmschiene 46 in Klemmeingriff mit dem Rand des Blattes 11 gebracht.
• Etwa gleichzeitig wird eine Rolle 19, die etwa die gleiche Länge wie die Trommel 10 besitzt und vorzugsweise mit einem elastomeren Material überzogen ist, in Eingriff mit dem Blatt 11 gebracht, um dieses in innige Berührung mit der zylindrischen äußeren Oberfläche 18 der Trommel 10 zu bringen, während sich diese Trommel dreht. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Rolle 19 von zwei Armen 21 frei drehbar gelagert, und die Arme können zwischen einer Ruhestellung, wie in Fig. 2 strichpunktiert dargestellt ist, und einer in der Zeichnung dargestellten Arbeitsstellung bewegt werden, jedoch kann die Rolle 19 auch auf andere Weise derart gelagert sein, daß sie sich nach der Trommel 10 hin und von dieser weg bewegen kann. Am Ende der Drehung der Trommel 10 wird der Nachlaufrand des Blattes 11 in den Spalt durch die andere Klemmschiene 46 und die Klemmstange 50 nach rechts nach der Klemmeinrichtung verschoben. Die Rolle 19 kann dann außer Berührung mit dem Blatt 11 gebracht werden.
• Gemäß Fig. 2 der Zeichnung wird die Klemmschiene 46 der Klemmvorrichtung 40 aus der ausgefahrenen Blattaufnahmestellung, die strichliert dargestellt ist, in die voll zurückgezogene Klemmstellung überführt, die voll ausgezogen dargestellt ist. Die Klemmschiene 46 wird gemäß der Bewegung der Betätigungsstange 44 aus der axial vorgeschobenen Stellung gemäß Fig. 1 in eine axial zurückgedrückte Stellung zurückgeführt, wie dies weiter unten beschrieben wird, wobei der Fortsatz 76 der Betätigungsstange 44 in der Nähe des einen Endes des geneigten Flansches 30 des kanalförmigen Bauteils 28 liegt und das gegenüberliegende Ende 78 (Fig. 3) der Betätigungsstange 44 sich über das gegenüberliegende Ende des geneigten Flansches 30 des kanalförmigen Profils 28 erstreckt.
• Obgleich der Betätigungsmechanismus, der die Betätigungsstangen 44 axial bewegt, nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ergibt sich, daß die Ansätze 76 mit einem Druck-Zug-Mechanismus zusammenwirken, der benachbart zu den Stirnseiten 14 und 16 der Trommel 10 liegt, jedoch nicht an dieser Trommel montiert ist. Da die Trommel 10 den Mechanismus zur axialen Bewegung der Betätigungsstangen 44 nicht zu tragen braucht, wird die dynamische Stabilität der Trommel verbessert. Ein solcher Druck-Zug-Mechanismus würde benachbart zu den Stirnseiten 14 und 16 der Trommel 10 gegenüber den Enden des Klemmsystems 22 anzuordnen sein, wenn die Trommel 10 in der Blattbeschickungsstellung gemäß Fig. 1 befindlich ist. Die Enden des kanalförmigen Profils 28, die Klemmschienen 46 und die Klemmstangen 50 sind gegenüber den radialen Stirnflächen 14 und 16 der Trommel 10 ausgenommen, um die Ansätze 76 (Fig. 1) frei zugänglich zu machen.
• Gemäß Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist das Klemmsystem 22 an der Trommel 10 durch mehrere Befestigungselemente 82, beispielsweise Senkschrauben oder Niete, befestigt. Jedes Befestigungselement 82 steht durch eines der Blattfederelemente 80, den gemeinsamen Steg 34 des kanalförmigen Profils 28, einen Abstandshalter 84 und in die Trommel ein. Die Höhe des Abstandshalters 84 ist so gewählt, daß die Dicke des jeweils benutzten Blattes und die Herstellungstoleranzen kompensiert werden. Der Abstandshalter 84 gewährleistet, daß dann, wenn die Klemmschienen 46 in ihrer zurückgezogenen Klemmstellung befindlich sind, die Oberflächen 70 der Klemmlippe tangential zu dem im wesentlichen zylindrischen Umfang des Blattes liegen, das um die Trommel herumgewickelt ist. Insofern sind die Ränder des festgeklemmten Blattes nicht abgebogen.
• In Fig. 3 der Zeichnung sind der schräg angestellte Flansch 30, die Betätigungsstange 44 und die Klemmstange 46 der Klemmvorrichtung 40 getrennt, um die Anordnung der Nockenschlitze und der Stifte zu zeigen, die die axiale Bewegung der Betätigungsstange 44 und das radiale Ausfahren und Einfahren der Klemmschiene 46 bewirken. Im Betrieb sind Betätigungsstange 44 und Klemmschiene 46 an dem geneigten Flansch 30 durch Kopfstifte 48 gemäß Fig. 2 befestigt. Jeder Kopfstift 48 weist ein Gewindeende 86, einen zylindrischen Schaft 88 und einen flachen Kopf 90 auf. Der Durchmesser des Gewindeendes 86 eines jeden Stiftes 48 ist kleiner als jener des Schaftes 88, so daß eine Schulter 92 an der Verbindung von Gewindeende 86 und Schaft 88 geschaffen wird. Da die Betätigungsstange 44 und die Klemmschiene 46 der Klemmvorrichtung 40 von identischer Konstruktion wie die Betätigungsstange 44 und die Klemmschiene 46 der Klemmvorrichtung 42 sind, liefern die Fig. 3 und die Beschreibung eine hinreichende Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise beider Klemmvorrichtungen 40 und 42. Jeder der langgestreckten axialen Führungsschlitze 54 des geneigten Flansches 30 ist so dimensioniert, daß ein Ende von einem Querstift 72 aufgenommen wird, der von der Betätigungsstange 44 vorsteht. Das andere Ende eines jeden Stiftes 72 erstreckt sich von der vorderen Oberfläche der Betätigungsstange 44 und wird von einem der geneigten Nockenschlitze 62 in der Klemmschiene 46 aufgenommen. Jede dieser drei Gewindeöffnungen 52 im geneigten Flansch 30 nimmt das Gewindeende 86 eines Kopfstiftes 48 auf.
• Jeder zylindrische Schaft 88 der Stifte 48 wird von einem der Axialschlitze 74 in der Betätigungsstange 44 und einem der Radialschlitze 60 in der Klemmschiene 46 aufgenommen. Jeder Stiftschaft 88 hat eine ausreichende Länge, um eine radiale Gleitbewegung der Klemmschiene 46 und eine Axialbewegung der Betätigungsstange 44 zwischen dem geneigten Flansch 30 und den flachen Köpfen 90 der Stifte 48 zuzulassen. Die Länge jedes zylindrischen Schaftes 88 ist im wesentlichen gleich der kombinierten Dicke von Betätigungsstange 44 und Klemmschiene 46, so daß die Enden der Stifte 72 in den Führungsschlitzen 54 und den Nockenschlitzen 62 verbleiben. Wenn außerdem die Klemmvorrichtung 40 zusammengebaut wird, dann wird das Gewindeende 86 eines jeden Stiftes 48 voll von einer der Öffnungen 52 aufgenommen, so daß die Schulter 92 eines jeden Stiftes 48 an dem geneigten Flansch 30 anstößt, und ein jeder Stiftkopf 90 stößt gegen den Tragsteg 56 der Klemmschiene 46 an.
• Die Axialschlitze 54 und 74 und die entsprechenden Stifte 48 und 72 begrenzen die Betätigungsstange 44 auf eine alleinige Axialbewegung. Die Radialschlitze 60 und die Stifte 48 bewirken, daß die Klemmschiene 46 sich nur radial bewegen kann. Die Radialbewegung der Klemmschiene 46 ist durch die vertikale Erstreckung der Radialschlitze 60 und die geneigten Nockenschlitze 62 begrenzt.
• Die Klemmschiene 46 ist aus der ausgefahrenen Blattbeschickungsstellung (Fig. 1 und 3) in die Klemmstellung gemäß Fig. 2 gemäß der Axialbewegung der Betätigungsstange 44 in Richtung des Pfeiles B in Fig. 3 zurückgezogen. Da die Klemmschiene 46 an einer axialen Bewegung durch die Radialschlitze 60 und die Stifte 48 gehindert ist, drückt die Axialbewegung der Stifte 72 innerhalb der geneigten Nockenschlitze 62 die Klemmschiene 46 in Radialrichtung nach innen, wie durch die Pfeile C in Fig. 3 angedeutet ist. Auf diese Weise bewegt sich jeder der Stifte 72 vom rechten Ende nach dem linken Ende der Schlitze 54 und gleichzeitig von unten nach oben in den geneigten Schlitzen 62. Wenn jeder der Stifte 72 am linken Ende eines Axialschlitzes 54 anstößt, dann stößt jeder Schaft 88 der Kopfstifte 48 am rechten Ende der Axialschlitze 74 an.
• Das axial verlaufende obere Ende 66 eines jeden geneigten Nockenschlitzes 62 ermöglicht eine Verriegelung der Klemmschiene 46 in der zurückgezogenen Klemmstellung gemäß Fig. 2 auf die folgende Weise. Wenn die Klemmschiene 46 in der zurückgezogenen Blattklemmstellung gemäß Fig. 2 befindlich ist, wird jede der Abflachungen 68 gegen die untere Oberfläche eines der Stifte 72 durch eine Radialkraft vorgespannt, die durch die Klemmstange 50 auf die Unterseite der Klemmlippe 58 ausgeübt wird. Als solche ist die Klemmschiene 46 formschlüssig in der Blattklemmstellung verriegelt. Während der Drehung der Trommel 10 mit hohen Drehzahlen, beispielsweise zwischen 1500 und 6000 u/min, steigt die positive Verriegelungskraft zwischen jeder Abflachung 68 und einem der Stifte 72 infolge der Zentrifugalkräfte an, die die Klemmschiene 46 radial nach oben drücken und die Klemmstange 50 nach oben gegen das Blatt und die Klemmlippe 58 drücken. Die Blattfedern 80 lassen die Klemmstange 50 radial unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft nach außen laufen.
• Die Tatsache, daß die Klemmschiene 46 formschlüssig in der Blattklemmstellung (Fig. 2) an mehr als einer Stelle über die Länge verriegelt ist, gewährleistet, daß das Klemmsystem 22 dynamisch stabil ist. Während einer Drehung der Trommel 10 mit hoher Drehzahl ist das Klemmsystem 22 statisch, da das Kanalprofil 28 starr an der Trommel befestigt ist und die Klemmschienen 46 und die Betätigungsstangen 44 an Ort und Stelle verriegelt sind und eine radiale Bewegung der Klemmstangen 50 durch die Klemmlippen 58 begrenzt ist. Insofern wird die dynamische Bewegung des Klemmsystems während der Hochgeschwindigkeitsdrehung auf die Radialbewegung der Klemmstange 50 begrenzt, die durch Zusammendrücken der Blattberührungsoberflächen 70 und jeden elastischen Ausschlag der Klemmeinrichtung zugelassen wird. Diese begrenzte Radialbewegung der Klemmstangen 50 ergibt eine Blattklemmkraft, die proportional ist zur Trommeldrehzahl und bewirkt, daß Zentrifugalkräfte auf das Blatt ausgeübt werden.
• Aus den Fig. 1 und 2 ergibt sich, daß die Schrägstellung der Klemmvorrichtungen 40 und 42 zahlreiche Vorteile ergibt. Erstens ermöglicht die ausgefahrene Blattbeschickungsposition der Klemmschienen 46 der nach außen und innen bewegten Klemmschienen 46 eine richtige Ausrichtung des Vorderrandes des Blattes unter einer der Klemmlippen 58. Wenn beispielsweise der Vorderrand des Blattes unter die Klemmlippe 58 der Klemmschiene 46 der Klemmvorrichtung 40 gelangt ist, kann er in Berührung mit dem Tragsteg 56 gelangen oder auch nicht. Während der Rückzugsbewegung der Klemmschiene 46 in die Blattklemmstellung gemäß Fig. 2 bewegen sich die Klemmlippe 58 und das obere Ende des Tragsteges 56 nicht nur nach unten, sondern auch nach vorn, weil der Tragsteg 56 in einer Sehnenebene liegt, die in einem Winkel von weniger als 180º im zylindrischen Umfang der Trommel ausgebildet ist. Diese Vorwärtsbewegung trägt dazu bei zu gewährleisten, daß der Tragsteg 56 den Rand des Blattes berührt und das Blatt gegenüber der Klemmvorrichtung 40 ausrichtet.
• Zweitens ermöglicht die Neigung der Klemmvorrichtungen 40 und 42, daß der Hinterrand des Blattes radial gegen die obere Oberfläche einer Klemmschiene 50 fällt, ohne abgebogen zu werden, so daß er an einer der Klemmlippen 58 vorbeiläuft. Nachdem der Vorderrand des Blattes in der Klemmvorrichtung 40 festgeklemmt ist, wird die Trommel 10 im Uhrzeigersinn gedreht und das Blatt stationär gegen den Umfang 18 der Trommel 10 gehalten. Die Trommel 10 wird gedreht, bis der Nachlaufrand des Blattes radial nach unten gegen die obere Oberfläche der Klemmschiene 50 der Klemmvorrichtung 42 fällt. Dann wird die Betätigungsstange 44 der Klemmvorrichtung 42 axial derart niedergedrückt, daß die Klemmschiene 46 den Hinterrand des Blattes zwischen der Klemmlippe 58 und der Klemmstange 50 der Klemmvorrichtung 42 zurückzieht und festklemmt.
• Drittens gewährleistet die Schrägstellung der Klemmvorrichtungen 40 und 42, daß die Klemmschienen 46 und die Betätigungsstangen 44 und die geneigten Flansche 30 und 32 sich in allgemein radialer Richtung erstrecken. Demgemäß kann ein Durchbiegen dieser Komponenten der Klemmvorrichtungen 40 und 42 infolge von Zentrifugalkräften minimal gehalten werden. Außerdem schafft die Schrägstellung der Klemmvorrichtungen die Möglichkeit, daß sich die Klemmlippe 58 in einem spitzen Winkel gegenüber dem Tragsteg 56 erstrecken kann. Bei dieser Ausbildung widersteht die Klemmschiene 58 einer Durchbiegung oder einer Verbiegung infolge von Zentrifugalkräften. Dies schafft die Möglichkeit, daß das Kanalprofil 28 die Klemmschienen 46 und die Betätigungsstangen 44 aus einem relativ dünnen und gewichtsmäßig leichten Metallblech hergestellt werden können.
• Demgemäß ergibt sich, daß die Erfindung ein dynamisch stabiles und höchst wirksames Klemmsystem schafft. Aus der vorstehenden Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung ergibt sich für den Fachmann, daß Änderungen und/oder Abwandlungen des beschriebenen Ausführungsbeispiels vorgenommen werden können, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Demgemäß wird darauf hingewiesen, daß die vorstehende Beschreibung und die Zeichnungen nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel veranschaulichen und nicht beschränkend sind und daß der Schutzumfang der Erfindung durch die beiliegenden Ansprüche bestimmt ist.

Claims (14)

1. Klemmsystem (22) für eine Hochgeschwindigkeits- Blatthandhabungstrommel (16) mit den folgenden Merkmalen:

eine Klemmschiene (46) mit einem allgemein ebenen Tragsteg (56) besitzt eine Klemmlippe (58), die in einem spitzen Winkel vom Tragsteg (56) absteht;

es sind Betätigungsmittel (44) vorgesehen, um die Klemmschiene (46) aus einer gestreckten Blattbeschickungsstellung, in der die Klemmlippe (58) im Abstand von der zylindrischen Oberfläche (18) der Trommel (16) steht, in eine zurückgezogene Blattklemmstellung zu bewegen, in der die Klemmlippe (58) im wesentlichen tangential zur zylindrischen Oberfläche (18) der Trommel gemäß der Axialbewegung der Betätigungsmittel (44) angeordnet ist;

Mittel (28), um die Klemmschiene (46) über die Länge der Trommel (16) zu lagern, wobei der Tragsteg (56) in einer Sehnenebene liegt, und einen Bogen von weniger als 180 Grad im zylindrischen Umfang (18) der Trommel (16) ausspannt,

dadurch gekennzeichnet, daß eine gewichtsmäßig leichte Klemmschiene (46) an den Lagermitteln (28) an axial beabstandeten Stellen über die Länge der Trommel (16) in der Weise angeordnet ist, daß eine Axialbewegung verhindert, eine begrenzte Radialbewegung der Klemmschiene (46) jedoch möglich ist, und daß die Betätigungsmittel (44) an den Lagermitteln (28) in der Weise befestigt sind, daß eine Radialbewegung verhindert ist, jedoch eine begrenzte Axialbewegung der Betätigungsmittel (44) möglich ist.

2. Klemmsystem (22) nach Anspruch 1, bei welchem die Klemmschiene (46) und die Betätigungsmittel (44) zusammen eine Klemmvorrichtung (40, 42) definieren und das Klemmsystem (22) ein Paar im wesentlichen identischer Klemmvorrichtungen (40, 42) aufweist, wobei jede der Klemmvorrichtungen (40, 42) an den Lagermitteln (30) so befestigt ist, daß sie in entgegengesetzte Richtungen weisen.

3. Klemmsystem (22) nach den Ansprüchen 1 und 2, bei welchem die Lagermittel einen Lagerkanal (28) mit zwei nach innen divergierenden Flanschen (36, 32) aufweisen, die durch einen gemeinsamen Steg (34) verbunden sind, um an der Trommel (16) festgelegt zu werden.

4. Klemmsystem (22) nach den Ansprüchen 2 und 3, bei welchem jede der Klemmvorrichtungen (40, 42) an jeweils einem divergierenden Lagerkanalflansch (30, 32) festgelegt ist.

5. Klemmsystem (22) nach Anspruch 4, bei welchem die Trommel (16) divergierende Schlitze (36, 38) über ihre Länge aufweist, um die nach innen divergierenden Flansche (30, 32) des Lagerkanals (28) und die daran befestigten Klemmvorrichtungen (40, 42) aufzunehmen.

6. Klemmsystem (22) nach Anspruch 5, bei welchem die Betätigungsmittel eine von Gewicht leichte Betätigungsstange (44) aufweisen, die quer verlaufende Stifte (72) trägt, welche in im Abstand zueinander liegende axiale Führungsschlitze (56) im Lagerkanalflansch (30, 32) und in entsprechende im Abstand zueinander angeordnete axial geneigte Nockenstifte (62) in der Klemmschiene (46) der gleichen Klemmvorrichtung (40, 42) eingreifen, wodurch die Axialbewegung der Betätigungsstangen (44) eine Nockenbetätigung der Klemmschienen (46) zwischen der zurückgezogenen Blattklemmarbeitsstellung und der radial vorgeschobenen Stellung zur Beschickung eines Blattes auf der Trommel (16) bewirkt.

7. Klemmsystem (22) nach Anspruch 6, bei welchem die Klemmschiene (46) und die Betätigungsstange (44) einer jeden Klemmvorrichtung (40, 42) an dem jeweiligen Lagerkanalflansch (35, 32) durch mehrere Kopfstifte (48) festgelegt ist, die sich durch die Axialschlitze (74) in der Betätigungsstange (44) und Radialschlitze (66) in der Klemmschiene (46) erstrecken, um die Betätigungsstange (44) auf ihre Axialbewegung und die Klemmschiene (46) auf ihre Radialbewegung zu begrenzen.

8. Klemmsystem nach Anspruch 7, bei welchem jeder der geneigten Nockenschlitze (62) in den Klemmschienen (46) ein axial verlaufendes oberes Ende aufweist, das eine flache Oberfläche (68) bildet, um eine Verriegelung der Klemmschiene (46) in der zurückgezogenen wirksamen Blattklemmstellung in axial im Abstand zueinander liegenden Intervallen über die Länge der Trommel (16) zu bewirken.

9. Klemmsystem (22) nach Anspruch 1, welches weiter die folgenden Merkmale aufweist:

auf Zentrifugalkraft ansprechende Mittel (50) die unter der Klemmlippe (58) jeder Klemmschiene (46) in der Weise angeordnet sind, daß Vorder- und Hinterrand eines erfaßten Blattes zwischen den auf Zentrifugalkraft ansprechenden Mitteln (50) und den Klemmlippen (58) mit einer Klemmkraft eingeklemmt sind, die allgemein proportional zum Quadrat der Trommeldrehzahl ist.

10. Klemmsystem (22) nach Anspruch 9, bei welchem die auf Zentrifugalkraft ansprechenden Mittel aus auf Zentrifugalkraft ansprechenden Stangen (50) bestehen, die von Mitteln (86) getragen werden, welche eine Radialbewegung der Stangen (50) zulassen und an dem gemeinsamen Steg (34) des Lagerkanals (28) befestigt sind und sich durch Öffnungen (64) in den Klemmschienen (46) derart erstrecken, daß die Stangen (50) unter den Klemmlippen (58) der Klemmschienen (46) abgestützt werden.

11. Klemmsystem (22) nach Anspruch 10, bei welchem die flache Oberfläche (68) eines jeden geneigten Nockenschlitzes (62) gegen die untere Oberfläche eines jeden Querstiftes (72) durch Kräfte vorgespannt ist, die durch die auf Zentrifugalkraft ansprechenden Stangen (50) erzeugt wurden, die gegen die Unterseite der Klemmlippen (58) jeder Klemmschiene (46) wirken.

12. Klemmsystem (22) nach Anspruch 11, bei welchem die Träger, die eine Radialbewegung der auf die Kraft ansprechenden Stangen (50) ausüben, Blattfedern (86) sind.

13. Klemmsystem nach Anspruch 12, bei welchem in entlasteter Stellung der Blattfedern (86) die Stangenoberflächen im wesentlichen im zylindrischen Umfang der Trommel (16) derart liegen, daß in Klemmstellung der Klemmschienen (46) die Klemmlippen (58) leicht an den Stangen (50) angreifen.

14. Klemmsystem nach Anspruch 13, bei welchem die Klemmschienen (46) die Betätigungsstangen (44) und der Lagerkanal (28) aus einem gewichtsmäßig leichten, relativ dünnen Metallblech bestehen.