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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen einer
Platte an einer Rotationstrommel und ein Verfahren zum Befestigen
von Platten unterschiedlicher Größen an einer
Trommel eines sogenannten Außentrommel-Platesetters,
der mit sehr hohen Drehzahlen funktionieren kann.
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Imagesetter,
nämlich
Signiermaschinen für das
grafische Aufzeichnen von Bildern auf Platten oder Filmfolien, des
sogenannten Außentrommeltyps,
sind im Fachgebiet bekannt. Typischerweise wird eine Folie an der
Außenfläche einer
Rotationstrommel befestigt und in Berührung mit der Oberfläche mittels
eines Vakuumsystems gehalten, das über die Oberfläche verteilte Öffnungen
aufweist. Oftmals ist ein derartiger Imagesetter erforderlich, um
Folien unterschiedlicher Größen zu handhaben.
Das U.S. Patent Nr. 5383001 an Bosy spricht eine derartige Forderung
an, indem eine geeignete Konstruktion des Vakuumsystems bereitgestellt
wird.
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Außentrommel-Platesetter
sind eine spezielle Kategorie der Außentrommel-Imagesetter, bei
denen das Bild auf einer lichtempfindlichen Druckplatte grafisch
dargestellt wird. Druckplatten bestehen im allgemeinen aus Metall,
und sie sind daher steifer als Filme, und ihre Masse pro Flächeneinheit
ist viel höher.
Wenn eine Platte an der Trommel befestigt wird, erfordert das daher
eine größere Kraft,
um sie in Berührung
mit der Oberfläche
der Trommel bei einer bestimmten Drehzahl zu halten, um der Zentrifugalkraft entgegenzuwirken,
als sie bei einem Film erforderlich ist. Folglich muss das Vakuumsystem,
um Platten auf der Rotationstrommel zu halten, wirksamer und leistungsfähiger sein
als das, das für
das Halten von Filmen eingesetzt wird. Selbst bei einem leistungsfähigen Vakuumsystem
besteht jedoch eine Gefahr des Versagens infolge einer Biegung oder
einer Wölbung am
Rand der Platte. Außerdem,
da in einem Vakuumsystem die Kräfte,
die die Platte halten, durch atmosphärischen Druck ausgeübt werden,
zeigen sie eine obere Grenze. Über
einer bestimmten Drehzahl übersteigt
die Zentrifugalkraft pro Flächeneinheit
den atmosphärischen
Druck, und jedes Plattenbefestigungssystem, das nur auf Vakuum basiert,
würde dann
vollständig
versagen. Ein derartiges Versagen kann bewirken, dass die gesamte
Platte von der Trommel durch die Zentrifugalkraft wegfliegt – was für die gesamte
Maschine schrecklich wäre.
Daher erfordern Platesetter eine mechanische Befestigungseinrichtung – entweder,
um das Vakuumsystem zu unterstützen
und vor einem drastischen Versagen zu schützen, oder als die Haupthalteeinrichtung, möglicherweise
noch durch Vakuum unterstützt.
Eine übliche
und nützliche
derartige Einrichtung sind Klemmen, die auf der Trommel montiert
sind, und die wirksam sind, um die Ränder der Platte niederzuhalten.
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Klemmen
und Greifer für
das Halten einer Platte auf einer Rotationstrommel sind im Fachgebiet bekannt.
Beispielsweise werden Klemmen (ebenfalls als Greifer bezeichnet)
im allgemeinen in Offsetdruckmaschinen verwendet, um die Druckplatte
auf einem Zylinder zu halten. Während
des Betriebes wirken Zentrifugalkäfte, um eine Zugkraft auf jeden Rand
der Platte hervorzurufen, so dass sie dazu neigt, den Rand von der
Klemme zu ziehen. Daher sind in Druckmaschinen Klemmen konstruiert,
um eine ausreichende Greikraft auszuüben, um die zu übersteigen,
die dafür
erforderlich ist, dass der zentrifugal herbeigeführten Zugkraft bei einer maximal erwarteten
Drehzahl mit einem Sicherheitsbereich entgegengewirkt wird. Derartige
Klemmen sind in nachteiliger Weise für das Montieren auf Platesettern schwerfällig und
außerdem
schwierig zu aktivieren (d.h., für
das Aufnehmen der Platte zu öffnen),
weil sie entweder einen starken Verriegelungs- oder Hebelmechanismus
oder einen sehr starken federbelasteten Mechanismus einschließen müssen. Eine Klemme
auf einem Druckzylinder muss ebenfalls eine zwangläufige Dehnungskraft
auf die Platte ausüben,
um eine Berührung
zwischen der Platte und dem Zylinder über seiner gesamten Oberfläche zu sichern.
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Das
U.S. Patent Nr. 3203074 beschreibt eine verbesserte Klemme, bei
der die Greif- und Dehnungskräfte
durch die Zentrifugalwirkung im Verhältnis zur Drehzahl größer werden.
Eine Klemme mit einer derartigen Zentrifugalwirkung (ebenfalls als
dynamische Klemme bezeichnet) kann die Nachteile überwinden,
die im vorhergehenden Paragraphen diskutiert wurden. Das U.S. Patent
Nr. 4250810 offenbart eine weitere verbesserte Klemme mit einer Zentrifugalwirkung,
wobei die Greif- und Dehnungskräfte
unabhängig
reguliert werden können.
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Es
wird bemerkt, dass in Platesettern im allgemeinen ebenfalls ein
Vakuumsystem vorhanden ist, das die Berührung zwischen der Platte und
der Trommel über
ihre gesamte Oberfläche
sichert, und dass daher keine Dehnungskraft, sondern nur eine Greifkraft,
an den Rändern
einer befestigten Platte erforderlich ist. Das U.S. Patent Nr. 5335046
offenbart eine Klemme für
eine Trommel eines Platesetters mit einem Mechanismus, der zentrifugal
eine Greifkraft hervorruft. Es gibt eine Reihe von derartigen Klemmen
für die
Vorderkante und eine weitere für
die Hinterkante. Der Mechanismus umfasst ein Gewicht, das mit der
Klemme durch eine Stange verbunden ist, die innerhalb der Trommel
in der Nähe der
entgegengesetzten Fläche
angeordnet ist. Die Klemme wird mittels einer Kolben- und Zylinderbaugruppe
geöffnet,
die durch die zugeführte
Druckluft aktiviert wird. Der Klemmenmechanismus des Patentes '046 weist zwei ernsthafte
Nachteile auf: (1) er ist relativ kompliziert mit einer relativ
großen
Anzahl von Teilen und daher kostspielig herzustellen; (2) er nimmt
nicht zweckmäßigerweise
Platten unterschiedlicher Größen auf.
Das Patent '046
offenbart die Möglichkeit
des Bereitstellens einer Reihe von Hinterkantenklemmen für jede Plattengröße; jedoch ist
eine derartige Anordnung noch kostspieliger und nimmt außerdem nicht
geringfügige
Veränderungen in
der Plattengröße auf.
Der zweite aufgeführte
Nachteil betrifft ebenfalls andere Arten von Klemmen nach dem bisherigen
Stand der Technik, wie beispielsweise jene, die hierin vorangehend
diskutiert wurden.
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Es
besteht daher eine weit und breit anerkannte Forderung nach einem
Klemmsystem für
das Befestigen einer Platte an einer Rotationstronmel, das dynamisch
ist, d.h., eine zentrifugal herbeigeführte Greifwirkung aufweist,
an jede Plattengröße angepasst
werden kann und leicht zu betätigen
und von einfacher Konstruktion ist, wobei es eine geringe Anzahl
von Teilen aufweist, und es wäre
sehr vorteilhaft, ein derartiges zu besitzen.
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Das
US-A-3001472 offenbart eine Druckwalzenbaugruppe, die eine unterschiedliche
Anzahl von Druckplatten tragen kann. Die Baugruppe umfasst eine
Druckwalze mit einer Vielzahl von parallelen Ringnuten. Die Druckplatten
sind an jedem Ende der Platte mit Schrägflächen versehen und liegen parallel zur
Achse des Zylinders und überlagern
eine der Nuten. Haken sind innerhalb der Schrägflächen angeordnet, die lösbar mit
Karren verbunden sind, die unabhängig
innerhalb der Nuten beweglich sind. Eine Einstellung der Haken übt Zugkräfte auf
die Platten aus, wenn sie an einer Stelle am Umfang der Druckwalze
montiert sind.
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Die
Erfindung stellt ein Verfahren für
das Montieren mindestens einer Platte auf einer zylindrischen Fläche einer
Rotationstrommel mit Ringnuten zur Verfügung, die in die Oberfläche der
Trommel eingeschnitten sind, und zwei Gruppen von Klemmen, wobei
mindestens eine Gruppe der Klemmen in den Nuten verschiebbar ist,
und wobei beide Arten von Klemmen mittels einer Freigabeeinrichtung
aus einem Freigabezustand in einen Klemmzustand schaltbar sind,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- a)
Verschieben der Klemmen der zweiten Gruppe und Ausrichten dieser
längs einer
Linie im wesentlichen parallel zur Achse der Trommel und mit einem
Abstand von der ersten Gruppe der Klemmen, der größer ist
als die Länge
der Platte, die auf der Trommel montiert werden soll;
- b) Schalten der Klemmen der ersten Gruppe in den Freigabezustand
und Zuführen
einer Platte zur Trommel, um die Klemmen der ersten Gruppe zu treffen;
- c) Schalten der Klemmen der ersten Gruppe in den Klemmzustand,
wodurch die Vorderkante der Platte an der Trommeloberfläche festgeklemmt wird;
- d) Drehen der Trommel in einer ersten Richtung, um zu bewirken,
dass die Platte auf der Trommeloberfläche befestigt wird, wobei die
Drehung zum Stillstand kommt, wenn die zweite Gruppe der Klemmen
in Position ist, um mittels der Freigabeeinrichtung aktiviert zu
werden;
- e) Schalten der Klemmen der zweiten Gruppe in den Freigabezustand
durch einen Eingriff mit der Freigabeeinrichtung, um so die Klemmen
an einem Greifen zu hindern; und
- f) Drehen der Trommel in einer zweiten Richtung, um die Klemmen
der zweiten Gruppe, die mit der Freigabeeinrichtung in Eingriff
sind, zur Hinterkante der Platte zu verschieben, wo die Klemmen in
den Klemmzustand geschaltet werden, wobei der Klemmvorgang der Platte
auf der Trommeloberfläche
endet.
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Die
Freigabeeinrichtung kann die Klemmen in den Freigabezustand schalten,
indem ein Bewegen nach innen im wesentlichen senkrecht erfolgt, um
mit den Nuten des Klemmkörperabschnittes
in Eingriff zu kommen, und bewegt sich nach außen, um die Klemmen in den
Klemmzustand zu schalten.
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Die
Kraft, die die Platte an der Trommeloberfläche festklemmt, die durch die
Klemmen im Klemmzustand ausgeübt
wird, kann teilweise von der Zentrifugalwirkung abgeleitet werden.
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Die
Kraft, die die Platte an der Trommeloberfläche festklemmt, die durch die
Klemmen im Klemmzustand ausgeübt
wird, kann teilweise von der Zentrifugalwirkung und teilweise von
der Federwirkung abgeleitet werden.
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Entsprechend
einer Verfeinerung des Verfahrens ist jede beliebige der Klemmen
in der zweiten Gruppe wirksam, um einen Rand der Platte mittels des
Druckes zu ergreifen, der teilweise von der Wirkung einer Feder
und teilweise von der Zentrifugalwirkung abgeleitet wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird hierin nur als Beispiel mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, die zeigen:
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1 eine
isometrische Zeichnung, die schematisch eine Trommel mit dem Klemmsystem der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine
Schnittdarstellung des Systems aus 1;
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3 eine
isometrische Zeichnung, die schematisch einen Abschnitt der Trommel
aus 1 mit verschiebbaren Klemmen entsprechend der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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4A eine
Seitenansicht und Schnittdarstellung einer verschiebbaren Klemme
entsprechend der vorliegenden Erfindung;
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4B eine
Draufsicht und Seitenschnittdarstellung der verschiebbaren Klemme
aus 4A;
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5 eine
isometrische Darstellung einer stationären Klemme entsprechend der
vorliegenden Erfindung;
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6 eine
schematische isometrische Zeichnung eines Platesetters, die die
Funktionsweise des Klemmsystems der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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7 eine
isometrische Zeichnung, die schematisch eine alternative Konfiguration
des Klemmsystems der vorliegenden Erfindung zeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung ist ein kostengünstiges dynamisches Klemmsystem
für das
Befestigen einer Platte an einer Rotationstrommel.
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Speziell
kann die vorliegende Erfindung benutzt werden, um eine Platte jeder
Größe an der Trommel
einer Signiermaschine sicher zu befestigen, wie beispielsweise eines
Platesetters, so dass die Platte bei jeder Drehzahl fest ergriffen
wird. Das Klemmsystem ist durch eine einfache Konstruktion und eine
kleine Anzahl von Teilen gekennzeichnet.
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Die
Prinzipien und die Funktionsweise eines Klemmsystems entsprechend
der vorliegenden Erfindung können
mit Bezugnahme auf die Zeichnungen und die begleitende Beschreibung
besser verstanden werden.
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Mit
Bezugnahme auf die Zeichnungen ist 1 eine isometrische
Darstellung und 2 eine Schnittdarstellung einer
Trommel mit einer bevorzugten Ausführung des Klemmsystems der
vorliegenden Erfindung. Es wird eine Trommel 10 mit einer äußeren Oberfläche 20 gezeigt.
Die Oberfläche 20 wird durch
zwei (im allgemeinen mehrere) Nuten 12 unterbrochen, die
peripher verlaufen und sich über
einen beträchtlichen
Abschnitt des Umfanges der Trommel erstrecken. Jede Nut 12 weist
ein unterschnittenes Profil auf, wie es hierin nachfolgend beschrieben wird.
An einem Ende einer jeden Nut 12 befindet sich eine stationäre Klemme 14,
die fest an der Trommel 10 befestigt ist. Die stationäre Klemme 14 wird
vorzugsweise innerhalb einer Vertiefung 22 befestigt, die
in die Oberfläche 20 eingeschnitten
ist, um das Ausmaß der
Klemme über
der Oberfläche 20 auf
einem Minimum zu halten, um so eine optische Baugruppe (nicht gezeigt)
freizumachen, die über
einen kleinen Abstand über
der Oberfläche
hängt.
In jeder Nut 12 befindet sich eine verschiebbare Klemme 16, wie
es hierin nachfolgend beschrieben wird. Die stationäre Klemme 14 und
die verschiebbare Klemme 16 sind wirksam, um eine Platte 18 nahe
ihrer Stirnränder 19 zu
ergreifen. Die Trommel 10 ist vorzugsweise mit einem Vakuumsystem
versehen, das wirksam ist, um die gesamte Fläche der Platte 18 auf
die Oberfläche 20 zu
pressen.
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Mit
Bezugnahme auf 5 wird die Konstruktion der
stationären
Klemme 14 gezeigt. Sie besteht im wesentlichen aus zwei
Teilen – einer
Basis 24 und einem Greifer 26 – die gegenseitig mittels eines
Gelenkes 28 befestigt sind, das beispielsweise einen zylindrischen
Stift 30 umfasst, dessen Achse die Drehachse 32 des
Gelenkes bildet. Der Greifer 26 ist so ausgebildet, dass
er einen relativ großen
Körper 34,
der sich zu einer Seite der Drehachse 32 erstreckt, und
einen relativ kurzen Ansatz 36 aufweist, der sich zur anderen
Seite der Drehachse 32 erstreckt. Der Körper 34 weist vorzugsweise
eine flache obere Fläche
mit einer Kerbe 37 auf, die über sie hinweg eingeschnitten
ist. Der Ansatz 36 weist ein Ende 40 auf. Es wird
bemerkt, dass die Basis 24 dazu dient, das Gelenk 28 mit
der Trommel zu verbinden und ebenfalls als ein Teil der Gelenkkonstruktion betrachtet
werden könnte;
andere Konstruktionen und andere Einrichtungen für ein derartiges Verbinden
können
bereitgestellt werden. Die Baugruppe der stationären Klemme 14 umfasst
ebenfalls eine Feder, wie beispielsweise eine Schraubenfeder 38, die
um den Gelenkstift 30 angeordnet ist.
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Die
stationäre
Klemme 14 wird an der Trommel 10 durch Befestigen
der Basis 24 an der Trommel, beispielsweise mittels Schrauben,
vorzugsweise innerhalb einer Vertiefung 22 (1)
befestigt, so dass der Ansatz 36 vorzugsweise in eine Richtung entgegengesetzt
der normalen Richtung der Trommeldrehung zeigt, und so dass das
Ende 40 über
die Vertiefung hinaus liegt (d.h., in Berührung mit der Oberfläche 20).
Die Feder 38 wirkt, um den Körper 34 weg von der
Trommel zu heben und daher den Ansatz 36 in Richtung der
Trommel zu pressen. Das Ende 40 des Ansatzes 36 weist
vorzugsweise einen Bremsbelag oder einen oder mehrere kleine Vorsprünge darauf
auf, die zur Trommel hin liegen. Normalerweise wird das Ende 40 gegen
die Trommeloberfläche 20 gepresst.
Die Feder 38 wirkt, um diesen Druck stark genug zu machen,
um den Rand einer Platte zu ergreifen, die zwischen dem Ende und
der Trommeloberfläche
im Ruhezustand eingesetzt wurde. Alle stationären Klemmen 14 werden
an der Trommel 10 befestigt, so dass sie längs einer
Linie ausgerichtet sind, die vorzugsweise parallel zur Trommelachse
ist.
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Wenn
sich die Trommel 10 dreht, neigt die Zentrifugalkraft auf
den Körper 34 dazu,
ihn von der Trommel weg zu heben. Diese Kraft wird durch den Drehvorgang
in eine radial nach innen gerichtete Kraft des Endes 40 übersetzt,
das dadurch seinen Druck gegen die Trommeloberfläche 20 vergrößert und
folglich ebenfalls die Greifkraft auf den Rand einer Platte dazwischen.
Die Zentrifugalkraft ist im wesentlichen CF =
M × ω2 × Rworin
M die Masse des Greifers 26 ist, ω die Winkelgeschwindigkeit
der Trommel und R der Abstand von der Drehungsachse der Trommel
(nicht gezeigt) bis zum Mittelpunkt der Masse 42 des Greifers 26.
Die Kraft am Ende 40 ist im wesentlichen TF
= CF × D1/D2worin
D1 der Abstand von der Drehachse 32 bis zum Mittelpunkt
der Masse 42 und D2 der Abstand von der Drehachse 32 bis
zur Mitte des Endes 40 sind. Sicher ist es wünschenswert,
dass bei jeder Drehzahl TF groß genug
ist, um den Rand der Platte fest genug zu ergreifen, um ihr Herausziehen
zu verhindern. Das kann bei einer bestimmten Konstruktion des Ansatzes 36 und
des Endes 40 (was ebenfalls D2 festlegt) bewirkt werden,
indem veranlasst wird, dass das Moment der Zentrifugalkraft CF × D1 von
ausreichender Größe ist.
Das wird wiederum für
einen bestimmten Trommelradius R und eine Winkelgeschwindigkeit ω erhalten,
indem veranlasst wird, dass das Moment der Masse des Greifers 26 mit
Bezugnahme auf die Drehachse 32, M × D1, eine ausreichende Größe aufweist.
Das Moment der Masse kann durch eine geeignete Konstruktion des
Körpers 34 ausreichend groß vorgesehen
werden; beispielsweise kann M groß genug ausgeführt werden,
indem das Volumen des Körpers
groß ausgeführt und/oder
er aus einer Substanz von hoher Dichte gefertigt wird, während ein
ausreichender komplementärer
Wert für
D1 durch Formen des Körpers
derart erhalten werden kann, dass er sich ausreichend weit vom Gelenk 28 erstreckt.
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Wir
beziehen uns auf 4A, die eine verschiebbare Klemme 16 in
einer Seitenansicht und in einer Schnittdarstellung zeigt, und auf 4B,
die die gleiche in einer Längsschnittdarstellung
und Draufsicht zeigt. Die verschiebbare Klemme 16 ist im Prinzip
der stationären
Klemme 14 gleich – sowohl hinsichtlich
ihrer Konstruktion als auch ihrer Wirkungsweise, ausgenommen bestimmte
wesentliche Details, die hierin nachfolgend beschrieben werden. Sie
besteht aus einer Basis 44 und einem Greifer 46, die
mittels eines Gelenkes verbunden sind, das beispielsweise einen
Drehstift 48 umfasst. Der Greifer 46 ist so ausgebildet,
dass er auf einer Seite des Drehstiftes 48 einen länglichen
massiven Körper 50 und
auf der anderen Seite jenes Stiftes einen kurzen Ansatz 52 aufweist,
der mit einem Ende 60 endet. Eine Feder 51, vorzugsweise
eine Druckfeder, ist zwischen der Basis 44 und dem Körper 50 angeordnet.
Wenn die Klemme 16 auf der Trommel 10 montiert
wird (wie es hierin nachfolgend beschrieben wird), wirkt die Feder 51,
um den Körper 50 radial nach
außen
zu drücken,
und um durch den Drehvorgang das Ende 60 radial nach innen
zu pressen. Wenn der Rand einer Platte unter dem Ende 60 liegt, presst
letzteres dann gegen ihn. Wenn sich die Trommel dreht, kommt die
Zentrifugalkraft, die im wesentlichen auf den Körper 50 wirkt, zum
Drücken
der Feder 51 hinzu, und daher wird der Druck des Endes 60 auf
die Platte unterhalb davon vergrößert – alles
in einer Art und Weise, die der hierin vorangehend mit Bezugnahme
auf die stationäre
Klemme 14 beschriebenen gleicht. Sicher ist es wiederum
wünschenswert, dass
bewirkt wird, dass die Masse des Körpers 50 des Greifers 46 so
groß wie
möglich
ist. Das kann erfolgen, indem er aus einem dichten Material hergestellt
wird, oder indem irgendwelche seiner Abmessungen so groß wie möglich ausgeführt werden.
Bei der hierin beschriebenen bevorzugten Ausführung ist der Körper 50 so
geformt, dass er schmal und relativ lang ist (d.h., mit der großen Abmessung
in der radialen Richtung), aber ebenfalls sind andere Formen möglich. Entsprechend
dieser Ausführung
weist die Basis 44 einen mittleren Schlitz auf, der in
ihre obere Fläche über den
größten Teil
ihrer Länge
eingelassen ist, wobei die Breite des Schlitzes etwas größer ist
als die Breite des Körpers 50.
Daher kann die Basis 44 teilweise den Körper 50 während der
Bewegung des letzteren um die Drehachse 48 aufnehmen.
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Mit
Bezugnahme auf 3, die eine Schnittdarstellung
der Trommel 10 mit entsprechenden Segmenten von zwei Nuten 12 (von
denen eine aufgeschnitten gezeigt wird) und einer verschiebbaren Klemme 16 zeigt,
die innerhalb einer jeden Nut montiert ist, wird gezeigt, dass eine
jede Nut 12 in die Wand der Trommel 10 unterschnitten
ist; d.h., die Nut ist relativ schmal in der Nähe der Oberfläche 20 der Trommel
und breiter unter der Oberfläche
innerhalb der Wand. Vorzugsweise ist die Profilform des breiten Abschnittes 54 der
Nut 12 rechteckig. Die Basis 44 der verschiebbaren
Klemme 16 ist so ausgebildet, dass sie dem breiten Abschnitt 54 entspricht
und leicht längs
dieses verschoben werden kann. Der Körper 50 des Greifers 46 ist
so ausgebildet, dass er etwas schmaler ist als der schmale Abschnitt 56 der Nut 12,
so dass er durch den schmalen Abschnitt verschoben werden kann,
wann auch immer die Basis 44 durch den breiten Abschnitt 54 gleitet.
Vorzugsweise ist der Körper 50 des
Greifers 46 ebenfalls so ausgebildet und die Klemme 16 so
montiert, dass der Körper 50 in
seiner normalen Position aus der Nut 12 über die
Oberfläche 20 hinaus
vorsteht. Die obere Fläche
des Körpers 50 weist
vorzugsweise eine Vertiefung auf wie beispielsweise eine Kerbe 58,
die darin eingeschnitten ist (um mit einem Betätigungsstift in Eingriff zu
kommen, wie es hierin nachfolgend beschrieben wird).
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Verschiebbare
Klemmen 16 sind jeweils in einer Nut 12 so montiert,
dass das Ende 60 des Ansatzes 52 des Greifers 46 vorzugsweise
in die Richtung der normalen Trommeldrehung zeigt. Wie es hierin
nachfolgend beschrieben wird, liegt während der normalen Funktion
die (vorzugsweise) Hinterkante der Platte 18, die auf der
Trommel 10 montiert ist, unterhalb des Endes 60 und
wird durch letzteres gepresst. Das Ende 60 ist vorzugsweise
wesentlich breiter als der schmale Abschnitt 56, wodurch
letzterer überbrückt und
die Platte direkt gegen die Trommeloberfläche 20 gepresst wird.
Vorzugsweise werden ebenfalls auf seiner Seite, die zur Platte 18 hin liegt,
ein oder mehrere kleine Vorsprünge
oder ein Bremsbelag bereitgestellt. Diese sind unter dem vorangehend
erwähnten
Druck durch das Ende auf die Platte gegen die Oberfläche 20 wirksam,
um den Rand der Platte fest zu ergreifen.
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Die
untere Fläche
der Basis 44 ist vorzugsweise mit einem Gleitbelag beschichtet,
der funktioniert, um ihr Gleiten auf der unteren Fläche des
breiten Abschnittes 54 der Nut 12 zu erleichtern,
wann sie auch immer dagegen gedrückt
wird. An der oberen Fläche
der Basis 44 sind vorzugsweise ein oder mehrere Bremsbeläge 62 befestigt
(4), die so positioniert sind, dass
sie die obere Fläche
des breiten Abschnittes 54 der Nut 12 berühren können. Der Greifkraft
des Endes 60 auf die Platte (infolge der Wirkung der Feder 51 und
infolge der Zentrifugalkraft auf den Körper 50) begegnet
man durch einen Aufwärtsdruck
des Abschnittes der Basis 44, der unterhalb (entgegengesetzt)
des Ansatzes 52 liegt. Die Basis wird daher gegen die obere
Fläche
des breiten Abschnittes 54 vorzugsweise mittels der Bremsbeläge 62 gepresst,
wodurch jegliche Gleitbewegung dazwischen verhindert wird. Während der
Trommeldrehung wird ein zusätzlicher
Aufwärtsdruck
durch die gesamte Basis 44 infolge der Zentrifugalkräfte auf sich
selbst ausgeübt – was zu
ihrer Reibung mit der oberen Fläche
des breiten Abschnittes 54 beiträgt.
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Betrachtet
man die Wirkung der verschiebbaren Klemmen 16 von einem
anderen Standpunkt, können
die Klemmen so betrachtet werden, dass sie die Platte (an ihrem
Rand) und die äußere Hülle der Trommel
(die zwischen der oberen Fläche
des breiten Abschnittes 54 und der Trommeloberfläche 20 ist)
kräftig
zusammenklemmen, wobei gleichzeitig die Platte und die Basis 44 an
der Trommel verankert werden. Die Klemmkraft wird durch die Zentrifugalwirkung
auf den Körper 50 vergrößert. Im
Fall der stationären
Klemmen 14 liegt die Klemmwirkung allein auf der Platte – zwischen
dem Ende 40 und der Trommeloberfläche 20.
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Es
wird bemerkt, dass die Konstruktion der Klemmen der vorliegenden
Erfindung bei beiden Ausführungen
an sich einfach ist und eine sehr minimale Anzahl von Bauteilen
einschließt.
Derartige Klemmen sind daher vorteilhafterweise kostengünstig herzustellen.
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Die
typische Funktion der Klemmen wird jetzt mit Bezugnahme auf 6 beschrieben.
Als Beispiel wird ein Betätigungsmechanismus
mit Bezugnahme auf die Trommel und die Klemmen darauf gezeigt. Er umfasst
einen Stab 64, der sich über die Länge der Trommel 10 erstreckt
und parallel zu ihrer Achse mit einem gewissen Abstand von der Oberfläche 20 hängend angeordnet
ist. Im Stab 64 befinden sich Stifte 66, wobei
ein Stift im wesentlichen koplanar mit jeder Nut 12 ist,
die radial beweglich sind. Die Stifte können mittels einer Vielzahl
von Einrichtungen bewegt werden, wie beispielsweise Elektromagneten,
Druckluftbetätigungselementen
oder eines Nockens. Bei einer alternativen Konfiguration können der
Stab und die Stifte durch einen direkten Betätigungsmechanismus ersetzt
werden, wie beispielsweise einen Nocken oder eine manuell betätigbare
Hebelbaugruppe. Das Montieren einer Platte, auf die anschließend aufgezeichnet
werden soll, auf die Trommel 10 geht wie folgt von statten:
- 1. Anfangs werden alle verschiebbaren Klemmen vorzugsweise
längs einer
gemeinsamen Linie parallel zur Trommelachse und peripher genau weit genug
weg von den stationären
Klemmen ausgerichtet, um die gesamte Länge der Platte ungehindert
aufzunehmen, wobei der letztere Zustand erreicht werden kann, indem
alle verschiebbaren Klemmen in einer Weise gleich der bewegt werden,
die in den Schritten 7 und 8 hierin nachfolgend beschrieben werden,
wohingegen eine anfängliche
Ausrichtung längs
einer Linie leicht manuell vorgenommen werden kann.
- 2. Die Trommel wird in eine Position gedreht (in der Veranschaulichung
gezeigt), so dass die Kerbe 37 am Körper 34 einer jeden
stationären
Klemme 14 direkt unter einem der entsprechenden Stifte 66 ist.
- 3. Die Stifte 66 werden nach innen gedrückt, wobei
sie auf die Körper 34 gegen
die Kraft der Feder 38 (5) pressen
und bewirken, dass sich die Enden 40 von der Oberfläche 20 abheben.
- 4. Eine neue Platte (nicht gezeigt) wird tangential auf die
Trommel (von oben rechts in der Veranschaulichung) eingeführt und
darauf ausgerichtet (vorzugsweise mittels der darauf vorhandenen Ausrichtungsstifte),
so dass vorzugsweise ihre Vorderkante unter den Ansätzen 36 aller
relevanten Klemmen 14 in einem bestimmten Abstand hinter
den entsprechenden Enden 40 positioniert wird.
- 5. Die Stifte 66 werden zurückgezogen, wobei alle Greifer 26 freigegeben
werden, um den Rand der Platte in einer Weise zu ergreifen, wie
sie hierin vorangehend erklärt
wird.
- 6. Die Trommel wird langsam gedreht (im Gegenuhrzeigersinn in
der Veranschaulichung), während
die Platte nach und nach auf ihrer Oberfläche befestigt wird, beispielsweise
mittels Rollen (nicht gezeigt); wenn ein Vakuumsystem eingeschlossen
ist, wird es bei diesem Schritt wirksam.
- 7. Die Drehung kommt zum Stillstand, wenn die Kerben 58 an
den Körpern 50 der
verschiebbaren Klemme 16 direkt unterhalb der Stifte 66 positioniert
werden; die Stifte werden dann nach innen gedrückt, wobei sie auf die Körper 50 gegen
die Kräfte
der Federn 51 pressen (4)
und bewirken, dass sich die Enden 60 von der Oberfläche 20 abheben;
sie verursachen ebenfalls, dass die Basen 44 gegen die
unteren Flächen
der Nuten 12 gedrückt
werden.
- 8. Die Trommel wird langsam rückwärts gedreht (im Uhrzeigersinn
in der Veranschaulichung), während
die Klemmen 16, die durch die Stifte 66, die in
die Kerben 58 eingreifen, stationär gehalten werden, längs ihrer
entsprechenden Nuten 12 gleiten.
- 9. Die Rückwärtsdrehung
kommt zum Stillstand, wenn der andere Rand (vorzugsweise die Hinterkante)
der Platte unter den Ansätzen 52 der
relevanten Klemmen in einem bestimmten Abstand hinter den entsprechenden
Enden 60 positioniert wird.
- 10. Die Stifte 66 werden zurückgezogen, wobei alle Greifer 46 freigegeben
werden, um die Hinterkante der Platte in einer Weise zu ergreifen,
wie sie hierin vorangehend erklärt
wird.
- 11. Die Trommel wird auf die normale Betriebsdrehzahl beschleunigt
und die Aufzeichnung schreitet in der üblichen Weise fort.
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Das
Demontieren der Platte nach der Aufzeichnung schreitet in einer
gleichen Weise fort, obgleich im wesentlichen in einer umgekehrten
Reihenfolge. Für
diesen Arbeitsgang kann ein anderer Stab, gleich dem Aktivierungsstab 64 mit
den Stiften 66, verwendet werden.
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Es
wird bemerkt, dass während
der normalen (schnellen) Trommeldrehung die Klemmen die Platte mittels
des Druckes der Enden der Ansätze
gegen die Trommeloberfläche
fest ergreifen, und gleichzeitig wird jede verschiebbare Klemme
im wesentlichen in ihrer Position durch Reibung (vorzugsweise mittels
der Bremsbelege) zwischen der oberen Fläche ihrer Basis und der oberen
Fläche
des breiten Abschnittes der Nut verankert – alles unterstützt durch
die Zentrifugalwirkungen, wie es hierin vorangehend erklärt wird.
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Es
wird ebenfalls bemerkt, dass die Position einer jeden verschiebbaren
Klemme längs
ihrer entsprechenden Nut innerhalb eines Bereiches unbegrenzt veränderlich
ist, der durch die Umfangslänge einer
Nut bestimmt wird, und dass daher die Länge einer Platte, die durch
sie ergriffen werden kann, eine unbegrenzte Anzahl von Werten innerhalb
eines entsprechenden Bereiches annehmen kann. Es wird gleichfalls
bemerkt, dass das Funktionieren der Klemmen (sowohl beim Ergreifen
einer Platte als auch beim Positionieren einer verschiebbaren Klemme)
relativ einfach ist, ob es manuell oder mittels eines Betätigungsmechanismus
erfolgt, wie er beispielsweise hierin vorangehend beschrieben wird.
Es wird weiter bemerkt, dass, selbst wenn nur eine einzelne Länge der
Platten immer aufgenommen werden muss, die Konfiguration mit den
verschiebbaren Klemmen vorteilhafterweise den Vorgang des Ergreifens
von Platten während
des Montierens und deren Freigeben während des Demontierens erleichtert
(alles durch Anwendung der Rückwärtsdrehung).
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Außerdem wird
bemerkt, dass nichts den Klemmen zugeführt werden muss, damit sie
funktionieren, wie beschrieben wird (d.h., sie erfordern nicht ein
Vakuum oder Druckluft oder elektrischen Strom, usw.). Eine derartige
Zuführung
auf eine sich drehende Trommel würde
spezielle Vorkehrungen erfordern, die relativ kostspielig sind;
ein Verzicht darauf, wie durch die vorliegende Erfindung gestattet
wird, ist daher vorteilhaft.
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Es
wird erkannt werden, dass andere Einrichtungen und Verfahrensweisen,
einschließlich
manueller, für
das Montieren einer Platte auf die Trommel oder deren Demontieren
von dieser und für
das Betätigen
der Klemmen und das Bewegen der verschiebbaren Klemmen längs der
Nuten möglich
sind – die
alle im Bereich der vorliegenden Erfindung liegen. Es wird ebenfalls
erkannt werden, dass eine Trommel mit jeder beliebigen Anzahl von
stationären Klemmen
und jeder beliebigen Anzahl von Nuten versehen werden kann, jede
Nut mit einer entsprechenden verschiebbaren Klemme, aber es müssen nicht alle
Klemmen in Eingriff gebracht werden; insbesondere, wenn eine Platte
montiert wird, die im wesentlichen schmaler ist als die Länge der
Trommel, würde nur
eine entsprechende Anzahl der Klemmen beim Ergreifen dieser in Eingriff
gebracht werden. Obgleich bei der bevorzugten Ausführung jede
stationäre
Klemme paarweise angeordnet und axial ausgerichtet ist, mit einer
Nut und einer entsprechenden verschiebbaren Klemme, wird erkannt
werden, dass eine derartige paarweise Anordnung und/oder Ausrichtung
nicht wichtig ist, und dass die Anzahl der stationären Klemmen
nicht der Anzahl der verschiebbaren Klemmen gleich sein muss. In
einem derartigen Fall kann der Betätigungsmechanismus aus 6 zusätzliche
Stifte einschließen – für irgendwelche stationären Klemmen,
die nicht mit entsprechenden Nuten ausgerichtet sind. Es wird außerdem erkannt werden,
dass verschiebbare Klemmen ebenfalls anstelle von stationären Klemmen
genutzt werden können.
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Bei
einer alternativen Konfiguration, im Grunde genommen gleich der
hierin vorangehend beschriebenen, können zusätzliche Klemmen vorhanden sein,
vorzugsweise verschiebbare Klemmen, die auf der Trommel so angeordnet
sind, dass sie funktionieren können,
um eine Platte 18 längs
ihrer Seitenränder
zu ergreifen. Eine bevorzugte Ausführung einer derartigen Konfiguration
wird in 7 veranschaulicht. Hierbei wird
eine Anzahl von Nuten 12', gleich
den Nuten 12, in die Oberfläche 20 der Trommel 10 in
einer im allgemeinen axialen Richtung eingeschnitten. Paare von
verschiebbaren Klemmen 16',
gleich 16, werden eins in eine Nut 12' montiert und
liegen zu ihrer Mitte hin. Eine Platte 18 wird auf die
Trommel montiert und an einem Ende mittels stationärer Klemmen 14 und
am anderen Ende mittels verschiebbarer Klemmen (nicht gezeigt) montiert
und gehalten. Die verschiebbaren Klemmen 16' werden danach in einer Weise betätigt, die
der hierin vorangehend beschriebenen gleicht, um die Seitenränder einer
montierten Platte zu ergreifen und bieten daher eine zusätzliche
Sicherheit und ein Haltevermögen; sie
können
besonders vorteilhaft beim Niederhalten einer Platte auf einer Trommel
sein, der ein Vakuumsystem fehlt. Es wird bemerkt, dass Platten
jeglicher Breite (bis zu nahezu der Länge der Trommel) auf diese
Weise ergriffen werden können.