DE10044085A1 - Klemmvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Klemmvorrichtung, insbesondere zum Klemmen einer Druckplatte auf dem Druckzylinder einer Druckmaschine, umfaßt zwei beiderseits eines Spaltes angeordnete, in Breitenrichtung des Spaltes gegeneinander verschiebbare Klemmflächen, wobei wenigstens eine der Klemmflächen durch Seitenflächen (15) einer Mehrzahl von plattenartigen Federelementen (12b, 12c, 12d) gebildet ist. Jedes Federelement hat an seiner Seitenfläche (15) dem Spalt zugewandte lokale Vorsprünge (16), die durch Rücksprünge (17) getrennt sind. Die Federelemente (12a, 12b, 12c) sind in einem Stapel derart angeordnet, daß an einen Vorsprung (16) eines Federelementes (12c) jeweils Rücksprünge (17) benachbarter Federelemente angrenzen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung zum präzisen, spielfreien Einklemmen von flächigen Gegenständen. Derartige Klemmvorrichtungen kommen z. B. zum Einklemmen von Druckplatten an einem Druckzylinder einer Druckmaschine zum Einsatz.

Eine solche Klemmvorrichtung soll eine präzise Klemmung ermöglichen, die auch dann unverrückbar fest bleibt, wenn auf den eingeklemmten Gegenstand Kräfte wirken. Ein Problem, das bei der Herstellung einer präzisen Klemmung auftritt, ist, daß es sehr schwierig ist, über längere Strecken exakt parallele Klemmflächen auf beiden Seiten eines Klemmspaltes herzustellen. In DE 43 00 099 C1 wird zur Lösung dieses Problems eine Klemmvorrichtung mit zwei beiderseits eines Spaltes angeordneten, in Breitenrichtung des Spaltes gegeneinander verschiebbaren Klemmflächen vorgeschlagen, wobei eine der Klemmflächen durch Seitenflächen einer Mehrzahl von plattenartigen Federelementen gebildet ist. Diese Federelemente sind in Längsrichtung des Spaltes aufeinanderfolgend angeordnet und in gewissem Umfang drehbar, um eine Parallelität durch Selbstausrichtung beim Spannen der Klemmflächen zu erzielen. Dabei kann sich jedoch das Problem ergeben, daß aufgrund von Maßabweichungen der verschiedenen Federelemente voneinander die Verteilung der Einspannkraft zwar auf der Länge eines einzelnen Federelementes einheitlich ist, über die Gesamtlänge des Spaltes aber variiert. So kann es während des Betriebes einer in einer solchen Klemmvorrichtung eingeklemmten Druckplatte zu Wanderungen um einige Hundertstel Millimeter kommen, bevor die Druckplatte zu einer endgültigen Position findet. Da beim Einspannen einer Druckplatte nicht vorhersagbar ist, ob und in welche Richtung eine solche Wanderung stattfinden wird, ist eine solche Wanderung natürlich für die mit der Platte erhaltenen Druckergebnisse äußerst störend.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Klemmvorrichtung für flächige Gegenstände anzugeben, die eine über die Längsausdehnung eines Spaltes gleichmäßige Klemmung gewährleistet und Wanderungserscheinungen vermeidet.

Die Aufgabe wird bei einer Klemmvorrichtung mit zwei beiderseits eines Spaltes angeordneten, in Breitenrichtung des Spaltes gegeneinander verschiebbaren Klemmflächen, von denen wenigstens eine durch Seitenflächen einer Mehrzahl von plattenartigen Federelementen gebildet ist, dadurch gelöst, daß jedes Federelement an seiner Seitenfläche dem Spalt zugewandte lokale Vorsprünge aufweist, die durch Rücksprünge getrennt sind, und daß die Federelemente in einem Stapel derart angeordnet sind, daß an einen Vorsprung jeweils Rücksprünge benachbarter Federelemente angrenzen.

Vorzugsweise ist jeder Vorsprung eines solchen Federelementes jeweils über einer Aussparung angeordnet, die es dem Vorsprung ermöglicht, auf einen ausgeübten Druck hin in Richtung der Aussparung federnd nachzugeben. Der Vorsprung ist vorzugsweise mittig über der Aussparung angeordnet und an zwei Seiten von Armen getragen.

Benachbarte Aussparungen eines Federelementes sind vorzugsweise jeweils durch einen Steg getrennt, dessen Ausdehnung in Längsrichtung höchstens halb so groß ist wie der der Aussparung. Dies erlaubt es, den Stapel von Federelementen durch Stifte oder Schrauben zusammenzuhalten, die durch die Aussparungen und gegebenenfalls durch eine Bohrung des Steges verlaufen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Federelemente Vorsprünge nicht nur an ihrer dem Spalt zugewandten Seitenfläche auf, sondern auch an einer gegenüberliegenden, von dem Spalt abgewandten Seitenfläche. Dadurch ist es möglich, bei gleichbleibender Materialstärke der Federelemente ihre Federkonstante zu halbieren und somit größere Abweichungen von der Parallelität der Klemmflächen zu kompensieren, als dies mit einem nur einseitig elastischen Federelement möglich wäre.

Um einen in Längsrichtung des Spaltes möglichst gleichmäßigen Halt für den eingeklemmten Gegenstand zu erzielen, sind die Federelemente des Stapels vorzugsweise gestaffelt angeordnet, so daß an ein Ende eines Vorsprunges in Längsrichtung der Anfang eines Vorsprunges eines anderen Federelementes anschließt.

Eine solche Anordnung kann z. B. eine Anordnung der Vorsprünge in einem Diagonalstreifenmuster sein. Besonders bevorzugt ist eine Anordnung, bei der die Diagonalstreifen ein Sparrenmuster bilden, da sich bei einem solchen Muster Kräfte, die eine Verschiebung des geklemmten Gegenstandes in Längsrichtung des Spaltes bewirken könnten, weitgehend gegenseitig kompensieren.

Allgemein ist aus dem gleichen Grund ein Muster der Vorsprünge zu bevorzugen, das bezüglich einer zu der Längsrichtung parallelen Mittelebene des Stapels symmetrisch ist.

Ein solches Muster läßt sich ökonomisch mit einer ungeraden Zahl von Federelementen realisieren. In diesem Fall verläuft die Mittelebene durch das mittlere Federelement eines solchen Stapels.

Um zu gewährleisten, daß über die gesamte Länge des Spaltes hinweg immer wenigstens ein Vorsprung eines symmetrischen Musters mit dem eingeklemmten Gegenstand in Kontakt ist, muß die Länge der Vorsprünge wenigstens das 2/(n - 1)-fache der Länge der Rücksprünge betragen, wobei n die Zahl der Federelemente ist. Um bei einem Sparrenmuster der Vorsprünge eine Überlappung der Sparren auf der Breite wenigstens eines Vorsprunges zu gewährleisten, sollte die Länge sogar besser das 2/(n - 3)-fache betragen.

Die Federelemente können vorteilhafterweise aus Stahl, insbesondere einem Chrom- Nickelstahl, bestehen. Zweckmäßige Abmessungen, insbesondere bei Anwendung der Klemmvorrichtung im Druckzylinder einer Druckmaschine, sind eine Dicke von 0,3 bis 1 mm der Federelemente und eine Länge der Vorsprünge von 5 bis 20 mm.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Klemmvorrichtung im Schnitt quer zur Längsrichtung des Spaltes;

Fig. 2 Federelemente gemäß einer ersten Ausgestaltung der Klemmvorrichtung;

Fig. 3 ein Federelement gemäß einer zweiten Ausgestaltung; und

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Seitenflächen der Federelemente.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung in einem Schnitt entlang einer zur Längsrichtung des Spaltes 2 senkrechten Ebene. In dem Spalt 2 ist ein flächiger Gegenstand 3, z. B. eine Druckplatte, zwischen zwei sich in Längsrichtung des Spaltes erstreckenden Klemmleisten 4, 5 fest eingespannt. Die zwei Klemmleisten 4, 5 sind zum Festspannen und Freigeben des flächigen Gegenstandes 3 in Breitenrichtung des Spaltes, d. h. in vertikaler Richtung der Fig. 1, durch einen nicht dargestellten Mechanismus gegeneinander verstellbar. Ein Beispiel für einen geeigneten Verstellmechanismus ist zum Beispiel in DE 43 00 099 C1 beschrieben.

Die dem Spalt 2 zugewandte Innenwand der oberen Klemmleiste 4 umfaßt einen Fußabschnitt 6, einen um Millimeterbruchteile gegenüber dem Fußabschnitt nach unten in den Spalt vorstehenden Klemmabschnitt 7 und einen Eingangsabschnitt 8, der einen schräg zulaufenden Eingangsbereich des Spaltes 2 begrenzt. Die untere Klemmleiste 5 weist eine Nut 11 auf, die dem Klemmabschnitt 7 der oberen Klemmleiste 4 gegenüberliegt, und in der ein Stapel aus sieben Federblechen 12, an beiden Seiten jeweils von einem Abstandsblech 13 umgeben, angeordnet ist. Die Federbleche weisen jeweils dem Spalt 2 zugewandte Seitenflächen 15 und abgewandte Seitenflächen auf. Die abgewandten Seitenflächen ruhen auf dem Boden der Nut 11.

Bohrungen für Schrauben sind über die Länge der unteren Klemmleiste 5 verteilt. Sie haben jeweils einen Innengewindeabschnitt auf einer Seite der Nut 11 und einen Abschnitt mit größerem Durchmesser auf der anderen Seite der Nut zur Aufnahme des Schraubenkopfs. Darin angebrachte Schrauben 10 durchlaufen mit Spiel Öffnungen der Federbleche 12 und der Abstandsbleche 13 und halten diese gegen eine Seitenwand der Nut gedrückt.

Die Breite des Stapels von Federblechen 12 entspricht der Breite des ihnen zugewandten Klemmabschnittes 7. Beim Festspannen des Gegenstandes 3 werden die Federbleche 12 geringfügig elastisch komprimiert, so daß ihre dem Spalt zugewandten Seitenflächen 15 hinter die entsprechenden Seitenflächen 26, 27 der Klemmleiste 5 zurückspringen. Daraus resultiert die in der Fig. 1 gezeigte Verformung des flächigen Gegenstandes 3 mit zwei Kröpfungszonen 14 beiderseits des Klemmabschnittes 7. Um eine Abscherung des flächigen Gegenstandes im Bereich der Kröpfungszonen 14 zu vermeiden, sind die Abstandsbleche 13 vorgesehen. Die Abstandsbleche 13 weisen dem Spalt zugewandte Seitenflächen 25 auf, die im Vergleich zu den entsprechenden Seitenflächen 26, 27 der Klemmleiste 5 bzw. 15 der Federbleche 12 zurückspringen.

Fig. 2 zeigt die Anordnung und die Gestalt von drei Federblechen 12b, 12c, 12d, die gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung in der Nut 11 angeordnet sind.

Teil (a) von Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Anordnung der drei Federelemente, die einen Teil des in der Nut 11 von Fig. 1 angeordneten Stapels bildet, und die Teile (b) bis (c) zeigen die einzelnen Federelemente 12b, 12c, 12d in einer Draufsicht. Wie z. B. am Federelement 12b zu sehen, umfaßt die dem Spalt zugewandte Seitenfläche 15 jedes Federelementes eine Mehrzahl von Vorsprüngen 16, die jeweils durch Rücksprünge 17 mit der doppelten Breite der Vorsprünge voneinander getrennt sind. Unterhalb der Vorsprünge 16 ist jeweils eine Aussparung 18 angeordnet, deren Breite etwa doppelt so groß wie die der Vorsprünge 16 ist. Die Vorsprünge 16 sind dadurch mit dem Rest der Federplatten jeweils durch zwei Arme 19 verbunden, die unter einer auf den Vorsprüngen 16 lastenden Kraft maximal soweit elastisch nachgeben können, bis die Vorsprünge 16 jeweils mit mittleren Abschnitten der Rücksprünge 17 bündig sind, wo diese durch einen massiven Steg 20 unterstützt sind.

Die Federbleche 12c, 12d unterscheiden sich von dem Federblech 12b jeweils dadurch, daß bei ihnen das Muster aus Vorsprüngen 16 und Aussparungen 18 jeweils um ein Drittel bzw. zwei Drittel seiner Periode seitlich versetzt ist.

Wie man an Fig. 2(a) erkennen kann, können die Bohrungen 21 in den Stegen 20 des Federelements 12d zusammen mit den Aussparungen 18 der anderen Federelemente als Durchgang für die in Fig. 1 angedeuteten Schrauben 10 dienen. Um die Herstellung zu vereinfachen, können auch die anderen Federbleche 12b, 12c jeweils solche mittig in den Stegen angeordnete Bohrungen aufweisen.

Die Vorsprünge 16 der Federbleche 12b bis 12d bilden eine ununterbrochene Folge über die Länge des Spaltes 2 hinweg. Dort, wo in Längsrichtung des Spaltes ein Vorsprung 16, z. B. des Federelementes 12b endet, beginnt ein entsprechender Vorsprung des dahinterliegenden Federelementes 12c. Die Federbleche sind durch diese gestaffelte Anordnung in der Lagen, einen Gegenstand 3 über seine gesamte Länge hinweg lückenlos einzuspannen. Dabei ist nicht unbedingt erforderlich, daß Anfang und Ende der Vorsprünge exakt zusammenfallen, eine Lücke zwischen aufeinanderfolgenden Vorsprüngen darf auftreten, solange sie klein genug ist, um nicht zu Scherverzerrungen des eingeklemmten Gegenstands zu führen. Auch eine teilweise Überlappung von in Längsrichtung aufeinanderfolgenden Vorsprüngen ist nicht ausgeschlossen.

Fig. 3 zeigt einen Abschnitt eines Federelementes einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung gemäß einer zweiten Ausgestaltung. Die Folge von Vorsprüngen 16 und Rücksprüngen 17 an der dem Spalt zugewandten Seitenflächen 15 dieses Federelementes 12' entspricht der mit Bezug auf Fig. 2 erläuterten Anordnung. Auch hier ist eine Aussparung 18 mit der doppelten Breite des Vorsprunges 16 unterhalb eines jeden Vorsprunges 16 angeordnet. Die zwischen zwei Aussparungen liegenden Stege 21 können wiederum eine Bohrung aufweisen, die in Fig. 3 nicht eigens dargestellt ist.

Die dem Boden der Nut 11 zugewandte Seitenfläche 22 des Federelementes 12' ist spiegelbildlich zur Seitenfläche 15 ausgebildet. Wenn dieses Federelement gegen einen einzuklemmenden Gegenstand gepreßt wird, können die Vorsprünge beider Seitenflächen 15, 22 nachgeben. Das Federelement 12' ist daher weicher als das aus Fig. 2 und eignet sich deshalb zur Kompensation von größeren Abweichungen in der Parallelität der zwei Klemmleisten 4, 5.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Seitenflächen eines Stapels von sieben Federelementen 12a, 12b, . . ., 12g in einer bevorzugten Anordnung. Hier bilden jeweils die Vorsprünge 16 der Federelemente 12a bis 12d bzw. 12d bis 12g eine schräg zur Längsrichtung (Pfeil A) der Klemmvorrichtung orientierte Reihe 23 bzw. 24. Dabei sind die Reihen 23, 24 jeweils gegenläufig orientiert und gleich lang, so daß eine senkrecht zur Längsrichtung A auf den eingeklemmten Gegenstand wirkende Zugkraft keine resultierende Kraft in der Längsrichtung hervorruft. Die schrägen Reihen 23, 24 bilden so ein Sparrenmuster, das sich in der Längsrichtung über die gesamte Ausdehnung der Klemmvorrichtung wiederholt. Dabei überlappen in Längsrichtung jeweils die Vorsprünge der zwei äußeren Federelemente 12a, 12g und des mittleren Federelementes 12d. Diese Überlappung ist im Interesse einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der Klemmkraft über die gesamte Länge der Klemmvorrichtung erwünscht.

Die Verwendung von sieben Federelementen mit einem Verhältnis der Breiten von Vor- und Rücksprüngen von 1 : 2 wird als ein günstiger Kompromiß zwischen der gewünschten Flexibilität der Federelemente und der Komplexität des Aufbaues der Klemmvorrichtung angesehen. Wenn eine größere Flexibilität erwünscht ist, wäre es ohne weiteres möglich, die Zahl der Federelemente zu vergrößern, z. B. auf 9, und das Breitenverhältnis auf 1 : 3 zu verändern, um so - bei weiterhin der Breite der Rücksprünge entsprechender Breite der Aussparungen - eine vergrößerte Armlänge und damit weichere Federelemente zu erzielen.

Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Klemmeinrichtung zum Klemmen einer Druckplatte am Druckanfang eines Druckzylinders einer Bogendruckmaschine sind folgende Abmessungen der Federelemente zweckmäßig:
Breite der Vorsprünge 16 = ca. 12 mm
Breite der Rücksprünge 17 = ca. 24 mm
Breite der Aussparungen 18 = ca. 24 mm
Tiefe der Rücksprünge = 1,5 mm
Stärke der Arme = 3,5 mm
Dicke der Federbleche = 0,6 mm.

Bezugszeichenliste

1

2

Spalt

3

Druckplatte

4

obere Klemmleiste

5

untere Klemmleiste

6

Fußabschnitt

7

Klemmabschnitt

8

Eingangsabschnitt

9

10

Schrauben

11

Nut

12

Federblech

12

a bis

12

g Federelemente

13

Abstandsblech

14

Kröpfungszone

15

Seitenfläche

16

Vorsprünge

17

Rücksprünge

18

Aussparung

19

Arme

20

Steg

21

Bohrungen

22

Seitenfläche

23

Reihe

24

Reihe

Claims (12)

1. Klemmvorrichtung mit beiderseits eines Spaltes (2) angeordneten, in Breitenrichtung des Spaltes (2) gegeneinander verschiebbaren Klemmflächen, wobei wenigstens eine der Klemmflächen durch Seitenflächen (15) einer Mehrzahl von plattenartigen Federelementen (12, 12a bis 12g, 12') gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Federelement (12, 12a bis 12g, 12') an seiner Seitenfläche (15) dem Spalt zugewandte lokale Vorsprünge (16) aufweist, die durch Rücksprünge (17) getrennt sind,
daß die Federelemente in einem Stapel derart angeordnet sind, daß an einen Vorsprung (16) eines Federelementes jeweils Rücksprünge (17) benachbarter Federelemente angrenzen und daß jeder Vorsprung (16) jeweils über einer Aussparung (18) des Federelementes angeordnet ist.

2. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (16) mittig über der Aussparung (18) angeordnet und zweiseitig von Armen (19) getragen ist.

3. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Aussparungen (18) durch einen Steg (20) getrennt sind, dessen Ausdehnung in Längsrichtung höchstens halb so groß ist wie die der Aussparungen.

4. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Vorsprung (16) der dem Spalt (2) zugewandten Seitenfläche (15) ein Vorsprung (16) an einer abgewandten Seitenfläche (22) gegenüberliegt.

5. Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Federelemente (12, 12a bis 12g, 12') des Stapels gestaffelt angeordnet sind, so
daß an ein Ende eines Vorsprunges (16) eines Federelementes (12a) in Längsrichtung (A) der Anfang eines Vorsprunges (16) eines anderen Federelementes (12b) anschließt.

6. Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (16) der mehreren Federelemente (12, 12a bis 12g, 12') ein Sparrenmuster bilden.

7. Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (16) der mehreren Federelemente (12, 12a bis 12g, 12') ein zu einer Mittelebene des Stapels symmetrisches Muster bilden.

8. Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine ungerade Zahl von Federelementen aufweist.

9. Klemmvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Vorsprünge (16) wenigstens das 2/(n - 1)-fache der Länge der Rücksprünge (17), vorzugsweise das 2/(n - 3)-fache davon beträgt, wobei n die Zahl der Federelemente ist.

10. Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente aus Stahl, insbesondere aus einem Chrom-Nickelstahl, bestehen.

11. Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente eine Dicke von 0,3 bis 1 mm und die Vorsprünge eine Länge von 5 bis 20 mm haben.

12. Druckzylinder für eine Druckmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Spannen einer Druckplatte (3) umfaßt.