Die Erfindung betrifft eine Einspannvorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Aus der EP 0 596 399 Al ist eine gattungsgemäße Einspannvorrichtung be¬ kannt. Derartige Vorrichtungen werden eingesetzt, um insbesondere Tief¬ druckzylinder - z. B. für den Publikationsdruck - einer galvanischen Ober¬ flächenbehandlung zu unterziehen. Dazu werden die Enden der Tiefdruckzy- linder zwischen zwei als Halter dienende, zueinander gerichtete Hohlkonen eingespannt. Fig. 1 zeigt einen in der EP 0 596 399 Al beschriebenen Hohl¬ konus, der als Halter 1 dient und in einer galvanischen Anlage in der in der EP 0 596 399 Al beschriebenen Weise eingebaut ist. Der Halter 1 ist in Fig. Ia) im Schnitt, in Fig. Ib) in der Vorderansicht und in Fig. Ic) in Perspekti- vansicht dargestellt. Zur Verdeutlichung ist ein gestricheltes Achsende 2 ei¬ nes Druckzylinders dargestellt. In Fig. Ia) ist gut erkennbar, dass der Strom von dem Halter 1 ausschließlich über eine Kante 3 einer Stirnseite des Achs¬ endes 2 übertragen werden kann. Der für die galvanische Bearbeitung erfor¬ derliche hohe Strom wird dann über die Hohlkonen (Halter 1) und die sie be- rührenden Kanten an den Stirnseiten der Achsenden 2 in den Druckzylinder übertragen. Bei einem Enddurchmesser von ca. 100 mm und im Wesentli¬ chen gleichmäßiger Verteilung des Stroms über das linke und das rechte Achsende ist es möglich, bis zu ca. 14.000 A in den Druckzylinder einzulei¬ ten.

Für diese Strommengen hat sich die in der EP 0 596 399 Al beschriebene Lösung hervorragend bewährt. Mit der Entwicklung von breiteren Tiefdruck¬ zylindern mit größerer Ballenbreite und bei Einsatz von Galvanikbädern mit höheren Tauchgraden von bis zu 100 % ist jedoch der Bedarf entstanden, noch deutlich höhere Ströme - speziell zur Verchromung - in die Tiefdruck¬ zylinder zu übertragen, um eine wirtschaftliche Verarbeitungszeit zu errei¬ chen.

Bei derart hohen Strommengen besteht jedoch die Gefahr einer Überhitzung der die Achsenden haltenden Hohlkonen, die schlimmstenfalls zu Brandstel¬ len auf der gehärteten Oberfläche des stählernen Hohlkonus, zum Schmel¬ zen von Isolierbuchsen und zu Lichtbögen führen kann. Auch die in der DE 101 21 937 Al beschriebene Einspannvorrichtung er¬ möglicht es nicht, höhere Ströme als bisher zu übertragen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einspannvorrichtung für einen Druckzylinder anzugeben, mit dem eine verbesserte Kontaktierung zwischen dem Achsende des Druckzylinders und dem zugeordneten Halter erreicht werden kann, um höhere Strommengen zu übertragen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einspannvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Eine erfindungsgemäße Einspannvorrichtung für einen Druckzylinder mit zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordneten Haltern, wobei die Halter jeweils eine Ausnehmung zum Aufnehmen eines Endes des Druckzylinders aufweisen und mit ihren Ausnehmungen zueinander gerichtet angeordnet sind und zueinander zustellbar gelagert sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Ausnehmungen eine Innenkontur mit drei vonein¬ ander abgesetzten Halteflächen aufweist, an denen das zugeordnete Ende des Druckzylinders beim Einspannen gehalten wird.

Die drei voneinander abgesetzten Halteflächen stellen eine Art Dreibein be¬ reit, von dem das zugeordnete Achsende - ähnlich wie bei einem Dreibacken¬ futter - eingespannt werden kann. Überraschenderweise kann mit einem derart gestalteten Halter trotz der verringerten Auflagefläche deutlich mehr Strom übertragen werden, ohne dass es zu den nicht erwünschten Oberhit¬ zungen oder Lichtbögen kommt. Als Grund dafür wird angenommen, dass die z. B. in der DE 101 21 937 Al beschriebenen möglichen Abwälzbewegun¬ gen zwischen dem Halter und dem Achsende verhindert werden, da das Achsende durch die Wirkung des Dreibeins stets an den drei gleichen Stel¬ len (Halteflächen) aufliegen muss.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Ende des Druckzylinders ausschlie߬ lich an den Halteflächen gehalten wird. Dadurch wird die Funktion des Drei- beins gewährleistet, ohne dass weitere Halteflächen störend einwirken, an denen lokale Überhitzungen auftreten könnten. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Halteflächen jeweils ein Kreissegment überdecken und gleichmäßig, also im Winkel von 120° über den Umfang der Ausnehmung verteilt sind. Die gleichmäßige Verteilung unterstützt die Funktion des "Dreibeins".

Um die Halteflächen gegenüber der restlichen Innenkontur zu definieren, ist es besonders zweckmäßig, wenn die Halteflächen gegenüber der restlichen Innenkontur erhaben sind und insbesondere radial nach innen vorstehen, also Erhöhungen bezüglich der restlichen Innenkontur bilden. Die restliche Innenkontur des Halters tritt dementsprechend radial zurück und kann nicht in Kontakt mit dem Achsende gelangen.

Vorzugsweise ist die Innenkontur im Wesentlichen (hohl-)konisch oder ku- gelsegmentartig ausgestaltet. Bereits in der EP 0 596 399 Al und in der DE 101 21 937 Al wurden die Vorzüge dieser Formen, insbesondere hinsichtlich der Aufnahme unterschiedlicher Achsend-Durchmesser, beschrieben.

Dabei sollten die Halteflächen auf einer Mantelfläche eines gemeinsamen, fiktiven (gedachten) Konus oder Kugelsegments angeordnet sein. Die Form der restlichen, zwischen den Halteflächen bestehenden Innenkontur spielt demgegenüber eine eher untergeordnete Rolle. Um jedoch eine gute Wär¬ meabfuhr von den Kontaktstellen zu gewährleisten, ist es anzustreben, auch die restliche Innenkontur so nahe wie möglich an die Halteflächen heranzu¬ führen, ohne jedoch die Gefahr einer Berührung mit dem Achsende in Kauf zu nehmen.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung ist in we¬ nigstens einer der Haltefläche wenigstens ein Leitungselement aus einem Material eingesetzt ist, das sich von dem restlichen Material des Halters un- terscheidet.

Das Material des Leitungselements sollte gegenüber dem restlichen Material des Halters eine verbesserte Strom- und/ oder Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Zum Beispiel kann das Material des Halters Stahl und das Material des Lei- tungselements Kupfer sein. - A -

Dadurch wird zum einen eine verbesserte Kontaktierung des Achsendes an der betreffenden Haltefläche erreicht, so dass noch größere Strommengen übertragen werden können. Zum anderen unterstützt das Leitungselement aufgrund seiner hervorragenden Wärmeleiteigenschaft die Wärmeabfuhr und damit Kühlung der Kontaktstelle.

Zur weiteren Verbesserung ist in wenigstens einem Bereich des Halters zwi¬ schen zwei Halteflächen wenigstens ein Zusatzelement aus einem Material eingesetzt, das sich von dem restlichen Material des Halters unterscheidet. Wie das Leitungselement kann auch das Zusatzelement aus einem Material bestehen, das eine gegenüber dem restlichen Material des Halters verbesser¬ te Strom- und/oder Wärmeleitfähigkeit aufweist. Bei dem Zusatzelement spielt vor allem die Wärmeleitfähigkeit eine Rolle, da das Zusatzelement wirksam zur Kühlung des gesamten Halters beitragen kann. Dementspre- chend ist es anzustreben, das Zusatzelement möglichst gro_)3 zu dimensionie¬ ren, ohne jedoch die Festigkeit des Halters zu beeinträchtigen.

Vorzugsweise ist das Leitungselement stiftförmig gestaltet und derart in den Halter eingesetzt, dass seine an der Haltefläche austretende Stirnseite bün- dig mit der Haltefläche abschließt. Somit kann in der Haltefläche der Strom gleichmäßig auf das Achsende übertragen werden.

Ohnehin ist es zweckmäßig, wenn die Stirnseite des Leitungselements und/ oder des Zusatzelements an die Innenkontur der Ausnehmung angepasst ist und somit weder gegenüber der Innenkontur vorsteht noch eine Vertiefung bildet.

Selbstverständlich können die Leitungselemente in allen drei Halteflächen eingesetzt sein. Dementsprechend ist es auch vorteilhaft, wenn zwischen den drei Halteflächen jeweils ein oder meherere Zusatzelemente eingesetzt sind.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bestehen die Halteflächen vollständig aus einem Material, das sich von dem Material des restlichen Halters unterscheidet. Für diesen Fall können die z. B. aus Kup¬ fer oder einer harten Kupferlegierung bestehenden Leitungselemente voll¬ ständig die Halteflächen bilden. Hierbei ist allerdings zu beachten, dass beim Einspannen der Druckzylinder hohe Kräfte und dementsprechend hohe Flächenpressungen am Halter auftreten, die unter Umständen von dem rela¬ tiv weichen Kupfer nicht aufgenommen werden können.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale werden nachfolgend anhand von Beispielen unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen aus dem Stand der Technik bekannten Halter in Schnittansicht (a), Vorderansicht (b) und Perspektivansicht (c);

Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Halter in Schnittansicht (a), Vor¬ deransicht (b) und Perspektivansicht (c).

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hal¬ ters in Schnittansicht (a), Vorderansicht (b) und Perspektiv¬ ansicht (c).

Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Teils einer Lagerbrücke mit dem erfindungsgemäßen Halter.

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Halter 11, der an einer später in Zu¬ sammenhang mit Fig. 4 zu beschreibenden Lagerbrücke befestigt werden kann.

Der Halter 11 entspricht im Wesentlichen dem oben unter Bezugnahme zum Stand der Technik in Fig. 1 beschriebenen Halter 1. Er weist eine Ausneh¬ mung 12 auf, in der ein stilisiert durch eine Strichpunktlinie dargestelltes Achsende 15 eines Druckzylinders aufgenommen werden kann. Dem Halter 11 ist gegenüberliegend und auf einer gemeinsamen Achse angeordnet ein zweiter, nicht dargestellter Halter zugeordnet, so dass der Druckzylinder mit seinen beiden Achsenden 15 zwischen den beiden Haltern 11 eingespannt werden kann. Die Halter 1 1 sind über die Lagerbrücke zueinander zustell- bar, so dass der erforderliche Einspanndruck erzeugt werden kann.

Die Ausnehmung 12 weist eine im Wesentlichen konische Innenkontur auf. Der Hohlkonus der Innenkontur wird jedoch durch drei Halteflächen 13 un¬ terbrochen, die gegenüber einer restlichen Innenkontur 14 erhaben sind, d. h. radial nach innen, zur Hauptachse hin vorstehen.

Dementsprechend steht das Achsende 15 des Druckzylinders nur in Kontakt mit den drei Halteflächen 13, nicht jedoch mit der restlichen Innenkontur 14, wie in Fig. 2a) erkennbar.

Durch die drei Halteflächen 13 wird eine Art Dreibein- bzw. Dreibacken-Ein- Spannung erzeugt, die sicherstellt, dass sich der Druckzylinder und seine Achsenden 15 auch beim Drehen des Halters 11 mit dem Druckzylinder nicht relativ zu dem Halter 11 und insbesondere zu den Halteflächen 13 be¬ wegt. Wie sich herausgestellt hat, können auf diese Weise Ströme von über 20.000 A übertragen werden.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, die jedoch im We¬ sentlichen auf der in Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Ausfüh¬ rungsform beruht.

Zusätzlich zu dem in Fig. 2 gezeigten Halter 11 ist bei einem Halter 21 in drei Halteflächen 22 jeweils ein Leitungselement 23 eingesetzt. Während der Halter 21 aus Stahl besteht, kann das Leitungselement 23 vorzugsweise ein Kupferstift sein.

Das Leitungselement 23 ist in den Halter 21 derart eingearbeitet, dass es mit einer Stirnseite bündig in der zugeordneten Haltefläche 22 ausläuft, wie insbesondere in den Fig. 3a) und 3c) erkennbar. Weiterhin erstreckt sich das Leitungselement 23 in dem Halter 21 axial bis zu einer gegenüberliegenden Stirnseite 24 des Halters 21, wo das Leitungselement 23 ebenfalls bündig ausläuft.

Die Leitungselemente 23 haben einerseits die Funktion, die Stromübertra¬ gung zu verbessern und andererseits die Funktion, die an der Kontaktstelle entstehende Wärme nach außen, also insbesondere in Richtung zu der Stirnseite 24 abzuleiten. Die eigentliche Haltefunktion wird von den restli¬ chen, die Leitungselemente 23 umgebenden Halteflächen 22 erfüllt, die aus Stahl bestehen und dadurch die für einen hohen Anpressdruck erforderliche mechanische Festigkeit gewährleisten.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist ebenfalls in Fig. 3 gezeigt.

Demnach sind alternativ zu den Leitungselementen 23 oder zusätzlich in den zwischen zwei Halteflächen 22 gelegenen Bereichen des Halters 21 Zu¬ satzelemente 25 in ähnlicher Weise wie die Leitungselemente 23 eingesetzt. Wie diese sind die Zusatzelemente 25 z. B. Kupferstifte, die ebenfalls mit ih¬ ren Stirnseiten bündig abschließend in den Halter 21 eingearbeitet sind, wie in den Fig. 3a) und 3c) gut erkennbar.

Die Zusatzelemente 25 verbessern die Wärmeleitung von den Kontaktstellen zu der gegenüberliegenden Stirnseite 24 des Halters 21. Da sie in mecha¬ nisch weniger beanspruchten Bereichen des Halters 21 eingesetzt sind, kön- nen sie größer dimensioniert sein als die Leitungselemente 23, ohne die Ge¬ samtfestigkeit zu beeinträchtigen.

Sofern es möglich ist, die Leitungselemente 23 aus einem härteren Material als Kupfer herzustellen, das gleichzeitig eine hervorragende Strom- und Wärmeleitfähigkeit aufweist, können die Halteflächen 22 auch vollständig durch in den Halter 21 eingesetzte Leitungselemente gebildet werden.

Aufgrund der in den Halteflächen 22 wirkenden hohen Flächenpressungen wird es jedoch vorzuziehen sein, den im Übrigen aus Stahl bestehenden HaI- ter 21 zu härten, damit eine Dauerhaltbarkeit erreicht werden kann. Den Leitungselementen 23 kommt dann lediglich die Funktion der Strom- und Wärmeübertragung zu, ohne wesentliche mechanische Halteaufgaben erfül¬ len zu müssen.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt eines Teils einer Lagerbrücke, an der der erfin- dungsgemäJ3e Halter 21 angeschraubt ist. Der in Fig. 4 gezeigten Lagerbrük- ke ist in der Galvanikanlage koaxial gegenüberliegend eine zweite Lagerbrücke zugeordnet, so dass der Druckzylinder zwischen den beiden Lagerbrücken eingespannt werden kann.

Der Halter 21 ist an einem Schaft 30 angeschraubt, der an einer Lagerstelle 31 in bekannter Weise drehend gelagert ist. Gegenüberliegend von dem HaI- ter 21 ist ein Stromübertragungsbereich 32 vorgesehen, in dem wasserge¬ kühlte Schleifkohlen 33 den Galvanisierungsstrom in einen Schleifring 34 einleitet, von wo aus er über den Schaft 30 und den Halter 21 auf den Druckzylinder übertragen wird.

Der Schaft 30 ist an der Lagerstelle 31 in die eigentliche Lagerbrücke einge- passt, die letztendlich den Druckzylinder hält bzw. drehend antreibt und ihn in das Galvanisierbad absenkt bzw. nach Ende des Galvanisierungsvorgangs wieder aus dem Galvanikbad heraushebt.

Der Schaft 30 ist von Kühlkanälen 35 und 36 durchzogen, durch die Kühl¬ wasser hindurchgepumpt werden kann. Durch diesen Kühlkreislauf wird auch der vordere, den Halter 21 tragende Teil des Schafts 30 gekühlt. Da die in dem Halter 21 vorgesehenen Leitungselemente 23 sowie gegebenenfalls die Zusatzelemente 25 die Wärme von den Kontaktstellen an den Halteflä¬ chen 22 durch den Halter 21 hindurch zu seiner rückwärtigen Stirnseite 24 übertragen, kann die Wärme von dort zuverlässig mit dem durch die Kühlka¬ näle 35, 36 gebildeten Kühlkreislauf abgeführt werden.

Der in Fig. 4 gezeigte Aufbau stellt einen Teil einer an sich bekannten Lagerbrücke dar, so dass sich eine weitergehende Beschreibung erübrigt.