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Title:
CLAMPING DEVICE FOR PRINTING CYLINDER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/009439
Kind Code:
A1
Abstract:
A clamping device for a printing cylinder with two holding devices (11) on a common axis, each of which has a recess (17) to receive one end (19) of the printing cylinder, with their recesses (17) directed towards one another, and which can be moved relative to one another, at least one of the recesses (17) having a contact surface (18) at which the assigned end (19) of the printing cylinder is held during the clamping. At least one of the holding devices (11) has a carrier (12) and a contact element (13) fastened on the carrier (12), on which the contact surface (18) is formed. The contact element (13) consists of a material that has higher electrical conductivity and/or thermal conductivity than does steel. Copper or a copper alloy is especially suitable as a material for the contact element (13).

Inventors:
KOELLING KLAUS (DE)
GSCHOSSMANN CHRISTOPH (DE)
Application Number:
PCT/EP2007/006389
Publication Date:
January 24, 2008
Filing Date:
July 18, 2007
Export Citation:
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Assignee:
KASPAR WALTER GMBH & CO KG (DE)
KOELLING KLAUS (DE)
GSCHOSSMANN CHRISTOPH (DE)
International Classes:
C25D7/04; B41F13/10; C25D17/06
Foreign References:
EP0596399A11994-05-11
DE10121937A12002-11-14
DE102004033332A12006-02-09
Attorney, Agent or Firm:
HOFFMANN, Jörg, Peter (PatentanwälteInnere Wiener Strasse 17, Munchen, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Einspannvorrichtung für einen Druckzylinder, mit zwei auf einer gemeinsamen Achse angeordneten Haltern (1 1 ), wobei die Halter (1 1 ) jeweils eine Ausnehmung (17) zum Aufnehmen eines Endes (19) des Druckzylinders aufweisen und mit ihren Ausnehmungen (17) zue- inander gerichtet angeordnet sind und zueinander zustellbar gelagert sind, und wobei wenigstens eine der Ausnehmungen (17) eine Kontaktfläche (18) aufweist, an der das zugeordnete Ende (19) des Druckzylinders beim Einspannen gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Halter (11 ) einen Träger (12) und ein auf dem Träger (12) befestigtes Kontaktelement (13) aufweist; die Kontaktfläche (18) an dem Kontaktelement (13) ausgebildet ist; und dass - das Kontaktelement (13) aus einem Material besteht, dass eine höhere

Stromleitfähigkeit und/oder Wärmeleitfähigkeit als Stahl aufweist.

2. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Kontaktelements (13) Kupfer oder eine kupferhaltige Le- gierung ist.

3. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Trägers (12) Stahl ist.

4. Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (18) eine konusförmige oder kugelseg- mentartige Innenkontur bildet.

5. Einspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gek- ennzeichnet, dass ein Spannring (14) vorgesehen ist, zum Aufspannen des

Kontaktelements (13) auf dem Träger (12).

6. Einspannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktelement (13) alleine durch die Klemmwirkung des Spannrings (14) auf dem Träger (12) gehalten ist.

Description:

Einspannvorrichtung für Druckzylinder

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

Aus der EP 0 596 399 A1 ist eine derartige Einspannvorrichtung bekannt, die dazu genutzt wird, insbesondere Tiefdruckzylinder - z. B. für den Publikationsdruck - bei einer galvanischen Oberflächenbehandlung zu halten. Dazu werden die Enden der Tiefdruckzylinder zwischen zwei als Halter dienende, zueinander gerichtete Hohlkonen eingespannt.

Fig. 1 zeigt einen in der EP 0 596 399 A1 beschriebenen Hohlkonus, der als Halter 1 dient und in einer galvanischen Anlage in der in der EP 0 596 399 A1 beschriebenen Weise eingebaut ist. Der Halter 1 ist in Fig. 1 a) im Schnitt, in Fig. 1 b) in der Vorderansicht und in Fig. 1 c) in Perspektivansicht dargestellt. Zur Verdeutlichung ist ein gestricheltes Achsende 2 eines Druckzylinders ein- gezeichnet. In Fig. 1 a) ist gut erkennbar, dass der Strom von dem Halter 1 ausschließlich über eine Kante 3 einer Stirnseite des Achsendes 2 übertragen werden kann, weil nur dort ein Kontakt besteht. Der für die galvanische Bearbeitung erforderliche hohe Strom wird dann über die Hohlkonen (Halter 1 ) und die sie berührenden Kanten 3 an den Stirnseiten der Achsenden 2 in den Druckzylinder übertragen. Bei einem Enddurchmesser von ca. 100 mm und im Wesentlichen gleichmäßiger Verteilung des Stroms über das linke und das rechte Achsende 2 ist es möglich, bis zu ca. 14.000 A in den Druckzylinder einzuleiten.

Für diese Strommengen hat sich die in der EP 0 596 399 A1 beschriebene Lösung hervorragend bewährt. Mit der Entwicklung von größeren Tiefdruckzylindern 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 Tiefdruckzylinder zu über- tragen, um eine wirtschaftliche Verarbeitungszeit zu erreichen.

Bei derart hohen Strommengen besteht jedoch die Gefahr einer überhitzung der die Achsenden haltenden Hohlkonen, die schlimmstenfalls zu Brandstellen auf der gehärteten Oberfläche des stählernen Hohlkonus, zum Schmelzen von Isolierbuchsen und zu Lichtbögen führen kann.

Auch die in der DE 101 21 937 A1 beschriebene Einspannvorrichtung ermöglicht es nicht, höhere Strome als bisher zu übertragen

in der DE ι ύ 20ü4 üό3 332 A1 ist eine weitere Einspannvorrichtung gezeigt, bei der die Hohlkonen eine Innenkontur mit drei voneinander abgesetzten Halteflachen aufweisen, an denen das jeweils zugeordnete Ende des Druckzylinders beim Einspannen gehalten wird Die drei voneinander abgesetzten Halteflachen stellen eine Art Dreibein dar, von dem das zugeordnete Achsende ahnlich wie bei einem Dreibackenfutter eingespannt werden kann

Der Erfindung liegt 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 erfmdungsgemaß durch eine Einspannvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelost Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den abhangigen Ansprüchen definiert

Eine erfindungsgemaße 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 und wobei wenigstens eine der Ausnehmungen eine Kontaktflache aufweist, an der das zugeordnete Ende des Druckzylinders beim Einspannen gehalten wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Halter einen Trager und ein auf dem Trager befestigtes Kontaktelement aufweist, dass die Kontaktflache an dem Kontaktelement ausgebildet ist, und dass das Kontaktelement aus einem Material besteht, das eine höhere Stromleitfahigkeit und/oder Wärmeleitfähigkeit als Stahl aufweist Dabei kann das Material des Kontaktelements insbesondere Kupfer oder eine kupferhaltige Legierung, wie z B Messing, Bronze oder Hartkupfer sein, wahrend das Material des Tragers aus Stahl besteht

Beim Stand der Technik ist es üblich, den z B aus der EP 0 596 399 A1 bekannten Hohlkonus vollständig aus Stahl anzufertigen Zusätzlich wird die konische Oberflache gehartet, um Verschleißwirkungen vorzubeugen Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Achsenden der Druckzylinder mit hoher axialer

Kraft eingespannt werden, was zu hohen Flachenpressungen an den kreisförmigen Kontaktflachen fuhrt Man gi ng davon aus, dass durch die hohen Flachenpressungen die konische Innenkontur des Hohlkonus beschädigt werden Konnte, was die Lebensdauer der Hohlkonen verkurzen wurde Durch das Har- ten der Oberflache sollte eine höhere Standzeit erreicht werden

Die Erfindung geht hier einen anderen Weg Hiernach soll das z B einen Hohlkonus bildende Kontaktelement vollständig aus Kupfer gefertigt werden und somit ein massives Kupferteil bilden Dabei wird in Kauf genommen , dass Kup- fer erheblich weicher ist als Stahl und aufgrund der Flachenpressung an der eingespannten Kante des Achsendes lokale Verformungen in der Kontaktflache unumgänglich sind Durch die zumindest mikroskopische Verformung der Kontaktflache wird erreicht, dass sich das Kontaktelement geringfügig a n die Kante des Achsendes anschmiegt und so für eine bessere, flächigere Kontaktierung sorgt Die hohe Stromleitfahigkeit von Kupfer gewahrleistet eine große Strommenge, die auf den Druckzylinder übertragen werden kann Aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit von Kupfer wird die im Kontaktbereich zwischen dem Kontaktelement und dem Achsende bei Stromfluss entstehende, erhebliche Warme gut abgeführt, so dass ein Einbrennen vermieden wird

Die durch die Mateπalweichheit des Kupfers bedingte verbesserte Kontaktierung an der Kante des Achsendes fuhrt nicht nur dazu , dass höhere Strommengen übertragen werden können Zudem wird auch das Entstehen von Lichtbogen, die unter Umstanden das Achsende des Druckzylinders oder das Kontaktelement beschädigen konnten, reduziert

Die Kontaktflache kann eine konusformige oder kugelsegmentartige Innenkontur bilden, wie z B aus der EP 0 596 399 A1 oder der DE 1 01 21 937 A1 bekannt Bei dieser Gestaltung lasst es sich einfach realisieren, dass durch das zueinander Zustellen der Halter die Achsenden erfasst und der Druckzylinder festgehalten werden kann Die konusformige oder kugelsegmentartige Innenkontur erlaubt es weiterhin, Achsenden mit unterschiedlichen Durchmessern aufzunehmen, ohne dass das Kontaktelement angepasst oder gewechselt werden muss

Es kann ein Spannring vorgesehen sein, zum Aufspannen des Kontaktelements auf dem Trager Das aus Kupfer bestehende Kontaktelement lasst sich durch den Spannring, der ähnlich wie eine Uberwurfscheibe oder -mutter ges-

taltet sein kann, auf diese Weise sehr leicht an dem Stahl-Trager befestigen Dabei kann das Kontaktelement alleine durch die Klemmwirkung des Span nrings auf dem Trager gehalten werden Eine zusätzliche Befestigung des Kon- taKtelements, z B durch Schrauben, ist nicht erforderlich, aber dennoch mog- lieh

Wenn die Kontaktflache nach längerem Einsatz verschlissen bzw beschädigt ist, kann das gesamte Kontaktelement einfach ausgewechselt werden Der Stahl-Trager hingegen verbleibt an der Einspannvorrichtung Ein neues Kon- taktelement kann dann mit Hilfe des Spannrings wieder an dem Trager befestigt werden Es ist allerdings nicht immer erforderlich, das Kontaktelement voll- standig auszuwechseln Ebenso konnte die Kontaktflache auch abgedreht werden, um Furchen, Grate oder Beschädigungen zu entfernen

Das aus Kupfer bestehende Kontaktelement wird durch den stählernen Spannring auf dem Stahl-Trager flachig gehalten, so dass im Bereich der Befestigung keine überhöhte lokale Flachenpressung auftritt Aufgrund des Spannrings ist es nicht erforderlich, Schrauben oder andere Befestig ungselemente direkt an dem Kupfer-Kontaktelement angreifen zu lassen So ist eine zuverlässige Be- festigung des Kontaktelements möglich, ohne dass lokale Beschädigungen - z B durch Schraubenkopfe beim Festziehen einer Schraube - auftreten können

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

Fig. 1 einen aus dem Stand der Technik bekannten Halter i n

Schnittansicht (a), Vorderansicht (b) und Perspektivansicht (c),

Fi g. 2 einen erfindungsgemaßen Halter in Vorderansicht (a) ,

Schnittansicht (b) und Teilschnittansicht (c), und

Fig. 3 eine Schnittdarstel lung eines Teils einer Lagerbrucke mit dem erfindungsgemaßen Halter

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Halter 11 , der an einer später in Zusammenhang mit Fig. 3 zu beschreibenden Lagerbrücke befestigt werden kann.

Der Halter 11 entspricht hinsichtlich seiner Funktionsweise im Wesentlichen dem oben unter Bezugnahme zum Stand der Technik in Fig. 1 beschriebenen Halter 1. 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 zwischen den beiden Haltern 1 1 eingespannt werden kann. Die Halter 1 1 sind über die Lagerbrücke zueinander zustellbar, so dass der erforderliche Einspanndruck erzeugt werden kann.

Der Halter 11 weist einen Träger 12 und ein Kontaktelement 13 auf, das durch einen Spannring 14 auf dem Träger 12 gehalten ist. Der Träger 12 ist an der Lagerbrücke mit Hilfe von Schrauben 15 angeschraubt.

Der Spannring 14 ist mit Schrauben 16 an dem Träger 12 befestigt und klemmt dadurch das Kontaktelement 13 gegen den Träger 12.

Das Kontaktelement 13 weist eine Ausnehmung 17 auf, die eine Kontaktfläche 18 mit konusförmiger Innenkontur bildet. Auf diese Weise bildet das Kontaktelement 13 einen Hohlkonus in der in der EP 0 596 399 A1 beschriebenen Weise.

Anstelle einer konischen Innenform können auch andere Konturen, wie z.B. eine kugelsegmentartige Innenkontur verwendet werden.

Der Träger 12 besteht in herkömmlicher Weise aus Stahl. Das Kontaktelement 13 hingegen ist massiv aus Kupfer oder einer Kupferlegierung hergestellt. Dies gewährleistet eine hohe Stromübertragung und eine gute Wärmeabfuhr. Aufgrund des durch den Spannring 14 bewirkten flächigen Kontakts zwischen dem Kontaktelement 13 und dem Träger 12 ist sichergestellt, dass der über den Träger 12 eingeleitete Strom auf das Kontaktelement 13 und damit auf den Druckzylinder übertragen werden kann. Ein Achsende 19 des Druckzylinders ist durch eine Strich-Punkt-Linie stilisiert dargestellt.

Fig. 2c) zeigt eine Teilschnittdarstellung entlang der Linie C-C in Fig. 2a). Hier ist ein Zentrierstift 20 erkennbar, mit dem die Relativposition zwischen dem Kontaktelement 13 und dem Träger 12 formschlüssig definiert wird.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt eines Teils einer Lagerbrücke, an der der erfindungsgemäße Halter 1 1 angeschraubt ist. Der in Fig. 3 gezeigten Lagerbrücke ist in der Galvanikanlage koaxial gegenüberliegend eine zweite Lagerbrücke zugeordnet, sc dass dei nicht gezeigte Druckzylinder zwischen den beiden Lager- brücken axial eingespannt werden kann.

Der Halter 11 ist an einem Schaft 30 angeschraubt, der an einer Lagerstelle 31 in bekannter, nicht gezeigter Weise drehend gelagert ist. Gegenüberliegend von dem Halter 11 ist ein Stromübertragungsbereich 32 vorgesehen, in dem wassergekühlte Schleifkohlen 33 den Galvanisierungsstrom in einen Schleifring 34 einleitet, von wo aus der Strom über den Schaft 30 und den Halter 11 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.

Der Schaft 30 ist von Kühlkanälen 35 und 36 durchzogen, durch die Kühlwasser hindurchgepumpt werden kann. Durch diesen Kühlkreislauf wird auch der vordere, den Halter 1 1 tragende Teil des Schafts 30 gekühlt. Da das Kontakt- element 13 eine besonders gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, leitet es die Wärme von der Kontaktfläche 18 ab zu dem Träger 12, von wo die Wärme auf den Schaft 30 übertragen wird. Von dort kann die Wärme zuverlässig mit dem durch die Kühlkanäle 35, 36 gebildeten Kühlkreislauf abgeführt werden.

Der in Fig. 3 gezeigte Aufbau stellt einen Teil einer an sich bekannten Lagerbrücke dar, so dass sich eine weitergehende Beschreibung erübrigt.




 
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