CN1092105C - 印刷机滚筒 - Google Patents

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Abstract

在一种用于轮转印刷机的滚筒中，通过在滚筒内部充填金属泡沫，达到了具有减振性能以及减轻重量的效果。

Description

印刷机滚筒
本发明涉及一种印刷机滚筒。
已知一些具有不同尺寸的印刷机滚筒或辊，基于其材料使用，它们都具有很大的自重。
这不仅从要使用大量材料的角度来看是不利的，而且由于在制动或加速旋转辊或旋转滚筒时需要消耗大量的能量并且需要花很长的时间，所以这也是不利的。
另外，特别从一些细长滚筒如印版滚筒中得知，所谓的“纸道冲击”引起了径向振动，这及其他等等造成了驱动不平稳以及印刷产品上的振动条纹和印迹中断。
因此，例如根据DE-OS3012060已知一种不易振动的印刷机滚筒，它由多个部件组成并且为了减振在这些部件中使用了具有不同物理性能的材料。
DE4426627A1描述了一种金属复合材料，它具有一种由多孔金属材料构成的核心。
US4341157A公开了一种印刷机滚筒。这种滚筒有空腔，为了减重和减振，在同时得到稳定性的情况下，给该空腔填充了一种减振材料。
本发明的任务在于提供一种具有良好的导热性的用在轮转印刷机上的滚筒。
根据本发明的第一方面，一种用在轮转印刷机上的滚筒或辊，其具有一个管形外壳，其中，为了排出热量，管形外壳的内表面完全与金属泡沫连接在一起。
根据本发明的另一方面，一种用于印刷机的滚筒，其中，滚筒筒体由金属泡沫构成并且是自动成形的。
本发明可获得的优点尤其在于，在同时具有小挠度的情况下，所说的辊或滚筒的重量很轻并且具有减振性能。由于存在空腔，所以得到了良好的减振作用，如对“纸道冲击”的减振作用，而且得到了很轻的重量。因此，可以快速低能量地对滚筒或辊进行加速或减速。尤其是当滚筒是由运动着的纸幅面驱动的导纸辊时，顺畅且不打滑的驱动是有利的。由于其质量小，所以甚至只借助四分之一宽的运动纸幅面就可以无打滑地驱动导纸辊了。
尤其是，该滚筒因采用金属泡沫而具有良好的导热性。
由于含金属的材料具有导热性，所以可以快速地从滚筒中散发出产生的热量。
由于采用了金属泡沫，所以在挠度相同的情况下与通常的滚筒相比可以减小重量以及惯性矩。
在图中示出了本发明的一个实施例，以下将对其进行描述，其中：
图1是根据本发明的第一实施例示意描述的具有一个管形外壳的本发明滚筒的前视图；
图2是根据本发明的第二实施例示意描述的导纸辊的左端的纵截面视图。
一种用于轮转印刷机的滚筒1由两个侧圆盘2、3构成，它们与一个管形外壳4牢固相连。该外壳4例如可以具有50mm～300mm的外半径ra和例如4mm～12mm的壁厚，并且由铁族金属如钢或非铁族金属如铝制成。尤其是，该外壳4的内半径ri与外半径ra之比ri/ra小于等于0.92(即ri/ra≤0.92)。该管形外壳4的内半径ri、外半径ra、长度L和最大挠度umax具有以下关系：
umax＝1.25·10-5(L/ra)3/(1-(ri/ra)4)。
根据此等式，可以从充填有金属泡沫的滚筒1的预定最大挠度umax、长度L和外半径ra推倒出所属的内半径ri。
在滚筒1的外周面上，例如可以安装两个将侧圆盘2、3牢固连接起来的系梁6、7。例如，为了固定可弯曲印版的折弯端部，系梁具有沿滚筒轴向开设的切缝8、9。印版可以被设计成压印版或者如用于橡皮滚筒的带有橡胶层的印版。在侧圆盘2、3的外侧，分别抗转动地安装了轴颈11、12(图1)。在滚筒1内部至少部分地但优选是完全地充填有金属泡沫13，以下将详细描述金属泡沫。
也可以无缝地实现外壳4的结构，例如它被设计成背压滚筒。
根据另一个变型实施例，直径约为80mm～160mm的滚筒具有导纸辊14的尺寸。该导纸辊14具有一个由金属泡沫13制成的圆筒形筒体。在筒体16的顶端侧，分别设有轴套17和球轴承18，一个固定侧座的轴颈19分别插入其中。
筒体16的外壳面21例如被涂上塑料保护层(图2)。
还可以把滚筒1、14分别可转动地支承在一个在侧座22(在图2中只示出了一个)之间固定安装的轴上(未示出)。另外，例如还可以贯通地即彼此固定地把图2所示的两个轴颈11、12连接在一起并且将如上所述的端部可转动地支承在侧座22中。
金属泡沫由一种多孔金属体构成，它例如是根据DE4018360C1通过以下工序生产出来的：
a)生产出一种由至少一种金属粉末如纯铝粉和至少一种气体分离的发泡剂粉末如重量百分比占0.1％的碳酸盐构成的混合物。
b)充分拌匀的粉末混合物通过热压如在60MPa的压力下被加热到约500℃并大约保持30分钟。结果，形成了一种半成品。另外，金属粉末微粒绝大部分通过扩散方式联结起来。现有的压力防止了气体粒子分解。相连的金属微粒包围了发泡剂的气体粒子。
c)如此形成的半成品例如被装入管形外壳4中并被加热到如800℃，此温度高于发泡剂分解温度。半成品因此发泡，如此形成的金属泡沫13充填管形外壳4并与管形外壳4的内表面熔合在一起。
d)随后，冷却内部发泡的滚筒1。孔径为1mm～3mm。
在c)步骤中，半成品也可以无模型即无外壳4地自由起泡。这例如可以通过成型实现。在生产出一个物品如导纸辊14后，对筒体16进行涂覆或涂上保护层。这例如可以通过不染色的人造树脂来实现。
轴套17同样可以借助人造树脂或粘结剂被固定在导纸辊14的顶端侧孔中(图2)。
外壳4优选地由钢制成。金属泡沫13因此具有铁族金属成分。
标记一览表1-滚筒；2-侧圆盘(1)；3-侧圆盘(1)；4-外壳(1)；5-6-系梁(2；3)；7-系梁(2；3)；8-切缝(1)；9-切缝(1)；10-11-轴颈(1)；12-轴颈(1)；13-金属泡沫(1；14)；14-导纸辊；15-16-滚筒筒体(14)；17-轴套(14)；18-球轴承(14)；19-轴颈(14)；20-21-外壳面(16)；22-侧座；ri：外壳内半径；ra：外壳外半径；

Claims (16)

1.一种用在轮转印刷机上的滚筒(1)或辊，它具有一个管形外壳(4)，其特征在于，为了排出热量，管形外壳(4)的内表面完全与金属泡沫(13)连接在一起。
2.一种用于印刷机的滚筒(14)，其特征在于，滚筒筒体(16)由金属泡沫(13)构成并且是自动成形的。
3.如权利要求2所述的滚筒，其特征在于，滚筒筒体(16)的外壳面(21)被涂上了保护层。
4.如权利要求1所述的滚筒，其特征在于，滚筒(1)被设计成橡皮滚筒、印版滚筒或压印滚筒。
5.如权利要求2和3所述的滚筒，其特征在于，滚筒(14)被设计成导纸辊(14)。
6.如权利要求1所述的滚筒，其特征在于，在滚筒(1；14)顶端侧设置有轴套(17)，固定侧座的轴颈(19)插入所述轴套中。
7.如权利要求1所述的滚筒，其特征在于，分别在滚筒(1；14)的顶端侧安装了一个轴颈(11；12)，各轴颈(11；12)抗转动地与滚筒(1；14)相连。
8.如权利要求1所述的滚筒，其特征在于，滚筒(1；14)可转动地支承在一个固定侧座的轴上。
9.如权利要求7所述的滚筒，其特征在于，轴颈(11；12)彼此固定地相连。
10.如权利要求1或2所述的滚筒，其特征在于，金属泡沫(13)由至少一种金属粉末和至少一种气体分离的发泡剂粉末的混合物构成。
11.如权利要求1或2所述的滚筒，其特征在于，金属泡沫(13)由一种多孔的金属体(13)构成。
12.如权利要求1或2所述的滚筒，其特征在于，金属泡沫(13)完全、大部分或部分地由铁族金属构成。
13.如权利要求1或2所述的滚筒，其特征在于，金属泡沫(13)完全或大部分地由非铁族金属构成。
14.一种用于制造设置在轮转印刷机上的滚筒(1；14)或设置在轮转印刷机上的辊的方法，其特征在于，它具有以下步骤：
a)生产一种由至少一种金属粉末和至少一种分离气体的发泡剂粉末构成的混合物；
b)在一个金属粉末微粒绝大部分通过扩散而联结起来的温度下并在一个高到足以防止发泡剂分解的压力下将混合物热压成半成品，从而金属微粒处于紧密的联结状态并表现出对发泡剂的气体粒子的气密封闭；
c)将由此产生的多孔半成品装入一个管形外壳(4)中并将此半成品加热到一个在所用金属熔点温度范围内高于发泡剂分解温度的温度；
d)为了在以后的运行中排出热量，管形外壳(4)的内表面完全与金属泡沫(13)连接在一起，
e)随后冷却如此发泡的滚筒(1；14)，
f)将如此制造的滚筒(1；14)或辊布置在一个轮转印刷机上。
15.如权利要求1所述的滚筒(1)，其特征在于，管形外壳的内半径ri与外半径ra之比(ri/ra)小于等于0.92，即ri/ra≤0.92。
16.一种用在轮转印刷机上的滚筒(1)或辊，它具有一个管形外壳(4)，其特征在于，滚筒内部至少部分地填充有金属泡沫(13)，管形外壳的内半径ri、管形外壳的外半径ra、管形外壳的长度L和管形外壳的最大挠度umax具有以下关系：umax＝1.25·10-5(L/ra)3/(1-(ri/ra)4)
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