DE10127911B4 - Verfahren zum Herstellen einer Manschette - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Manschette (10) für einen Zylinder einer Druckmaschine, gekennzeichnet durch mehrmaliges Extrudieren eines Materials zum schrittweisen Formen der Manschette (10).

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Manschette für einen Zylinder einer Druckmaschine nach Anspruch 1.
  • Verschiedene Zylinder von Druckmaschinen weisen Beschichtungen auf, die bestimmten Funktionen dienen. Beispielsweise ist beim elektrofotografischen Druck der Bilderzeugungszylinder oder Bebilderungstrommel oft mit einem organischen Photoleiter beschichtet, auf dem die latenten Bilder gespeichert sind. Der Gummituchzylinder, der insbesondere beim Offsetdruck verwendet wird, und die Fixierwalze zum Fixieren des Drucktoners auf dem Bedruckstoff bei einem anderen Druckschritt in der Druckmaschine sind gewöhnlich mit einem Elastomer beschichtet. Von großer Bedeutung zur Vermeidung von Abbildungsfehlern und für die Güte des Druckergebnisses etwa beim elektrofotografischen Druck ist die Ausbildung der Oberfläche der Bebilderungstrommel mit hoher Präzision.
  • Aufgrund von Verschleiß an der Oberfläche der Bebilderungstrommel werden die Bebilderungstrommeln von Zeit zu Zeit ausgewechselt. Die hochpräzise Bebilderungstrommel und der mit dem Auswechseln verbundene Wartungsaufwand sind jedoch kostenaufwendig. Bekannt ist, Bebilderungstrommeln mit beschichteten Manschetten zu versehen, deren Oberfläche die bilderzeugende Aufgabe der Bebilderungstrommel übernimmt. Wenn die Oberfläche verschlissen ist, wird ausschließlich die beschichtete Manschette ausgewechselt, die Bebilderungstrommel bleibt erhalten und wird als Träger der Manschette weiterverwendet. Eine wichtige Anforderung an die beschichtete Oberfläche der Manschette ist, dass diese zur Vermeidung von Druckfehlern beim Druckergebnis nahtlos gefertigt ist und eine hohe geometrische Präzision ihrer Oberfläche aufweist. Nähte entstehen beim Zusammenfügen der Enden der Manschette. Weitere Anforderungen betreffen eine geringe Wanddicke der Manschette und geringe Herstellungskosten. Zur nahtlosen Fertigung werden bei der Beschichtung der Manschettenoberfläche bisher gewöhnlich Elektroformungsverfahren oder Schleudergußverfahren verwendet. Die EP 0 432 958 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Bebilderungszylinders, bei dem ein Zylinderkörper mit Hilfe eines Schleudergußverfahrens ausgebildet wird (Anspruch 4), wodurch ein nahtloser Körper ohne innere Materialspannungen und mit einheitlicher und kohärenter Kornstruktur bereitgestellt wird (Beschreibung, vierter Abschnitt). Bekannt das Elektroformungsverfahren mit Nickel, beispielsweise aus der GB 2051130 A , die einen Druckzylinder beschreibt, der einen Zylinderkörper offenbart, der durch Elektroformung ausgebildete Beschichtungen aus Nickel aufweist (Anspruch 1, Anspruch 3). Ferner offenbart die EP 0 276 958 A2 in Verfahren zum Herstellen eines Aluminiumzylinders mit sehr glatten Oberflächen, mit dem Herstellen eines Aluminiumrohres durch Extrusion und dem Ziehen des Aluminiumrohres durch eine Formeinrichtung, wobei die Formeinrichtung eine Form und einen Bolzen umfasst und die Form einen Öffnungswinkel zwischen 45° und 75° und der Bolzen einen Konuswinkel zwischen 10° und 20° aufweist.
  • Nachteilig bei den vorgenannten Verfahren sind ihre hohen Kosten. Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren bereitzustellen, das kostengünstig dünnwandige auswechselbare Manschetten mit hoher geometrischer Präzision ihrer Oberflächen herstellt.
  • Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Verfahrensmerkmalen nach Anspruch 1. Hierzu wird ein Material zur schrittweisen Formung der Manschette mehrmals extrudiert. Mit diesem Verfahren werden die erfindungsgemäßen Aufgaben auf einfache Weise gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die auswechselbare Manschette kann während des Extrudierens erwärmt werden. Besonders vorteilhaft wird die Außenseite der Manschette mit einer Diamantschleifeinrichtung bearbeitet, wobei Material von der Außenseite der Manschette entfernt und die Oberfläche hochpräzise ausgebildet wird. Eine Variation der Bearbeitung der Außenseite der Manschette besteht in der Anwendung von hohem Druck durch eine Druckrolle, wobei der Außendurchmesser der Manschette angepaßt wird. Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, die Manschette in einer Form anzuordnen und Hochdruck auf die Innenseite der Manschette anzuwenden, wodurch sich der Umfang der Manschette erhöht und die Wanddicke der Manschette zur gewünschten Größe angepaßt wird.
  • Im Folgenden ist die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Darstellung des Extrudiervorgangs beim Extrudieren einer Manschette,
  • 2 eine schematische Darstellung eines Querschnitts einer auswechselbaren Manschette, die von innen ausgedehnt wird.
  • 1 stellt einen Extrudiervorgang einer Manschette 10 mit zwei Extrudierschnecken 20, 20' dar. Die Schraffierung der Extrudierschnecken 20, 20' in 1 deutet eine Schneckenform in deren Innern an. Extrudieren wird gewöhnlich zur Formung von Keramik oder Kunststoff angewendet. Der Extrudierschnecke 20 wird über einen Trichter 25 Aluminium als Materialgrundlage für die Manschette 10 zugeführt, wie durch den senkrechten Pfeil bezeichnet, aus dem die Manschette geformt ist. In der Extrudierschnecke 20 wird das Aluminium unter hohem Druck zu einer Röhrenform geformt und in Richtung des waagerechten Pfeils gefördert. Zur Erleichterung des Formgebungsvorgangs ist das zugeführte Aluminium erwärmt. Das Ergebnis des Extrudiervorgangs der Extrudierschnecke 20 ist die Manschette 10 aus Aluminium mit einer Außenwand 15, wobei die Manschette 10 rechts aus der Extrudierschnecke 20 gefördert wird. Nach diesem ersten Schritt weist die Manschette 10 hohe Toleranzen in Bezug auf ihren Außendurchmesser, Innendurchmesser und der Oberflächenglätte oder Oberflächenrauhigkeit auf. In einem zweiten Schritt wird die Manschette 10 einer zweiten Extrudierschnecke 20' zugeführt. In der zweiten Extrudierschnecke 20' wird die Manschette 10 derart geformt, dass die Werte ihres Außendurchmessers, Innendurchmessers und der Oberflächenglätte oder Oberflächenrauhigkeit in Bezug auf die hohen Anforderungen an die Manschette 10 verbessert werden. Nach Verlassen der Extrudierschnecke 20' ist die Manschette 10 zum Anbringen an einen Zylinder einer Druckmaschine verwendbar oder wird einem weiteren Extrudierschritt zugeführt, der die vorstehenden Werte weiter anpaßt. In der Regel sind drei Extrudierschnecken 20, 20' erforderlich, um die Manschette 10 aus Aluminium geeignet auszuformen. Nach Durchlaufen durch die Extrudierschnecken 20, 20' weist die Manschette 10 eine Wanddicke d = ra, – ri der Außenwand 15 von etwa 300 μm bei einer Toleranz von 10 μm auf. Die Rauhigkeitstiefe als Maß für die Oberflächenglätte oder Oberflächenrauhigkeit liegt unter 0,2 μm. Mit diesen erzielten Werten ist die Manschette 10 für verschiedene Zylinderarten von Druckmaschinen verwendbar. Eine andere Möglichkeit zur Herstellung besteht in einem in Bezug auf die 2 beschriebenen Verfahren. Bei diesem Verfahren wird durch Extrudieren eine Manschette 10 hergestellt, die eine geeignete Oberflächenglätte oder Oberflächenrauhigkeit aufweist. Der Innendurchmesser ist kleiner und die Wanddicke d der Außenwand 15 der Manschette 10 ist größer als in der letztlichen Anwendung für einen Zylinder einer Druckmaschine erforderlich. Die Manschette 10 wird in eine Form 30 eingebracht, welche die Außenoberfläche der Manschette 10 umschließt. Als nächstes wird auf die Innenseite der Manschette 10 ein sehr hoher Druck ausgeübt, wie durch die Kraftpfeile in 2 gezeigt. Die Kraft wird hierbei gleichmäßig auf die Innenseite der Manschette 10 ausgeübt, indem Wasserstoff in den Innenraum der Manschette 10 geleitet und der Wasserstoff ausgedehnt wird. Die Außenseite der Manschette 10 drückt hierbei gegen die Form 30, in welcher sich die Manschette 10 befindet. Als Folge des gesteuerten Wasserstoffdrucks auf die Innenseite der Manschette 10 ändert sich die Wanddicke d und der Innendurchmesser oder Innenradius ri der Außenwand 15 der Manschette 10 zu gewünschten Werten. Der Wasserstoffdruck wird hierbei derart gesteuert, dass stets die gewünschte Wanddicke d und Innenradius ri der Manschette 10 erzielt werden. Ein weiterer Verfahrensschritt sieht das Bearbeiten der Oberfläche der Manschette 10 mit einer Diamantschleifeinrichtung vor, um eine hohe Oberflächenglätte zu erreichen. Dies ist das im englischen Sprachgebrauch verwendete diamond turning, das Diamantschleifen.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Manschette (10) für einen Zylinder einer Druckmaschine, gekennzeichnet durch mehrmaliges Extrudieren eines Materials zum schrittweisen Formen der Manschette (10).
  2. Verfahren zum Herstellen einer Manschette (10) für einen Zylinder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Erwärmen der Manschette (10) während des Extrudierens.
  3. Verfahren zum Herstellen einer Manschette (10) für einen Zylinder nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Extrudieren bis zu einem gewünschten Innendurchmesser ri der Manschette (10), Bearbeiten der Außenseite der Manschette (10) mittels einer Diamantschleifeinrichtung.
  4. Verfahren zum Herstellen einer Manschette für einen Zylinder nach einem der vorigen Ansprüche, gekennzeichnet durch Extrudieren bis zu einem gewünschten Innendurchmesser ri der Manschette (10), Bearbeiten der Außenseite der Manschette (10) mittels wenigstens einer Druckwalze zum Anpassen des Außendurchmessers ra der Manschette (10).
  5. Verfahren zum Herstellen einer Manschette für einen Zylinder nach einem der vorigen Ansprüche, gekennzeichnet durch Anordnen der Manschette (10) in einer Form (30), Anwenden von Hochdruck an der Innenseite der Manschette (10), Ausdehnen des Umfangs der Manschette (10) in der Form (30) zum Anpassen der Wanddicke d der Manschette (10).
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