-
Die
Erfindung betrifft eine Walze einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Durch
die
DE 199 34 395
A1 ist ein Farbwerk in einer Rotations-Offsetdruckmaschine
im einer Farbauftragswalze bekannt, welche einen aus einem festen,
steifen Material, z. B. aus Stahl bestehenden inneren Kern und eine
Außenschicht
aufweist, wobei die z. B. aus einem Elastomer, insbesondere aus
einem Gummi bestehende Außenschicht
eine Härte
im Bereich zwischen 50 Shore (A) und 100 Shore (A) aufweist, wobei
der insbesondere hohle Kern der Farbauftragswalze z. B. mindestens
einen Kühlflüssigkeitskanal
aufweist, um ein Überhitzen
der Farbauftragswalze während
des Fortdruckbetriebs zu vermeiden.
-
Durch
die
DE 296 09 007
U1 ist eine Walze für
eine Druckmaschine bekannt, wobei eine äußere Schicht dieser Walze aus
einem CFK-Werkstoff besteht.
-
Durch
die
DE 10 2004
014 308 A1 sind Walzen und Zylinder mit einem Stahlkern
für Offset-Druckmaschinen
bekannt, wobei über
dem Walzen- oder Zylinderstahlkern eine Wärme leitende Beschichtung zur
Verteilung lokal auftretender Stahlkernerwärmung vorgesehen ist.
-
Durch
die
DE 196 19 655
A1 ist ein Zylinder mit einer Druckauflage für den Offsetdruck
bekannt, wobei in die Druckauflage eine Wärmeabführunterlage oder mehrere Wärmeabführeinlagen
mit unterschiedlich groben Dicken eingebettet sind, wobei die Wärmeabführeinlage
zum Zylindergrundkörper
hin jeweils einen Wärmeleitweg
ausbildet.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze einer Druckmaschine
zu schaffen, wobei die Walze trotz eines großen Bestandteils aus einem CFK-Material
an ihrer Mantelfläche
durch eine im Innern der Walze angeordnete Kühlung effizient kühlbar ist.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
-
Der
mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht insbesondere darin,
dass die Walze trotz eines großen
Bestandteils aus einem CFK-Material an ihrer Mantelfläche durch
eine im Innern der Walze angeordnete Kühlung effizient kühlbar ist.
Auch ist die Walze im Fall ihrer Ausbildung als eine Filmwalze in einer
48 oder mehr Seiten druckenden Druckmaschine kontrolliert und definiert
rotierbar. Weitere mit der Erfindung erzielbare Vorteile bestehen
darin, dass ein Förderverhalten
der Walze gegenüber
einer konventionellen Walze deutlich verbessert ist, d. h. eine von
der Walze bei ihrer Rotation transportierte Menge an Druckfarbe
oder Feuchtmittel ist im Vergleich zu einer geschlossenen glattwandigen
Mantelfläche bedeutend
größer. Außerdem versprüht die vorgeschlagene
Walze bei ihrer Rotation weniger von der zu transportierenden Druckfarbe
oder dem zu transportierenden Feuchtmittel, sodass der Transport
der durch einen Walzenzug zu transportierenden Druckfarbe oder des
zu transportierenden Feuchtmittels im Vergleich zu einer konventionellen
Walze weniger verlustbehaftet ist. Diese vorteilhafte Wirkung macht sich
insbesondere bei einer Anordnung dieser Walze in einer Druckmaschine
bemerkbar, die mit einer Produktionsgeschwindigkeit von 15 m/s oder
schneller produziert. Durch an der Mantelfläche der vorgeschlagenen Walze
ausgebildete Hohlräume
wird eine für
den Transport von Druckfarbe oder Feuchtmittel wirksame Förderfläche vergrößert, womit
auch eine Wirkfläche
für ein
auf Adhäsion
beruhendes Haftvermögen
der Druckfarbe oder des Feuchtmittels an der Mantelfläche der
Walze vergrößert wird.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
Folgenden näher
beschrieben.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
perspektivische Darstellung einer Walze mit einer Mantelfläche aus
einem Elastomerwerkstoff;
-
2 einen
Ausschnitt aus der Mantelfläche der
in der 1 dargestellten Walze;
-
3 ein
Farbwerk mit einer Walze gemäß 1; 4 eine
gekühlte
Walze;
-
5 bis 10 Ausführungsvarianten
einer aus einem CFK-Material bestehenden Walze gemäß 1.
-
1 zeigt
in einer perspektivischen Darstellung eine Walze 01 mit
einer Mantelfläche 02 aus einem
Elastomerwerkstoff, wobei es sich bei dem Elastomerwerkstoff um
ein natürlich
gewonnenes oder synthetisch hergestelltes Gummi oder um einen Kunststoff,
z. B. ein Polymer oder ein Polyaddukt, insbesondere um Polyurethan,
handelt. Der Elastomerwerkstoff kann in Form einer Beschichtung 03 auf einem
Grundkörper 04 der
Walze 01 aufgetragen sein. Der Elastomerwerkstoff kann
auch ein viskoelastisches Verhalten aufweisen.
-
Die
hier vorgeschlagene Walze 01 ist zur Verwendung in einer
Druckmaschine vorgesehen, insbesondere zur Verwendung in einer z.
B. in einem Offsetdruckverfahren druckenden Rotationsdruckmaschine,
z. B. in einer im Zeitungsdruck oder im Akzidenzdruck verwendeten
Rollendruckmaschine, wobei die Druckmaschine insbesondere ein Farbwerk 11 und
beim Drucken in einem konventionellen Nassoffsetdruckverfahren mit
einem im Druckprozess eingesetzten Feuchtmittel auch ein Feuchtwerk 21 aufweist
(3). Das Farbwerk 11 und/oder das Feuchtwerk 21 besteht
jeweils aus einem vorzugsweise mehrere Walzen aufweisenden Walzenzug, wobei
mindestens eine der Walzen des jeweiligen Walzenzuges als eine vorgenannte
Walze 01 mit einer Mantelfläche 02 aus einem Elastomerwerkstoff ausgebildet
ist. Die Walzen des Farbwerks 11 transportieren aus einem
Farbreservoir 16, z. B. von einem Farbkasten 16 oder
einer Farbwanne 16, Druckfarbe 14 z. B. zu einem
in der Druckmaschine angeordneten Druckwerkszylinder 12,
z. B. Formzylinder 12. Die Walzen des Feuchtwerks 21 transportieren von
einer Feuchtmittelquelle ein Feuchtmittel zu dem in der Druckmaschine
angeordneten Formzylinder 12. Die vorgenannte Walze 01 mit
einer Mantelfläche 02 aus
einem Elastomerwerkstoff kann je nach ihrer Verwendung in der Druckmaschine
z. B. als eine Schöpfwalze
oder als eine Filmwalze oder als eine Übertragswalze oder als eine
Auftragswalze ausgebildet sein, wobei diese Walze 01 durch
ihre Rotation um ihre längs
gerichtete Rotationsachse 06 mit ihrer Mantelfläche 02 je
nach ihrer Verwendung in einem Farbwerk 11 oder in einem
Feuchtwerk 21 Druckfarbe 14 oder das Feuchtmittel
aufnimmt und vorzugsweise in Form eines dünnen, insbesondere gleichmäßigen Fluidfilmes
mit einer Schichtdicke z. B. von weniger als 500 μm weiter
transportiert. Diese Walze 01 ist vorzugsweise durch einen
Antrieb 18, z. B. Motor 18, insbesondere einen
Elektromotor 18, einzeln oder gemeinsam mit einem anderen
Rotationskörper angetrieben.
Sie kann aber auch durch von einem benachbarten Rotationskörper ausgeübte Friktion,
d. h. allein kraftschlüssig
und ohne Verwendung eines formschlüssigen Antriebselementes, angetrieben sein.
-
Die
Walze 01 hat in ihrer Axialrichtung eine Länge L z.
B. im Bereich von 500 mm bis 2.600 mm, insbesondere im Bereich von
1.400 mm bis 2.400 mm, und einen Außendurchmesser D z. B. im Bereich
von 50 mm bis 300 mm, vorzugsweise zwischen 80 mm und 250 mm. Die
Beschichtung 03 mit dem auf dem Grundkörper 04 der Walze 01 aufgetragenen
Elastomerwerkstoff kann eine Schichtdicke S z. B. im Bereich von
1 mm bis 15 mm aufweisen, vorzugsweise zwischen 5 mm und 10 mm.
-
2 zeigt
vergrößert einen
perspektivischen, im Wesentlichen z. B. zumindest annähernd quaderförmigen Ausschnitt
aus der aus dem Elastomerwerkstoff bestehenden Beschichtung 03 der
Walze 01. Da die Beschichtung 03 der Mantelfläche 02 der
Walze 01 homogen ausgeführt
ist, kann der Ort des Ausschnitts auf der Mantelfläche 02 der
Walze 01 beliebig gewählt
werden, solange der Ausschnitt auf der Mantelfläche 02 der Walze 01 allseitig
von dem Elastomerwerkstoff umgeben ist. Ein unmittelbar an eine
Stirnseite der Walze 01 angrenzender Bereich auf der Mantelfläche 02 der
Walze 01 eignet sich daher für den Ort des Ausschnitts weniger.
Der Ausschnitt stellt insbesondere eine für die Mantelfläche 02 repräsentative
Messprobe oder Messfläche dar,
anhand der die aus dem Elastomerwerkstoff bestehende Beschichtung 03 der
Walze 01 mittels eines die Topografie der Messprobe dreidimensional erfassenden
z. B. optischen Messverfahrens genauer untersucht werden kann. Das
Messverfahren führt demnach
an der Messprobe vorzugsweise eine 3D-Oberflächenanalyse durch und ist in
der Lage, das Messergebnis z. B. an einer Anzeigevorrichtung einer
Recheneinheit auch grafisch darzustellen. Ein zur 3D-Oberflächenanalyse
geeignetes Messverfahren ist z. B. mit der am Lehrstuhl für Fertigungstechnologie
der Universität
Erlangen-Nürnberg
(DE) entwickelten Topographie-Analyse-Software
WinSAM gegeben, welches ein Programm in Form eines Surface Analysis
Modul insbesondere für
ein in der Recheneinheit ausgeführtes
Betriebssystem wie Windows NT ist. Den von diesem Programm ausgeführten Berechnungen
liegen z. B. folgende in der Oberflächenphysik bekannten Vorschriften
zugrunde: DIN 4762, DIN 4768, DIN 4771, DIN 4776, DIN EN ISO 4287.
-
Der
in der 2 vergrößert dargestellte
Ausschnitt bildet die der 3D-Oberflächenanalyse zu unterziehende
Messprobe und ist somit nur scheinbar aus der zylindrischen Mantelfläche 02 der
Walze 01 entnommen. Er definiert insbesondere eine Messprobe
mit einer rechteckförmigen,
vorzugsweise quadratischen Grundfläche mit einer Kantenlänge l, wobei die
Kantenlänge
l z. B. im Bereich zwischen 1 mm und 10 mm liegt, vorzugsweise zwischen
4 mm und 6 mm. Zumindest die in Umfangsrichtung der Walze 01 gerichteten
zueinander parallelen Kanten des Ausschnitts verlaufen leicht gewölbt mit
einer vom Außendurchmesser
D der Walze 01 abhängigen Wölbung, wobei
jedoch für
die weitere Betrachtung das Maß der
Wölbung
aufgrund der Größe des Außendurchmessers
D der Walze 01 gegenüber
der in Umfangsrichtung der Walze 01 gerichteten Kantenlänge l des
Ausschnitts vernachlässigbar
sein soll, weil der Außendurchmesser
D der Walze 01 z. B. weit mehr als zehnmal, z. B. fünfundzwanzigmal
bis dreißigmal
größer ist
als die in Umfangsrichtung der Walze 01 gerichtete. Kantenlänge l des
Ausschnitts. Die Vergrößerung ist
z. B. mit einem Faktor von mindestens 10, vorzugsweise 100 oder
mehr erfolgt. Der mit einem Messverfahren untersuchte, vorzugsweise quaderförmige Ausschnitt
aus der Beschichtung 03 hat z. B. eine radial zur Rotationsachse 06 der
Walze 01 gerichtete Tiefe t0 von 1 mm oder weniger, vorzugsweise
zwischen 100 μm
und 500 μm.
Die Tiefe t0 des Ausschnitts ist damit klein im Vergleich zur Schichtdicke
S des Elastomerwerkstoffs, da die Tiefe t0 des Ausschnitts z. B.
deutlich kleiner ist als ein Zehntel, z. B. kleiner als ein Fünfundzwanzigste)
der Schichtdicke S des Elastomerwerkstoffs.
-
3 zeigt
schematisch ein an einen Druckwerkszylinder 12, insbesondere
ein an einen Formzylinder 12 angestelltes Farbwerk 11,
wobei das Farbwerk 11 insbesondere als ein Filmfarbwerk 11 ausgebildet
ist. In dem in der 3 dargestellten Beispiel ist
auch ein Feuchtwerk 21 vorgesehen. Im oberen Bereich des
Filmfarbwerks 11 sind ein Farbduktor 13 und beispielhaft
die zuvor beschriebene, mit einer Mantelfläche 02 aus einem Elastomerwerkstoff
bestehende Walze 01 in der Verwendung als eine Filmwalze 01 vorgesehen.
Als Filmwalze 01 gilt die im Walzenzug des Farbwerks 11 dem
Farbduktor 13 nachfolgende Walze. Die beginnend mit dem
Farbduktor 13 durch das Farbwerk 11 zum Formzylinder 12 zu
transportierende Druckfarbe 14 ist z. B. in einem Farbkasten 16 oder
in einer Farbwanne 16 bevorratet. Der Farbduktor 13 hat
die Aufgabe, aus dieser Bevorratung das Filmfarbwerk 11 mit
einer der Druckarbeit angepassten Farbmenge kontinuierlich, gleichmäßig und
schwankungsfrei zu versorgen. Ein z. B. mit einem Stellelement (nicht
dargestellt) durch eine Fernbetätigung
an den Farbduktor 13 anstellbares Farbmesser (nicht dargestellt)
rakelt vom sich drehenden Farbduktor 13 überschüssig aufgenommene
Druckfarbe 14 ab. Wird durch eine Betätigung des Stellelementes ein
Abstand zwischen dem Farbmesser und dem Farbduktor 13 verändert, entsteht auf
der Mantelfläche
des Farbduktors 13 in Abhängigkeit von dem jeweils eingestellten
Abstand zwischen dem Farbmesser und dem Farbduktor 13 ein mehr
oder weniger starkes Farbprofil. Je nach gewünschter Farbmenge wird mehr
oder weniger Druckfarbe 14 zwischen Farbduktor 13 und
Farbmesser-Lamelle hindurchgelassen bzw. abgerakelt. Die Filmwalze 01 steht
in einem ständigen
direkten Berührungskontakt
zu einer der Filmwalze 01 im Walzenzug nachgeordneten Farbwalze 17 des
Filmfarbwerks 11. Ein zwischen dem Farbduktor 13 und
der Filmwalze 01 bestehender spaltförmiger Abstand a, der sich
in Axialrichtung der Filmwalze 01 erstreckt, ist durch
eine radiale Verschiebung der Filmwalze 01, d. h. durch
ihre veränderbare
Anordnung der Filmwalze 01 in dem Filmfarbwerk 11,
in einem Bereich von z. B. 0 mm bis 2 mm einstellbar und vorzugsweise
auf ca. 0,05 mm eingestellt, wobei der Abstand a nach seiner Einstellung
im Druckbetrieb der Druckmaschine fest ist. Die auf dem Farbduktor 13 mitgeführte Schicht
an Druckfarbe 14, die eine mit dem voreingestellten Abstand
a von 0,05 mm korrespondierende radiale Höhe übersteigt, wird von der rotierenden
Filmwalze 01 permanent abgenommen und an die im Walzenzug
des Farbwerks 11 nachfolgenden Walzen, insbesondere die
Farbwalze 17 übertragen.
Die vom Farbduktor 13 aus dem Farbreservoir 16 aufgenommene
Farbmenge wird also kontinuierlich in der Farbschicht gespalten
und laufend weiter übertragen.
Am Ende des Walzenzuges des Farbwerkes 11 tragen in diesem
Beispiel zwei Farbauftragswalzen 22 Druckfarbe 14 auf
den Formzylinder 12 bzw. auf mindestens eine auf dem Formzylinder 12 angeordnete
Druckform auf. Auf dem Formzylinder 12 sind vorzugsweise
mehrere Druckformen angeordnet, z. B. in dessen Axialrichtung bis
zu sechs Druckformen nebeneinander und/oder in dessen Umfangsrichtung
z. B. zwei Druckformen hintereinander, wobei jede Druckform mit
ihrem jeweiligen Sujet das Druckbild von z. B. genau einer Zeitungsseite druckt.
-
Zum
Bedrucken eines großformatigen
Bedruckstoffes, z. B. einer Materialbahn, insbesondere einer Papierbahn,
mit einer Breite von mehr als 1.000 mm, vorzugsweise von mehr als
1.400 mm, z. B. mit einer Breite zwischen 1.400 mm und 2.400 mm,
insbesondere zur Herstellung eines Druckproduktes mit einer hohen
Auflage oder einer größeren Seitenzahl, z.
B. einer Zeitung mit 48 oder mehr Seiten, ist eine Druckmaschine
erforderlich, deren Walzen und Zylinder eine zumindest der Breite
des Bedruckstoffes entsprechende, große axiale Länge L aufweisen. Walzen und
Zylinder jeweils mit einer großen
axialen Länge
L von z. B. über
1.400 mm sind jedoch insbesondere bei einer hohen Produktionsgeschwindigkeit,
d. h. einer Transportgeschwindigkeit des Bedruckstoffes durch die
Druckmaschine von z. B. 15 m/s und darüber, nicht unproblematisch.
Zum einen neigen Walzen und Zylinder mit einer großen axialen Länge L zum
Schwingen, andererseits weisen derartige Walzen und Zylinder i.
d. R. auch eine relativ große
Masse auf, die im Druckbetrieb bei einem Beschleunigungs- oder Abbremsvorgang
zur Ausbildung eines unerwünschten
Schlupfes mit einer benachbarten Walze oder mit einem benachbarten
Zylinder führen
kann. Zur Herstellung von Druckerzeugnissen mit einer hohen Druckqualität ist eine
derartige Schlupfbildung jedoch zu vermeiden, weshalb derartige
Walzen und Zylinder kontrolliert und definiert, d. h. schlupffrei
zu rotieren sind.
-
Der
Grundkörper 04 einer
Walze 01 mit einer Mantelfläche 02 aus einem Elastomerwerkstoff,
insbesondere einer Filmwalze 01 mit einer Mantelfläche 02 aus
einem Elastomerwerkstoff, besteht z. B. aus einem Metall, insbesondere
einem Stahl, wobei diese Walze 01 insbesondere bei einer
Verwendung in einer mit einer höheren
Produktionsgeschwindigkeit im Bereich von 15 m/s bis 20 m/s produzierenden
Rollendruckmaschine gekühlt
ist. Für
eine Walze 01 mit einer axialen Länge L im Bereich zwischen 1.400
mm und 2.600 mm empfiehlt es sich, aus Gründen der sonst sehr großen Masse
und/oder aus Gründen
der Steifigkeit als Werkstoff für
den Grundkörper 04 der Walze 01 einen
Kunststoff zu verwenden, z. B. einen Faserverbundwerkstoff, vorzugsweise
ein CFK-Material, d. h. einen mit Kohlenstofffasern verstärkten Kunststoff, wobei
in ein Grundmaterial aus einem Kunststoff, d. h. einer Matrix, wobei
die Matrix z. B. aus einem Duromer besteht, insbesondere aus einem
Epoxidharz, mindestens eine Matte aus Kohlenstofffasern eingebettet
wird. Zumeist werden mehrere Lagen von Kohlenstofffasern zur Verstärkung des Grundmaterials
in selbiges eingebettet. Die Faserverbunde werden z. B. durch Wickeln
hergestellt. Die Dichte eines CFK-Materials beträgt zumeist weniger als 20%
von derjenigen eines Stahls, sodass eine aus einem CFK-Material
bestehende Walze 01 eine vergleichsweise geringe Masse
aufweist. Eine Walze 01 mit einem Grundkörper 04 aus
einem CFK-Material lässt
sich jedoch aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des CFK-Material nicht
auf dieselbe Weise zumindest nicht mit derselben Effizienz kühlen wie
eine Walze 01 mit einem Grundkörper 04 aus einem
Wärme leitenden
Stahl. Um eine relativ oberflächennahe
Kühlung
mit einem guten Wärmeübergangskoeffizienten
zu erhalten, wird vorgeschlagen, den Grundkörper 04 einer aus
einem CFK-Material bestehenden Walze 01 zumindest in einem
Bereich nahe ihrer aus einem Elastomerwerkstoff bestehenden Mantelfläche 02 mit
mindestens einer in den Grundkörper 04 eingearbeiteten
Wärmebrücke zu versehen,
sodass an der Mantelfläche 02 der
Walze 01 im Produktionsbetrieb der Druckmaschine entstehende
Prozesswärme
in das Innere der Walze 01 übertragen und dort durch eine
z. B. von einem strömenden
Fluid herbeigeführte
Kühlung
von der Walze 01 abgeführt
werden kann.
-
4 zeigt
beispielhaft eine von einem strömenden
Fluid, z. B. eine Wasser gekühlte
Walze 01, insbesondere Filmwalze 01. Beidseitig
der Walze 01 angeordnete zylindrische Zapfen 26 sind
z. B. in Gestellwänden
der Druckmaschine zumindest drehbeweglich gelagert. Die Zapfen 26 sind
jeweils mit ein zylindrisches Trägerrohr 28 stirnseitig
einfassenden, scheibenförmigen
Deckeln 27 der Walze 01 verbunden. Die Zapfen 26 und
die Deckel 27 sind zumeist aus einem Metall, z. B. aus
einem Stahl gefertigt. Die Deckel 27 bilden zusammen mit
dem sich zwischen ihnen erstreckenden hülsenförmigen Trägerrohr 28 und auf
dem Trägerrohr 28 angeordneten
Schichten den Grundkörper 04 der
Walze 01. Mindestens eine der auf dem Trägerrohr 28 angeordneten
Schichten besteht aus einem CFK-Material. Das Trägerrohr 28 kann aus
Metall, z. B. einem Stahl, oder auch aus einem CFK-Material bestehen.
Der Grundkörper 04 der
Walze 01 weist außenseitig
eine Beschichtung 03 aus einem Elastomerwerkstoff auf,
wobei diese die Schichtdicke S aufweisende Beschichtung 03 (1)
die am Transport einer Druckfarbe 14 oder eines Feuchtmittels
beteiligte Mantelfläche 02 der
Walze 01 bildet, wobei sich der auf dem Trägerrohr 28 angeordnete
Schichtaufbau sowie die Beschichtung 03 aus dem Elastomerwerkstoff über die
gesamte axiale Länge
L der Walze 01 oder nur über einen Teil dieser Länge L erstrecken
kann.
-
An
zumindest einem der Zapfen 26 der Walze 01 ist
vorzugsweise in dessen Zentrum z. B. durch eine Bohrung eine Zufuhr 29 eines
Kühlmediums
zur Walze 01 vorgesehen, z. B. eines strömenden Fluids, insbesondere
von Wasser, wobei das Kühlmedium die
Walze 01 entlang einer Leitung 31 z. B. zunächst axial
durchströmt
und dann z. B. im Wesentlichen über
mindestens eine vorzugsweise in einem der Deckel 27 ausgeführte Radialbohrung 32 in
den auf dem Trägerrohr 28 angeordneten
Schichtaufbau eingeleitet wird, um dann über eine weitere vorzugsweise
in dem anderen Deckel 27 ausgeführte Radialbohrung 33 und
den an diesem Deckel 27 ausgebildeten Zapfen 26 an
einer Austrittsöffnung 34 aus
der Walze 01 abgeleitet zu werden. Zufuhr 29 und
Austrittsöffnung 34 für das Kühlmedium
können
entweder an derselben Stirnseite der Walze 01, z. B. an
der Bedienungsseite der Druckmaschine, oder an entgegengesetzten
Stirnseiten der Walze 01 angeordnet sein, wobei die Zufuhr 29 und
die Austrittsöffnung 34 z.
B. mit einem die Durchflussmenge und/oder die Durchflussgeschwindigkeit
und/oder die Temperatur des Kühlmediums
regelnden Temperierungssystem (nicht dargestellt) verbunden sind.
In dem auf dem Trägerrohr 28 angeordneten
Schichtaufbau befindet sich vorzugsweise mindestens ein von dem
Kühlmedium durchströmter Kanal 36,
wobei der mindestens eine Kanal 36 das zylindrische Trägerrohr 28 z.
B. spiralförmig
umläuft
oder im Schichtaufbau parallel zur axialen Länge L der Walze 01 angeordnet
ist.
-
Ausführungsvarianten
des auf dem Trägerrohr 28 angeordneten
Schichtaufbaus sowie der vorzugsweise mehreren in dem Schichtaufbau
angeordneten Kanäle 36 sind
in den 5 bis 10 jeweils in einem Längsschnitt
und in einem zugehörigen Querschnitt
dargestellt.
-
5 zeigt
ausschnittsweise eine Filmwalze 01, bei der der Schichtaufbau
aus mehreren Lagen 37; 38 besteht, wobei jeweils
eine der Lagen 37 aus einem CFK-Material und eine andere
Lage 38 aus einem Wärme
leitenden Werkstoff einander abwechselnd angeordnet sind. Jede der
Lagen 38 aus dem Wärme
leitenden Werkstoff besteht z. B. aus einem Geflecht 38 aus
einem Metall, z. B. aus Kupfer oder einem Eisenwerkstoff, wobei
dieses Geflecht 38 im Herstellprozess der aus einem CFK-Material
bestehenden Filmwalze 01 kontinuierlich eingearbeitet wird.
In dem in der 5 gezeigten Beispiel sind ausgehend
von einem vom Kühlmedium
durchströmten Trägerrohr 28 der
Filmwalze 01 zunächst
eine Lage 38 aus dem Wärme
leitenden Werkstoff und darauf koaxial eine Lage 37 aus
dem CFK-Material, worauf wieder koaxial eine weitere Lage 38 aus
dem Wärme leitenden
Werkstoff angeordnet ist. Bis zur äußeren, aus dem Elastomerwerkstoff
bestehenden Beschichtung 03 des Grundkörpers 04 der Filmwalze 01 folgen
so koaxial übereinander
jeweils abwechselnd z. B. vier Lagen 38 aus dem Wärme leitenden
Werkstoff und vier Lagen 37 aus dem CFK-Material. Die Lagen 38 aus
dem Wärme
leitenden Werkstoff bilden auf diese Weise jeweils eine Wärmebrücke zwischen den
aus einem CFK-Material bestehenden Lagen 37 aus.
-
6 zeigt
gleichfalls wie die 5 ausschnittsweise eine Filmwalze 01,
bei der der Schichtaufbau aus mehreren Lagen 37; 38 besteht, wobei
jeweils eine der Lagen 37 aus einem CFK-Material und eine
andere Lage 38 aus einem Wärme leitenden Werkstoff einander
abwechselnd angeordnet sind. Im Unterschied zur 5 ist
bei der Ausführungsvariante
gemäß der 6 eine
wesentliche dickere Lage 37 aus dem CFK-Material vorgesehen, worauf in der zuvor
beschriebenen Weise einige Lagen 37; 38 aus dem
Wärme leitenden
Werkstoff und aus CFK-Material koaxial übereinander bis zur äußeren, aus
dem Elastomerwerkstoff bestehenden Beschichtung 03 des
Grundkörpers 04 der
Filmwalze 01 folgen.
-
7 zeigt
eine Filmwalze 01 nach der Ausführungsvariante gemäß der 6,
wobei zumindest in einer der aus dem CFK-Material bestehenden Lagen 37 zumindest
ein das Trägerrohr 28 spiralförmig umlaufender
Kanal 36 für
den Durchfluss des Kühlmediums
angeordnet ist. Da der mindestens eine Kanal 36 zwischen
zwei aus dem Wärme
leitenden Werkstoff bestehenden Lagen 38 angeordnet ist,
besteht in dieser Ausführungsvariante
eine gute Kühlwirkung
hinsichtlich der von der Mantelfläche 02 der Walze 01 abzuführenden
Prozesswärme.
-
8 zeigt
gleichfalls eine Filmwalze 01 nach der Ausführungsvariante
gemäß der 6,
wobei zumindest in einer der aus dem CFK-Material bestehenden Lagen 37 in
Form einer linearen Durchführung
zumindest ein den Schichtaufbau der Filmwalze 01 axial
durchsetzender Kanal 36 für den Durchfluss des Kühlmediums
angeordnet ist. Auch hier ist der mindestens eine Kanal 36 zwischen
zwei aus dem Wärme
leitenden Werkstoff bestehenden Lagen 38 angeordnet.
-
9 zeigt
eine Filmwalze 01, die der Ausführungsvariante gemäß der 6 ähnlich ist,
wobei jedoch koaxial um das Trägerrohr 28 herum
vorzugsweise nur aus dem CFK-Material
bestehende Lagen 37 angeordnet sind, wobei zumindest in
einer dieser Lagen 37 zumindest ein das Trägerrohr 28 spiralförmig umlaufender
Kanal 36 für
den Durchfluss des Kühlmediums
angeordnet ist. Der mindestens eine spiralförmig umlaufende Kanal 36 ist
nahe an der Mantelfläche 02 der
Walze 01 angeordnet und weist vorzugsweise einen vergleichsweise
geringen Durchmesser D36 sowie eine geringe Steigung s36 auf, um
die Steifigkeit der zu einem beträchtlichen Teil aus dem CFK-Material
bestehenden Filmwalze 01 möglichst wenig zu beeinträchtigen
und um eine möglichst
homogene Kühlung
in dem der Mantelfläche 02 der
Walze 01 nahen Bereich zu erhalten.
-
10 zeigt
eine der 9 ähnliche Ausführungsvariante
der Filmwalze 01, wobei zumindest in einer der aus dem
CFK-Material bestehenden Lagen 37, vorzugsweise in einer
der der Mantelfläche 02 der Walze 01 nahen
Lagen 37, zumindest ein den Schichtaufbau der Filmwalze 01 axial
durchströmender
Kanal 36 für
den Durchfluss des Kühlmediums angeordnet
ist. Bei den Ausführungsvarianten
der Filmwalze 01 gemäß der 9 oder 10 kann
im Schichtaufbau der Filmwalze 01 jedoch auch zumindest
eine Lage 38 aus dem Wärme
leitenden Werkstoff vorgesehen sein.
-
- 01
- Walze,
Filmwalze
- 02
- Mantelfläche
- 03
- Beschichtung
- 04
- Grundkörper
- 05
-
- 06
- Rotationsachse
- 07
-
- 08
-
- 09
-
- 10
-
- 11
- Farbwerk,
Filmfarbwerk
- 12
- Druckwerkszylinder,
Formzylinder
- 13
- Farbduktor
- 14
- Druckfarbe
- 15
-
- 16
- Farbreservoir,
Farbkasten, Farbwanne
- 17
- Farbwalze
- 18
- Antrieb,
Motor, Elektromotor
- 19
- Druckwerkszylinderantrieb,
Elektromotor
- 20
-
- 21
- Feuchtwerk
- 22
- Farbauftragswalze
- 23
-
- 24
-
- 25
-
- 26
- Zapfen
- 27
- Deckel
- 28
- Trägerrohr
- 29
- Zufuhr
- 30
-
- 31
- Leitung
- 32
- Radialbohrung
- 33
- Radialbohrung
- 34
- Austrittsöffnung
- 35
-
- 36
- Kanal
- 37
- Lage
aus CFK-Material
- 38
- Lage,
Geflecht
- D
- Außendurchmesser
(01)
- L
- Länge (01)
- S
- Schichtdicke
(01)
- a
- Abstand
- l
- Kantenlänge
- D36
- Durchmesser
- s36
- Steigung
(36)
- t0
- Tiefe