DE102011122146B4

DE102011122146B4 - Verfahren zur Aufbereitung eines Magnet- oder Druckzylinders einer Stanz- oder Druckmaschine und durch das Verfahren aufbereiteter Magnet- oder Druckzylinder

Info

Publication number: DE102011122146B4
Application number: DE201110122146
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Borker Klaus De
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2011-12-22
Publication date: 2013-10-31
Anticipated expiration: 2031-12-23
Also published as: DE102011122146A1

Abstract

Verfahren zur Aufbereitung eines Magnet- oder Druckzylinders (1) einer Stanz- oder Druckmaschine, der eine beschädigte Oberfläche aufweist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
– Abtragen der beschädigten Oberfläche des Magnet- oder Druckzylinders (1),
– Aufbringung einer aus einem Feststoff (2) und einem Bindemittel (3) bestehenden Verbundschicht (4), wobei nach dem Abtragen der beschädigten Oberfläche des Magnet- oder Druckzylinders (1) zunächst mindestens eine Bohrung oder Nut in den Magnet- oder Druckzylinder (1) eingebracht wird, in die jeweils ein Teil oder ein Ende eines den Feststoff (2) der Verbundschicht (4) bildenden Drahtes oder Geflechts eingefügt wird,
– nach erfolgter Aushärtung der Verbundschicht (4), Abtragung des Magnet- oder Druckzylinders (1) bis auf sein Sollmaß (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung eines Magnet- oder Druckzylinders einer Stanz- oder Druckmaschine und einen durch das Verfahren aufbereiteten Magnet- oder Druckzylinder.
Magnet- oder Druckzylinder der hier betroffenen Art werden insbesondere in Stanz- oder Druckmaschinen eingesetzt. Sie dienen beispielsweise dazu, Etiketten zu bedrucken oder auf einem Trägerpapier aufgeklebte Etikettenrohlinge zu stanzen, ohne dabei das unter den Etikettenrohlingen vorhandene Trägerpapier zu beschädigen. Damit kann gewährleistet werden, dass die auf diese Weise erzeugten Etiketten vom Trägerpapier abgelöst werden können. Da das Trägerpapier zusammen mit den darauf angeordneten Etikettenrohlingen oft weniger als 1 mm stark ist, müssen bei der Verarbeitung innerhalb der Stanz- oder Druckmaschine sehr enge Toleranzen eingehalten werden. Dies trifft ganz besonders auf den Magnet- oder Druckzylinder zu. Der Aufbau einer Stanzeinheit innerhalb der Stanz- oder Druckmaschine besteht aus einem Magnet- oder Druckzylinder, der eine Vielzahl über seinen Umfang verteilter Magnete aufweist, die zusammen mit Polblechen auf einem Grundkörper fixiert sind, wobei an den Stirnseiten des Magnetzylinders im Unterschied zu Druckzylindern jeweils ein Laufring vorhanden ist, mit dem der Magnetzylinder an einem korrespondierenden Gegendruckzylinder drehbar anliegt.
Bei dem auch bei Druckzylindern vorhandenen Gegendruckzylinder handelt es sich in der Regel um einen stabilen Vollstahl-Zylinder, der durchgehärtet ist oder zumindest eine gehärtete Oberfläche aufweist. Er läuft synchron zum Magnet- oder Druckzylinder und mit entgegengesetzter Drehrichtung. Häufig wird der Magnet- oder Druckzylinder sogar direkt durch den Gegendruckzylinder angetrieben. Gegendruckzylinder und Magnet- oder Druckzylinder sind ferner über geeignete Wälzlager in einem Rahmen der Stanz- oder Druckmaschine gelagert. Bei dem eingangs erwähnten Stanzen der Etikettenrohlinge wird zwischen Magnet- oder Druckzylinder und Gegendruckzylinder ein Stanzblech eingesetzt, das eine Stanzgeometrie aufweist.
Die Magnet- oder Druckzylinder unterliegen in ihrem Einsatz vielfältigen Belastungen, wie sie beispielsweise durch häufiges Auflegen und Abnehmen der Stanzbleche oder durch Reinigungen entstehen, sodass es zu Beschädigungen der Magnetoberfläche kommen kann. Diese Beschädigungen können jedoch dazu führen, dass die Magnet- oder Druckzylinder wegen der geforderten hohen Präzision nicht mehr verwendbar sind. In der Regel ist bei einer Beschädigung des Magnet- oder Druckzylinders unmittelbar ein kompletter Austausch erforderlich, weil eine Reparatur der Magnet- oder Druckzylinder starken Einschränkungen unterliegt. So ist ein bestimmter Durchmesserbereich festgelegt, den ein Magnet- oder Druckzylinder nicht unter- beziehungsweise überschreiten darf, um die vorgesehene Aufgabe mit der nötigen Präzision erfüllen zu können. Weicht der Magnet- oder Druckzylinder zu stark von der Durchmesservorgabe ab, muss er durch einen neuen Magnet- oder Druckzylinder ersetzt werden. Dies ist aufwendig und kostenintensiv.
Extrem gering ist die zulässige Abweichung im Bereich des sogenannten „Spaltmaßes”, das heißt, des Abstandes, den die Magnetoberfläche des Zylinders zum Gegendruckzylinder aufweisen darf. Ein häufiges Nennmaß ist hierbei zum Beispiel 0,48 mm, mit einer zulässigen Abweichung von wenigen hundertstel Millimeter.
Da beim Stanzen hohe Kräfte erforderlich sind, muss die Oberfläche des Magnet- oder Druckzylinders zudem auch auf kleiner Fläche sehr widerstandsfähig gegen punkt- und linienförmige Belastungen sein.
Die Reparaturmöglichkeiten für defekte Magnet- oder Druckzylinder beschränken sich gegenwärtig in der Praxis auf drei Möglichkeiten:

1. Nachschleifen des Magnetzylinders im Bereich seiner Laufringe und der Magnetoberfläche, wenn dadurch die Beschädigungen weggeschliffen werden können, also nicht zu tief sind und die Durchmessertoleranz nicht unterschritten wird. Ein Nachschleifen kommt häufig nur dann in Frage, wenn die Durchmessertoleranz des Magnetzylinders an der oberen Grenze liegt.
2. Der Magnet- oder Druckzylinder wird mit neuen Laufringen ausgerüstet und anschließend auf das Sollmaß geschliffen.
3. Der Magnet- oder Druckzylinder wird so weit abgeschliffen, bis er um eine Durchmesserstufe kleiner ist. Da dadurch der Abrollumfang kürzer wird (beispielsweise um circa 3 mm bei einer Standard-Verzahnung von 1/8'' c. p.), ist der Magnet- oder Druckzylinder für den ursprünglichen Zweck nicht mehr einsetzbar. Außerdem birgt dieses Verfahren die Gefahr, dass die Oberfläche zerstört wird. Bei einem Schleifvorgang, der eine Materialabtragung von mehr als 1 mm des Durchmessers mit sich bringt, kann das verbleibende Restmaterial zu dünn werden und bei Belastung brechen, da sich in den Magnetreihen Hohlräume befinden.

Da die gegenwärtig im Einsatz befindlichen Reparaturverfahren nicht befriedigend sind, bleibt bei einer Beschädigung des Magnet- oder Druckzylinders häufig nur dessen Verschrottung übrig.
Eine Reparatur eines beschädigten Magnet- oder Druckzylinders ist auch mit an sich gängigen Verfahren, wie Metallaufspritzen, nicht möglich. Der Magnet- oder Druckzylinder besteht aus einem Grundkörper aus rostfreiem Stahl, der über den Umfang verteilt mit mehreren Stegen ausgestattet ist. Zwischen diesen Stegen sind jeweils Magnete angeordnet, die aus harten, bruchempfindlichen Magnetwerkstoffen mit dazwischen liegenden Polblechen bestehen. Zur Vereinfachung der Montage sind die Polbleche lose auf Messingstäben aufgereiht. Die Magnete sind mit ausgehärtetem Zweikomponentenkleber mit dem Grundkörper verklebt. Dieser Kleber, also im weiteren Sinne Kunststoff, füllt die Lücken aus, die zwischen den Stegen und den Magnetreihen vorhanden sind.
Ein Aufspritzen von flüssigem Metall, wie beim Flammspritzverzinken, versagt hier, weil durch die hohen Temperaturen der Kleber zersetzt werden würde. Zudem könnte das Metall auf den Kleber- und Magnetbestandteilen nicht haften. Eine Lack- beziehungsweise Kunststoffschicht, die normalerweise verhältnismäßig weich ist, kann wegen der erforderlichen Härte der Oberfläche ebenfalls nicht zum Einsatz kommen.
An eine gegebenenfalls erfolgende Beschichtung des Magnet- oder Druckzylinders werden nämlich sehr hohe Anforderungen gestellt. So sollte die Beschichtung eine geringe Stärke aufweisen, um die Magnetkraft nicht zu stark abzuschwächen. Zudem ist eine hohe Widerstandskraft gegen die auftretenden (punkt- und linienförmigen) Belastungen beim Stanzen gefordert. Darüber hinaus muss die Beschichtung eine gute Verträglichkeit mit den Materialien des magnetisches Feldes aufweisen, sollte optimal haften und keine magnetischen Anteile aufweisen, die unter Umständen die Haftkraft des Magnet- oder Druckzylinders beeinflussen könnten.
Aus der DD 206 905 A3 geht beispielsweise eine Formmasse zur Instandsetzung von Druckzylindern hervor, die aus einem niedrigviskosen Epoxydharz, einem Härter und einem Füllstoff besteht. Der Füllstoff soll nach dem Offenbarungsgehalt der Schrift ein Graphit/Siliciumdioxidpulver enthalten, um das Haftvermögen der Formmasse insgesamt zu verbessern und trotz hoher Verschleiß- sowie Druck- und Schlagfestigkeit eine gute Bearbeitung zu ermöglichen. Die Einbringung eines Füllstoffes in die Formmasse bedingt jedoch eine Verteilung des Füllstoffes innerhalb der Formmasse, sodass ein fester Zusammenhang oder eine einheitliche Struktur der Formmasse damit nicht erreicht werden kann, sondern eher eine Verfestigung beziehungsweise Stabilisierung.
Die DE 43 20 069 A1 betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Reparatur von Druckzylindern durch thermische Spritzbeschichtung in einem in die Druckmaschine eingebauten Zustand.
Hierzu muss zunächst parallel zum Druckzylinder eine Kreuzschlittentraverse in die Druckmaschine eingebaut werden, woran sich eine Abarbeitung des Druckzylinders auf einen Grunddurchmesser anschließt. Nach dem Entfetten, Strahlen zum Aufrauhen der Oberfläche und Vorwärmen der Zylinderoberfläche erfolgt das thermische Spritzen einer Beschichtung des Druckzylinders, die nach einem Glätten versiegelt werden muss.
Nachteilig ist hierbei einerseits der hohe energetische Aufwand zur Aufarbeitung des Druckzylinders und andererseits die Gefahr von verbleibenden Verunreinigungen in der Druckmaschine, die den nachfolgenden Druckprozess negativ beeinflussen können. Darüber hinaus bedeutet der Einbau einer Kreuzschlittentraverse in die Druckmaschine einen zusätzlichen Aufwand.
Schließlich wird in der DE 103 03 178 A1 ganz allgemein eine Druckmaschine beschreiben, die einen Druckzylinder und einen Gegendruckzylinder aufweist, wobei der Druckzylinder über an seinem Umfang angeordnete Magnete verfügt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Aufbereitung eines beschädigten Magnet- oder Druckzylinders anzugeben, das es bei Einhaltung der erforderlichen Festigkeitsparameter sowie der magnetischen Feldstärke ermöglicht, das erforderliche Sollmaß des Magnet- oder Druckzylinders nicht zu unterschreiten beziehungsweise zu überschreiten. Es ist ferner ein Magnet- oder Druckzylinder bereitzustellen, der durch das Verfahren aufbereitet wurde.
Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1, 11 und 12.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der sich jeweils anschließenden Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufbereitung eines Magnet- oder Druckzylinders einer Stanz- oder Druckmaschine, der eine beschädigte Oberfläche aufweist, ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:

– Abtragen der beschädigten Oberfläche des Magnet- oder Druckzylinders,
– Aufbringung einer aus einem Feststoff und einem Bindemittel bestehenden Verbundschicht, wobei nach dem Abtragen der beschädigten Oberfläche des Magnet- oder Druckzylinders zunächst mindestens eine Bohrung oder Nut in den Magnet- oder Druckzylinder eingebracht wird, in die jeweils ein Teil oder ein Ende eines den Feststoff der Verbundschicht bildenden Drahtes oder Geflechts eingefügt wird,
– nach erfolgter Aushärtung der Verbundschicht, Abtragung des Magnet- oder Druckzylinders bis auf sein Sollmaß.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Verbundschicht einen Feststoff aufweist, der die nötige Härte und Festigkeit mit sich bringt. Da der Feststoff vorzugsweise direkt auf dem Magnet- oder Druckzylinder aufliegt, wird eine eingeleitete Kraft direkt auf die Magnet- oder Druckzylinderoberfläche geführt. Durch die Verbundschicht entsteht auf diese Weise eine zusammenhängende, harte Oberfläche, die der Druck- oder Stanzkraft problemlos standhält.
Das Bindemittel der Verbundschicht führt darüber hinaus zu einer zuverlässigen Versiegelung der Oberfläche, so dass insgesamt eine glatte Oberfläche des Magnet- oder Druckzylinders entsteht.
Eine besondere Eigenschaft eines so aufgearbeiteten Magnet- oder Druckzylinders ist das Aussehen seiner Oberfläche, denn die Magnetreihen sind nicht mehr oder nur noch in geringem Maße zu sehen.
Wird darüber hinaus nach dem Abtragen der beschädigten Oberfläche des Magnet- oder Druckzylinders mindestens eine Bohrung oder Nut in den Magnet- oder Druckzylinder eingebracht, in die jeweils ein Teil oder ein Ende eines den Feststoff der Verbundschicht bildenden Drahtes oder Geflechts eingefügt wird, so stellt dies einen besonderen Vorzug der Erfindung dar.
Als Feststoff kann gemäß diesem Vorschlag beispielsweise ein Draht, eine Glasfaser, eine Kohlefaser, Kevlar beziehungsweise ein Gewebe aus diesen Stoffen zum Einsatz kommen. Metalldraht weist bedingt durch den Herstellungsprozess („Kaltziehen”) in der Regel mindestens die gleiche Härte der Oberfläche auf, wie ein unbeschichteter Magnet- oder Druckzylinder, so dass Draht nicht nur hinsichtlich der einfachen Verarbeitung, sondern auch mit Hinblick auf die zu erreichende Oberflächenhärte von wesentlichem Vorteil ist.
Darüber hinaus kann zum Beispiel die Einbringung einer Textur, wie eines in den Draht eingestanzten Musters, eine bessere Verbindung mit dem Bindemittel ergeben. Ebenso kann der Draht eine Abflachung aufweisen, so dass sich eine größere Auflagefläche des Drahtes gegenüber einem runden Draht ergibt.
Eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens geht dahin, dass tiefere Beschädigungen des Magnet- oder Druckzylinders vor dem Abtragen der Oberfläche mit einem Stoffeintrag befällt werden. Als Stoffeintrag kann dabei eine Spachtelmasse zum Einsatz kommen. Diese Vorgehensweise verhindert eine extrem starke Abtragung des Magnet- oder Druckzylinders.
In diesem Zusammenhang geht ein weiterer Lösungsvorschlag der Erfindung dahin, dass mindestens eine Bohrung oder Nut an den stirnseitigen Enden der Arbeitsfläche des Magnet- oder Druckzylinders eingebracht wird. Dadurch wird die Stanz- oder Druckfläche des Magnet- oder Druckzylinders nicht beeinträchtigt und es ergibt sich der Vorteil einer Fixierungsmöglichkeit des Drahtes oder des Geflechts in der Bohrung oder in der Nut.
Eine erfindungsgemäße Weiterbildung besteht darüber hinaus darin, dass die durch die Abtragung entstandene Oberfläche des Magnet- oder Druckzylinders ein Untermaß aufweist und vor Aufbringung der Verbundschicht gereinigt und/oder aufgerauht wird.
Zum Aufrauhen kann beispielsweise ein Sandstrahlverfahren und für die Reinigung ein Waschverfahren und/oder eine Entfettung vorgesehen werden. Die Wahl der Mittel richtet sich dabei nach der Oberflächenqualität des Magnet- oder Druckzylinders.
Die Aufbringung des Feststoffes kann in vorteilhafter Weise erfolgen, indem der Feststoff in Form eines Drahtes oder Geflechts vor, während oder nach der Aufbringung des Bindemittels um den Magnet- oder Druckzylinder gewickelt und in das Bindemittel eingebettet wird, sodass dadurch die Verbundschicht entsteht.
Das Verfahren nach der Erfindung geht auch dahin, dass der Magnet- oder Druckzylinder nach der Aufbringung der Verbundschicht zunächst ein Übermaß aufweist. Dieses Übermaß ist erforderlich, um anschließend eine Abtragung auf ein Sollmaß mittels eines spanenden Verfahrens durchführen zu können. Schleifen bietet sich hierbei in vorteilhafter Weise an.
Um zusammenfassend ein Beispiel für das erfindungsgemäße Verfahren zu geben, wird nachfolgend die Bearbeitung des Magnet- oder Druckzylinders unter Verwendung eines Stahldrahtes beschrieben:
Zunächst wird der zuvor abgeschliffene und ein Untermaß aufweisende Magnet- oder Druckzylinder mit je einer Bohrung oder mit einer Nut an seinen Stirnseiten, also an den Enden seiner Arbeitsfläche, versehen, wobei die Bohrungen beispielsweise einen Durchmesser von 1,5 mm aufweisen. Auf die Magnet- oder Druckzylinderoberfläche wird nun flächig das Bindemittel, bei dem es sich um einen Klebstoff oder ein Kunstharz handeln kann, aufgebracht.
Alternativ kann das Bindemittel auch zusammen mit dem Draht oder nach Aufbringung des Drahtes hinzugefügt werden.
Der Anfang des Drahtes wird nun in eine der Bohrungen gesteckt und darin fixiert, was mit einem kleinen Bolzen oder einer Spannhülse erfolgen kann. Darauf folgend wird der Magnet- oder Druckzylinder fortlaufend gedreht und dabei nach und nach mit dem Draht umwickelt.
Der Draht kann, sobald der Magnet- oder Druckzylinder vollständig umwickelt ist, abgetrennt und das entstandene Ende in die zweite Bohrung gesteckt werden, wo der Draht ebenfalls fixiert wird. Der auf diese Weise bearbeitete Magnet- oder Druckzylinder weist einen Durchmesser mit Übermaß auf.
Sobald das Bindemittel ausgehärtet ist, wird der Magnet- oder Druckzylinder schließlich auf das Sollmaß reduziert, was mittels eines spanenden Verfahrens erfolgt. Der Draht in der Wicklung ist insgesamt so stabil, dass es ohne Weiteres möglich ist, ihn bis auf die Hälfte seines Durchmessers oder darüber hinaus abzutragen.
Ein erfindungsgemäßer Magnetzylinder mit einer Vielzahl über seinen Umfang verteilter Magnete, die normalerweise durch Polbleche getrennt auf einem Grundkörper angeordnet sind, wobei an den Stirnseiten des Magnetzylinders jeweils ein Laufring vorhanden ist, mit dem der Magnetzylinder an einem korrespondierenden Gegendruckzylinder der Stanz- oder Druckmaschine drehbar anliegt und der durch das zuvor beschriebene Verfahren aufbereitet wurde, weist nach der Erfindung eine Schichtdicke der aufgebrachten, fertig bearbeiteten Verbundschicht auf, die weniger als 0,5 mm beträgt.
Ebenso verfügt ein Druckzylinder nach der Erfindung über eine Vielzahl über seinen Umfang verteilte Magnete, die durch Polbleche auf einem Grundkörper fixiert sind und wird durch das zuvor beschriebene Verfahren aufbereitet, wobei von Bedeutung ist, dass auch bei einem derartigen Druckzylinder die Schichtdicke der aufgebrachten, fertig bearbeiteten Verbundschicht weniger als 0,5 mm beträgt.
Durch die geringe Dicke der Schicht von unter 0,5 mm wird die Magnetkraft nur unwesentlich geschwächt und reicht daher für nahezu jede denkbare Anwendung aus, so dass hierin ein wesentlicher Vorteil der Erfindung zu sehen ist. Dies gilt insbesondere, wenn nichtmagnetische Werkstoffe verwendet werden, wie beispielsweise ein Draht aus austenitischem, rostfreiem Edelstahl.
Wie im Zusammenhang mit der Beschreibung des Verfahrens bereits ausgeführt wurde, sind die als Feststoff einsetzbaren Werkstoffe vielfältig und können beispielsweise Glasfasern oder Kohlefasern seien, beziehungsweise aus einem metallischen Rund- oder Flachdraht oder aus einem Geflecht bestehen, das aus einem oder mehreren der genannten Stoffe zusammengesetzt ist. Insbesondere mit metallischen Werkstoffen als Feststoff können sehr vorteilhafte Wirkungen erzielt werden, da die Härte der Oberfläche des Magnet- oder Druckzylinders optimal ist.
Als Bindemittel kann gemäß einem weiterführenden Vorschlag ein Klebstoff oder ein Kunstharz zum Einsatz kommen. Von Bedeutung ist dabei, dass eine Aushärtung nach der Verarbeitung erfolgt und das Bindemittel anschließend abgetragen werden kann. Dem Fachmann stehen hierfür neben den genannten Beispielen zahlreiche Möglichkeiten zur Verfügung.
Eine Besonderheit der hier in Rede stehenden Magnet- oder Druckzylinder besteht ferner darin, dass die einzelnen Magnete in Längsrichtung des Magnet- oder Druckzylinders betrachtet in Reihen parallel zur Langsachse des Magnet- oder Druckzylinders angeordnet sind. Diese Reihen werden bei der Überarbeitung von der Reparaturschicht verschlossen. Somit weist ein aufgearbeiteter Magnet- oder Druckzylinder nach der Erfindung eine andere Oberfläche auf, als ein unbearbeiteter Magnet- oder Druckzylinder. Darüber hinaus sind bei dem Magnet- oder Druckzylinder Stege an der Außenmantelfläche seines Grundkörpers vorhanden, wobei die Magnete zwischen diesen Stegen angeordnet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Das gezeigte Ausführungsbeispiel stellt keine Einschränkung auf die dargestellte Variante dar, sondern dient lediglich der Erläuterung eines Prinzips der Erfindung. Dabei sind gleiche oder gleichartige Bauteile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Um die erfindungsgemäße Funktionsweise veranschaulichen zu können, sind in den Figuren nur stark vereinfachte Prinzipdarstellungen gezeigt, bei denen auf die für die Erfindung nicht wesentlichen Bauteile verzichtet wurde. Dies bedeutet jedoch nicht, dass derartige Bauteile bei einer erfindungsgemäßen Lösung nicht vorhanden sind.
Es zeigt:
1: eine isolierte Baugruppe, bestehend aus einem Magnet- oder Druckzylinder und einem Gegendruckzylinder,
2: den Schnittverlauf A-A aus 1,
3: den vergrößerten Ausschnitt III aus 2,
4: den Schnittverlauf B-B aus 3,
5: einen Ausschnitt zwischen einem Magnetzylinder und einem Gegendruckzylinder im Bereich einer Ausstanzung während des Betriebs in einer Stanzmaschine,
6: ein Ausschnitt zwischen einem Druckzylinder und dem Gegendruckzylinder während des Betriebs in einer Druckmaschine und
7: einen Stadienplan der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Aus den 1 bis 6 geht ein Beispiel einer bereits bekannten Ausführung eines Magnet- oder Druckzylinders 1 hervor, um dadurch das Verständnis der Erfindung zu verbessern.
Die in der 1 dargestellte Baugruppe besteht aus einem Magnetzylinder 1, der über zwei Lagerzapfen 18, 19 verfügt, die in ein hier nicht gezeigtes Lager eingesetzt sind, sodass der Magnetzylinder 1 um eine Achse drehbar in einem Gehäuse einer Stanz- oder Druckmaschine aufgenommen ist. Der Magnetzylinder 1 weist zwei Stirnseiten 11 und 12 auf, wobei an der linken Stirnseite 11 ein Zahnrad 16 und ein Laufring 13 vorhanden sind. Das Zahnrad 16, der Laufring 13 und ein weiterer Laufring 14 im Bereich der rechten Stirnseite 12 dienen der Herstellung einer Wirkverbindung mit einem ein korrespondierendes Zahnrad 17 aufweisenden Gegendruckzylinder 15, der seinerseits über zwei Lagerzapfen 20 und 21 verfügt, mit deren Hilfe der Gegendruckzylinder 15 ebenfalls um eine Achse drehbar in dem Gehäuse der Stanz- oder Druckmaschine aufgenommen ist. Darüber hinaus ist in die Oberfläche des Magnetzylinders 1 eine Längsnut 28 eingebracht, die dem Ansetzen eines Stanzbleches dient, auf dessen Funktion später noch näher eingegangen wird.
Aus dem in 2 gezeigten Schnittverlauf A-A aus 1 geht der Aufbau des Magnetzylinders 1 hervor, der in der zuvor beschriebenen Weise an dem Gegendruckzylinder 15 anliegt. Der Magnetzylinder 1 besteht aus einem Grundkörper 10, bei dem es sich vorliegend um einen kreiszylindrischen Stahlwerkstoff handelt. Entlang des Außenumfanges des Grundkörpers 10 weist dieser eine Vielzahl Stege 22 auf. Wie aus dem Querschnitt in 2 ferner hervorgeht, sind zwischen den Stegen 22 Magnete 8 mit integrierten Messingstangen 9 angeordnet.
Weiterhin zeigt die Vergrößerung des in 2 bezeichneten Ausschnitts 111 in der 3 noch einmal im Detail den Aufbau des Magnet- oder Druckzylinders 1 im Bereich eines Magnets 8. Wie bereits ausgeführt wurde, ist in den Magnet 8 ein Messingstab 9 eingesetzt. Der Magnet 8 ist ferner unmittelbar auf den Grundkörper 10 aufgesetzt und befindet sich in einer Lücke zwischen zwei Stegen 22 des Grundkörpers 10. Zur Fixierung des Magnetes 8 in der Lücke kommt ein Klebstoff 23 zum Einsatz, dessen Schicht aus der 3 hervorgeht. Im unteren Bildteil des Ausschnittes ist ferner der korrespondierende Gegendruckzylinder 15 angedeutet.
In der 4 ist der Schnittverlauf B-B aus 3 dargestellt. Hieraus geht die Anordnung der Aufeinanderfolge mehrerer Magnete 8 und der vorhandenen Polbleche 8a hervor. Die Magnete 8 mit den anliegenden Polblechen 8a sind unmittelbar auf dem Grundkörper 10 angeordnet und weisen jeweils eine Bohrung auf, mittels der sie auf die Messingstäbe 9 aufgesetzt sind. Die Messingstäbe haben für die Funktionsweise des Magnetzylinders 1 keine Bedeutung. Vielmehr dienen sie nur der fertigungstechnisch einfacheren Montage der Magnete 8. Die Magnete 8 und Polbleche 9 sind, wie bereits beschrieben, durch einen Klebstoff 23 fixiert.
Aus der Darstellung der 5 ist ein Ausschnitt zwischen dem Magnetzylinder 1 und dem Gegendruckzylinder 15 im Bereich einer Ausstanzung ersichtlich. Die 5 bezieht sich demnach auf den Betrieb der Stanzmaschine und die Funktion von Magnetzylinder 1, Gegendruckzylinder 15 und Stanzblech 24. Die Oberflächen des Magnetzylinders 1 und des Gegendruckzylinders 15 weisen einen Radius auf, auch wenn sie durch die extrem vergrößerte Ansicht wie ebene Flächen erscheinen. Zwischen dem Magnetzylinder 1 und dem Gegendruckzylinder 15 ist ein schmaler Spalt vorhanden, in dem sich das Stanzblech 24 befindet. Dieses Stanzblech 24 weist im Abstand der auszustanzenden Etiketten jeweils Stanzgeometrien 25 auf, die in der Darstellung der 5 im Querschnitt sägezahnartig erscheinen. Auf die Oberfläche des Gegendruckzylinders 15 ist ein Trägerpapier 27 mit darauf aufgeklebten Etiketten 26 aufgelegt. Dabei werden die Etikettenrohlinge durch die Stanzgeometrie 25 des Stanzbleches 24 soweit ausgestanzt, dass zwar eine lokale Durchtrennung des Etiketts 26 erfolgt, das darunter befindliche Trägerpapier 27 jedoch unbeschädigt bleibt. Mit Pfeilen sind in der 5 ferner die Papiertransportrichtung sowie die Umlaufrichtung des Magnetzylinders 1 und des Gegendruckzylinders 15 angedeutet.
In der Darstellung der 6 ist ein Ausschnitt zwischen einem Druckzylinder 1 und dem Gegendruckzylinder 15 gezeigt. Die Oberflächen des Druckzylinders 1 und des Gegendruckzylinders 15 weisen einen Radius auf, auch wenn sie durch die extrem vergrößerte Ansicht wie ebene Flächen erscheinen. Die 6 bezieht sich auf den Betrieb einer Druckmaschine und die Funktion von Druckzylinder 1, Gegendruckzylinder 15 und einem Klischee oder Druckblech 29. Das Klischee oder Druckblech 29 setzt sich dabei aus einem Trägerblech 30 und einer Kunststoffschicht 31 zusammen. Zwischen dem Druckzylinder 1 und dem Gegendruckzylinder 15 ist ein schmaler Spalt vorhanden, in dem sich das Klischee 29 befindet. Das Klischee 29 weist in seiner Kunststoffschicht 31 ferner Druckgeometrien 32 auf, die hier als Ausnehmungen erkennbar sind. Auf die Oberfläche des Gegendruckzylinders 15 ist ein Trägerpapier 27 mit darauf aufgeklebten Etiketten 26 aufgelegt. Mit Pfeilen sind in der 6 ferner die Papiertransportrichtung sowie die Umlaufrichtung des Druckzylinders 1 und des Gegendruckzylinders 15 angedeutet.
Die erfindungsgemäße Lösung geht am Anschaulichsten aus der Darstellung in 7 hervor. Der hier gezeigte Stadienplan besteht aus drei einzelnen Abschnitten a), b) und c).
Im Bildteil a) ist ein Segment des Magnetzylinders 1 gezeigt, dessen Oberfläche ursprünglich eine irreparable Beschädigung aufwies. Diese Oberfläche entsprach ursprünglich dem Sollmaß 5 und wurde bereits abgetragen, so dass der Grundkörper 10 des Magnetzylinders 1 nunmehr auf das Untermaß 6 reduziert ist.
Im nächsten Verfahrensschritt, der aus dem Bildteil b) der 7 hervorgeht, wird auf den Grundkörper 10 ein metallischer Feststoff 2 aufgebracht, bei dem es sich vorliegend um einen gewickelten Draht mit annähernd quadratischem Querschnitt handelt. Im Anschluss daran wird ein Bindemittel 3 flächendeckend über die gesamte Länge des Magnetzylinders 1 aufgebracht, so dass eine Verbundschicht 4 aus dem Draht 2 und dem Bindemittel 3, bei dem es sich vorliegend um einen Klebstoff handelt, gebildet wird. Der so erzeugte Rohling verfügt über ein Übermaß 7, weil ein Auftrag über das Sollmaß 5 hinaus erfolgt ist.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt sich darin, dass dieses nunmehr vorhandene Übermaß 7 durch ein spannendes Verfahren, wie Schleifen, mit hoher Präzision auf das erforderliche Sollmaß 5 reduziert werden kann. Da der verwendete Draht als Feststoff 2 eine hohe Festigkeit aufweist, kann er zu einem großen Teil abgetragen werden, was wiederum dazu führt, dass die Magnetstärke des Magnetzylinders 1 durch die aufgebrachte Schicht überhaupt nicht oder nur in sehr geringem Maße beeinflusst wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn ein nichtmagnetischer Draht als Feststoff 2 verwendet wird, der beispielsweise aus austenitischem, rostfreien Edelstahl bestehen kann. In jedem Fall wirkt sich die Veränderung der Magnetkraft nicht hinderlich auf die Funktion des Magnetzylinders 1 aus.
Bezugszeichenliste

1: Magnet- oder Druckzylinder
2: Feststoff (Draht oder Geflecht)
3: Bindemittel
4: Verbundschicht
5: Sollmaß
6: Untermaß
7: Übermaß
8: Magnete
8a: Polblech
9: Messingstab
10: Grundkörper
11: Stirnseite
12: Stirnseite
13: Laufring
14: Laufring
15: Gegendruckzylinder
16: Zahnrad
17: Zahnrad
18: Lagerzapfen
19: Lagerzapfen
20: Lagerzapfen
21: Lagerzapfen
22: Zähne
23: Klebstoff
24: Stanzblech
25: Stanzgeometrie
26: Etikett
27: Trägerpapier
28: Längsnut
29: Klischee oder Druckblech
30: Trägerblech
31: Kunststoffschicht
32: Druckgeometrie

Claims

Verfahren zur Aufbereitung eines Magnet- oder Druckzylinders (1) einer Stanz- oder Druckmaschine, der eine beschädigte Oberfläche aufweist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Abtragen der beschädigten Oberfläche des Magnet- oder Druckzylinders (1), – Aufbringung einer aus einem Feststoff (2) und einem Bindemittel (3) bestehenden Verbundschicht (4), wobei nach dem Abtragen der beschädigten Oberfläche des Magnet- oder Druckzylinders (1) zunächst mindestens eine Bohrung oder Nut in den Magnet- oder Druckzylinder (1) eingebracht wird, in die jeweils ein Teil oder ein Ende eines den Feststoff (2) der Verbundschicht (4) bildenden Drahtes oder Geflechts eingefügt wird, – nach erfolgter Aushärtung der Verbundschicht (4), Abtragung des Magnet- oder Druckzylinders (1) bis auf sein Sollmaß (5).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass tiefere Beschädigungen des Magnet- oder Druckzylinders (1) vor dem Abtragen der Oberfläche mit einem Stoffeintrag befüllt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Bohrung oder Nut an den stirnseitigen Enden des Magnet- oder Druckzylinders (1) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht oder das Geflecht (2) in der Bohrung oder in der Nut fixiert wird.
Verfahren nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Abtragung entstandene neue Oberfläche des Magnet- oder Druckzylinders (1) ein Untermaß (6) aufweist und vor Aufbringung der Verbundschicht (4) gereinigt und/oder aufgerauht wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrauhung mittels eines Strahlverfahrens erfolgt.
Verfahren nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht oder das Geflecht (2) vor, während oder nach der Aufbringung des Bindemittels (3) um den Magnet- oder Druckzylinder (1) gewickelt und in das Bindemittel (3) eingebettet wird, sodass dadurch die Verbundschicht (4) entsteht.
Verfahren nach einem der vorstehend genannte Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet- oder Druckzylinder (1) nach der Aufbringung der Verbundschicht (4) ein Übermaß (7) aufweist.
Verfahren nach einem der vorstehend genannte Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtragung der Oberfläche des Magnet- oder Druckzylinders (1) mittels eines spanenden Verfahrens erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das spanende Verfahren ein Schleifverfahren ist.
Magnetzylinder (1) mit einer Vielzahl über seinen Umfang verteilter Magnete (8), die durch Polbleche (8a) getrennt auf einem Grundkörper (10) angeordnet sind, wobei an den Stirnseiten (11, 12) des Magnetzylinders (1) jeweils ein Laufring (13, 14) vorhanden ist, mit dem der Magnetzylinder (1) an einem korrespondierenden Gegendruckzylinder (15) der Stanz- oder Druckmaschine drehbar anliegt, aufbereitet durch ein Verfahren nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der aufgebrachten, fertig bearbeiteten Verbundschicht (4) weniger als 0,5 mm beträgt.
Druckzylinder (1) mit einer Vielzahl über seinen Umfang verteilter Magnete (8), die durch Polbleche (8a) auf einem Grundkörper (10) und gegeneinander fixiert sind, aufbereitet durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke der aufgebrachten, fertig bearbeiteten Verbundschicht (4) weniger als 0,5 mm beträgt.
Magnet- oder Druckzylinder nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoff (2) eine Glasfaser, eine Kohlefaser, ein metallischer Rund- oder Flachdraht beziehungsweise ein Geflecht aus einem oder mehreren der genannten Stoffe ist.
Magnet- oder Druckzylinder nach Anspruch 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel (3) ein Klebstoff oder ein Kunstharz ist oder aufweist.
Magnet- oder Druckzylinder nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Magnete (8) in Längsrichtung des Magnet- oder Druckzylinders (1) betrachtet in Reihen angeordnet sind.
Magnet- oder Druckzylinder nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet- oder Druckzylinder (1) Stege (22) an der Außenmantelfläche seines Grundkörpers (10) aufweist und die Magnete (8) zwischen diesen Stegen (22) angeordnet sind.