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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen Walzenkörper einer Rotationswalze und ein Verfahren zum Herstellen sowie einen Druckwalzenadapter und eine Druckwalze.
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Hintergrund
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Rotationswalzen kommen in verschiedenen Anwendungsgebieten zum Einsatz. Hierzu gehören beispielsweise Druckwalzen, die in Druckwerken oder Druckmaschinen verwendet werden, um ein Material zu bedrucken. Regelmäßig verfügen Rotationswalzen über einen Walzenkörper mit Zylinderform. Im Bereich einander gegenüberliegender Walzenböden sind Walzenzapfen angeordnet, die der Aufnahme der Rotationswalze in einer Maschine dienen.
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Walzenkörper oder Anordnungen für Walzenkörper können aus mehreren zylindrisch geformten Körpern hergestellt sein. So sind Ausführungsformen bekannt, bei denen ein äußerer Hohlkörper mit einem inneren Hohlraum vorgesehen ist, bei dem in dem inneren Hohlraum ein innerer Körper mit Zylinderform angeordnet ist. Zum zentrierten Positionieren des inneren Körpers in dem inneren Hohlraum wird eine Zentriervorrichtung verwendet, die mithilfe von Abstandselementen den inneren Hohlkörper beabstandet von der Innenfläche des äußeren Hohlkörpers hält.
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Dokument US 2010 / 0 147 171 A1 offenbart eine hochstarre Adapterhülse für Druckzylinder. Es zeigt, insbesondere im Hinblick auf die 7 bis 11 und die zugehörenden Textstellen einen Körper der aus mehreren Schichten gebildet ist, der mehrlagig aufgebaut ist, und zwar aus einer inneren Lage und einer äußeren Lage. Radiale Abstandshalter halten die innere und die äußere Lage stabil auf Abstand. Die Abstandshalter sind dazu ausgeführt, eine Last zu tragen, „load bearing“. 11 und der dazugehörende Text zeigen, dass in den Abstandshaltern eine ringförmige Nut vorgesehen ist, um einen Klebstoff aufzunehmen, so dass der Abstandshalter fest mit der inneren Oberfläche der äußeren Lage verklebt werden kann.
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Dokument
DE 100 16 063 C2 beschreibt eine Hülse für Druckwalzen. Hierbei ist eine Konstruktion mit einem zweischichtigen Rohr vorgesehen, nämlich einem inneren Rohr und einem äußeren Mantelrohr, welche über eine mit diesen verklebte Buchse zusammengehalten werden. Zur Verbesserung der Klebverbindung sind, wie auch bereits im Dokument US 2010 / 0 147 171 A1 beschrieben, die Buchsen mit einer umlaufendenden Nut versehen, um eine Verbesserung der Klebverbindung zu erzielen.
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Dokument
DE 10 2004 026 951 A1 ist auf einen Tiefdruckzylinder gerichtet. Es ist beschrieben, dass ein Füllraum zwischen einem äußeren Rohr und einem inneren Rohr vollständig mit Polyurethan-Schaum ausgefüllt wird.
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Das äußere Rohr und das innere Rohr sind mit Hilfe eines Distanzrings beabstandet, der Füllbohrungen aufweist, um den Polyurethan-Schaum im Füllraum zwischen den Rohren einzubringen. Ähnliche Druckzylinder mit einem inneren und einem äußeren Rohr, die mittels eines Distanzrings beabstandet angeordnet sind, derart, dass zwischen dem inneren und dem äußeren Rohr ein Zwischenraum ausgebildet ist, der mit einem Schaummaterial befüllt wird, sind aus den folgenden Dokumenten bekannt:
FR 2 828 436 A1 sowie
DE 199 39 775 A1 .
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Zusammenfassung
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für einen Walzenkörper einer Rotationswalze und ein Verfahren zum Herstellen sowie ein Druckwalzenadapter und eine Druckwalze anzugeben, bei denen auf effiziente Art und Weise das Anordnen und das Halten eines inneren zylindrischen Körpers im Hohlraum eines äußeren zylindrischen Hohlkörpers ermöglicht ist, insbesondere unter effizientem Materialeinsatz und kostengünstiger Herstellung.
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Zur Lösung sind eine Vorrichtung für einen Walzenkörper einer Rotationswalze sowie ein Verfahren zum Herstellen nach den unabhängigen Ansprüchen 1 und 9 geschaffen. Weiterhin sind ein Druckwalzenadapter sowie eine Druckwalze nach den Ansprüchen 7 und 8 geschaffen. Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
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Die Zentriereinrichtung dient dem Positionieren des inneren Körpers im inneren Hohlraum des äußeren Hohlkörpers, bevor dann die Füllmasse eingebracht wird, zum Beispiel als eine Vergussmasse. Nach dem Aushärten erfolgt eine Kraft- und Momentübertragung zwischen dem äußeren Hohlkörper und dem inneren Körper im Betrieb im Wesentlichen über die Materialbrücken aus der ausgehärteten Füllmasse. Das oder die Abstandselemente können hierzu in Abhängigkeit von der konkreten Ausführungsform ergänzend beitragen.
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Das oder die Abstandselemente der Zentriereinrichtung können für das Einbringen der Füllmasse eine Gießwanne bilden. Die ausgehärtete Füllmasse mit den hieraus gebildeten Materialbrücken, die sich zwischen der inneren Oberfläche des äußeren Hohlkörpers und der äußeren Oberfläche des inneren Körpers durchgehend erstrecken, bilden eine tragende, lastübertragende und steife Struktur in der Anordnung.
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Die Kombination von Zentriereinrichtung und Materialbrücken in den gegenüberliegenden Endbereichen unterstützt die mechanische Stabilität der Anordnung, insbesondere hinsichtlich Steifigkeit und / oder Druckbelastbarkeit.
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Es können ein oder mehrere Abstandselemente vorgesehen sein. Im Fall von drei oder mehr Abstandselementen können benachbart zueinander angeordnete Abstandselemente den gleichen oder verschiedene Abstände aufweisen.
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Die Abstandselemente können aus einem Metall oder einem Kunststoffmaterial bestehen, welches wahlweise faserverstärkt sein kann.
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Als Füllmasse können Klebstoffe, Harzsysteme oder andere nichtmetallische aushärtbare Werkstoffe zum Einsatz kommen. Auch schmelzbare Metalllegierungen oder andere metallische Werkstoffe können eingesetzt werden. Die Füllmasse kann ein aushärtbares Basismaterial und einen eingemischten Füllstoff umfassen, beispielsweise Füllpartikel.
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Direkte Kontaktflächen zwischen Abstandselement(en) einerseits und dem inneren Körper und / oder dem äußeren Hohlkörper andererseits können frei von der Füllmasse sein.
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Der innere Körper kann als ein Hohlkörper mit einem inneren Hohlraum zum Aufnehmen einer Welle mit endseitigen Wellenzapfen auf gegenüberliegenden Seiten ausgeführt sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die endseitigen Wellenzapfen einstückig an dem inneren Körper angeformt sind. Auf gegenüberliegenden Seiten der Anordnung mit äußerem Hohlkörper und innerem Körper kann jeweils ein Boden vorgesehen sein.
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Die Füllmasse kann elastisch nachgebend sein. Bei dieser Ausführungsform gibt die Füllmasse auf Druckbelastung elastisch nach. Zum Beispiel kann als Füll- oder Vergussmasse ein Elastomer verwendet werden, beispielsweise ein Polyurethan-Elastomer.
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Die Füllmasse kann fest sein. Hierbei handelt es sich um eine nicht elastische nachgebende Füllmasse. Zum Beispiel kann als Füllmasse eine Elektrovergussmasse auf Vinylesterbasis zum Einsatz kommen, oder eine Duramer-Vergussmasse.
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Die Zentriereinrichtung ist mit mindestens einem Abstandselement gebildet, welche in einem seitlichen Endbereich der Anordnung im Zwischenraum angeordnet ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Zentriereinrichtung mit einem jeweiligen Abstandselement in beiden seitlichen Endbereichen der Anordnung gebildet ist, wobei das Abstandselement jeweils in dem Zwischenraum zwischen dem äußeren Hohlkörper und dem inneren Körper angeordnet ist, um diese relativ zueinander zu positionieren (zentrieren), insbesondere rotationssymmetrisch, so dass anschließend die Füllmasse zum Ausbilden der durchgehenden Materialbrücken eingebracht werden kann.
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Die Füllmasse füllt einen Hohlraum des Abstandselements zumindest teilweise aus. Die Füllmasse kann den oder die Hohlräume in dem mindestens einen Abstandselement im Wesentlichen vollständig ausfüllend eingebracht sein.
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Die Materialbrücke erstreckt sich durch den Hohlraum des Abstandselements hindurch. Es können mehrere Materialbrücken vorgesehen sein, die sich jeweils zwischen der inneren Oberfläche des äußeren Hohlkörpers und der äußeren Oberfläche des inneren Körpers durchgehend erstrecken. Die Materialbrücken können alle außerhalb des wenigstens einen Abstandselements gebildet sein, zum Beispiel auf gegenüberliegenden Seiten des Abstandselements.
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Es kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Materialbrücke in den gegenüberliegenden Endbereichen außerhalb des Abstandselements gebildet ist, beispielsweise benachbart zu dem Abstandselement, wahlweise in Berührungskontakt hiermit. Das Ausbilden sämtlicher durchgehender Materialbrücken außerhalb des oder der Abstandselemente kann vorgesehen sein. Eine Materialbrücke kann zwischen benachbarten Abstandselementen angeordnet sein.
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Ein oder mehrere Abstandselemente können mehrstückig ausgeführt sein.
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Die Materialbrücke erstreckt sich durch Öffnungen einer Wandung des Abstandselements hindurch, wobei die Öffnungen der inneren Oberfläche des äußeren Hohlkörper und der äußeren Oberfläche des inneren Körpers gegenüberliegend angeordnet sind. In einer Ausführungsform weist das Abstandselement radial umlaufend getrennt gebildete Öffnungen auf, zum Beispiel runde oder eckige Öffnungen. Durch zumindest einen Teil dieser Öffnungen hindurch ist/sind die Materialbrücke(n) gebildet.
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Die jeweilige Materialbrücke kann radial umlaufend durchgehend ausgebildet sein. Alternativ kann die jeweilige Materialbrücke radial umlaufend unterbrochen ausgeführt sein, beispielsweise bei der Ausgestaltung des Abstandselements mit radial umlaufend getrennt gebildeten Öffnungen.
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Stirnseitige Abschlüsse des Zwischenraums können bei der Anordnung von der Füllmasse und / oder der Wandung des Abstandselements gebildet sein.
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Der Zwischenraum zwischen der inneren Oberfläche des äußeren Hohlkörper und der äußeren Oberfläche des inneren Körpers kann zumindest teilweise mit einem nicht lasttragenden Material ausgefüllt sein. Nicht lasttragende Materialien können nachgiebige und den üblichen Belastungen im Betrieb oder Prozess nicht steif standhaltende Materialien sein, zum Beispiel ein Weichschaum.
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Randseitige Abstandselemente können im Bereich von gegenüberliegenden Endabschnitten der Anordnung mit äußerem Hohlkörper und innerem Körper angeordnet sein. Die randseitigen Abstandselemente können für die Anordnung mit äußerem Hohlkörper und innerem Hohlkörper einen jeweiligen Boden auf den gegenüberliegenden Endflächen zumindest teilweise bildend ausgeführt sein. Alternativ oder ergänzend können ein oder mehrere Abstandselemente der Zentriereinrichtung vom Rand beabstandet angeordnet sein, zum Beispiel in einem mittleren Bereich der Vorrichtung.
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Die Abstandselemente können um den inneren Körper radial umlaufend ausgebildet sein. Die Abstandselemente können radial umlaufend durchgehend oder unterbrochen ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung kann sich das Abstandselement umlaufend in beabstandeten Flächenabschnitten auf dem inneren Körper abstützen, wohingegen die der Innenseite des äußeren Hohlkörpers gegenüberliegende Umlauffläche des Abstandselements durchgehend ist. Auch eine umgekehrte Ausgestaltung hinsichtlich dieser Ausführung kann vorgesehen sein.
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Die Füllmasse kann einen Bereich des Zwischenraums zwischen äußerem Hohlkörper und innerem Körper benachbart zu dem Abstandselement ausfüllen. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Überlaufen der Füllmasse aus den Hohlräumen des Abstandselements in den Zwischenraum handeln. In einer Ausführung kann das Befüllen des Zwischenraums mit der Füllmasse außerhalb des Abstandselements auf einen unmittelbaren Nachbarbereich des Abstandselements beschränkt sein.
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Zumindest ein Abstandselement kann eine Kanalstruktur aufweisen, die eingerichtet ist, von außerhalb der Anordnung mit äußerem Hohlkörper und innerem Körper ein mit Druck beaufschlagtes Fluid, zum Beispiel Luft, in einen Zwischenraum zwischen äußerem Hohlkörper und innerem Körper einzuleiten. Im Unterschied zu anderen Hohlräumen in den Abstandselementen werden die Kanäle der Kanalstruktur beim Einbringen der Füllmasse nicht mit dieser ausgefüllt, wenigstens nicht vollständig, sodass durch die Kanäle das mit Druck beaufschlagte Fluid strömen kann. In den Abstandselementen können mehrere Kanalabschnitte umlaufend entlang der äußeren Oberfläche des inneren Körpers verteilt angeordnet sein. An wenigstens einem der Abstandselemente kann ein Anschluss zum Einleiten des Fluids in die Kanalstruktur vorgesehen sein, zum Beispiel im Bereich einer Stirn- oder einer Seitenfläche. Der Zwischenraum zwischen dem äußeren Hohlkörper und dem inneren Hohlkörper kann um den inneren Körper herum umlaufend ausgebildet sein. Mithilfe der Kanalstruktur in dem zumindest einen Abstandselement kann die Vorrichtung für einen Walzenkörper eingerichtet oder hergerichtet werden, der in einer Rotationswalze zum Einsatz kommt, die der sogenannten Sleeve-Technologie entsprechend ausgebildet ist. Hierbei ist vorgesehen, auf dem Sleeve oder einem Adapter Druckhülsen zu montieren und zu demontieren, wobei hierzu das mit Druck beaufschlagte Fluid genutzt wird, insbesondere Luft. Mit diesem wird zwischen der Druckhülse und dem Adapter ein Luftpolster erzeugt, um die Druckhülse zu montieren oder zu demontieren. Die Sleeve-Technologie ist als solche in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Die Wandung des äußeren Hohlkörpers kann zu diesem Zweck Öffnungen oder Durchbrüche zum Ausströmen des Fluids aufweisen, die mit dem Zwischenraum und der Kanalstruktur in Verbindung stehen.
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Zumindest teilweise kann die Kanalstruktur in vergleichbarer Weise auch durch die Materialbrücke hindurch gebildet sein.
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Mittels der Kanalstruktur kann auf einer umlaufenden Außenfläche des oder der Abstandselemente eine Ringleitung umlaufend gebildet sein. Die Ringleitung kann mit einem offenen Kanal gebildet sein, der beispielsweise einen U- oder V-förmigen Kanalquerschnitt aufweist. Wenn die umlaufende Außenfläche des Abstandselements an der Innenfläche des äußeren Hohlkörpers anliegt, bilden Abstandselement und äußerer Hohlkörper zusammen die Wandung für die Ringleitung. Bei dieser oder anderen Ausführungsformen kann die Innenfläche des Abstandselements, welche dem inneren Körper zugewandt ist, umlaufend auf der Außenfläche des inneren Körpers aufliegen, sei es durchgehend oder unterbrochen.
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Die Kanalstruktur kann einen Kanalabschnitt mit einem eckigen Kanalquerschnitt aufweisen. Der eckige Kanalquerschnitt kann beispielsweise eine Dreiecks- oder Viereckform aufweisen, auch eine Rhombus-Form kann vorgesehen sein. Alternativ oder ergänzend kann ein Kanal einen runden Querschnitt aufweisen.
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Die Abstandselemente der Zentriereinrichtung können jeweils als ein Bauteil mit einstückig verbundenen Teilwänden und von diesen zumindest teilweise umschlossenen Hohlräumen ausgebildet sein. Bei dieser oder anderen Ausführungsformen kann ein Teil der Hohlräume in dem oder den Abstandselementen als nach außen offener Hohlraum ausgeführt sein. Eine Kombination von offenen und geschlossenen Hohlräumen kann vorgesehen sein.
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Die Abstandselemente können additiv gedruckte Bauteile sein. Eines oder mehrere der Abstandselemente können mithilfe eines additiven Herstellungsverfahrens gefertigt sein, beispielsweise mithilfe des 3D-Drucks. Dieses ermöglicht das Herstellen der Zentriereinrichtung mit den Abstandselementen mit unterschiedlichen Hohlraumgestaltungen auf effiziente und einfache Art und Weise. Auch kann die Wanddicke bei den Abstandselementen bei einem solchen Herstellungsverfahren individuell angepasst werden. Additive Herstellungsverfahren sind als solche in verschiedenen Ausführungsformen für unterschiedliche Werkstoffe bekannt.
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Die vorangehend im Zusammenhang mit der Vorrichtung für den Walzenkörper einer Rotationskörper beschriebenen Ausgestaltungsvarianten können in Verbindung mit dem Verfahren zum Herstellen entsprechend vorgesehen sein.
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Bei dem Druckwalzenadapter mit der Vorrichtung für den Walzenkörper kann der Druckwalzenadapter als Adapter für eine Walze für den Flexodruck, den Offsetdruck, den Tiefdruck oder den Digitaldruck ausgeführt sein. Für solche oder andere Anwendungen werden Druckwalzenadapter auch als Sleeve bezeichnet. Der Druckwalzenadapter kann als Anilox-Sleeve oder als Flexodruck-Druckwalzenadapter ausgeführt sein. Beim Flexodruck handelt es sich um ein direktes Hochdruckverfahren, bei dem flexible Druckplatten (Druckhülsen) aus Photopolymer oder Gummi auf Adaptern oder Sleeves verwendet werden. Mit Hilfe des Flexodrucks lassen sich viele Materialien wie zum Beispiel Folien, Papier, Kartons etc. bedrucken, die mit anderen Druckverfahren nicht oder nur eingeschränkt zu bedrucken sind.
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Figurenliste
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Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung für einen Walzenkörper einer Rotationswalze im Schnitt;
- 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung für einen Walzenkörper einer Rotationswalze im Schnitt;
- 3 eine schematische Darstellung einer anderen Vorrichtung für einen Walzenkörper einer Rotationswalze im Schnitt;
- 4 eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem Abstandselement einer Zentriereinrichtung im Schnitt;
- 5 eine schematische Darstellung der Anordnung aus 4 von vorn;
- 6 eine schematische Darstellung eines Abstandselements für eine Zentriereinrichtung im Schnitt und
- 7 eine schematische Darstellung des Abstandselements aus 6 von vorn.
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1 bis 3 zeigen jeweils eine schematische Darstellung einer Vorrichtung für einen Walzenkörper einer Rotationswalze im Schnitt, insbesondere eine Druckwalze. Die Vorrichtung kann verwendet werden, um einen Walzenadapter (Sleeve) für eine Druckwalze bereitzustellen.
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Bei der Vorrichtung in 1 ist ein äußerer Hohlkörper 1 mit einer Zylinderform vorgesehen. In dem äußeren Hohlkörper 1 ist ein innerer Hohlraum 2 gebildet, in dem mithilfe einer Zentriereinrichtung 3 ein innerer Körper 4 zentriert angeordnet und gehalten ist, welcher bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ebenfalls als Hohlkörper ausgeführt ist. Der innere Körper 4 wird bei der Montage der Vorrichtung mithilfe von Abstandselementen 5, 6 der Zentriereinrichtung 3 im inneren Hohlraum 2 positioniert, die bei der gezeigten Ausführungsform in gegenüberliegenden Endbereichen 7, 8 angeordnet sind. So ist ein Zwischenraum 2a zwischen einer inneren Oberfläche 1a des äußeren Hohlkörpers 1 und einer äußeren Oberfläche 4a des inneren Körpers 4 ausgebildet.
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Die Abstandselemente 5, 6 verfügen jeweils über einen Hohlraum 5a, 6a welcher bei den gezeigten Ausführungsbeispielen mit einer ausgehärteten Füllmasse 9 befüllt ist, nachdem der äußere Hohlkörper 1 und der innere Körper 4 zunächst mittels der Zentriereinrichtung 3 relativ zueinander positioniert wurden. Die Füllmasse kann zum Beispiel als Vergussmasse eingebracht werden. in alternativen Ausgestaltungen (nicht dargestellt) kann die Füllmasse im Zwischenraum 2a vollständig außerhalb des Hohlraums 5a, 6a angeordnet sein.
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Durch Öffnungen 10, 11 in den Abstandselementen 5, 6 auf gegenüberliegenden Seiten hindurch ist jeweils eine Materialbrücke 12, 13 aus der Füllmasse 9 gebildet, die sich zwischen der inneren Oberfläche 1a des äußeren Hohlkörpers 1 und der äußeren Oberfläche 4a des inneren Körpers 4 durchgehend erstreckt und durch die Öffnungen 10, 11 hindurch mit diesen Oberflächen in Kontakt ist. Über die Materialbrücken 12, 13 werden (im Betrieb) Kräfte und Momente zwischen dem äußeren Hohlkörper 1 und dem inneren Körper 4 übertragen.
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Die Abstandselemente 5, 6 können in anderen Ausführungen mehrere Hohlräume aufweisen, die dann zumindest teilweise mit der Füllmasse 9 ausgefüllt werden können, die nach dem Einbringen aushärtet.
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Der Zwischenraum 2a kann, soweit er nicht schon von den Abstandselementen 5, 6 und der Füllmasse 9 ausgefüllt ist, im Restbereich einen Füllstoffenthalten, welcher nicht lasttragend ist.
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Bei der Montage des inneren Körpers 4 im inneren Hohlraum 2 des äußeren Hohlkörpers 1 kann zunächst das Abstandselement 5 eingesetzt werden, worauf ein zugeordneter Endabschnitt des inneren Körpers 4 auf das Abstandselement 5 zugestellt wird. Auf diese Weise wird der Zwischenraum 2a gebildet. Sodann kann das Abstandselement 6 montiert werden, worauf die Füllmasse 9 eingebracht wird. Auch eine andere Montagereihenfolge ist möglich.
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Das Verfüllen der Füllmasse 9 kann auf das Ausfüllen des oder der Hohlräume 5a, 6a der Abstandselement 5, 6 beschränkt werden. Alternativ oder ergänzend kann sich die Füllmasse 9 in Bereiche außerhalb der Abstandselemente 5, 6 erstrecken.
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Im gezeigten Beispiel werden der oder die Hohlräume 6a des Abstandselements 6 mit der Füllmasse 9 gefüllt, wobei die zunächst fließfähige oder pastöse Füllmasse (Vergussmasse) dann aushärtet, um so die notwendige mechanische Stabilität für eine Kraftübertragung zwischen dem inneren Körper 4 und dem äußeren Hohlkörper 1 auszubilden. Soweit die Abstandselemente 5, 6 wahlweise von der Füllmasse 9 (teilweise) eingekleidet werden, können sie ergänzend mechanisch stabilisierend wirken.
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Ein Innenraum 14 des inneren Körpers 4 dient beispielsweise als Aufnahme für eine Welle, mit der dann auch gegenüberliegende Walzenzapfen (nicht dargestellt) für die Rotationswalze bereitgestellt werden.
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2 und 3 zeigen weitere Vorrichtungen 1 für einen Walzenkörper einer Rotationswalze. Für gleiche Merkmale werden dieselben Bezugszeichen verwendet.
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4 und 5 sowie 6 und 7 zeigen jeweils schematisch ein Abstandselement im Schnitt und von vorn.
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Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel umgreift das Abstandselement 5 den inneren Körper 4 umlaufend durchgehend.
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Kanäle (nicht dargestellt) sind Bestandteil einer Kanalstruktur, die in dem Abstandselement gebildet sein kann, um ein mit Druck beaufschlagtes Fluid von außen über einen Anschluss einzuleiten, sodass das mit Druck beaufschlagte Fluid in den Zwischenraum 2a und von dort über Öffnungen oder Durchbrüche (nicht dargestellt) in dem äußeren Hohlkörper 1 gelangen kann. Die Kanäle stehen mit einer äußeren Ringleitung in Verbindung. An den Anschluss kann eine Anschlussleitung gekoppelt werden, um das mit Druck beaufschlagte Fluid, beispielsweise Luft, einzubringen.
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Mithilfe der Kanalstruktur in dem oder den Abstandselement ist die Vorrichtung eingerichtet für die sogenannte Sleeve-Technologie, bei der auf dem äußeren Hohlkörper 1 zu montierende oder zu demontierende Druckhülsen unter Ausnutzung des einzubringenden, druckbeaufschlagten Fluids montiert / demontiert werden, wie dies in verschiedenen Ausführungsformen als solches bekannt ist.
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Nach Aushärtung des Füll- und Verbindungsstoffes 9 sind sämtliche Komponenten miteinander verbunden und in Position gehalten.
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Für die Fertigung der Abstandselemente 5, 6 der Zentriereinrichtung 3 können verschiedene 3D-Druck-Technologien verwendet werden. Aus wirtschaftlicher Sicht ist das Fused Filament Fabrication (FFF)-Verfahren besonders geeignet. Hierbei wird ein thermoplastischer Kunststoffdraht in einer Düse aufgeschmolzen und Schicht für Schicht auf einer Bauplattform maschinengesteuert abgelegt.
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Als Ausgangswerkstoff der additiv gefertigten Abstandselemente 5, 6 können metallische Werkstoffe als auch Kunststoffe verwendet werden. Als Kunststoff können hier Polylactide (PLA); Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS); Polycarbonate (PC); Polyamide (PA); High Impact Polystyrene (HIPS) sowie Mischwerkstoffe dieser und als Hochleistungskunststoffe wie Polyetheretherketone (PEEK) oder Polyaryletherketone (PEAK) ihren Einsatz finden.
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Zudem können die Abstandselemente 5, 6 aus rezykliertem Material oder einer Mischung an Materialen, mit oder ohne Kurz- und Langfasern, gefertigt werden. Dies ermöglicht zum Einen formstabilere, belastungsfähigere gedruckte Zentriereinheiten und zum anderen die Aufarbeitung von industriellen thermoplastischen Abfällen. Das Rezyklieren von industriellen Abfällen fördert den Umweltschutz und sorgt somit dafür die Umwelt bewusst zu schonen.
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Die Kombination additiv gefertigter Abstandselemente 5, 6 mit der aushärtbarer Füll- und Verbindungsmasse 9 führt zu einer Reduzierung des Gewichts im Vergleich zu spanend gefertigte Maschinenbaukomponenten aus Metall. Dieser Aspekt fördert den Gedanken des Leichtbaus und führt ebenso zu einem besseren Handling des Gesamtprodukts beim Endkunden.
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Neben der Gewichtsreduzierung kann durch Einsatz neuer Technologien eine bessere Wirtschaftlichkeit innerhalb einer Einzel- und Kleinserienfertigung ermöglicht werden. Beim 3D-Druck kann auf eine kostenintensive Rüstung von Dreh- und Fräsmaschinen sowie auf die Anfertigung einer technischen Zeichnung verzichtet werden, da eine Fertigung des Bauteils hauptsächlich auf digitalem Wege geschieht. Mittels Spritzgießen lassen sich hohe Stückzahlen schnell und kostengünstig herstellen, wodurch eine ausgeprägte Serienfertigungstauglichkeit erreicht ist.
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Als Füll- und Verbindungsmasse 9 wird ein nichtmetallischer, aushärtbarer oder metallischer, gießfähiger Werkstoff verwendet, der durch Oberflächenhaftung (Adhäsion) und seine innere Festigkeit (Kohäsion) die Zentriereinheit samt aller Komponenten miteinander verbindet. Zu den Füll- und Verbindungsmitteln zählen Klebstoffe, Harzsysteme und andere nichtmetallische aushärtbare Werkstoffe, als auch hochgradig partikelgefüllte und schmelzbare Metalllegierungen.
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Die rotationssymmetrische Komponente ist über die additiv gefertigte oder spritzgegossene Zentriereinheit mit der rotationssymmetrischen Komponente positionsgenau zueinander ausgerichtet. Zudem sind Metallteile und ebenso über die Zentriereinheit konzentrisch positioniert.
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Eine in den Abstandselementen 5, 6 additiv wahlweise gefertigte Kanalstruktur (nicht dargestellt) dient der Aufnahme eines druckbeaufschlagbaren Strömungsmittels, das in den umlaufenden Zwischenraum (Kanal) 2a weitergeleitet wird. Ein wenigstens umlaufender Kanal kann in dem Abstandselement 5, 6 für die gleichmäßige Verteilung des druckbeaufschlagbaren Strömungsmittels innerhalb des Kanals sorgen. Für die Weiterleitung oder Aufnahme des druckbeaufschlagbaren Strömungsmittels innerhalb des umlaufenden Kanals dient wenigstens eine Anschlussmöglichkeit für eine Leitung aus Gummi, Kunststoff oder Metall.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein.
