DE10250689B3

DE10250689B3 - Verfahren zur Herstellung eines Rotationskörpers sowie ein danach hergestellter Rotationskörper

Info

Publication number: DE10250689B3
Application number: DE2002150689
Authority: DE
Inventors: Eckhard Carstens
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2022-11-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rotationskörpers einer Druckmaschine mit einem Ballen, wobei zumindest der Ballen einen Grundkörper mit einer zylindrischen Oberfläche und einen die Oberfläche des Grundkörpers in einem Abstand umgebbaren Außenkörper aufweist, wobei an einer Innenseite des Außenkörpers oder auf der Oberfläche des Grundkörpers mindestens ein Steg aus einem durch Erwärmung verflüssigbaren Werkstoff angebracht wird, dass der Außenkörper und der Grundkörper in koaxialer Überdeckung montiert werden, dass ein zwischen dem Grundkörper und dem Außenkörper verbleibender hohler Zwischenraum mit einem aushärtbaren Gießwerkstoff ausgegossen wird, dass nach einem Aushärten des Gießwerkstoffes zumindest der Außenkörper derart erwärmt wird, dass sich der Werkstoff des Steges verflüssigt und aus dem Zwischenraum zwischen dem Grundkörper und dem Außenkörper ausgetragen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rotationskörpers mit einem Ballen gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein danach hergestellter Rotationskörper gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 7.

Durch die DE 41 19 824 C1 und die DE 41 19 825 C1 sind ein als Hohlkörper ausgebildeter Zylinder eines Druckwerks bekannt, wobei der Zylinder aus einem einen Außenkörper bildenden einteiligen Gußkörper besteht und gegebenenfalls zusätzlich einen inneren einteiligen rotationssymmetrischen Gußkörper aufweist, wobei beide Gußkörper beispielsweise aus Stahlguß oder Grauguß bestehen und im Fall der DE 41 19 824 C1 durch verbindende Stege einstückig ausgebildet oder miteinander verschweißt sind.

Durch die Patentschriften DE 861 642 B und DE 929 830 B sind ein temperierbarer Doppelmantelzylinder bekannt, bei dem ein Heiz- oder Kühlmedium, vorzugsweise Luft, in schraubenlinienförmigen Lauf innerhalb des Zylinderdoppelmantels hindurchgeführt wird, wobei der Innenzylinder und der Außenzylinder koaxial in einem radialen Abstand von etwa 10 bis 20 mm voneinander angeordnet sind.

Durch die DE 20 55 584 A ist ein temperierbarer Gegendruckzylinder bekannt, der in seinem Mantel über die gesamte Zylinderbreite Heizräume aufweist, die mit einer axial in einem Zylinderzapfen angeordneten Zulaufleitung und einer zur Zulaufleitung koaxial geführten Ablaufleitung in einen Warmwasserkreislauf eingeschaltet sind.

Durch die DE 37 26 820 A1 ist ein temperierbarer Druckformzylinder bekannt, dessen Inneres vollständig mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, wobei die Flüssigkeit einen ersten, außerhalb des Druckformzylinders verlaufenden Kreislauf durchläuft, wobei ein vorzugsweise spulenförmig ausgebildetes Kühlrohr die Flüssigkeit über die gesamte Zylinderbreite durchdringt, wobei ein das Kühlrohr durchströmendes, an einen zweiten Kreislauf angeschlossenes Kühlmedium die Flüssigkeit und damit den Zylinder kühlt.

Durch die DE 93 06 176 U1 ist ein durch eine Einleitung von Wasserdampf temperierbarer zylindrischer Rotationskörper für Druckmaschinen bekannt, bei dem nahe unter dessen Mantelfläche längs des Rotationskörpers verlaufende Bohrungen bzw. Leitungen angeordnet sind, wobei die Bohrungen bzw. Leitungen einen von der Axialparallelität abweichenden Verlauf und damit ein Gefälle z. B. zur Mitte des Rotationskörpers aufweisen können.

Durch die DE 195 10 797 A1 ist ein temperierbarer zylindrischer Rotationskörper für Druckmaschinen bekannt, bei dem der gesamte. Innenraum in nur einem Kreislauf von einem Kühlmittel durchströmt wird und der einseitig mit einer in einem Zylinderzapfen angeordneten und mit einer Drehdurchführung verbundenen Kühlmittelzuführung und Kühlmittelabführung ausgestattet ist.

Durch die DE 199 57 943 A1 ist ein temperierbarer Druckformzylinder bekannt, der in seinem Inneren sich über die Zylinderbreite erstreckende Gießkernkammern aufweist, die an den Stirnseiten des Zylinderkörpers durch Abdeckungen verschlossen sind, wobei in jeder Kammer ein sich über die Zylinderbreite erstreckendes Rohr angeordnet ist, wobei in einem Zylinderzapfen in einer Axialbohrung eine abdichtend verschiebbare, mit einer Drehdurchführung verbundene Rohreinheit für die Zufuhr und die Abfuhr eines Kühlmittels eingebracht ist, wobei jedes Rohr an der mit der Rohreinheit ausgestatteten Stirnseite des Zylinders über eine Radialbohrung mit der Rohreinheit verbunden ist, wobei zugeführtes Kühlmittel die Rohre durchströmt und sich im Bereich der gegenüberliegenden Stirnseite des Zylinders in die hohlen Gießkernkammern ergießt und von dort über eine mit der Rohreinheit verbundene Radialbohrung abgeleitet wird.

Durch die EP 0 557 245 A1 ist ein temperierbarer annähernd vollwandig ausgebildeter Zylinder für ein Rotationsdruckwerk bekannt, der entlang seiner Drehachse eine erste Leitung und dicht unter seiner Mantelfläche mehrere mit der ersten Leitung verbundene, in Umfangsrichtung vorzugsweise äquidistant angeordnete, parallel zur Drehachse verlaufende zweite Leitungen aufweist, durch die eine Flüssigkeit zur Temperierung der Mantelfläche strömen kann.

Durch die EP 0 652 104 B1 ist ein temperierbarer Zylinder für ein Rotationsdruckwerk bekannt, der ein Zylindermantelrohr aufweist, an dessen Stirnseiten jeweils ein Flansch angeordnet ist, wobei sich im Inneren des Zylinders koaxial zu dessen Länge ein Trennrohr und ein Zuflußrohr erstrecken, wobei ein Hohlraum zwischen dem Trennrohr und dem Zylindermantelrohr eine Kühlkammer bildet, die von einem über das Zuflußrohr zugeführten Kühlmittel durchströmt wird, wobei die Leitung im Trennrohr mit der Kühlkammer über Verbindungsbohrungen in einem der Flansche verbunden ist.

Durch die WO 01/26902 A1 und WO 01/26903 A1 sind ein temperierbarer Zylinder für ein Rotationsdruckwerk bekannt, der einen rohrförmigen oder massiven Zylindergrundkörper aufweist, der von einem rohrförmigen Zylinderaußenkörper umgeben ist, wobei auf dem Umfang des Zylindergrundkörpers oder in einem Spalt zwischen dem Zylindergrundkörper und dem Zylinderaußenkörper zur Temperierung der Mantelfläche ein von einem Temperiermedium durchströmbarer Kanal ausgebildet ist, wobei der Kanal z. B. als ein offener Spalt mit einem ringförmigen lichten Profil oder als eine in axialer Richtung des Zylinders schraubenlinienförmig umlaufende Nut ausgebildet sein kann.

Den bekannten temperierbaren Zylindern ist gemeinsam, dass entweder ein als Bauteil vorgefertigter Kanal bei der Herstellung des Ballens von dessen Werkstoff umgossen oder dass durch geeignete Bearbeitungsverfahren mindestens ein Kanal in den Grundkörper des Ballens eingebracht wird. Insbesondere bei einem Rotationskörper größer Länge ergeben sich bei dessen herkömmlicher Herstellung erhebliche Schwierigkeiten bei der Anordnung und Maßhaltigkeit der in ihm auszubildenden Kanäle. Überdies führen die bekannten Lösungen stets zu einer Erwärmung des gesamten Ballens. Ein im Wesentlichen auf den Außenbereich des Ballens ausgerichteter Wärmeaustausch ist kaum möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Rotationskörpers mit einem Ballen sowie einen danach hergestellten Rotationskörper zu schaffen, wobei der Ballen eine temperierbare Mantelfläche aufweist und der Rotationskörper auch für einen Ballen großer Länge maßhaltig auf einfache Weise herstellbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder 7 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ein Rotationskörper mit einem Ballen mit einer temperierbaren Mantelfläche insbesondere gießtechnisch auf einfache Weise herstellbar ist, wobei eine vorzugsweise gleichmäßige Temperierung der Mantelfläche erzielbar ist. Durch die vorgeschlagene geometrische Ausgestaltung der Kanäle ist es möglich, die Wirkung des Temperierungsmittels während des Durchströmens durch den Rotationskörper annähernd konstant zu halten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigen in den 1 bis 3 jeweils in einem Längsschnitt und in einem Querschnitt:
1 einen Rotationskörper mit einem einen Zwischenraum zwischen einem Grundkörper und einem Außenkörper überbrückenden Kanal;
2 einen Rotationskörper mit einem in einem Zwischenraum zwischen einem Grundkörper und einem Außenkörper ausgebildeten Kanal;
3 eine Ausgestaltung eines Kanals eines Rotationskörpers mit einer temperierten Mantelfläche, wobei der Wärmeaustausch zwischen der Mantelfläche und dem Temperierungsmittel konstant ist.
Die 1 und 2 zeigen jeweils einen Rotationskörper 01 einer Druckmaschine mit einem Ballen 02 mit einem Grundkörper 17, wobei der Grundkörper 17 beispielhaft aus einem Gußwerkstoff besteht, wobei der Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 eine axiale Länge aufweist. Ein im Ballen 02 ausgebildeter Kanal 29 ist von einem Temperierungsmittel, d. h. einem Strömungsmittel zum Temperieren zumindest der Mantelfläche 07 des Ballens 02 durchströmbar, wobei das Temperierungsmittel vorzugsweise ein flüssiges Wärmeträgermedium wie z. B. Wasser oder ein Öl ist.
Für eine gute Temperierung ist es vorteilhaft, den Kanal 29 mit seiner für den Wärmeaustausch relevanten Kontaktfläche A07 (siehe 3) dicht, d. h. möglichst nur wenige Millimeter, vorzugsweise weniger als 20 mm unter der Mantelfläche 07 des Ballens 02 anzuordnen. Sofern entlang des Umfangs U des Ballens 02 mehrere Kanäle 29 angeordnet sind, ist es vorteilhaft, wenn benachbarte Kanäle 29 gegenläufig vom Temperierungsmittel durchströmt werden. Wenn im Außenbereich des Ballens 02 bzw. dessen Grundkörper 17 mehrere Kanäle 29 vorgesehen sind, ist es vorteilhaft, alle Kanäle 29 im selben radialen Abstand a3; a4 von der Längsachse 06 des Rotationskörpers 01 sowie in Richtung des Umfangs U des Ballens 02 äquidistant anzuordnen, damit eine möglichst gleichmäßige Temperierung der Mantelfläche 07 des Ballens 02 erreicht werden kann.
Wenn der Rotationskörper 01 beispielsweise als ein Zylinder 01 eines Druckwerks ausgebildet ist, kann dieser Zylinder 01 z. B. als ein Formzylinder 01 oder als ein Übertragungszylinder 01 ausgestaltet sein, wobei dieser Zylinder 01 in Richtung seines Umfangs U mit z. B. einem Aufzug oder zwei Aufzügen und axial, d. h. seiner Länge nach mit z. B. bis zu sechs Aufzügen belegt sein kann. Bei einem Formzylinder 01 sind die Aufzüge zumeist als plattenförmige Druckformen ausgebildet. Bei einem Übertragungszylinder 01 handelt es sich bei den Aufzügen vorzugsweise um jeweils auf einer Trägerplatte aufgebrachte Gummidrucktücher. Eine plattenförmige Druckform bzw. eine Trägerplatte für ein Gummidrucktuch besteht i. d. R. aus einem biegsamen, aber ansonsten formstabilen Material, z. B. aus einer Aluminiumlegierung.
Das Druckwerk, in dem der zuvor beschriebene Zylinder 01 zum Einsatz kommt, kann z. B. als eine 9-Zylinder-Satelliten-Druckeinheit ausgebildet sein, bei dem vier Paare jeweils bestehend aus einem Formzylinder 01 und einem Übertragungszylinder 01 um einen gemeinsamen Gegendruckzylinder angeordnet sind, wobei z. B. zumindest die Formzylinder 01 jeweils die Merkmale der hier vorgeschlagenen Lösung aufweisen können. Gerade für den Zeitungsdruck sind Anordnungen günstig, bei denen ein Formzylinder 01 in seiner axialen Richtung nebeneinander mit bis zu sechs plattenförmigen Druckformen und entlang seines Umfangs U entweder mit einer plattenförmigen Druckform oder hintereinander mit zwei plattenförmigen Druckformen belegt ist. Ein solcher Formzylinder 01 rollt auf einem Übertragungszylinder 01 ab, der axial z. B. mit bis zu drei nebeneinander angeordneten Gummidrucktüchern belegt ist, wobei jedes Gummidrucktuch den vollen Umfang U des Übertragungszylinders 01 umspannt. Die Gummidrucktücher weisen damit i. d. R. die doppelte Breite und Länge der plattenförmigen Druckformen auf, die für den Formzylinder 01, der mit dem Übertragungszylinder 01 zusammenwirkt, verwendet werden. Der Formzylinder 01 und der Übertragungszylinder 01 haben hierbei vorzugsweise dieselben geometrischen Abmessungen bezüglich ihrer axialen Länge und ihres Umfangs U. Ein als Zylinder 01 ausgebildeter Rotationskörper 01 hat z. B. einen Durchmesser von beispielsweise 140 mm bis 420 mm, vorzugsweise zwischen 280 mm und 340 mm. Die axiale Länge des Ballens 02 des Zylinders liegt z. B. im Bereich zwischen 500 mm und 2400 mm, vorzugsweise zwischen 1200 mm und 1700 mm.
Für den vorgeschlagenen Rotationskörper 01 soll nun dessen Herstellungsverfahren erläutert werden. Dieses Verfahren geht – wie aus den 1 und 2 ersichtlich – von einem Rotationskörper 01 einer Druckmaschine mit einem Ballen 02 aus, wobei der Ballen 02 zumindest einen Grundkörper 17 mit einer zylindrischen Oberfläche 18 und einen die Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 in einem Abstand a19 umgebbaren Außenkörper 19 aufweist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass an der Innenseite 24 des Außenkörpers 19 oder auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 mindestens ein Steg 26 aus einem durch Erwärmung verflüssigbaren Werkstoff angebracht wird, dass der Außenkörper 19 und der Grundkörper 17 dann in koaxialer Überdeckung montiert werden, indem sie vorzugsweise übereinander geschoben werden, dass danach ein zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 verbleibender hohler Zwischenraum 27 – nämlich dort, wo sich kein Steg 26 befindet – mit einem aushärtbaren Gießwerkstoff ausgegossen wird und dass schließlich nach einem Aushärten des Gießwerkstoffes zumindest der Außenkörper 19 derart erwärmt wird, dass sich der Werkstoff des Steges 26 verflüssigt und aus dem Zwischenraum 27 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 ausgetragen wird. Dabei kann der Werkstoff des Steges 26 z. B. ein Kunststoff oder ein Wachs sein. Für den Gießwerkstoff zum Ausgießen des Zwischenraums 27 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 eignet sich z. B. ein Kunstharz, vorzugsweise ein 2-Komponenten-Harz, das z. B. bei Raumtemperatur oder bei einer Temperatur bis zu 100°C abbindet und aushärtet. Ein Schmelzpunkt des Gießwerkstoffes, der z. B. bei etwa 350°C liegen kann, muß auf jeden Fall höher sein als ein Schmelzpunkt des Werkstoffes des Steges 26, der z. B. bei 150°C liegen kann. Auf diese Weise ist vorgesehen, dass durch das in den Zwischenraum 27 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 eingebrachte Kunstharz der Außenkörper 19 mit dem Grundkörper 17 fest verbunden wird. Zum Ausgießen des Zwischenraums 27 kann jedoch als Alternative zum Kunstharz auch ein sich verfestigender Aluminiumschaum in Frage kommen.
Nachdem der mindestens eine zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 angeordnete Steg 26 vorzugsweise thermisch ausgetragen worden ist, bildet der an den vormaligen Steg 26 angrenzende Gießwerkstoff nach seiner Erstarrung oder Aushärtung eine Führungsfläche 28 eines Kanals 29, wobei der in den Zwischenraum 27 eingebrachte Gießwerkstoff den Kanal 29 entlang seiner Führungsfläche 28 zum Grundkörper 17 und zum Außenkörper 19 abdichtet. Der Steg 26 kann über die Länge L des Ballens 02 vorzugsweise in dessen Außenbereich z. B. auch schraubenlinienförmig verlaufen. Eine radiale Erstreckung des Steges 26, d. h. dessen Höhe h26, kann so groß sein wie der Abstand a19 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 (1). Vorzugsweise wird die Höhe h26 des Steges 26 jedoch kleiner als der Abstand a19 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 ausgebildet (2), damit der Gießwerkstoff beim Ausgießen des Zwischenraums 27 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 einen Boden bildet. In beiden Fällen entspricht die Höhe h26 des Steges 26 der Höhe h26 des Kanals 29. Wenn der mit dem austragbaren Steg 26 gebildete Kanal 29 im Betrieb des Rotationskörpers 01 von einem Temperierungsmittel durchströmt wird, bildet der Gießwerkstoff eine thermische Isolationsschicht gegenüber dem Grundkörper 17, die besonders wirksam ist, wenn der Kanal 29 einen Boden gegenüber dem Grundkörper 17 aufweist. Das Temperierungsmittel ist dann nur gegenüber dem Außenkörper 19 wirksam. Der Grundkörper 17 bleibt vor thermischen Einflüssen geschützt. Der Gießwerkstoff dient damit als ein Isolierwerkstoff. Zur Erzielung dieser Wirkung ist ein Gießwerkstoff mit eingestreuten Glasperlen, vorzugsweise Glashohlkörpern, insbesondere Glashohlkugeln besonders vorteilhaft. Ebenso ist es vorteilhaft, einen Isolierwerkstoff, d. h. ein Kunstharz zu wählen, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient demjenigen des Werkstoffs des Grundkörpers 17 und des Außenkörpers 19 möglichst gut entspricht und damit angepaßt ist. Vorteilhafterweise werden der Außenkörper 19 und der Grundkörper 17 bei ihrer Montage zueinander konzentrisch ausgerichtet.
Bei den Ausführungsformen gemäß den 1 und 2 weist zumindest der Ballen 02 des Rotationskörpers 01 einen Grundkörper 17 mit einer zylindrischen Oberfläche 18 und einen die Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 umgebenden Außenkörper 19 auf, wobei ein Innendurchmesser D19 des Außenkörpers 19 größer ist als ein Außendurchmesser D17 des Grundkörpers 17, wobei der Rotationskörper 01 dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem Zwischenraum 27 zwischen der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 und der Innenseite 24 des Außenkörpers 19 ein Gießwerkstoff, vorzugsweise ein Isolierwerkstoff, insbesondere ein gießfähiger Isolierwerkstoff eingebracht ist und der Gießwerkstoff bzw. der Isolierwerkstoff in dem Zwischenraum 27 mindestens einen Kanal 29 ausbildet. Es ist vorteilhaft, wenn der Innendurchmesser D19 des Außenkörpers 19 zwischen 5 mm und 30 mm, insbesondere 20 mm größer ist als der Außendurchmesser D17 des Grundkörpers 17 und wenn der Außenkörper 19 konzentrisch um den Grundkörper 17 angeordnet ist. Der Kanal 29 kann sich jedoch auch vorzugsweise im Außenbereich des Ballens 02 schraubenlinienförmig um den Grundkörper 17 winden. ähnlich wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist der Kanal 29 von einem Temperierungsmittel durchströmbar. Für die bevorzugte Verwendung des Rotationskörpers 01 ist es vorteilhaft, wenn der Außenkörper 19 als ein Stahlrohr ausgeführt und der Grundkörper 17 geschmiedet ist.
Der von einem vorzugsweise flüssigen Temperierungsmittel mit einem konstanten Volumenstrom durchströmte Kanal 29 weist einen Zulauf 08 (2) und einen Ablauf 09 (2) für das Temperierungsmittel sowie eine Strecke s zwischen dem Zulauf 08 und dem Ablauf 09 auf, wobei die Strecke s vorzugsweise der Länge L des Ballens 02, zumindest aber der Länge des druckenden Bereichs auf der Mantelfläche 07 des Ballens 02 entspricht, wobei die zwischen dem Ballen 02 und dem Temperierungsmittel auszutauschende Wärmemenge durch eine Anpassung einer Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels konstant gehalten wird. Der 3 ist hierzu beispielhaft eine Ausgestaltung des Kanals 29 entnehmbar.
Dabei kann die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels dadurch angepaßt werden, dass z. B. eine Querschnittsfläche A09 des Kanals 29 am Ablauf 09 gegenüber einer Querschnittsfläche A08 des Kanals 29 am Zulauf 08 verändert wird. Oder die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels kann dadurch angepaßt werden, dass eine Tiefe t09 des Kanals 29 am Ablauf 09 gegenüber einer Tiefe t08 des Kanals 29 am Zulauf 08 verändert wird. Hierbei ist vorgesehen, dass eine zu einer Mantelfläche 07 des Ballens 02 gerichtete Kontaktfläche A07 des den Kanal 29 durchströmenden Temperierungsmittels konstant gehalten wird. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass der Wärmeaustausch zwischen der Mantelfläche 07 des Ballens 02 und dem Temperierungsmittel konstant bleibt, denn bei einem sich z. B. durch eine Kühlung der Kontaktfläche A07 stetig erwärmenden Temperierungsmittel wird die Strömungsgeschwindigkeit v09 am Ablauf 09 gegenüber der Strömungsgeschwindigkeit v08 am Zulauf 08 herabgesetzt, sodass die Verweildauer des Temperierungsmittels an der Kontaktfläche A07 proportional verlängert wird. Andererseits ist es auch möglich, die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels entlang der Strecke s konstant zu halten und die Kontaktfläche A07, die das Temperierungsmittel zur Mantelfläche 07 des Ballens 02 aufweist, zu verändern, indem die Geometrie der Kontaktfläche A07 oder ihr Abstand zur Mantelfläche 07 des Ballens 02 verändert wird.
Bei der in 3 aufgezeigten Ausführungsform weist der Rotationskörper 01 einer Druckmaschine einen Ballen 02 auf, wobei sich zumindest im Ballen 02 mindestens ein von einem Temperierungsmittel durchströmter Kanal 29 mit einem Zulauf 08 und einem Ablauf 09 für das Temperierungsmittel befindet, wobei eine im Kanal 29 auf einer Strecke s zwischen dem Zulauf 08 und dem Ablauf 09 zwischen dem Ballen 02 und dem Temperierungsmittel auszutauschende Wärmemenge durch eine Anpassung einer Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels konstant ist. Dabei entspricht die Strecke s vorteilhafterweise mindestens dem druckenden Bereich entlang der Länge L des Ballens 02.
Wie beschrieben, kann die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels dadurch anpaßbar sein, dass sich z. B. eine Querschnittsfläche A09 des Kanals 29 am Ablauf 09 gegenüber einer Querschnittsfläche A08 des Kanals 29 am Zulauf 08 ändert. Oder die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels kann dadurch angepaßt werden, dass sich eine Tiefe t09 des Kanals 29 am Ablauf 09 gegenüber einer Tiefe t08 des Kanals 29 am Zulauf 08 ändert. Bei diesem Rotationskörper 01 ändert sich eine zur Mantelfläche 07 des Ballens 02 gerichtete Kontaktfläche A07 des den Kanal 29 durchströmenden Temperierungsmittels nicht. Ebenso kann auch die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels entlang der Strecke s konstant bleiben und die Kontaktfläche A07, die das Temperierungsmittel zur Mantelfläche 07 des Ballens 02 aufweist, zwischen dem Zulauf 08 und dem Ablauf 09 in ihrer Geometrie oder in ihrem Abstand zur Mantelfläche 07 des Ballens 02 verändert sein.
Diese Ausführungsform des Rotationskörpers 01 eignet sich besonders für Ausgestaltungen, bei denen der Zulauf 08 und der Ablauf 09 des Temperierungsmittels auf derselben Stirnseite 11 des Ballens 02 angebracht sind. Die Wirkung dieser Ausführungsform des Rotationskörpers 01 kann z. B. dadurch erreicht werden, dass in einen Kanal 29 konstanten Querschnitts eine den Querschnitt entlang der Strecke s in gewünschter Weise verändernde Einlage eingebracht wird, wobei diese Einlage z. B. keilförmig ausgebildet sein kann. Wenn die Einlage für den Kanal 29 als ein fester Keil ausgebildet ist, z. B. als ein in seinem Querschnitt in gewünschter Weise ausgebildeter Stab, insbesondere Kunststoffstab, kann dieser Keil stoffschlüssig oder formschlüssig, z. B. durch Kleben oder mittels einer Preßpassung in den Kanal 29 eingebracht werden. Die Einlage besteht vorteilhafterweise aus einem Isolierwerkstoff, vorzugsweise einem gießfähigen Isolierwerkstoff, z. B. einem Kunstharz, vorteilhafterweise mit eingestreuten Glashohlkörpern, z. B. Glashohlkugeln, der vorzugsweise in einem Gießverfahren oder Spritzgießverfahren in den Kanal 29 eingebracht wird und aufgrund seiner thermischen Dämmwirkung das Temperierungsmittel gegenüber dem Grundkörper 17 des Ballens 02 isoliert. Die Verwendung einer Einlage hat den Vorteil, dass der Kanal 29 im Ballen 02 des Rotationskörpers 01z. B. durch ein konventionelles Rohr, insbesondere ein Stahlrohr, oder durch eine Bohrung oder Fräsung realisiert werden kann und eine Einwirkung auf das Strömungsverhalten des Temperierungsmittels in einem von der Einbringung des Kanals 29 in den Ballen 02 getrennten Fertigungsschritt erfolgt. Darüber hinaus läßt sich mit einer Einlage in den Kanal 29 auf einfache Weise eine thermische Isolierung des Temperierungsmittels gegenüber dem Grundkörper 17 erreichen.

01: Rotationskörper, Zylinder, Formzylinder, Übertragungszylinder
02: Ballen
03
04
05
06: Längsachse
07: Mantelfläche
08: Zulauf
09: Ablauf
10
11: Stirnseite
12
13
14
15
16
17: Grundkörper
18: Oberfläche (17)
19: Außenkörper
20
21
22
23
24: Innenseite (19)
25
26: Steg
27: Zwischenraum
28: Führungsfläche
29: Kanal
a3; a4: radialer Abstand
a19: Abstand
A07: Kontaktfläche
A08; A09: Querschnittsfläche
D17: Außendurchmesser
D19: Innendurchmesser
h26: Höhe des Steges; Höhe des Kanals (29)
L: Länge
s: Strecke
t08; t09: Tiefe
U: Umfang
v08; v09: Strömungsgeschwindigkeit

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Rotationskörpers (01) mit einem Ballen (02), wobei zumindest der Ballen (02) einen Grundkörper (17) mit einer zylindrischen Oberfläche (18) und einen die Oberfläche (18) des Grundkörpers (17) in einem Abstand (a19) umgebbaren Außenkörper (19) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Innenseite (24) des Außenkörpers (19) oder auf der Oberfläche (18) des Grundkörpers (17) mindestens ein Steg (26) aus einem durch Erwärmung verflüssigbaren Werkstoff angebracht wird, dass der Außenkörper (19) und der Grundkörper (17) in koaxialer Überdeckung montiert werden, dass ein zwischen dem Grundkörper (17) und dem Außenkörper (19) verbleibender hohler Zwischenraum (27) mit einem sich verfestigenden Gießwerkstoff ausgegossen wird, dass nach einem Verfestigen des Gießwerkstoffes der Werkstoff des Steges (26) durch Erwärmung verflüssigt und aus dem Zwischenraum (27) zwischen dem Grundkörper (17) und dem Außenkörper (19) ausgetragen wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rotationskörpers (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Verfestigen des Gießwerkstoffes zumindest der Außenkörper (19) derart erwärmt wird, dass sich der Werkstoff des Steges (26) verflüssigt.
Verfahren zur Herstellung eines Rotationskörpers (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Steges (26) ein Kunststoff oder ein Wachs ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rotationskörpers (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gießwerkstoff ein Kunstharz ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rotationskörpers (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schmelzpunkt des Gießwerkstoffes höher ist als ein Schmelzpunkt des Werkstoffes des Steges (26).
Verfahren zur Herstellung eines Rotationskörpers (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (19) und der Grundkörper (17) bei ihrer Montage zueinander konzentrisch ausgerichtet werden.
Rotationskörper (01) mit einem Ballen (02), hergestellt nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, wobei zumindest der Ballen (02) einen Grundkörper (17) mit einer zylindrischen Oberfläche (18) und einen die Oberfläche (18) des Grundkörpers (17) umgebenden Außenkörper (19) aufweist, wobei ein Innendurchmesser (D19) des Außenkörpers (19) größer ist als ein Außendurchmesser (D17) des Grundkörpers (17), dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zwischenraum (27) zwischen der Oberfläche (18) des Grundkörpers (17) und einer Innenseite (24) des Außenkörpers (19) ein Gießwerkstoff eingebracht ist und der Gießwerkstoff nach seiner Verfestigung in dem Zwischenraum (27) mindestens einen Kanal (29) ausbildet.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (D19) des Außenkörpers (19) zwischen 5 mm und 30 mm, insbesondere 20 mm größer ist als der Außendurchmesser (D17) des Grundkörpers (17).
Rotationskörper (01) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (19) konzentrisch um den Grundkörper (17) angeordnet ist.
Rotationskörper (01) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (29) schraubenlinienförmig um den Grundkörper (17) gewunden angeordnet ist.
Rotationskörper (01) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (29) von einem Temperierungsmittel durchströmbar ist.
Rotationskörper (01) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (19) ein Stahlrohr ist.
Rotationskörper (01) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (17) geschmiedet ist.
Rotationskörper (01) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (29) von der Oberfläche (18) des Grundkörpers (17) thermisch isoliert ist.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Isolation des Kanals (29) gegenüber der Oberfläche (18) des Grundkörpers (17) durch den in den Zwischenraum (27) eingebrachten Gießwerkstoff erfolgt.
Rotationskörper (01) nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine radiale Erstreckung (h26) des Kanals (29) kleiner ist als der Abstand (a19) zwischen dem Grundkörper (17) und dem Außenkörper (19).
Rotationskörper (01) nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in den Gießwerkstoff Glasperlen eingestreut sind.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasperlen als Hohlkörper ausgebildet sind.
Rotationskörper (01) nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein thermischer Ausdehnungskoeffizient des Gießwerkstoffes an denjenigen des Werkstoffs des Grundkörpers (17) und des Außenkörpers (19) angepaßt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rotationskörpers (01) nach Anspruch 1 oder Rotationskörper (01) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper (01) ein Rotationskörper (01) einer Druckmaschine ist.
Rotationskörper (01) nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (29) in seiner Geometrie oder in seinem Abstand zu einer Mantelfläche (07) des Ballens (02) derart gestaltet ist, dass die zwischen dem Außenkörper (19) und dem Temperierungsmittel auszutauschende Wärmemenge zumindest entlang einer Strecke (s) auf dem Ballen (02) konstant ist.