DE10250691B4

DE10250691B4 - Rotationskörper einer Druckmaschine mit einem Grundkörper

Info

Publication number: DE10250691B4
Application number: DE2002150691
Authority: DE
Inventors: Volker Scharkus; Martin-Franz Wölke
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2022-11-01
Also published as: DE10250691A1

Abstract

Rotationskörper (01) einer Druckmaschine mit einem Grundkörper (17) aus einem gießbaren Werkstoff, wobei im Außenbereich des Grundkörpers (17) sich in dessen axialer Richtung erstreckende Kanäle (14; 16) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kanäle (14; 16) in einem gemeinsamen Körper (12) ausgebildet und ihrer Erstreckung nach von einem Temperierungsmittel durchströmt sind, wobei der Körper (12) in seiner axialen Erstreckung in den Werkstoff des Grundkörpers (17) eingebettet ist.

Description

Die Erfindung betrifft Rotationskörper einer Druckmaschine mit einem Grundkörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

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 DE 42 12 790 A1 ist ein aus Grauguß gebildeter Zylinder eines Druckwerks bekannt, wobei zur Erhöhung der Biegesteifigkeit zentrisch im Zylinder ein axial verlaufender Stahlkern eingegossenen ist, der gleichzeitig als Wellenzapfen aus den Zylinderstirnseiten herausragt, wobei der Graugußzylinder den Stahlkern konzentrisch umschließt und Hohlräume aufweist.

Durch die DE 196 47 067 A1 ist ein Zylinder eines Druckwerks bestehend aus einem Grundkörper aus Grau- oder Leichtmetallguß bekannt, wobei ein vorzugsweise hohl ausgebildeter Zylinderkern als Versteifungsmittel in den Grundkörper eingegossen ist. Der Zylinderkern besteht z. B. aus einem Stahlrohr. Weitere parallel zur Rotationsachse des Zylinders verlaufende Armierungsprofile mit einem Voll- oder Hohlquerschnitt gegebenenfalls mit uneinheitlicher Wandstärke sind in einem radial außen liegenden Bereich des Grundkörpers über den Umfang dieses Bereichs verteilt angeordnet und vorzugsweise möglichst nahe an die Mantelfläche des Grundkörpers herangeführt. Das Versteifungsmittel und alle Armierungsprofile sind an ihren jeweiligen Enden verschlossen und vom Gußwerkstoff des Grundkörpers vollständig umgeben.

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 A1 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, in einem Spalt zwischen dem Zylindergrundkörper und dem Zylinderaußenkörper oder im Zylinderaußenkörper unterhalb der Mantelfläche des Zylinders 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.

Durch die DE 196 47 069 A1 ist ein Gusskörper zur Verwendung als Rohling für einen Zylinder einer Druckmaschine bekannt, wobei auch im Außenbereich des Gusskörpers wenigstens ein vom Gusskörper eingeschlossener, beidendig verschlossener Hohlkörper mit einem vorzugsweise hohlzylindrischen Profil angeordnet ist.

Durch die DE 28 53 594 C2 ist eine Walze für Druckmaschinen bekannt, die einen Gusskörper aus Polyamid als Ballen und eine darin zentrisch angeordnete Welle aufweist, wobei eine von einem Temperiermittel durchströmte Kühl- oder Heizschlange im Gusskörper eingegossen ist.

Durch die JP 07-091 439 A ist eine Heizrolle mit einem als Hohlzylinder ausgebildeten Rollenkörper bekannt, wobei sich über die axiale Länge des Rollenkörpers in den Rollenkörper mehrere eingegossene Kupferrohre erstrecken. Die Kupferrohre sind jeweils an einem ihrer Enden verschlossen, wohingegen ihr anderes Ende mit einem Ventil zum Einlaß und Auslaß eines Heizmediums versehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotationskörper einer Druckmaschine mit einem Grundkörper zu schaffen, der gießtechnisch auf einfache Weise herstellbar ist, wobei eine vorzugsweise gleichmäßige Temperierung seiner Mantelfläche erzielbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 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. Eine zentrisch in den Ballen bzw. dessen Grundkörper eingebrachte Welle aus einem hochfesten Werkstoff gestattet für einen Zufluß und Ablauf des Temperierungsmittels einen Kanal mit einem großen Querschnitt und damit einem größeren durchsetzbaren Volumenstrom, ohne zur Beibehaltung derselben Festigkeitswerte die äußeren Abmessungen des Zapfens des Rotationskörpers vergrößern zu müssen. Durch die vorgeschlagene geometrische Ausgestaltung der Hohlkörper oder 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 einer Druckmaschine mit axial verlaufenden Hohlkörpern;
2 einen Rotationskörper einer Druckmaschine mit einem in einer Schraubenlinie verlaufenden Hohlkörper;
3 einen Rotationskörper einer Druckmaschine mit einem im Ballen umgossenen, einen Kanal führenden Körper;
4 eine Ausgestaltung eines Hohlkörpers oder Kanals eines Rotationskörpers mit einer temperierten Mantelfläche, wobei der Wärmeaustausch zwischen der Mantelfläche und dem Temperierungsmittel konstant ist.
Die 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform eines Rotationskörpers 01 einer Druckmaschine. Der Rotationskörper 01 weist einen Ballen 02 oder einen Ballen 02 mit einem Grundkörper 17 auf, wobei zumindest der Grundkörper 17 aus einem Gußwerkstoff besteht, wobei der Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 eine axiale Länge L und in seinem Außenbereich, d. h. dicht unter seiner Mantelfläche 07 mindestens einen eingegossenen, vom Gußwerkstoff umschlossenen rohrförmigen Hohlkörper 03; 04 aufweist und wobei sich der Hohlkörper 03; 04 über die gesamte Länge L des Ballens 02 bzw. dessen Grundkörper 17 erstreckt. Gemäß der 1 kann sich der Hohlkörper 03; 04 z. B. parallel zu einer Längsachse 06 des Rotationskörpers 01 erstrecken oder – wie in der 2 gezeigt – den Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 in dessen Außenbereich von einer zur gegenüberliegenden Stirnseite 11 in einer Schraubenlinie durchlaufen. Im Längsschnitt der 2 ist der schraubenlinienförmige Verlauf des Hohlkörpers 03 zum besseren Verständnis der Darstellung strichpunktiert eingezeichnet. Ungeachtet seines Verlaufs bildet der Hohlkörper 03; 04 einen Kanal, der von einem Temperierungsmittel, d. h. einem Strömungsmittel zum Temperieren zumindest der Mantelfläche 07 des Ballens 02 durchströmbar ist, wobei das Temperierungsmittel vorzugsweise ein flüssiges Wärmeträgermedium wie z. B. Wasser oder ein Öl ist.
Zur Einleitung und Ausleitung des Strömungsmittels in bzw. aus dem Ballen 02 ist der Hohlkörper 03 mit Leitungen 08; 09 verbindbar, die stirnseitig z. B. an den Ballen 02 angebracht oder dort in einem Flansch 36 in Form einer Ringnut 37 eingebracht sein können (2). Auch im Fall mehrerer im Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 angeordneter Hohlkörper 03; 04 können diese und die mit ihnen verbundenen Leitungen 08; 09 an einer der Stirnseiten 11 des Ballens 02 vorteilhafterweise einen gemeinsamen Anschluß aufweisen.
Für eine gute Temperierung ist es vorteilhaft, den Hohlkörper 03; 04 mit seiner für den Wärmeaustausch relevanten Kontaktfläche A07 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 Hohlkörper 03; 04 angeordnet sind, ist es vorteilhaft, wenn benachbarte Hohlkörper 03; 04 gegenläufig vom Temperierungsmittel durchströmt werden. Wenn im Außenbereich des Ballens 02 bzw. dessen Grundkörper 17 mehrere Hohlkörper 03; 04 vorgesehen sind, ist es vorteilhaft, alle Hohlkörper 03; 04 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.
Der Hohlkörper 03; 04 in dem gießtechnisch hergestellten Rotationskörpers 01 weist einen geringen Innendurchmesser D3; D4 auf, wobei der Innendurchmesser D3; D4 vorzugsweise weniger als 25 mm, insbesondere zwischen 15 mm und 20 mm beträgt. Ein Kanal mit solch einem geringen Innendurchmesser D3; D4 ist gießtechnisch durch Einlegen eines Gußkerns in einen zu gießenden Ballen 02 bzw. Grundkörper 17 schwerlich herstellbar, weshalb versucht worden ist, einen derartigen Kanal in den Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 zu bohren, was jedoch über die Länge L des Ballens 02 bzw. dessen Grundkörper 17 teuer und in der technischen Durchführung nicht unproblematisch ist.
Gemäß der 2 kann der Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 als ein Hohlzylinder 02 ausgebildet sein, in dessen ringförmiger Wandung der rohrförmige Hohlkörper 03; 04 eingegossen ist. Der Rotationskörper 01 kann in der Druckmaschine als ein einen Bedruckstoff führender Zylinder 01 oder als eine einen Bedruckstoff führende Walze 01 verwendet werden.
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 D2 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.
Die hier gegebenen Erläuterungen zur Gestaltung und zum Einsatz des vorgeschlagenen Rotationskörpers 01 sollen in entsprechender Weise auch für nachstehend beschriebene Ausführungsformen gelten.
Wie in der 3 dargestellt, kann eine Ausführungsform des vorgeschlagenen Rotationskörpers 01 einer Druckmaschine vorsehen, dass im Ballen 02 des Rotationskörpers 01 oder zumindest in dem aus einem gießbaren Werkstoff bestehenden Grundkörper 17 des Ballens 02 mindestens ein Körper 12 angeordnet ist, wobei der Körper 12 mindestens in einem Schnitt quer zur axialen Richtung des Rotationskörpers 01 von zwei in radialer Richtung des Rotationskörpers 01 beabstandeten, in sich geschlossenen Begrenzungsflächen A13'; A13'' begrenzt ist, wobei beide Begrenzungsflächen A13'; A13'' mit ihrer vom Körper 12 abgewandten Seite an den Werkstoff des Ballens 02 grenzen und in einem von den Begrenzungsflächen A13'; A13'' begrenzten Inneren 13 des Körpers 12 mindestens ein vom Werkstoff des Körpers 12 begrenzter, sich in axialer Richtung des Rotationskörpers 01 ausdehnender Kanal 14; 16 ausgebildet ist.
Dabei kann der Körper 12 z. B. als ein gießtechnisch hergestelltes Formteil, d. h. als ein vorgeformtes Bauteil ausgebildet sein, wobei das Formteil in seinem Inneren 13 zur Ausbildung mindestens eines Kanals 14; 16 mindestens einen Hohlraum aufweist. Alternativ kann der Körper 12 z. B. ein gepreßtes oder stranggegossenes Erzeugnis sein. Der Körper 12 besteht aus einem festen Werkstoff, wobei in diesem Körper vorzugsweise nahe seiner zur Mantelfläche 07 des Ballens 02 gerichteten Begrenzungsfläche A13' ein Hohlraum ausgebildet ist, wobei der Hohlraum vom Werkstoff des Körpers 12 zumindest in dessen Längsrichtung begrenzt ist. Der Körper 12 ist vorzugsweise homogen und in Richtung des Umfangs U des Rotationskörpers 01 einstückig oder auch mehrstückig ausgebildet.
Vorteilhafterweise besteht der Körper 12 aus einem wärmebeständigen Werkstoff, z. B. aus einem keramischen Werkstoff oder einem verfestigten Metallschaum. Die Wärmebeständigkeit ist insofern erforderlich, dass sich der Körper 12 nicht verformt, wenn er zur Herstellung des Rotationskörpers 01 vom erschmolzenen Werkstoff des Ballens 02 umgossen wird. Denn eine fertigungstechnisch einfache Implementierung des Körpers 12 in den Ballen 02 des Rotationskörpers 01 ergibt sich, wenn zumindest der Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 aus einem Gußwerkstoff z. B. aus Metall, Keramik, Glas oder Kunststoff besteht und der Körper 12 im Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 eingegossen und vom Gußwerkstoff umschlossen wird. Für diesen Zweck kann der Körper 12 im Fertigungsprozeß des Rotationskörpers 01 in die Gußform zum Guß des Ballens 02 vorzugsweise im Außenbereich des Ballens 02 eingelegt, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Stützelementen fixiert und eingegossen werden, sodass der Körper 12 vom Gußwerkstoff des Ballens 02 vollständig eingefaßt ist. Bei einer ringförmigen Ausgestaltung des Körpers 12 ist der von ihm umschlossene Raum vom Gußwerkstoff des Ballens 02 vorzugsweise ausgefüllt, zumindest ist der Körper 12 vom Gußwerkstoff umgeben.
Da der Kanal 14; 16 im Inneren 13 des Körpers 12 von einem Temperierungsmittel durchströmbar ist, um zumindest einen Teilbereich der Mantelfläche 07 des Ballens 02 zu temperieren, wird der Körper 12 vorteilhafterweise im Außenbereich des Ballens 02 angeordnet. Wenn die gesamte Mantelfläche 07 des Ballens 02 zu temperieren ist, erstreckt sich der Körper 12 mit seinem Kanal 14; 16 vorteilhafterweise über die gesamte Länge L des Ballens 02. Zumindest ist der Teilbereich der Mantelfläche 07 des Ballens 02 zu temperieren, der dem druckenden Bereich auf der Mantelfläche 07 des Ballens 02 entspricht. Der Rotationskörper 01 kann ein einen Bedruckstoff führender Zylinder 01 oder eine einen Bedruckstoff führende Walze 01 sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Körpers 12 besteht darin, ihn zylinderförmig auszubilden, d. h. die Länge des Körpers 12 vorzugsweise der Länge L des Ballens 02 anzupassen. Der Körper 12 hat somit vorzugsweise die Gestalt eines Hohlzylinders, wobei der von ihm umschlossene Raum vom Werkstoff des Ballens 02 ausfüllbar ist. Dabei umschließt der Körper 12 vorzugsweise die Längsachse 06 des Rotationskörpers 01. Der Kanal 14; 16, der sich axialer Richtung des Rotationskörpers 01 erstreckt, kann ähnlich dem in den 1 und 2 gezeigten Beispiel parallel zur Längsachse 06 des Rotationskörpers 01 oder im Außenbereich des Ballens 02 bzw. Grundkörpers 17 auch schraubenlinienförmig verlaufen. Sofern im Körper 12 mehrere Kanäle 14; 16 vorgesehen sind, können benachbarte Kanäle 14; 16 von dem Temperierungsmittel gegenläufig durchströmt werden.
Ein Verfahren zum Temperieren zumindest eines Ballens 02 eines Rotationskörpers 01 einer Druckmaschine, wobei zumindest der Ballen 02 mindestens einen von einem vorzugsweise flüssigen Temperierungsmittel mit einem konstanten Volumenstrom durchströmten Hohlkörper 03; 04 oder Kanal 14; 16 mit einem Zulauf 08 und einem Ablauf 09 für das Temperierungsmittel aufweist, ist dadurch gegeben, dass eine im Hohlkörper 03; 04 oder Kanal 14; 16 auf einer Strecke s zwischen dem Zulauf 08 und dem Ablauf 09, wobei die Strecke s vorzugsweise der Länge L des Ballens 02, zumindest aber des Länge des druckenden Bereichs auf der Mantelfläche 07 des Ballens 02 entspricht, zwischen dem Ballen 02 und dem Temperierungsmittel auszutauschende Wärmemenge durch eine Anpassung einer Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels konstant gehalten wird. Der 4 ist hierzu eine Ausgestaltung des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16 entnehmbar.
Bei diesem Verfahren kann die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels dadurch angepaßt werden, dass z. B. eine Querschnittsfläche A09 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16 am Ablauf 09 gegenüber einer Querschnittsfläche A08 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16 am Zulauf 08 verändert wird. Oder die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels kann dadurch angepaßt werden, dass eine Tiefe t09 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16; 21; 29 am Ablauf 09 gegenüber einer Tiefe t08 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16 am Zulauf 08 verändert wird. Hierbei ist vorgesehen, dass eine zu einer Mantelfläche 07 des Ballens 02 gerichtete Kontaktfläche A07 des den Hohlkörper 03; 04 oder Kanal 14; 16 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 dieser Ausführungsform weist der Rotationskörper 01 einer Druckmaschine einen Ballen 02 auf, wobei sich zumindest im Ballen 02 mindestens ein von einem Temperierungsmittel durchströmter Hohlkörper 03; 04 oder Kanal 14; 16 mit einem Zulauf 08 und einem Ablauf 09 für das Temperierungsmittel befindet, wobei eine im Hohlkörper 03; 04 oder Kanal 14; 16 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 in Verbindung mit dem Verfahren beschrieben, kann die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels dadurch anpaßbar sein, dass sich z. B. eine Querschnittsfläche A09 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16 am Ablauf 09 gegenüber einer Querschnittsfläche A08 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16 am Zulauf 08 ändert. Oder die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels kann dadurch angepaßt werden, dass sich eine Tiefe t09 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16 am Ablauf 09 gegenüber einer Tiefe t08 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16 am Zulauf 08 ändert. Bei diesem Rotationskörper 01 ändert sich eine zur Mantelfläche 07 des Ballens 02 gerichtete Kontaktfläche A07 des den Hohlkörper 03; 04 oder Kanal 14; 16 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 Hohlkörper 03; 04 oder Kanal 14; 16 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 Hohlkörper 03; 04 oder den Kanal 14; 16 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 Hohlkörper 03; 04 oder den Kanal 14; 16 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 Hohlkörper 03; 04 oder den Kanal 14; 16 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 Hohlkörper 03; 04 oder der Kanal 14; 16 im Ballen 02 des Rotationskörpers 01 z. 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 Hohlkörpers 03; 04 oder des Kanals 14; 16 in den Ballen 02 getrennten Fertigungsschritt erfolgt. Darüber hinaus läßt sich mit einer Einlage in den Hohlkörper 03; 04 oder den Kanal 14; 16 auf einfache Weise eine thermische Isolierung des Temperierungsmittels gegenüber dem Grundkörper 17 erreichen.

01: Rotationskörper, Zylinder, Walze, Formzylinder, Übertragungszylinder
02: Ballen, Hohlzylinder
03: Hohlkörper
04: Hohlkörper
05
06: Längsachse
07: Mantelfläche
08: Leitung
09: Leitung
10
11: Stirnseite
12: Körper
13: Inneres (12)
14: Kanal
15
16: Kanal
17: Grundkörper
18
19
20
21
22: Zapfen
23: Zapfen
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36: Flansch
37: Ringnut
a3; a4: radialer Abstand
A07: Kontaktfläche
A08; A09: Querschnittsfläche
A13'; A13'': Begrenzungsfläche
D2: Durchmesser
D3; D4: Innendurchmesser
L: Länge
s: Strecke
t08; t09: Tiefe
U: Umfang
v08; v09: Strömungsgeschwindigkeit

Claims

Rotationskörper (01) einer Druckmaschine mit einem Grundkörper (17) aus einem gießbaren Werkstoff, wobei im Außenbereich des Grundkörpers (17) sich in dessen axialer Richtung erstreckende Kanäle (14; 16) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kanäle (14; 16) in einem gemeinsamen Körper (12) ausgebildet und ihrer Erstreckung nach von einem Temperierungsmittel durchströmt sind, wobei der Körper (12) in seiner axialen Erstreckung in den Werkstoff des Grundkörpers (17) eingebettet ist.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (12) eine Längsachse (06) des Rotationskörpers (01) umschließt.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (12) mindestens in einem Schnitt quer zur axialen Richtung des Rotationskörpers (01) von zwei in radialer Richtung des Rotationskörpers (01) beabstandeten, in sich geschlossenen Begrenzungsflächen (A13'; A13'') begrenzt ist, wobei beide Begrenzungsflächen (A13'; A13'') mit ihrer vom Körper (12) abgewandten Seite an den Werkstoff des Grundkörpers (17) grenzen, wobei die Kanäle (14; 16) in einem von den Begrenzungsflächen (A13'; A13'') begrenzten Inneren (13) des Körpers (12) ausgebildet sind.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (12) in einem Schnitt quer zur axialen Richtung des Rotationskörpers (01) einen ringförmigen Querschnitt aufweist.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Körper (12) über eine Länge (L) des Grundkörpers (17) erstreckt.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (12) als ein Hohlzylinder ausgebildet ist.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (17) als ein Hohlzylinder ausgebildet ist.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (14; 16) in Richtung des Umfangs (U) des Grundkörpers (17) äquidistant angeordnet sind.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (12) ein Formteil ist.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (12) ein gepreßtes oder gegossenes Erzeugnis ist.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (12) aus einem wärmebeständigen Werkstoff besteht.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (12) aus einem keramischen Werkstoff besteht.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Grundkörpers (17) ein Metall, Keramik, Glas oder ein Kunststoff ist.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierungsmittel benachbarte Kanäle (14; 16) gegenläufig durchströmt.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (14; 16) für eine Zufuhr und eine Abfuhr des Temperierungsmittels mit Leitungen (08; 09) verbunden sind.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (08; 09) zumindest an einer Stirnseite (11) des Grundkörpers (17) einen gemeinsamen Anschluß aufweisen.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper (01) ein einen Bedruckstoff führender Zylinder (01) oder eine einen Bedruckstoff führende Walze (01) ist.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper (01) ein Formzylinder (01) ist.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierungsmittel eine Mantelfläche (07) des Grundkörpers (17) zumindest in einem Teilbereich temperiert.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (14; 16) dicht unter der Mantelfläche (07) des Grundkörpers (17) angeordnet sind.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperierungsmittel zumindest einen Bereich der Mantelfläche (07) des Grundkörpers (17) temperiert, der einem druckenden Bereich auf der Mantelfläche (07) des Grundkörpers (17) entspricht.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (14; 16) zu den beiden Begrenzungsflächen (A13'; A13'') des Körpers (12) eine Wandstärke von mindestens 3 mm aufweisen.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (14; 16) zu den beiden Begrenzungsflächen (A13'; A13'') des Körpers (12) eine Wandstärke zwischen 5 mm und 6 mm aufweisen.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundkörper (17) mehrere von dessen Werkstoff umschlossene Körper (12) mit jeweils mehreren Kanälen (14; 16) angeordnet sind.
Rotationskörper (01) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Körper (12) in Richtung des Umfangs (U) des Rotationskörpers (01) angeordnet sind.