-
Forinat-Zylinder für Druckmaschinen und Verfahren zu seiner Herstellung
Bei der Herstellung von Format-Zylindern, wie sie für den Anilindruck als Träger
für die Gummiklischees verwendet werden, ist es üblich, als Werkstoff für Zylinder
größeren Durchmessers Aluminium zu wählen, um durch die Gewichtseinsparung eine
leichtere Handhabung beim Auswechseln der Format-Zylinder, das bei jeder Formatänderung
zu erfolgen hat, zu erzielen. Trotz der durch die Wahl von Alu-
minium als
Werkstoff erreichten Gewichtsersparnis ist das Gewicht der herkömmlichen Fonnat-Zylinder
größeren Durchmessers aber immer noch so groß, daß das Auswechseln oft nicht von
zwei Personen durchgeführt werden kann, weil die menschliche Kraft nicht ausreicht,
um die Format-Zylinder mit illyen Wellen aus der Lagerung zu heben. Es müssen deshalb
Hebezeuge zu Hilfe genommen werden. Das Auswechseln der Format-Zylinder ist deshalb
sehr zeitraubend und führt zu unerwünscht langen Unterbrechungen des Produktionsablaufes.
-
. . Außerdem zeichnet sich die Herstellung der bekannten Format-Zylinder
insofern durch eine besondere Unwirtschaftlichkeit aus, als für die nur gelegentlich
und nur in geringen Stückzahlen zu fertigenden Format-Zylinder teure Gießformen
angeschafft werden müssen, und zwar je eine Gießform für jede in der Praxis
vorkommende Format-Zylindergröße. Diese Gießforinen können, weil keine serienmäßige
Fertigung stattfindet, nicht voll ausgenutzt werden. Außerdem ist die Lagerhaltung
der Gießformen außerordentlich aufwendig. Um beispielsweise eine übliche Abstufung
der verschiedenen Formate und damit des jeweiligen Zylinderumfanges tun jeweils
einen Zentimeter zu erhalten, muß die Differenz der Zylinderdurchmesser von einem
gegebenen Format zum nächstgrößeren oder kleineren 3,18 mm betragen.
Für die Herstellung aller gebräuchlichen Format-Zylinder von 180 bis
800 mm Durchmesser müssen demnach 195 Formen bereitgehalten werden.
Diese große Anzahl von Formen, von denen jede im wesentlichen der Größe des mit
ihr herzustellenden Format-Zylinders entspricht, hat selbstverständlich einen sehr
beträchtlichen Raumbedarf.
-
Ein weiterer Nachteil bei der herkömmlichen Fertigungsweise von Format-Zylindem
besteht darin, daß die in den Zylinderböden befindlichen Bohrungen nach Fertigstellung
des Zylinders nachgedreht werden müssen, um einen genauen zentrischen Sitz dieser
Bohrungen zur Aufnahme der Welle zu erhalten. Dieser zusätzliche Arbeitsgang ist
umständlich und kostspielig. Schließlich müssen die bekannten Format-Zylinder aus
Aluminium nach der Fertigbearbeitung auf speziellen AusWuchtmaschinen ausgewuchtet
werden, wodurch die Kosten der maschinellen Einrichtung und auch des Herstellungsverfahrens
wiederum erheblich erhöht werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Format-Zylinder zu
schaffen, dessen Gewicht so bemessen ist, daß auch Zylinder größeren Durchmessers
leicht von Hand ausgewechselt werden können und dessen Herstellungskosten bei weitem
unter denen herkömmlicher Format-Zylinder aus Aluminium liegen, wobei dennoch alle
an die mechanischen Eigenschaften von Format-Zylindem gestellten Anforderungen erfüllt
werden. Insbesondere soll durch die Erfindung auch die Aufgabe gelöst werden, durch
ein neuartiges Herstellungsverfahren die bisherige aufwendige Anschaffung und Lagerhaltung
von Gießformen für die verschiedenen Zylinderdurchmesser zu vermeiden.
-
Diese Aufgaben werden durch die Erfindung bei einem Format-Zylinder
für Druckmaschinen mit einem die Druckformen tragenden Hohlzylinder und in diesen
eingesetzten Stirnwänden gelöst durch eine Trägerschicht aus Lochblech und bzw.
oder mit duroplastischem Kunststoff getränkter Glasseidenmatte, eine mittlere Schicht
aus mit Glasseidenfasem vermischtem duroplastischem Kunststoff und eine äußere Deckschicht
aus reinem duroplastischem Kunststoff. Ein derartiger Format-Zylinder hat die für
seinen Verwendungszweck erforderliche Festigkeit, insbesondere wenn der mittleren
Schicht in weiterer Ausgestaltung der Erfindung Quarzmehl beigemischt ist. Die äußere
Mantelfläche besteht zur Verrneidung von Porenbildung aus reinem duroplastischem
Kunststoff. Der glasseidenverstärkte duroplastische Kunststoff ist etwa dreimal
leichter als Aluminium, dennoch aber von außerordentlich hoher Festigkeit. Die Beimischung
von Glasseidenfasem
und Quarzmehl dient dabei ferner dazu, das
Schrumpfen der Kunststoffmasse während des Aushärtens auf ein Minimum herabzusetzen.
-
Weil die erfindungsgemäßen Format-Zylinder nicht mehr gegossen werden
müssen, sondern das Kunststoffmaterial in plastischem Zustand auf den Trägerzylinder
aufgetragen wird, ist es nicht mehr notwendig, Gießformen für jede in der Praxis
vorkommende Format-Zylindergröße auf Lager zu halten, sondern der Trägerzylinder
kann für jede gewünschte Format-Zylindergröße gesondert hergestellt werden, womit
sich eine Lagerhaltung von Gießfonnen völlig erübrigt.
-
In die ebenfalls im wesentlichen aus auf ein Trägermaterial aufgeschichtetem
duroplastischem Kunststoff bestehenden Stirnwände des Hohlzylinders können vorzugsweise
metallische Befestigungsringe für die Format-Zylinderwelle eingegossen sein.
-
Insbesondere bei Format - Zylindern größerer Länge ist es zweckmäßig,
wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung Verstärkungsringe im Inneren des Hohlzylinders
angeordnet sind. Diese können bei Lochblech-Trägerzylindern zweckmäßig aus eingeschweißten
Blechringen mit T-Profil und bei Format-Zylindern mit einem Trägerzylinder aus gehärteter
Glasseiderunatte aus Pappschläuchen bestehen, die mit in duroplastischem Material
getränkten Glasseidenmatten um::wickelt und dann gehärtet sind.
-
Die aus reinem duroplastischem Kunststoff bestehende Außenschicht
des erfindungsgemäßen Format-Zylinders kann beliebig eingefärbt sein.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Format-Zylindem
besteht darin, daß ein steifer Trägerzylinder aus dünnem, ursprünglich flachem Material
mit dem herzustellenden Format-Zylinder entsprechenden Maßen für Länge und Innendurchmesser
hergestellt wird, die Zylinderböden angebracht werden, der Trägerzylinder um eine
waagerechte Achse drehbar aufgehängt und duroplastischer Kunststoff oder ein duroplastischen
Kunststoff enthaltendes Gemisch auf die äußere Mantelfläche des sich drehenden Trägerzylinders
aufgebracht wird und schließlich der Kunststoff ausgehärtet und der Formatzylinder
fertiggedreht oder -geschliffen wird. Um eine schnelle Aushärtung des Kunststoffes
zu erreichen, kann während des Aufbringens der Auftragsschicht ein Warmluftstrom
auf den sich drehenden Zylinder gerichtet werden.
-
Die Auftragsschicht kann durch Aufspritzen mittels einer Spritzpistole
aufgebracht werden, wobei die Spritzeinrichtung in an sich bekannter Weise eine
Vorrichtung zum Schneiden und Beimischen von Glasfasern aufweisen kann. Erfindungsgemäß
kann aber auch das angedickte Material für die Auftragsschicht auf eine gegen die
Mantelfläche des Trägerzylinders längs einer Erzeugenden anliegende und in ihrem
Abstand von der Zylinderachse verstellbare Auftragsschiene aufgegeben und mittels
dieser auf den Trägerzylinder aufgestrichen werden. Dabei kann die Auftragsschiene
auch als Abstreiflineal für den mittels einer weiteren Auftragsvorrichtung auf den
Zylindermantel aufgebrachten reinen duroplastischen Kunststoff verwendet werden.
-
Besonders billig und leicht lassen sich die erfindunsgemäßen Fonnat-Zylinder
dadurch herstellen, daß zur Herstellung des Trägerzylinders mindestens zwei Stützscheiben
mit entsprechend gewähltem Durchmesser mittels zentrischer Bohrungen auf eine Welle
aufgeschoben werden, daß um die Stützscheiben herum ein Formmantel aus sich parallel
zur Welle erstreckenden stabartigen Einzelelementen gebildet wird und daß um den
Forinmantel eine mit duroplastischem Kunststoff getränkte, vorzugsweise aus Glasseidenfasem
bestehende Gewebeschicht gewickelt wird, nach deren Aushärtung die Form entfernt
wird und die Zylinderböden angebracht werden. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft
erwiesen, wenn zur Herstellung des Formmantels U-Profilschienen verwendet werden,
die mit abwechselnd nach innen und nach außen gerichteten Basisflächen um die Stützscheiben
herum ineinandergesteckt und durch Gummibänder od. dgl. zusammengehalten werden.
Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung entlang einem Durchmesser geteilte
Stützscheiben verwendet werden, deren Hälften leicht lösbar miteinander verbunden
sind, so können diese beim Entformen voneinander gelöst werden, wodurch die Form
in sich zusammenbricht und besonders leicht aus dem gehärteten Trägerzylinder entfernt
werden kann.
-
Mehrere Ausfährungsbeispiele der Erfindung sind in der nachstehenden
Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt F i
g. 1 eine Vorderansicht, F i g. 2 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Fonnat-Zylinders, F i g. 3 einen Längsschnitt durch
den Format-Zylinder nach den F i g. 1 und 2, F i g. 4 eine Vorderansicht
eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Format-Zylinders, F
i g. 5 die zugehörige Seitenansich4 F i g. 6 einen Längsschnitt durch
den erfindungsgemäßen Zylinder nach F i g. 4 und 5 in größerem Maßstab,
F i g. 7 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß a aufgebaute Form
zur Herstellung des Zylinders nach den F i g. 4 bis 6,
F i
g. 8 eine Seitenansicht der Form nach F 1 g. 7,
F i g. 8 a eine
Ansicht der bei der Herstellung der Form verwendeten U-Profilschienen, F i
g. 9 eine Draufsicht auf die Form zur Herstellung der Zylinderböden, F i
g. 10 einen Schnitt entlang der Linie A-B in F i g. 9 mit eingelegtem
Versteifungsring, F ig. 11 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen
Zylinder nach F i g. 1 bis 4 im Stadium der Bodenherstellung, F i
g. 12 eine Draufsicht auf den Zylinder nach Fig. 11,
F i
g. 13 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Zylinder nach den F
i g. 4 bis 6 im Stadium des Eingießens der konischen Ringe in die
Zylinderböden, F i g. 14 eine Ansicht der Vorrichtung zum Eingießen der konischen
Ringe in die Zylinderböden, F i g. 15 eine Seitenansicht der Vorrichtung
nach Fig. 14, F i g. 16 eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Auftragen
des duroplastischen Materials auf den Zylindermantel und Fig, 17 eine Vorderansicht
der Auftragsvorrichtung nach F i g. 16.
-
Der in den F i g. 1 bis 3 gezeigte Zylinderkörper
1
setzt sich aus mehreren Schichten zusammen. Die innere Schicht 2 (F i
g. 3) wird durch ein Lochblech
gebildet. Darüber befindet
sich eine Schicht 3 aus einer mit duroplastischem Material angereicherten
Glasseidenmatte. Die mittlere Schicht4 besteht aus mit Glasseidenfasern vermischtem,
duroplastischem Material, während die äußere Feinschicht5 von einem reinen Duroplast
gebildet wird, das jedoch vorzugsweise durch einen geeigneten Farbzusatz leicht
eingefärbt ist. Die Böden 6 und 7 bestehen beispielsweise aus Grobblech
und weisen zur weiteren Gewichtsersparnis vorzugsweise eine kreisförmige Ausnehmung
8 in axialer Richtung auf. Zentrisch in den Böden 6 und
7 befinden sich jeweils die Bohrungen 9, die vorzugsweise zur spielfreien
Aufnahme der Welle, auf der sie im Betrieb zu befestigen sind, innen leicht konisch
ausgebildet sind. An einem beliebigen Punkt auf einem um die Zylinderachse in bestimmtem
Abstand gedachten Kreis weisen die Böden 6 und 7 jeweils eine weitere
Bohrung 10 auf, in die im Betriebszustand der Zapfen eines der Befestigung
des Zylinders auf der Welle dienenden, nicht dargestellten Konus eingreift. Die
Ränder der Böden 6 und 7 sind vorzugsweise so ausgebildet, daß eine
Auflage 11 für den Lochblechmantel 2 entsteht, und die einzelnen Schichten
des Zylinderkörpers 1
stirnseitig eine Abdeckung 12 erhalten. Der Zylinderkörper
1 weist eine oder mehrere mit seiner Innenwandung 2 verschweißte Verstärkungsringe
13 auf, deren Anzahl entsprechend der Länge des Zylinderkörpers gewählt wird,
wobeijeweils zwei kreisförmige Stahlringe 14 und 15 zu einem Verstärkungsring
mit T-Profil zusammengefügt sind.
-
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Zylinders nach den F i
g. 1 bis 3 werden zunächst die Böden 6
und 7 beispielsweise
aus Grobblech ausgeschnitten und auf den Durchmesser des zu fertigenden Zylinders
vorgedreht. Bei der Bodenbearbeitung werden innen konische Bohrungen 9 vorzugsweise
um ein geeignetes Maß kleiner als das spätere Fertigmaß gedreht, damit beira abschließenden
Fertigdrehen die Möglichkeit gegeben ist, einen etwaigen, durch die beim Einbringen
der Verstärkungsringe 13 am Lochblechmantel 2 vorzunehmenden Schweißarbeiten
auftretenden ungenauen Rundlauf durch geringfügige Verlagerung der Bohrungen
9 zu beseitigen. Im Anschluß daran wird aus dünnem Lochblech der Zylinderinantel
2 ausgeschnitten und in Längsnaht zusammengeschweißt. Nunmehr werden entsprechend
der Länge des zu fertigenden Zylinders jeweils zwei Ringe 14 und 15 ineinandergesteckt
und zu einem T-Profil zusammengeschweißt, wodurch die Verstärkungsringe
13 gebildet werden, die anschließend in den gewünschten Abständen in den
Zylindermantel eingeführt und mit diesem ebenfalls verschweißt werden. Hierauf wird
der Zylindermantel 2 mittels einer geeigneten Vorrichtung ausgerichtet und mit den
Böden 6 und 7 bei 11 vorzugsweise elektrisch verschweißt.
-
Bei einer Ausführungsfonn des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung
des Format-Zylinders wird zum Zwecke der nun folgenden Aufbringung der Auftragsschicht
auf den Trägerzylinder 2 dieser zunächst mit flüssigem Duroplast eingestrichen.
Darüber wird eine Glasseidenmatte 3 geklebt, die anschließend mit duroplastischem
Material eingestrichen wird, so daß sich dieses mit der Glasseidenmatte
3 innig verbindet. Der so beschichtete Zylindermantel wird nun in einer geeigneten
Vorrichtung gelagert und in Drehung versetzt. Hierdurch und in Verbindung mit einem
Warmluftstrom, der auf den sich drehenden Zylinder gerichtet wird, wird der> Härtevorgang
des duroplastischen Materials beschleunigt. Mittels bekannter Spritzeinrichtungen,
die mit einem für das Schneiden von Glasseidenfasern geeigneten Schneidwerk gekoppelt
sind, wird nunmehr mit Glasseidenfasern vermischtes duroplastisches Material 4 in
der erforderlichen Schichtdicke auf die Schicht 3 aufgebracht. Auch während
dieses Vorganges dreht sich der Zylinder, wodurch erreicht wird, daß das flüssige
duroplastische Material nicht vom Zylinderkörper abläuft und außerdem die dem Zylinder
zugeführte Warmluft den Zylinderkörper gleichmäßig bestreicht, um so wiederum das
Aushärten der aufgespritzten Schicht 4 zu beschleunigen. Nach dem Aushärten der
Schicht 4 wird die Schicht 5
ebenfalls mittels einer geeigneten handelsüblichen
Spritzeinrichtung auf den sich drehenden und mit Warmluft bestrichenen Zylinder
aufgetragen. Die Schicht 5 besteht aus reinem duroplastischem Kunststoff,
der vorzugsweise durch Hinzufügung eines geeigneten Farbzusatzes leicht eingefärbt
ist, und hat die Aufgabe, dem Zylinderkörper 1 einen vollkommen homogenen
Abschluß zu geben, was sich beim abschließenden Fertigdrehen des Zylinders als besonders
vorteilhaft erwiesen hat, da die aus mit Glasseidenfasem verstärktem duroplastischem
Material bestehende Schicht 4 vereinzelte Lufteinschlüsse aufweist, die bei Fertigbearbeitung
dieser Schicht mittels Drehen zu Porenbildungen führen würde. Nach dem völligen
Aushärten der Schicht 5 werden der Zylinderkörper 1, die Böden
6 und 7 und die Bohrungen 9, letztere im Hinblick auf einen
genauen Rundlauf des Zylinders, auf einer geeigneten Vorrichtung fertiggedreht.
Schließlich werden noch die der späteren Befestigung des Zylinders auf einer Welle
dienenden Bohrungen 10 unter Zuhilfenahme einer Bohrvorrichtung in bekannter
Weise in die Böden 6 und 7 eingebracht.
-
Versuche haben ergeben, daß das soeben beschriebene Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Format-Zylinders weniger als die Hälfte eines vergleichbaren
Zylinders aus Aluminium wiegt. Bei Zy-
lindern oder Walzen, bei denen geringere
Anforderungen an die Festigkeit gestellt werden, ist die aus mit Glasseidenfasem
vermischtem Duroplast bestehende Schicht nicht erforderlich, an ihre Stelle tritt
die Schicht aus reinem, vorzugsweise eingefärbtem duroplastischem Material.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Format-Zylinders
nach den F i g. 4 bis 6
setzt sich der Zylinderkörper 101 (F
i g. 4) wiederum aus mehreren Schichten zusammen. Die innere Schicht 102
(F i g. 6) wird von einer in duroplastischem Material getränkten Glasseidenmatte
gebildet. Die mittlere Schicht 103 besteht aus einem mit Glasseidenfasem
durchsetzten Duroplast, während die äußere Feinschicht 104 aus reinem duroplastischem
Material besteht. Die Böden 105 und 106 des Zylinderkörpers
101 weisen ebenfalls mehrere Schichten auf, und zwar eine innere Pappscheibe
107, die durch in duroplastischem Material getränkte Glasfasermatten
108 verstärkt wird, eine mittlere Schicht 109 aus mit Glasseidenfasern
durchsetztem Duroplast und eine äußere Feinschicht 110 aus reinem duroplastischem
Material. Zentrisch in die Böden 105 und 106 sind die Ringe
111 und 112 eingelassen, die aus geeignetem Material - Kunststoff
oder
Metall - vorgefertigt und zweckmäßigerweise zur spielfreien
Aufnahme der Welle innen leicht konisch ausgebildet sind. Der Zylinderkörper
101 weist mehrere an seiner Innenwandung verklebte, der Verstärkung dienende
Versteifungsringe 113 auf, deren Anzahl entsprechend der Länge des Zylinderkörpers
gewählt wird, wobei jedoch mindestens zwei Versteifungsringe 113 jeweils
an den beiden Enden des Zylinderkörpers vorgesehen sind, die zweckmäßigerweise in
einem der Stärke der Böden 105 bzw. 106
önt§prechenden Abstand von
den beiden äußeren Rändern des Zylinders 101 zurückstehen, so daß man eine
Auflage für die die innere Schicht der Böden bildende Pappscheibe 107 erhält.
Das Ausgangsmaterial für die Verstärkungsringe 113 ist voriugsweise ein handelsüblicher
flexibler Pappschlauch, der eine aus einer in duroplastischem Material geti*änkten
Glasseidenbinde bestehende Verstärkungsschicht 114 erhält.
-
# Zur Anfertigung der erfindungsgemäß zur Herstellung des Trägerzylinders
des vorstehend beschriebenen Format-Zylinders zu verwendenden Form (17 i
g. 7 bis 8 a) zur Trägerzylinderherstellung werdeh auf eine Welle
115 entsprechend der Formlänge eine Anzahl kreisförmiger Holzscheiben
116 gesteckt, die der leichteren Entformbarkeit wegen geteilt ausgebildet
sind und durch Klebeband 117 zusammen-
gehalten werden. Die Grundlage
des Formman els, der" in F i 9-. 7 allgemein mit 118 bezeichnet ist,
bilde'n- U-Profilschienen 119, die ineinandergesteckt und rund um die Holzscheiben
116 gelegt werden. Durch - die schmalen U-Profilschienen
119 (vgl. insbesondere F ig. 8a) ist es möglich, einen steifen Formmantel
118 zu erhalten, darüber hinaus bilden sie aber in idealer Weise die Voraussetzung
dafür, daß'durch Hinzunahme oder Wegnahme von Schienen 119 zusammen
mit Holzscheiben 116 von entsprechendem Durchmesser jeder beliebige Formdurchmesser
leicht gebildet werden kann und eine besondere Formen-Lagerhaltung nicht
mehr notwendig ist. Der Forrumantel 118 wird durch zwei Gummibänder 120 und
121, die an beiden Enden der Form um die U-Profüschienen 119 herumgelegt
werden, zusammengehalten. Darüber hinaus wird durch diese Gummibänder 120 und 121
die genaue Länge des zu fertigenden Zylinders bestimmt. Um das so entstandene Formgerippe
wird eine ZeUglasfolie 122 gelegt, die als Trennschicht zwischen Form und Zylinderwerkstoff
dient und die Form vor Verunreinigungen schützt. über der Zellglasfolie 122 wird
eine in duroplastischem Material getränkte Glasseiderunatte 102 um die Form gewickelt.
Nach dem Aushärten des duroplastischen Materials kann das nunmehr entstandene Rohr,
das den Trägerzylinder bildet, entformt werden. Zu diesem Zweck werden die beiden
Gummibänder 120 und 121 von der Form abgenommen und die geteilten Holzscheiben
116 mit einer Stange ausgestoßen, wobei durch den Stoß die Klebeverbindungen
117 zerstört werdeii, so daß die Holzscheiben 116 mitsamt der Welle
115 und den Profilschienen 119 leicht entfernt werden können. Die
als Trennschicht dienende Zellgl a-sfolie 122 wird nunmehr von der Innenseite des
aus der in duroplastischem Material getränkten Glass-eidenmatte 102 bestehenden
Trägerzylinders entfernt.
-
Im Anschluß daran können nun die Versteifungsringe 113 hergestellt
werden (vgl. F i g. 9 und 10).
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
anzuwendende Form zur Herstellung der Versteifungsringe 113 besteht im wesentlichen
aus einer der geteilten Holzscheiben 116, die bereits zur Fertigung des aus
der in duroplastischem Material getränkten Glasseidenmatte 102 bestehenden Trägerzylinders
verwendet wurde, wobei die Holzscheibe 116 zweckmäßigerweise auf eine waagerechte
Fläche gelegt wird. Damit der Außendurchmesser des Versteifungsringes
113 gleich dem Innendurchmesser des Rohres 102 wird, werden um die Holzscheibe
116 Klötze 123 aus geeignetem Material von der Stärke der zur Anfertigung
des Trägerzylinders 102 verwendeten U-Profilschienen 119 gelegt. Die Klötze
123 werden sodann durch ein mit Klebeband zusammengehaltenes Stahlband 124,
das um ein geeignetes Maß die durch die Holzscheibe 116 und die Klötze
123 gebildete Fläche überragt, umspannt. Entlang der Innenseite dieser Form
wird nun ein flexibler Pappschlauch 113, der zuvor mit einer in duroplastischem
Material getränkten Glasseidenbinde 114 umwickelt wurde, gelegt und durch Klammern
125 darin gehalten. Auf diese - Weise erhalten die Versteifungsringe
eine genau-e Kreisform, und ihr Außendurchmesser entspric - ht- nach dem
Aushärten genau dem Innendurchmesser des Trägerzylinders 102. Anschließend werden
die Versteifungsringe 113 in den gewünschten Abständen in das Innere des
Zylinders 102 gesteckt, ausgerichtet und mit duroplastischem Material vergossen
(vgl. F i g. 6). Hierdurch wird die erforderliche Steifheit des Trägerzylinders
102 erzielt.
-
Zur Herstellung der Böden 105 und 106 (F i
g. 11
und 12) wird das Rohr 102 jeweils hochkant gestellt, so daß beispielsweise
zunächst der Boden 105 und anschließend der Boden 106 gegossen wird.
Zur Bodenherstellung wird eine in duroplastischem Material getränkte Pappscheibe
107, deren Durchmesser dem Innendurchmesser des Rohres 102 entspricht, auf
den bei senkrecht stehendem Rohr oberen Versteifungsring 113 gelegt, der
um die Bodenstärke vom Rand des Rohres 102 zurücksteht. Die Pappscheibe
107 weist in der Mitte eine öffnung 126 auf, die erforderlich ist,
um in einem späteren Fertigungsstadium eine Welle durch die Böden stecken
zu können. Aus Gründen, die später noch dargelegt werden, ist der Durchmesser
der öffnung 126 vorzugsweise um ein geringes Maß kleiner als der Innendurchmesser
des Ringes 127, höchstens aber gleich dem Innendurchmesser des Ringes
127. Der außen konisch ausgebildete Ring 127 wird zentrisch auf die
Pappscheibe 107 gesetzt und mit dieser mittels eines duroplastischen Materials
verklebt. Die Pappscheibe wird nun durch eine Schicht 108 aus in duroplastischem
Material getränkten Glasseidenmatten verstärkt. Daran anschließend wird die mittlere
Schicht 109 aufgegossen, die aus mit Quarzmehl und kurzgeschnittenen Glasseidenfasern
vermischtem duroplastischem Material besteht. Der Zusatz von Quarzmehl und Glasseidenfasern
verhindert weitgehend ein Schrumpfen des duroplastischen Materials während des Aushärtens.
Bei größeren Bodendurchmessern sind jedoch naturgemäß die durch das Aushärten des
duroplastischen Materials auftretenden Spannungen größer, so daß es sich hier als
zweckmäßig erwiesen hat, zur Vermeidung dieser zu Schrumpfungen führenden Spannungen
eine weitere Glasseidemnatte 128 auf das duroplastische Material aufzubringen,
wenn dieses sich noch in plastischem.
Zustand befindet. Nachdem
beispielsweise der Boden 105 soweit gefertigt worden ist, wird der Boden
106
in gleicher Weise hergestellt. Nach dem Aushärten der Böden
105 und 106 werden die Ringe 127, die vor dem Eingießen mit
einem geeigneten Trennmittel eingerieben worden waren, entfernt. Hierdurch entstehen
in den Böden 105 und 106 die öffnungen 129
und 130 (F
i g. 13), die zum Inneren des Rohres 102 lediglich durch die Pappscheibe
107 verschlossen sind. Der Durchmesser dieser öffnungen ist zweckmäßigerweise
um ein geeignetes Maß größer als die innen konischen Ringe 111 und 112, die
nun in die Böden einzugießen sind.
-
Das Eingießen der Ringe 111 und 112 erfolgt mittels der in
F i g. 13 allgemein mit 31 und 32 bezeichneten Vorrichtung,
die in F i g. 14 und 15 im einzelnen dargestellt ist. Die auf einer
Welle sitzende Vorrichtung 131 bzw. 132 besteht aus einem zyhndrischen
Teil 133, der in einen konischen Teil 134 übergeht. Durch die Teile
133 und 134 erstrecken sich zwei Bolzen 135, die jeweils einen an
dem zylindrischen Teil 133 anliegenden Ansatz 136 mit einer Handhabe
137 aufweisen. Auf das aus dem konischen Teil 134 herausragende Ende der
Bolzen 135 ist zur Halterung des in F i g. 14 strichpunktiert dargestellten
Ringes 111 jeweils ein Lappen 138
drehbar aufgeschoben. Die Lappen
138 stehen unter dem Druck der sich an die Muttern 139 abstützenden
Federn 140 und halten auf diese Weise den auf dem konischen Teil 134 aufgesetzten
Ring 111 bzw. 112 in der öffnung 129 bzw. 130 des Bodens
105 bzw. 106. An den zylindrischen Teil 133 sind drei Arme
141 angeschweißt, in denen Gewindelöcher 142 für die Blattschrauben 143 vorgesehen
sind. Die Blattschrauben 143 drücken gegen die Böden 105 und 106,
wobei die Blattschrauben in Abhängigkeit von dem Durchmesser des Bodens in die näher
zum äußeren Rand der Arme 141 oder zum Teil 133 gelegenen Gewindelöcher 142
geschraubt werden. Die unverrückbare Halterung des Trägerzylinders 102 in axialer
und radialer Richtung erfolgt somit durch die Blattschrauben 143, während eine Festsetzung
der Vorrichtung durch die durch den äußeren Teil 133 sich erstreckende Schraube
144 bewirkt wird, derart, daß Relativbewegungen der Vorrichtung 131
bzw.
132 und damit des Rohres 102 zu der bei 145 und 146 drehbar gelagerten Welle
115 nicht möglich sind.
-
Das Arbeiten mit der Vorrichtung 131 bzw. 132
gestaltet
sich wie folgt: Die Vorrichtungen 131, 132,
an denen durch die Lappen
138 die konischen Ringe 111 und 112 gehalten werden, werden auf die
bei 145 und 146 drehbar gelagerte Welle 115 gesteckt. Mittels der Blattschrauben
143 und der Schrauben 144 wird das Rohr 102 fest auf der Welle verspannt, so daß
weder eine axiale Verschiebung noch ungewollte radiale Relativbewegungen von Rohr
und Welle möglich sind. Hierauf wird das Rohr 102 zunächst auf »Schlag« ausgerichtet.
Zu diesem Zweck wird die Welle 115 in Drehung versetzt. Entlang dem sich
nunmehr drehenden Rohr 102 wird ein geeignetes Richtmaß gehalten, vorzugsweise die
noch an späterer Stelle zu beschreibende Auftragsschiene 153,
mit der ein
möglicherweise auftretender ungenauer Rundlauf gut erkannt und durch leichte Schläge
auf das Rohr beseitigt werden kann. Durch das Ausrichten des Rohres 1102 in diesem
Stadium der Herstellung wird ein Auswuchten des fertig bearbeiteten Zylinders auf
eigens zu diesem Zweck zu beschaffenden kostspieligen Spezialmaschinen sowie ein
Nachdrehen der Ringe 111 und 112 vermieden. Nunmehr werden die Ringe
111 und 112 an mehreren Stellen in dem durch die öffnungen 129 und
130 zwischen den Ringen 111 und 112 und dem Boden 105 bzw.
106 gebildeten Spalt mit angedicktem duroplastischem Material verklebt. Nach
dem Aushärten der Klebestellen werden die Schichten 103 und 104 (F i
g. 6) auf das aus einer in duroplastischem Material getränkten Glasseidenmatte
bestehende Rohr 102 aufgetragen. Diesem Zweck dient eine besondere Vorrichtung,
von der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in F i g. 16 und 17 dargestellt
ist.
-
Die Vorrichtung zum Auftragen des angedickten und mit kurzgeschnittenen
Glasseidenfasern durchsetzten duroplastischen Materials auf den Trägerzylinder 102
besteht zunächst aus einem stabilen Untergestell, das mehrere miteinander verbundene
Schienen 147 aufweist. Am oberen Ende der mit den Schienen 147 fest verbundenen
Streben 148 befinden sich Kugellager 149 und 150, die eine leichte Drehung
der Welle 115 ermöglichen. Die Welle 115 wird von einem nicht dargestellten
Antrieb über einen Riemen 151 und eine Riemenscheibe 152 in Pfeilrichtung
in Drehung versetzt (vgl. F i g. 16). Die Auftragsschiene 153 ist
bei 154 und 155 schwenkbar mit den Streben 156 und 157 verbunden,
die ihrerseits bei 158 und 159 schwenkbar mit dem Rahmen 147 verbunden
sind. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, den Abstand der Auftragsschiene
153 von der Mantelfläche des zu beschichtenden Zylinders entsprechend dessen
Durchmesser zu verändern, und zwar zunächst durch Schwenken der Streben
156
und 157 um ihre Drehpunkte 158 und -159. Die Schwenkbewegung
wird durch die Stangen 160 und 161 eingeleitet, die mit einer Traverse
162 bei 163
und 164 fest verbunden sind. Die Traverse 162 ist
ihrerseits mit den Streben 156 und 157 bei 165 und
166 fest verbunden, so daß die Streben 156 und 157
die Bewegung
der Traverse 162 zwangläufig mitmachen. Wenn die gewünschte Stellung der
Streben 156 und 157 erreicht ist, werden die Stangen 160
und
161 in ihren Führungen 167 und 168 durch Bolzen 169
und 170 festgesetzt, wodurch die Streben in dieser Stellung gehalten werden.
Auf diese Weise wird eine Grobeinstellung bewirkt. Zum Zweck einer Feineinstellung
der Auftragsschiene 153 befinden sich an dieser zwei Arme 171 und
172, durch die sich jeweils eine Schraube 173 und 174 erstreckt, die
sich an geeigneten, an der Traverse 162 befindlichen Ansätzen 175
bzw. 176 abstützen kann. Durch Drehen der Schrauben 173 und 174 kann
somit die Auftragsschiene 153 in Anpassung an den Durchmesser des zu beschichtenden
Zylinders nochmals jeweils um ein geringes Maß um die Drehpunkte 154 und
155 geschwenkt werden. Zur Erleichterung dieser Feineinstellung stehen die
Arme 171 und 172 vorzugsweise unter einer geringen Spannung, die durch
zwei sich jeweils zwischen den Streben 156, 157 und den Armen 171, 172
erstreckende Feder 177 und 178 bewirkt wird.
-
Während des Auftragens der Kunststoffschicht auf das Rohr 102 hat
es sich als vorteilhaft erwiesen, dieses mit Warmluft zu bestreichen. Hierzu ist
ein Rohr 179 von geeignetem Querschnitt vorgesehen, dessen Oberseite eine
düsenartige, koaxial zum Rohr 179 verlaufende Öffnung 180 aufweist,
durch
die die Warmluft in Pfeilrichtung austritt und so das sich
drehende Trägerzylinderrohr 102 bestreicht. Die Warmluft wird im Rohr
179 durch einen Schlauch 181 von einem Gebläse 182 mit Aufwärmvorrichttmg
183 zugeführt. Damit der Abstand der öffnung 180 von der Mantelfläche
des Rohres 102 entsprechend dessen Durchmesser verändert werden kann, ist das Rohr
179 in den Schienen 184, 185
innerhalb der Langlöcher 186 und
187 durch die an seinen beiden Enden befindlichen Bolzen 188 verschieblich-
angebracht und mittels der Muttern 189
festsetzbar.
-
Zum Auftragen der äußeren Feinschicht 104 auf den Zylinderkörper kann
die vorstehend beschriebene Vorrichtung ebenfalls vorteilhaft verwendet werden.
Zu diesem Zweck weist sie einige weitere Elemente auf. So ist zwischen den Streben
190 und 191, eine Zugspindel 192 angeordnet, auf der sich eine
Führungsmutter 204 befindet. Die Mutter 204 bildet einen Teil des Wagens 194,- der
mittels Rollen 195 auf einer Laufschiene 193 hin- und herfahren kann.
Das Hin- und Herfahren des Wagens 194 wird auf bekannte Weise durch Änderung der
Drehrichtung der Zugspindel 192 bewirkt. Mit dem Wagen 194 ist eine Stange
196 verbunden, an deren unterem Ende ein Topf 197 mit einer geeigneten
Öffnung 198
angebracht ist. Die Stange 196 mit dem vorzugsweise unten
kegel- oder pyramidenstumpfartig zulaufenden Topf 197 wird in einem Teil
199 geführt und ist nach Lösen der Schraube 200 höhenverstellbar. Durch Anziehen
der Schraube 200 wird die Stange 196 in der gewünschten Stellung gehalten.
Die Zugspindel 192 wird durch eine an ihrem einen Ende befmdliche Riemenscheibe
201, deren zugehöriger Riemen 202 vorzugsweise über die Riemenscheibe
152 seitlich des Riemens 151 läuft und auf diese Weise den Antrieb
auf die Riemenscheibe 201 überträgt, in Drehung versetzt.
-
Das Arbeiten mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung gestaltet
sich wie folgt: Das Rohr 102 befindet sich nach wie vor auf der Welle
115, auf der es mittels der bereits beschriebenen Vorrichtungen
131 und 132, die in F i g. 17 vereinfacht dargestellt sind,
befestigt ist. Nunmehr wird die Grobeinstellung der Auftragsschiene 153 vorgenommen.
Zu diesem Zweck werden die Streben 156 und 157
mittels der Stangen
160 und 161 um ihre Drehpunkte 158 und 159 geschwenkt.
Die gewünschte Stellung wird durch Anziehen der Schrauben 169 und
170
gehalten. Anschließend erfolgt die Feineinstellung der Auftragsschiene
153 mittels der Schrauben 173
und 174. Gleichfalls wird das in Langlöchern
186
und 187 verschieblich angeordnete, der Bestreichung des Zylinders
mit Warmluft dienende Rohr 179 in den gewünschten Abstand vom Zylinder gebracht
und durch Anziehen der Muttern 189 in dieser Stellung gehalten. Wenn nun
alle erforderlichen Einstellungen durchgeführt sind, wird mit kurzgeschnittenen
Glasseidenfasern vermischtes duroplastisches Material 203 auf die Auftragsschiene
153 aufgegeben. Daraufhin wird die Welle 115 durch Einschalten des
nicht dargestellten Antriebs über den Riemen 151
und die Riemenscheibe
152 in Drehung versetzt. Auf
den sich nunmehr gleichfalls sich drehenden
Zylinder erfolgt somit das Auftragen des duroplastischen Materials, wobei dieses
durch die Auftragsschiene 153
gleichmäßig auf den Zylindermantel verteilt
und bereits während des Auftragens geglättet wird. Damit der Härtevorgang des aufgetragenen
duroplastischen Materials beschleunigt wird, arbeitet zweckmäßigerweise während
des Beschichtungsvorganges das Gebläse 182, so daß die von der Aufwärmvorrichtung
183. durch den Schlauch 181 und das Rohr 179 strömende und
durch die Öffnung 180 austretende Warmluft den Zylinder bestreichen kann.
Vorzugsweise wird dabei die Öffnung 180 von beiden Enden des Rohres
179 her bis im wesentlichen zur Vorderkante der Zylinderböden 105
und 106 auf geeignete Weise abgedeckt, damit sich die Warmluft lediglich
auf die Länge der Zylindermantelfl7äche konzentrielt, wie in F i g. 17 durch
Pfeile angedeutet ist.
-
Obschon die mittels der vorstehend beschriebenen Vorrichtung und des
angegebenen Verfahrens aufgetragene, aus mit Glasseidenfasern vermischtem Duroplast
bestehende Schicht 103 äußerst gleichmäßig aufgetragen wird, was wiederum
dazu beiträgt, daß ein unrunder Lauf des Zylinders und damit die Notwendigkeit des
Auswuchtens nach Fertigstellung des Zy-
linders vermieden wird, ist es dennoch
aus den bereits bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach den F i
g. 1 bis 3 dargelegten Gründen schwierig, dieses Gemisch völlig blasenfrei
zu halten und damit kleine Löcher und Poren in der Zylindermantelfläche nach dem
Fertigdrehen des Zylinders zu vermeiden. Es hat sich daher als vorteilhaft erwiesen,
nach dem Aushärten der Schicht 103 eine aus reinem Duroplast bestehende Feinschicht
104 über der Schicht 103 anzubringen. Zu diesem Zweck wird der Topf
197 durch Betätigung der Schraube 200 in der gewünschten Höhe -über den Zylindermantel
eingestellt und mit gutflüssigem, vorzugsweise eingefärbtem duroplastischem Material
gefüllt, das durch die Öffnung 198 auf den sich drehenden Zy-
linder
gelangt. Der Wagen 194 fährt mit dem Topf 197 auf der über die Riemenscheibe
201 angetriebenen Zugspindel 192 und der Laufschiene 193 hin und her
und bringt auf diese Weise die Feinschicht 104 gleichmäßig verteilt auf den Zylindermantel
auf, und zwar in Verbindung mit der entsprechend eingestellten Auftragsschiene
153. Nach dem Aushärten der Feinschicht 104 wird der Zylinder aus der Vorrichtung
genommen. Zu diesem Zweck wird zunächst die Welle 115 aus der Vorrichtung
ausgebaut und mit dem darauf verspannten Zylinder zweckmäßig gelagert. Es sind nun
die Vorrichtungen 131 und 132
(F i g. 13 bis 15) zu entfernen.
Hierbei werden durch Drehen der Handhaben 137 die Lappen 138 von der
Unterseite der Ringe 111 und 112 jeweils zur Unterseite des Teils 134 geschwenkt.
Daran anschließend werden die Blattschrauben 143 und die Schrauben 144 gelöst, so
daß nunmehr die Welle 115 und die Vorrichtungen 131 und
132 aus dem Zylinder herausgenommen werden können.
-
Der soweit hergestellte Zylinder wird nun senkrecht auf einen seiner
Böden 105 und 106 gestellt, damit auch sie eine Feinschicht
110 aus vorzugsweise eingefärbtem duroplastischem Material erhalten. Zu diesem
Zweck wird der jeweils zu bearbeitende Boden mit Klebeband od. dgl. zwecks guter
Kantenbildung umspannt und daraufhin das duroplastische Material aufgegossen. Hierbei
werden gleichzeitig die Ringe 111 und 112, die bislang nur in den Öffnungen
129 und 130 verklebt waren, fest vergossen. Das der Kantenbildung
dienende Klebeband wird nach dem Aushärten der auf die Böden aufgetragenen Feinschicht
wieder entfernt.
Nachdem der nach dem eifindungsgemäßen Verfahren
hergestellte Zylinder völlig ausgehärtet ist, werden seine Mantelfläche und seine
Bodenflächen auf einer herkömmlichen Vorrichtung fertiggedreht oder -geschliffen,
wobei die Bodenkanten vorzugsweise einen kleinen Radius erhalten, um sie so vor
leichten Beschädigungen zu schützen.
-
Der besonders bevorzugte Zylinder nach den F i g. 4 bis
6 zeichnet sich durch ein außerordentlich geringes Gewicht aus. Versuche
haben ergeben, daß das Gewicht dieses Zylinders aus glasfaserverstärktem Duroplast
nur etwa ein Drittel des Gewichtes eines vergleichbaren Zylinders aus Aluminium
beträgt, wodurch die eingangs erwähnten Schwierigkeiten beim Auswechseln der Format-Zylinder
auf ein Minimum herabgesetzt werden. Der besondere Vorteil des soeben beschriebenen
Herstellungsverfahrens liegt insbesondere in der mit sehr geringem Aufwand herstellbaren
einfachen Form für die Anfertigung des Trägerzylinders, durch die auch das Problem
der Formen-Lagerhaltung gelöst wird, da zur Herstellung von Zylindern mit einem
bestimmten Durchmesser lediglich ein Satz Holzscheiben mit dem jeweiligen Durchmesser
- die nur einen geringen Raumbedarf haben - auf Lager gehalten werden
muß, während die anderen zur Herstellung der Form erforderlichen Teile, insbesondere
die U-Profilschienen, leicht jedem erforderlichen Durchmesser angepaßt werden können.