DE19527761C2 - Druckwalze zum Befestigen einer Druckhülse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckwalze, auf der eine die Druckwalzenoberfläche umgebende Druckhülse durch Schrumpfpassung fixierbar ist, in der Weise, daß die Druckhülse in der Arbeitsstellung zur Druckwalzenoberfläche keine relative Bewegung ausführen kann.

Druckformen und Gummituchaufzüge werden schon länger in Form einer Hülse, im folgenden allgemein als Druckhülsen bezeichnet, hergestellt. Eine zur Aufnahme solcher Hülsen geeignete Druckwalze einer Druckmaschine ist in der Regel mit einem ihrer Enden freilegbar und die Hülse über das freigelegte Ende auf die Oberfläche der Druckwalze aufschiebbar und auf dieser fixierbar.

Die Aufnahme dieser Hülsen erfordert keinen sehr massiven Zylinder, wie beispielsweise massive Druckzylinder mit Spannkanal. Es können vielmehr relativ leichte Drehkörper, wie beispielsweise Zylindermäntel Verwendung finden. Der Zylinder ist in der Regel als Hohlkörper ausgebildet, der im Vergleich zur Hülse eine größere Wandstärke aufweist und mit einem größeren Zylinderdurchmesser als der kleinere Durchmesser der Hülse ausgeführt ist. Zum Aufschieben der Hülse auf den Zylinder wird diese beim Passieren von Luftauslaßbohrungen auf der Oberfläche des Zylinders mittels Druckluft aufgeweitet, also elastisch gedehnt und auf einem Luftkissen in die Endposition gebracht. Die Wegnahme der Druckluft bewirkt ein kraftschlüssiges Anliegen der Hülse nach dem Prinzip der Schrumpfpassung auf dem Zylinder. Durch erneute Zufuhr von Druckluft kann die Hülse wieder vom Zylinder genommen werden. Die DE 35 43 704 A1 zeigt beispielsweise eine derartige Druckwalze.

Die Hülse haftet also mit ihrer der äußeren Oberfläche der Druckwalze zugewandten inneren Oberfläche kraftschlüssig fest auf der Oberfläche, so daß sie sich beim Drucken gegenüber der Oberfläche der Druckwalze nicht verschieben kann.

Auch die DE 25 42 748 A1 offenbart eine Druckwalze, auf der ein Aufweiten einer Druckhülse auf einen für das Montieren oder Demontieren geeigneten Durchmesser durchführbar ist, wofür die Druckwalze mit einem Druckluftsystem versehen ist, welches den Aufbau eines Druckluftpolsters zwischen der Druckwalze und der Druckhülse erlaubt und durch Wegnahme der Druckluft die Druckhülse auf der Druckwalze teilweise fixiert.

Zusätzlich zeigt diese Druckschrift eine weitere Druckwalze, bei der allerdings die Druckhülse eine Übergrösse relativ zur Druckwalze aufweist und zum Fixieren der Druckhülse eine Haltekraft von einer zumindest teilweise luftdurchlässigen Oberflächenstruktur der Druckwalze erzeugbar ist, wobei die Oberflächenstruktur mit einer einen Unterdruck erzeugenden Einrichtung verbindbar ist. Jedoch muss diese den Unterdruck erzeugende Einrichtung während des Betriebes der Druckmaschine abgetrennt werden, die auf die Druckhülse wirkende Haltekraft wird daher im Laufe der Zeit infolge von Leckagen geringer werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Lagesicherheit einer Druckhülse auf einer Druckwalze, auf der ein Aufweiten der Druckhülse auf einen für das Montieren oder Demontieren geeigneten Durchmesser durchführbar ist, auf einfache und zuverlässige Weise zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch eine Druckwalze gemäß dem Anspruch 1 oder Anspruch 4 gelöst.

Dadurch, daß eine zwecks der Fixierung der Druckhülse vorgesehene, zumindest teilweise an der Oberfläche der Druckwalze Luft durchlassende Oberflächenstruktur mit einer einen Unterdruck erzeugende Einrichtung verbindbar ist, kann zur Schrumpfpassung der Hülse diese eben durch den Unterdruck zusätzlich auf der Druckwalze festgehalten werden.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme der Zeichnung beschrieben. Es zeigt stark schematisiert:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Druckwalze,

Fig. 2 die Einzelheit L (Luftauslaßbohrungen) des Druckwalzenkörpers nach Fig. 1,

Fig. 3 ein erstes Beispiel einer luftdurchlässigen Oberflächenstruktur der Druckwalze (Kreuzrändel),

Fig. 4 ein zweites Beispiel einer luftdurchlässigen Oberflächenstruktur der Druckwalze,

Fig. 5 ein drittes Beispiel einer luftdurchlässigen Oberflächenstruktur der Druckwalze,

Fig. 6 eine zweite Ausführungsform einer Druckwalze,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Druckwalze gemäß der Fig. 6.

Die in Fig. 1 gezeigte Druckwalze 1 weist einen zylindrischen Walzenkörper 2 auf, der in üblicher Weise als Hohlkörper ausgebildet ist. Die Druckwalze 1 weist an beiden Enden Lagerzapfen 3 und 4 auf, die einerseits in einem in einer der Druckmaschinenseitenwänden untergebrachten Lagerblock (nicht dargestellt) und andererseits in einem weiteren Lager der anderen Druckmaschinenseitenwand (nicht dargestellt) gelagert sind. Der Lagerblock ist in ansich bekannter Weise (z. B. durch Öffnen der Seitenwand) entfernbar und damit auf dieser Seite die Druckwalze 1 freilegbar. Am gegenüberliegenden Lagerzapfen 4 befindet sich in der Regel ein herkömmliches Antriebsgetriebe (nicht gezeigt) und eine Zapfenverlängerung 5. Eine Druckluftleitung 6 in Form eines Zentralkanals ist ebenfalls in bekannter Weise mit einem am Ende der Zapfenverlängerung 5 vorgesehenen Einströmstutzen 7 für Druckluft verbunden und so über eine Drehdurchführung Druckluft in den hohlen Walzenkörper 2 einleitbar. Der Zentralkanal 6 liefert durch eine Vielzahl von diesem ausgehende, radial nach außen verlaufende Luftdurchlaßbohrungen 8 Druckluft nach außen an die Oberfläche der Druckwalze 1. Während die Druckhülse beispielsweise in Form einer hülsenförmigen Druckform oder eines hülsenförmigen Gummituchs über den Luftdurchlaßbohrungen 8 plaziert wird, dehnt die ausströmende Druckluft die Hülse radial aus, so daß die Druckhülse durch die geöffnete Druckmaschinenseitenwand und über den Lagerzapfen 3 auf der umfänglichen Oberfläche der Druckwalze 1 axial montierbar oder demontierbar ist.

Fig. 2 zeigt eine Einzelheit L der Druckwalze 1 gemäß der Fig. 1, nämlich den Oberflächenbereich des Walzenkörpers 2, in den die Durchlaßbohrungen 8 münden. Diese Durchlaßbohrungen 8 sind vorzugsweise im druckfreiem Bereich der Oberfläche der Druckwalze 1 angeordnet.

Durch die Drehdurchführung des Einströmstutzens 7 am Ende der Zapfenverlängerung 5 ist mittels einer über ein Zweiwegeventil zu- und abschaltbaren Vakuumpumpe im Druckluftsystem aus Zentralkanal 6 und Luftdurchlaßbohrungen 8 auch im Druckbetrieb ein Unterdruck aufbaubar, so daß die Luftdurchlaßbohrungen 8 wie Sauglöcher wirken können und die Druckhülse auf der Druckwalze 1 festhalten.

Um in vorteilhafter Weise der Druckhülse im Druckbetrieb keine punktförmige Belastungen aufzuzwingen, sind die Mündungen der Luftdurchlaßbohrungen 8 in über den Umfang des Walzenkörpers 2 verlaufende, luftdurchlässige Flächenstrukturen eingebettet.

Fig. 3a, 3b zeigt ein erstes Beispiel einer solchen luftdurchlässigen Oberflächenstruktur 9 des Druckwalzenkörpers 2. Im druckfreien Randbereich des Walzenkörpers 2 ist eine umlaufende, ringförmige Nut 10, in die über den Umfang verteilt Luftdurchlaßbohrungen 8 münden, eingearbeitet. In die Nut 10 ist über die Luftdurchlaßbohrung 8 ein luftdurchlässiges Schichtmaterial mit der die Druckhülse tragende Oberfläche des Druckwalzenkörpers 2 fluchtend in Form eines bandförmigen Kreuzrändels eingelegt. Damit ist die luftdurchlässige Oberflächenstruktur 9 zusätzlich griffig und erhöht in vorteilhafter Weise den Festsitz der Druckhülse. Zum gleichen Zwecke könnte die Oberflächenstruktur 9 auch gerillt sein. Die Luftdurchlaßbohrungen 8 selbst sind dabei vorzugsweise mit einem Durchmesser von ca. 2 mm ausgeführt.

Die luftdurchlässige Oberflächenstruktur 9 besteht vorzugsweise aus einem pulvermetallurgisch erzeugten, porösen Sinterwerkstoff, wie er bereits in der Vakuumspanntechnik in Form von Sintermetall-Vakuumplatten für das Schleifen von Betonproben oder zum Bearbeiten von ultra-präzisen Linsen verwendet wird.

So zeigt Fig. 4 ein weiteres Beispiel eines in eine Nut 12 des Druckwalzenkörpers 2 eingelegten porösen Sinterwerkstoffes 13, der noch überschliffen werden muß, so daß die Luftdurchlaßbohrungen 8 an der Oberfläche des Druckwalzenkörpers 2 münden. In diesem Fall sind die Durchlaßbohrungen 8 vorzugsweise mit einem Durchmesser von ca. 1 mm ausgeführt.

Die Erfindung ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Fig. 5 gezeigt, worin der Walzenkörper 20 eine Vielzahl von radial nach außen geführte, in eine luftdurchlässige Oberflächenstruktur 21 eingebettete Luftdurchlaßbohrungen 22 aufweist, die zudem nicht auf den Randbereich beschränkt; sondern über die Oberfläche des Walzenkörpers 20 verteilt sind und jeweils eine Kontaktstelle des Druckwalzenkörpers 20 und der montierten Druckhülse mit einer einen Unterdruck erzeugenden Einrichtung verbinden können.

Es ist auch der Fall denkbar, daß die gesamte Oberfläche des Walzenkörpers mit einer luftdurchlässigen Oberflächenstruktur belegt ist.

In allen Fällen kann die luftdurchlässige Oberflächenstruktur auch aus einer porigen Spritzschicht gebildet sein.

Der besondere Vorteil der Verhinderung einer punktförmigen Belastung mittels einer derartigen Unterdruckaufspanneinrichtung der Druckwalze für eine Druckhülse ist darin zu sehen, daß noch so dünne Druckhülsen deformationsfrei auf der Druckwalze gehalten werden können.

Das bisher beschriebene Ausführungsbeispiel beinhaltet eine Verbindung der zwecks der Fixierung der Druckhülse vorgesehenen luftdurchlässigen Oberflächenstruktur 9, 13, 21 mit der ein Unterdruck erzeugenden Einrichtung in Form einer Vakuumpumpe mittels eines Zweiwegeventils und des bereits zur Erzeugung eines Luftkissens auf der Druckwalzenoberfläche vorgesehenen Druckluftsystems aus Zentralkanal 6 und Luftdurchlaßbohrungen 8.

Auf eine solche Ausbildung ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt. So zeigt Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgeführten Druckwalze 30, die einen Walzenkörper 31 aufweist, der üblicherweise als Hohlkörper ausgebildet ist. Auf den Walzenkörper 31 ist eine Druckhülse 32 aufgezogen, die im Vergleich zum Walzenkörper 31 eine sehr geringe Wandstärke besitzt. Unterhalb des Randbereichs der aufgezogenen Druckhülse 32 ist eine Nut 33 in die der Druckhülse 32 zugewandten Oberfläche des Walzenkörpers 31 eingearbeitet. In diese Nut 33 mündet ein Ende eines Saugkanals 34, dessen anderes Ende in den Zylinderraum 35 einer Saugluftpumpe führt. In diesem Zylinderraum 35 ist ein Saugkolben 36 in Pfeilrichtung B bewegbar gegen eine Feder 37 angeordnet. Durch die Stirnwand 38 des Walzenkörpers 31 ist der Saugkolben 36 innerhalb der Abmessungen des Zylinderraumes 35 mechanisch mittels einer Kolbenstange 39 bewegbar, könnte jedoch selbst pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch bewegt werden.

Analog zum ersten Ausführungsbeispiel münden mehrere Saugkanäle 34 über den Umfang des Walzenkörpers 31 verteilt in die ringförmige Nut 33. Ebenfalls analog zum ersten Ausführungsbeispiel ist ein luftdurchlässiges Oberflächenstrukturmaterial 40 eingelegt. Genauso kann auch hier die Oberflächenstruktur 40 aus einem porösen Sintermaterial oder einer grobporigen Spritzschicht sein. Sie kann kreuzgerändelt, gerillt oder geschlitzt sein oder, wie in Fig. 6 gezeigt, mehrere Luftdurchlaßbohrungen 41 pro Saugkanal 34 aufweisen. Die pneumatische Saugluftpumpe 36 samt Unterdruckraum 35 und Zuleitung 34 zur luftdurchlässigen Oberflächenstruktur 40 des Walzenkörpers 31 ist in den Druckwalzenkörper 31 integriert, wäre aber auch außerhalb desselben angeordnet denkbar.

Wie Fig. 7 nochmals zeigt, sind bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel die an einer luftdurchlässigen Oberflächenstruktur 40 des Walzenkörpers 31 einen Unterdruck erzeugende Einrichtung 34, 35, 36 und das Druckluftsystem mit den Druckluftdurchlaßbohrungen 42 zur Erzeugung eines Luftkissens für die Montage der Druckhülse 32 völlig voneinander getrennte Systeme. Die Bewegungsrichtung der Druckhülse 32 auf der Druckwalze 30 ist mit einem Pfeil A angedeutet.

Claims (8)

1. Druckwalze (1) zum Befestigen einer Druckhülse (32),
mit einem Zentralkanal (6) im Druckwalzenkörper (31)
und mit einer Vielzahl von mit dem Zentralkanal (6) verbundenen Luftauslassbohrungen (8, 22), die jeweils mit einer zumindest teilweise luftdurchlässigen Oberflächenstruktur (9, 13, 21) in Verbindung stehen,
wobei zum Aufschieben der Druckhülse (32) Druckluft über den Zentralkanal (6) und die Luftauslassbohrungen (8, 22) an die Oberfläche der Druckwalze (1) leitbar ist,
wobei die Druckhülse (32) beim Aufschieben über die Luftauslassbohrungen (8, 22) durch die Druckluft aufweitbar, auf einem Luftkissen in die Endposition auf der Druckwalze (1) bringbar und durch Wegnahme der Druckluft eine kraftschlüssig wirkende, die Druckhülse (32) auf der Druckwalzenoberfläche fixierende Haltekraft erzeugbar ist,
wobei eine Vakuumpumpe über den Zentralkanal (6), die Luftauslassbohrungen (8, 22) und die Oberflächenstruktur (9, 13, 21) mit der inneren Oberfläche der Druckhülse (32) verbindbar ist,
so dass zwischen der Druckhülse (32) und der Oberfläche der Druckwalze (1) ein Unterdruck und somit eine zusätzliche Haltekraft erzeugt und während des Betriebs aufrechterhalten werden kann.

2. Druckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zentralkanal (6) mit einer Drehdurchführung eines Lagerzapfens (4) der Druckwalze (1) und
daß die Vakuumpumpe über ein Zweiwege-Ventil mit dieser Drehdurchführung verbunden ist.

3. Druckwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe als pneumatische Saugluftpumpe (34, 35, 36) ausgeführt ist.

4. Druckwalze (1) zum Befestigen einer Druckhülse (32)
mit einem Zentralkanal (6) im Druckwalzenkörper (31)
mit einer Vielzahl von mit dem Zentralkanal (6) verbundenen Luftauslassbohrungen (8, 22),
und mit einer in den Druckwalzenkörper (31) integrierten pneumatischen Saugluftpumpe (34, 35, 36), deren Unterdruckraum (35) über Zuleitungen (34) mit einer zumindest teilweise luftdurchlässigen Oberflächenstruktur (40) in Verbindung steht,
wobei zum Aufschieben der Druckhülse (32) Druckluft über den Zentralkanal (6) und die Luftauslassbohrungen (8, 22) an die Oberfläche der Druckwalze leitbar ist,
wobei die Druckhülse (32) beim Aufschieben über die Luftauslassbohrungen (8, 22) durch die Druckluft aufweitbar, auf einem Luftkissen in die Endposition auf der Druckwalze (1) bringbar und durch Wegnahme der Druckluft eine kraftschlüssig wirkende, die Druckhülse (32) auf der Druckwalzenoberfläche fixierende Haltekraft erzeugbar ist,
und wobei durch die Saugluftpumpe (34, 35, 36) über die Zuleitungen (34) und die Oberflächenstruktur (40) zwischen der Druckhülse (32) und der Oberfläche der Druckwalze (1) ein Unterdruck und somit eine zusätzliche Haltekraft erzeugt und während des Betriebs aufrechterhalten werden kann.

5. Druckwalze nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässige Oberflächenstruktur (9, 13, 21, 40) aus einem porösen Sintermaterial gebildet ist.

6. Druckwalze nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässige Oberflächenstruktur (9, 13, 21, 40) aus einer porigen Spritzschicht gebildet ist.

7. Druckwalze nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässige Oberflächenstruktur (9, 13, 21, 40) als ein über den Umfang der Druckwalze laufendes Kreuzrändel ausgebildet ist.

8. Druckwalze nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die luftdurchlässige Oberflächenstruktur (9, 13, 21, 40) gerillt ausgebildet ist.