DE19709672A1 - Zylinder für Druckmaschinen - Google Patents
Zylinder für DruckmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Zylinder für Druckmaschinen
entsprechend dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.
Es sind Walzen oder Zylinder unterschiedlicher
Abmessungen für Druckmaschinen bekannt, welche aufgrund
ihres Materialeinsatzes ein hohes Eigengewicht
aufweisen.
Dies ist nicht nur vom hohen Materialeinsatz her gesehen
nachteilig, sondern auch wegen des erforderlichen großen
Energie- und Zeitaufwandes beim Beschleunigen oder
Abbremsen der rotierenden Walzen oder Zylinder.
Weiterhin ist insbesondere von schlanken Zylindern,
z. B. Plattenzylindern bekannt, daß der sog.
"Kanalschlag" zu Schwingungen in radialer Richtung
anregt, was u. a. zu Unruhen im Antrieb sowie zu
Schwingungsstreifen und Druckaussetzern im Druckprodukt
führt.
So sind z. B. gemäß DE-OS 30 12 060
schwingungsunempfindliche Zylinder für Druckmaschinen
bekannt, die mehrstückig aufgebaut sind und bei denen
Materialien verschiedener physikalischer Eigenschaften
zur Schwingungsdämpfung verwendet werden.
Nachteilig bei diesen Zylindern ist, daß ein
mehrstückiger Aufbau einen hohen Fertigungs- und
Montageaufwand erfordert. Außerdem addieren sich bei
einem mehrteiligen Aufbau die Fertigungstoleranzen.
Durch den Einsatz von Materialien mit verschiedenen
physikalischen Eigenschaften kann es bei
Temperaturveränderungen vorkommen, daß sich die Zylinder
in ihrer Form verziehen. Nachteilig ist ebenfalls, daß
die zwischen den Kontaktflächen der einzelnen Bauteile
vorgesehenen schwingungsdämpfenden Materialien sich auf
die Formstabilität des Zylinders auswirken können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder
für Rotationsdruckmaschinen zu schaffen, welcher ein
geringes Gewicht sowie schwingungsdämpfende
Eigenschaften aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale
der Ansprüche 1 und 2 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen
insbesondere darin, daß als Baustoff für die Walzen oder
Zylinder ein leichtes und druckresistentes sowie
wärmeleitendes Material verwendet wird. Durch das
Vorhandensein von Hohlräumen wird eine gute dämpfende
Wirkung, z. B. gegen Kanalschläge, sowie ein geringes
Gewicht erzielt. Somit wird ein rasches sowie
energiearmes Beschleunigen oder Verzögern der Walzen
oder Zylinder ermöglicht. Insbesondere bei einer von der
laufenden Papierbahn angetriebenen Bahnleitwalze ist ein
leichtgängiger sowie schlupfloser Antrieb von Vorteil.
Infolge ihrer geringen Masse wird die Bahnleitwalze auch
schon mittels einer laufenden viertelbreiten Papierbahn
schlupflos angetrieben.
Durch die Wärmeleitfähigkeit des metallhaltigen
Materials wird eine schnelle Ableitung der während des
Druckvorganges in den Zylindern entstehenden Wärme
ermöglicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines schematisch
dargestellten erfindungsgemäßen Zylinders mit
einem rohrförmigen Mantel;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das linke Ende einer
schematisch dargestellten Bahnleitwalze in einer
gegenüber der Fig. 1 vergrößerten Weise.
Ein Zylinder 1 für eine Rotationsdruckmaschine besteht
aus zwei Seitenscheiben 2; 3, welche mit einem
rohrförmigen Mantel 4 fest verbunden sind. Der Mantel 4
kann beispielsweise einen Durchmesser von 100 bis 600 mm
und eine Wanddicke von z. B. acht bis zwölf Millimetern
aufweisen und aus Eisenmetall, z. B. Stahl, oder
Nichteisenmetall, z. B. Aluminium bestehen. Am Umfang
des Zylinders 1 können z. B. zwei die Seitenscheiben 2;
3 fest verbindende Traversen 6; 7 angeordnet sein,
welche in axialer Richtung des Zylinders 1 verlaufende
Schlitze 8; 9 aufweisen, z. B. zur Befestigung von
abgekanteten Enden biegsamer Platten. Die Platten können
als Druckplatten oder als eine Gummischicht tragende
Platten, z. B. für einen Gummizylinder, ausgebildet
sein. Außen an den Seitenscheiben 2; 3 sind jeweils
drehfest Wellenzapfen 11; 12 befestigt (Fig. 1). Das
Innere des Zylinders 1 ist mit Metallschaum 13
ausgefüllt, welcher später noch näher beschrieben wird.
Der Mantel 4 kann auch ohne Schlitze 8; 9 ausgeführt
sein, z. B. als Gegendruckzylinder.
Nach einer anderen Ausführungsvariante weist ein
Zylinder mit einem Durchmesser von ca. 80 bis 160 mm die
Dimension einer Bahnleitwalze 14 auf. Die Bahnleitwalze
14 weist einen zylinderförmigen Zylinderballen auf,
welcher aus Metallschaum 13 besteht. Stirnseitig weist
der Zylinderballen 16 jeweils Lagerbuchsen 17 und
Kugellager 18 auf, worin jeweils ein Seitengestellfester
Achszapfen 19 eingreift.
Die Mantelfläche 21 des Zylinderballens 16 ist z. B. mit
Kunststoff versiegelt (Fig. 2).
Nach einer anderen Ausführungsvariante kann die
Mantelfläche 21 des Zylinderballens 16 auch mit einem
Blechmantel, z. B. einem Rohr von ca. einem Millimeter
Wanddicke versehen sein.
Die Zylinder 1; 14 können auch jeweils auf einer
zwischen Seitengestellen 22 - nur eines in Fig. 2
dargestellt - fest eingespannten Achse drehbar gelagert
sein (nicht dargestellt). Weiterhin ist es möglich, die
in Fig. 2 gezeigten zwei Wellenzapfen 11; 12 z. B.
durchgehend, d. h. fest miteinander zu verbinden und die
Enden, wie beschrieben, im Seitengestell 22 drehbar zu
lagern.
Metallschaum besteht aus einem porösen Metallkörper,
welcher z. B. nach DE 40 18 360 C1 in nachfolgenden
Verfahrensschritten hergestellt wird
- a) Herstellen einer Mischung aus mindestens einem Metallpulver, z. B. Reinaluminium und mindestens einem gasabspaltenden Treibmittelpulver, z. B. einem Karbonat mit einem Anteil von 0,1 Gewichtsprozent.
- b) Diese intensiv durchmischte Pulvermischung wird durch Heißpressen z. B. unter einem Druck von 60 MPa auf eine Temperatur von ca. 500°C erwärmt und etwa 30 Minuten gehalten. Es entsteht ein Halbzeug. Dabei werden die Metallpulverteilchen überwiegend durch Diffusionen verbunden. Der vorhandene Druck verhindert ein Zersetzen der Gasteilchen. Die miteinander verbundenen Metallteilchen haben die Gasteilchen des Treibmittels eingeschlossen.
- c) Das auf diese Weise hergestellte Halbzeug wird z. B. in den rohrförmigen Mantel 4 eingegeben und auf eine Temperatur, z. B. 800°C gebracht, welche oberhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels liegt. Das Halbzeug expandiert dabei und der so entstehende Metallschaum 13 füllt den rohrförmigen Mantel 4 aus und verschweißt dabei mit der Innenfläche des rohrförmigen Mantels 4.
- d) Nachfolgend wird der innen aufgeschäumte Zylinder 1 abgekühlt. Die Porengröße liegt zwischen einem und drei Millimetern im Durchmesser.
Es ist auch möglich, daß das Aufschäumen des Halbzeuges
nach Punkt c) ohne Form, d. h. Mantel 4, also frei
erfolgt und nachfolgend eine Formgebung vorgenommen
wird. Dies kann z. B. durch Umformen geschehen. Nach dem
Herstellen eines Körpers, z. B. einer Bahnleitwalze 14
wird der Zylinderballen 16 beschichtet oder versiegelt.
Dies kann z. B. mittels eines farbabweisenden
Kunstharzes geschehen.
Die Lagerbuchsen 17 können ebenfalls mittels Kunstharz
oder Klebstoff in stirnseitigen Bohrungen der
Bahnleitwalze 14 (Fig. 2) befestigt werden.
Vorzugsweise besteht der Mantel 4 aus Stahl. Der
Metallschaum 13 weist somit Eisenmetallbestandteile auf.
1
Zylinder
2
Seitenscheibe (
1
)
3
Seitenscheibe (
1
)
4
Mantel (
1
)
5
-
6
Traverse (
2
;
3
)
7
Traverse (
2
;
3
)
8
Schlitz (
1
)
9
Schlitz (
1
)
10
-
11
Wellenzapfen (
1
)
12
Wellenzapfen (
1
)
13
Metallschaum (
1
;
14
)
14
Bahnleitwalze
15
-
16
Zylinderballen (
14
)
17
Lagerbuchse (
14
)
18
Kugellager (
14
)
19
Achszapfen (
14
)
20
-
21
Mantelfläche (
16
)
22
Seitengestell
Claims (14)
1. Zylinder (1) für eine Rotationsdruckmaschine mit
Mitteln (11; 12) zur Lagerung in einem Seitengestell
(22), dadurch gekennzeichnet, daß ein rohrförmiger
Mantel (4) vorgesehen ist, daß das Zylinderinnere mit
Metallschaum (13) ausgefüllt ist.
2. Zylinder (14) für eine Rotationsdruckmaschine mit
Mitteln (17; 18; 19) zur Lagerung in einem Seitengestell
(22), dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderballen
(16) aus Metallschaum (13) besteht.
3. Zylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mantelfläche (21) des Zylinderballens (16)
versiegelt ist.
4. Zylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zylinder (1) als Gummizylinder, Plattenzylinder
oder Gegendruckzylinder ausgebildet ist.
5. Zylinder nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zylinder (14) als Bahnleitwalze
(14) ausgebildet ist.
6. Zylinder nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß stirnseitig am Zylinder (1; 14)
Lagerbuchsen (17) angeordnet sind, in welche
seitengestellfeste Achszapfen (19) eingreifen.
7. Zylinder nach den Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweils stirnseitig am Zylinder (1;
14) ein Wellenzapfen (11; 12) angeordnet ist, daß jeder
Wellenzapfen (11; 12) drehfest mit dem Zylinder (1; 14)
verbunden ist.
8. Zylinder nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zylinder (1; 14) auf einer
seitengestellfesten Achse drehbar gelagert ist.
9. Zylinder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellenzapfen (11; 12) fest miteinander verbunden
sind.
10. Zylinder nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Metallschaum (13) aus einer
Mischung von mindestens einem Metallpulver und
mindestens einem gasabspaltenden Treibmittelpulver
besteht.
11. Zylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Metallschaum (13) aus einem porösen Metallkörper
(13) besteht.
12. Zylinder nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Metallschaum (13) ganz,
überwiegend oder teilweise aus Eisenmetall besteht.
13. Zylinder nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Metallschaum (13) ganz oder
überwiegend aus Nichteisenmetall besteht.
14. Verfahren zur Herstellung eines Zylinders (1; 14)
nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch
folgende Schritte:
- a) Herstellen einer Mischung aus mindestens einem Metallpulver und mindestens einem gasabspaltenden Treibmittelpulver;
- b) Heißpressen dieser Mischung zu einem Halbzeug bei einer Temperatur, bei der die Verbindung der Metallpulverteilchen überwiegend durch Diffusion erfolgt und bei einem Druck, der hoch genug ist, um die Zersetzung des Treibmittels zu verhindern, derart, daß die Metallteilchen sich in einer festen Verbindung untereinander befinden und einen gasdichten Abschluß für die Gasteilchen des Treibmittels darstellen;
- c) daß ein dabei entstandenes poröses Halbzeug in eine Form (4) eingebracht oder ohne Form auf eine Temperatur, die oberhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels im Temperaturbereich des Schmelzpunktes des verwendeten Metalles liegt, gebracht wird;
- d) daß der so aufgeschäumte Körper nachfolgend abgekühlt wird.
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8331 | Complete revocation |