DE19820498C2

DE19820498C2 - Verfahren zum Herstellen einer Hülse, insbesondere für die Druckindustrie

Info

Publication number: DE19820498C2
Application number: DE19820498A
Authority: DE
Inventors: Kilian Saueressig
Original assignee: Saueressig GmbH and Co KG
Current assignee: Saueressig GmbH and Co KG
Priority date: 1998-05-07
Filing date: 1998-05-07
Publication date: 2000-07-06
Anticipated expiration: 2018-05-08
Also published as: DE59908339D1; EP0955160A2; ATE258113T1; DE19820498A1; EP0955160A3; EP0955160B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstel len einer Hülse, insbesondere für die Druckindustrie, mit einem im wesentlichen unelastischen Außenmantel und einem elastischen und kompressiblen Innenmantel, bei dem die Hülse auf einem Fertigungswalzenkern hergestellt wird.

Für Hülsen, insbesondere im Bereich der Rotationsdruck formen in der Druckindustrie, kommen vorwiegend metal lische Zylinder zum Einsatz, auf deren Oberfläche ein Funktionsprofil erzeugt wird. Üblicherweise werden Stahl walzen galvanisch mit einer Kupferschicht überzogen, in die dann das Funktionsprofil eingebracht wird. Ferner sind auch Nickel-Hülsen bekannt, die ebenfalls galvanisch hergestellt werden.

Insbesondere für den Flexodruck sind Verfahren bekannt, mit denen extrudierte thermoplastische Hülsen mit einer technischen Oberfläche hergestellt werden.

Für das Entfernen von Hülsen von einem Walzenkern bzw. ihr Wiederaufziehen darauf wird bevorzugt ein pneumatisches Verfah ren angewendet. Zu diesem Zweck ist auf der Innenseite der Hülse ein Innenmantel bzw. eine Dehnschicht aus einem elastischen und kompressiblen Material angeordnet. Dieser Innenmantel bzw. die Dehnschicht zwischen dem Walzenkern und dem Außenmantel der Hülse ist notwendig, da die Hülse zum einen beim Aufziehen bzw. Abziehen nicht durch zu hohe Drücke beschädigt werden darf und zum anderen der Druck des pneumatischen Mittels, der im allgemeinen durch radiale Durchlässe in dem Walzenkern zwischen Außenmantel des Walzenkerns und Innenmantel der Hülse gedrückt wird, auf der gesamten Fläche wirksam werden muß, um ein pro blemloses Entfernen der Hülse zu ermöglichen. Ferner haben der Innenmantel bzw. die Dehnschicht die Aufgabe, auf der Innenseite einer rohrförmigen Hülse Unebenheiten auszugleichen.

Die Verbindung der Hülse zum Trägerkern, der zum Beispiel aus Stahl oder Kunststoff hergestellt sein kann, kann mittels Reibschluß oder Formschluß erfolgen, wobei bei der reibschlüssigen Verbindung die Hülse auf einem Kern hergestellt wird, der einen geringfügig kleineren Durch messer als der spätere Trägerkern aufweist.

Es sind Verfahren bekannt, bei denen auf den Walzenkern zuerst ein Trennmittel aufgebracht wird, auf dem dann die Dehnschicht aufgebaut wird. Nach einem Trocknen der Dehnschicht muß deren Oberfläche behandelt und/oder abgeschliffen werden, bevor in einem weiteren Schritt der Außenmantel der Hülse aufgebracht werden kann. Ein solches Verfahren ist sehr aufwendig, insbesondere deshalb, weil auf das Aushärten der Dehnschicht gewartet werden muß, bevor der weitere Aufbau der Hülse erfolgen kann. Ferner ist der Schritt der Bearbeitung der Dehnschicht nach deren Aushärtung, z. B. das Schleifen, sehr zeitaufwendig. Ein solches Verfahren ist in der EP 0 791 477 A2 offenbart.

Die DE 195 45 597 A1 offenbart eine Hülse für die Druckindustrie, bei der ein Innenmantel und ein Außenmantel, der aus Metall, wie Aluminium, oder einem Duromer besteht, konzen trisch ineinandergestellt werden und der Zwischenraum ausgeschäumt wird. Dabei wird der Schaum in den Zwischenraum auf übliche Weise eingegossen. Auch die EP 0 791 477 A2 schlägt diese Vorgehensweise vor. Hier ist ein genaues relatives Positionieren von Außen mantel und Innenmantel erforderlich, nachträgliche Korrekturen sind nicht möglich.

Es ist demnach die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Hülse mit einem im wesentlichen unelastischen Außenmantel und einem elastischen und kompressiblen Innenmantel zur Verfügung zu stellen, das die notwendigen Verfahrensschritte minimiert und insbesondere Zeitverzögerungen zwischen den einzelnen Verfahrensschritten, die zum Beispiel auf Aushärtezeiten etc. beruhen, vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst, bevorzugte Ausführungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt demnach die Schritte Beschichten des Walzenkerns mit einem Trennmittel, Aufziehen eines im wesentlichen unelastischen Rohres auf den Ferti gungswalzenkern, wobei das Rohr einen Innendurchmesser aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser des Fertigungswalzenkernes, so daß zwischen diesen ein Zwischenraum entsteht, Zentrieren des Rohres auf dem Fertigungswalzenkern, so daß ein im wesentlichen gleicher Abstand zwischen Rohr und Fertigungswalzenkern entsteht, Injektion einer den elastischen und kompressiblen Innenmantel bildenden Masse in den Zwi schenraum zwischen Rohr und Fertigungswalzenkern und Aushärten der injizierten Masse.

Dadurch wird in einem einzigen Verfahrensschritt zum einen die Dehnschicht bzw. der In nenmantel der Hülse gebildet und gleichzeitig eine Verbindung mit dem Außenmantel der Hülse, einem im wesentlichen unelastischen Rohr, hergestellt. Neben der deutlichen Ver einfachung des Verfahrensablaufs werden darüber hinaus Problematiken bei der Verbin dung des Innenmantels und des Außenmantels vermieden, da sich der Innenmantel bzw. die Dehnschicht bei der Injektion direkt mit dem thermoplastischen oder metallischen Rohr verbinden kann. Gegebenenfalls kann sogar eine Nachbearbeitung des Innenmantels erfol gen.

Die Dehnschicht kann darüberhinaus nach Abschluß sämtlicher notwendiger Verfahrens schritte aushärten, so daß nicht zwischen den einzelnen Verfahrensschritten auf eine aus reichende Aushärtung gewartet werden muß. Dadurch wird der Herstellungsprozeß be schleunigt, insbesondere die Effizienz der eingesetzten Maschinen verbessert, da bei einem erfindungsgemäßen Verfahren während der Aushärtung kein spezieller Maschinenpark notwendig ist.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Zwischenraum zwischen Rohr und Fertigungswalzen kern während der Injektion der den Innenmantel bildenden Masse durch Entlüftungsvor richtungen entlüftet wird. Diese Entlüftungsvorrichtungen sind bevorzugt verschließbar und werden geschlossen, sobald der Hohlraum zwischen Rohr und Fertigungswalzenkern vollständig mit der den Innenmantel bildenden Masse gefüllt ist. Dadurch wird zum einen eine kontrollierte und störungsfreie Entlüftung des Zwischenraumes sicherge stellt, ferner wird ein Austreten der den Innenmantel bildenden Masse aus dem Zwischenraum verhindert und die Möglichkeit geschaffen, die Masse in dem Zwischenraum wunschgemäß zu komprimieren.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform findet die Injek tion der den Innenmantel bildenden Masse an einer Seite des Zwischenraumes zwischen Fertigungswalzenkern und Rohr statt, während die Entlüftung an der gegenüberliegenden Seite, in Richtung der Längsachse des Walzenkerns, durch geführt wird, was eine besonders kontrollierte Entlüftung ermöglicht und verhindert, daß ungewollte Lufteinschlüsse in der Dehnschicht bzw. in dem Innenmantel verbleiben.

Besonders bevorzugt ist, daß die oben genannten Entlüf tungsvorrichtungen und/oder Injektionsvorrichtungen in einer Zentriervorrichtung angeordnet sind, die das Rohr in einem vorbestimmten, gleichmäßigen Abstand von dem Fertigungswalzenkern hält. Durch den dadurch zur Ver fügung gestellten kompakten Aufbau wird das Verfahren vereinfacht, ferner können Fehler durch Zusammenwirken mehrerer Komponenten weitgehend vermieden werden.

Bevorzugt wird die Entnahme der fertiggestellten Hülse pneumatisch durchgeführt, indem ein flüssiges oder gas förmiges Medium in den Walzenkern gedrückt wird und durch radiale Bohrungen in der Mantelfläche des Fertigungs walzenkernes Druck auf die Hülse ausübt. Dadurch läßt sich die fertiggestellte Hülse von dem Fertigungswal zenkern abziehen, ohne daß höhere Drücke bzw. Reibungs kräfte auftreten, die zu einer Beschädigung des Innenman tels bzw. der Dehnschicht führen.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Innenseite des Innenmantels durch eine strukturierte Oberfläche des Fertigungswalzenkernes mit einer Struktur ausgebildet. Dadurch wird eine formschlüssige Verbindung zwischen der fertiggestellten Hülse und einem Tägerkern sicherge stellt. Eine solche formschlüssige Verbindung kann insbe sondere bei hohen zu erwartenden Kräften wünschenswert sein, um eine gegenüber der reibschlüssigen Verbindung erhöhte Haltekraft zur Verfügung zu stellen.

Der Fertigungswalzenkern besteht bevorzugt aus metalli schen Materialien, insbesondere Aluminium oder Stahl. Es können aber je nach Anforderungen auch andere Materialien für den Fertigungswalzenkern verwendet werden, diese wer den insbesondere nach ihrer Haltbarkeit bzw. Beständig keit, aber auch nach ihrem Gewicht, ausgesucht.

Als elastische und kompressible Masse für den Innenmantel eignen sich besonders geschlossenzellige Schäume, in die zusätzlich Luftbläschen und/oder expandierte Polystyrol perlen eingebracht werden können. Ein solches Material zeigt hervorragende Elastizitäts- und Kompressionswerte, wobei gleichzeitig eine sichere Verbindung zwischen In nenmantel und Außenmantel der Hülse sichergestellt bleibt. Auch die Verarbeitung dieser Schäume ist sehr unproblematisch.

Ferner können Partikel in die den Innenmantel bildende Masse eingebracht werden, um den Innenmantel elektrisch leitfähig zu machen.

Bei einer weiteren Ausführungsform besteht der Innenman tel aus zwei oder mehr Schichten. Ein solcher mehrschich tiger Aufbau führt zu einer höheren Anpassungsflexibili tät der Hülse an die gewünschte Aufgabe, so daß der kom plexere Herstellungsablauf in Kauf genommen wird.

Bevorzugt wird auf den Außenmantel ein Funktionsprofil für den späteren Einsatz, insbesondere beim Rotations druck, eingebracht, ferner können auf den Außenmantel zusätzlich weitere Beschichtungen aufgebracht werden. Diese weiteren Beschichtungen bestehen besonders bevor zugt aus Polyurethan (PU), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Kupfer und erlauben eine problemlose Einarbeitung eines Funktionsprofils und erfüllen darüber hinaus eine Schutzfunktion für die darunterliegenden Schichten der Hülse.

Sowohl die Materialien für den Außenmantel, bevorzugt metallisches oder thermoplastisches Material, als auch die Materialien eventuell weiterer Beschichtungen werden insbesondere im Hinblick auf die gewünschte Methode für das Aufbringen eines Funktionsprofils, wie zum Beispiel Direktstrukturierung mittels eines Laserstrahls oder Ab tragen aus einem ionisierten Zustand, ausgesucht und an gepaßt.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß zusätzlich eine Funktionsschicht aufgeklebt wird, wodurch der übliche Fertigungsschritt des Anbringens eines Funktionsprofils, zum Beispiel mittels Direktstrukturie rung durch einen Laserstrahl oder durch Abtragen aus dem ionisierten Zustand, deutlich vereinfacht wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist der Fer tigungswalzenkern einen konischen Verlauf auf, wodurch insbesondere das pneumatische Aufziehen bzw. Entfernen der Hülse von dem Walzenkern vereinfacht wird. Ein sol cher konischer Verlauf kann aber auch je nach Anwen dungsgebiet für den späteren Einsatz wünschenswert sein.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Fertigungswalzenkern direkt als Trägerkern für den Ein satz der gefertigten Hülse verwendet. Dadurch wird der Schritt des Abziehens der Hülse entbehrlich, was eben falls zu einem vereinfachten Verarbeitungsprozeß und zu einem unverzüglichen Einbringen der hergestellten Hülse in den Fertigungsprozeß führt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der beiliegen den Fig. 1, die einen Querschnitt durch eine Ausfüh rungsform eines Systems zeigt, das eine Hülse nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellt, näher erläutert.

In Fig. 1 ist ein Walzenkern 1 gezeigt, der einen Druck luftanschluß 2, durch den Druckluft als eines der mögli chen flüssigen oder gasförmigen Medien in den Walzenkern gedrückt wird, und eine radiale Bohrung 3 in dem Außen mantel des Walzenkernes 1 aufweist, durch den die Druck luft zwischen den Innenmantel bzw. die Dehnschicht 60 und den Fertigungswalzenkern 1 für ein pneumatisches Ent fernen bzw. Aufziehen der Hülse gedrückt wird.

Als unelastisches Rohr wird hier ein thermoplastisches Rohr 20 verwendet, das mittels Zentriervorrichtungen 30 in einem gleichmäßigen Abstand von dem Fertigungswal zenkern 1 gehalten wird.

In den Zentriervorrichtungen 30 sind zum einen Injek tionsdüsen 40 eingeformt, die direkt in Verbindung mit dem Zwischenraum zwischen dem thermoplastischen Rohr 20 und dem Walzenkern 1 stehen, zum anderen Entlüftungsdüsen 50 auf der gegenüberliegenden Seite des Zwischenraumes, damit eine kontrollierte Entlüftung des Zwischenraumes während der Injektion des den Innenmantel 60 bilden den Materials gewährleistet ist.

In der Fig. 1 ist der Innenmantel bzw. die Dehnschicht 60 bereits injiziert, wobei die Dehnschicht eine ela stomere Matrix 60 ist, in die expandierte Polystyrolper len 65 eingebracht worden sind.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Fertigungswalzenkern

2

Druckluftanschluß

3

Radiale Bohrung in dem Außenmantel des Walzenkernes

20

Thermoplastisches Rohr

30

Zentriervorrichtungen

40

Injektionsdüsen

50

Entlüftungsdüsen

60

Elastomere Matrix

65

Polystyrolperlen

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Hülse, insbesondere für die Druckindustrie, mit einem im wesentlichen un elastischen Außenmantel (20) und einem elastischen und kompressiblen Innenmantel (60, 65), bei dem die Hülse auf einem Fertigungswalzenkern (1) hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

- Beschichten des Walzenkerns (1) mit einem Trennmit tel,
- Aufziehen eines im wesentlichen unelastischen Rohres (20) auf den Fertigungswalzenkern (1), wobei das Rohr (20) einen Innendurchmesser aufweist, der grö ßer ist als der Außendurchmesser des Fertigungswal zenkernes (1), so daß zwischen diesen ein Zwischen raum entsteht;
- Zentrieren des Rohres (20) auf dem Fertigungswalzen kern (1), so daß ein im wesentlichen gleicher Abstand zwischen Rohr (20) und Fertigungswalzenkern (1) entsteht;
- Injektion einer den elastischen und kompressiblen Innenmantel bildenden Masse (60, 65) in den Zwischenraum zwischen Rohr (20) und Fertigungswal zenkern (1) und
- Aushärten der injizierten Masse (60, 65).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen Rohr (20) und Fer tigungswalzenkern (1) während der Injektion der den In nenmantel bildenden Masse (60, 65) durch verschließbare Entlüftungsvorrichtungen (50) entlüftet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsvorrichtungen (50) geschlossen werden, sobald der Hohlraum zwischen Rohr (20) und Fertigungswal zenkern (1) vollständig mit der den Innenmantel bildenden Masse (60, 65) gefüllt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß nach dem Verschließen der Entlüftungsvor richtungen (50) weiter den Innenmantel bildende Masse (60, 65) injiziert wird, um die Masse (60, 65) in dem Zwischenraum zu komprimieren.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektion an der einen Seite des Zwischenraumes zwischen Fertigungswalzenkern (1) und Rohr (20) erfolgt, während die Entlüftung an der gegenüberliegenden Seite durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsvorrichtungen (50) und/oder Injektionsvorrichtungen (40) in einer Zentrier vorrichtung (30) für das Rohr (20) angeordnet sind.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahme der fertigge stellten Hülse pneumatisch durchgeführt wird, vorzugswei se mittels Druckluft.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entnahme der Hülse ein flüssiges oder gasförmiges Medium durch einen Anschluß (2) in den Walzenkern (1) gedrückt wird und durch radiale Bohrungen (3) in der Mantelfläche des Fertigungswalzen kernes (1) Druck auf die Hülse ausübt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Innenman tels durch eine strukturierte Oberfläche des Fertigungs walzenkernes (1) mit einer Struktur ausgebildet wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fertigungswalzenkern (1) aus metallischen Materialien, insbesondere Aluminium oder Stahl, besteht.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Masse (60, 65) für den Innenmantel geschlossenzellige Schäume eingesetzt werden.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die den Innenmantel bil dende Masse (60) zusätzlich Luftbläschen und/oder expan dierte Polystyrolperlen (65) eingebracht werden.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Partikel in die den Innenmantel bildende Masse (60, 65) eingebracht wer den, die den Innenmantel leitfähig machen.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenmantel aus zwei oder mehr Schichten besteht.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das im wesentlichen un elastische Rohr (20) aus einem metallischen oder einem thermoplastischen Material besteht.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Außenmantel (20) ein Funktionsprofil eingebracht wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Funktionsprofil durch Direktstrukturierung mit einem Laserstrahl und/oder durch ein Abtragen aus einem ionisierten Zustand eingebracht wird.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Außenmantel (20) zu sätzlich weitere Beschichtungen aufgebracht werden.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Beschichtungen aus Polyurethan (PU), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Kupfer bestehen.

20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Funktionsschicht aufgeklebt wird.

21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fertigungswalzenkern (1) einen konischen Verlauf aufweist.

22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fertigungswalzenkern (1) als Trägerkern für den Einsatz der gefertigten Hülse ver wendet wird.