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Die
Erfindung betrifft einen Rotationskörper einer Druckmaschine mit
einem Ballen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Durch
die
EP 0 652 104 B1 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.
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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 oder in einem Spalt zwischen
dem Zylindergrundkörper
und dem Zylinderaußenkörper 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.
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Durch
die
DE 40 36 121 A1 ist
eine Heiz- und/oder Kühlwalze
mit einem Walzenkörper
mit peripheren zum Walzenkörper
axialen Bohrungen für ein
fluides Wärmeträgermedium
bekannt, wobei aufgabengemäß ein möglichst
gleichmäßiges Temperaturprofil über den
gesamten Walzenkörper
erzielt werden soll. Eine Ausführung
zur Lösung
dieser Aufgabe sieht vor, die peripheren Bohrungen mit wärmedämmenden
Materialien auszukleiden, sodass die vom Wärmeträgermedium pro Längeneinheit
peripherer Bohrung an die Walze abgegebene Wärmemenge trotz sich ergebender
Temperaturunterschiede des Wärmeträgermediums
möglichst
konstant und damit die Radiusausdehnung und die Temperatur an der
Walzenoberfläche
möglichst
gleichmäßig sind.
Dazu wird das Isoliermaterial derart in die Bohrungen eingebracht,
dass das Isoliermaterial die Bohrungen fortlaufend in ihrem Durchmesser
verändert.
Mit der Dicke des in den Bohrungen eingebrachten Isoliermaterials
wird somit der Wärmeübergang vom
Wärmeträgermedium
zum Walzenkörper über die
Länge der
Bohrungen trotz eines sich entlang der Bohrungen einstellenden Temperaturgefälles konstant
gehalten.
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Durch
die
DE 629 700 A ist
eine Vorrichtung zum Anfeuchten der nicht druckenden Stellen von Flachdruckplatten
in Druckmaschinen bekannt, wobei ein Kühlmittel eine in einem Plattenzylinder
angeordnete Kühlschlange
durchströmt,
wobei die Kühlschlange
in einem einen inneren Teil des Plattenzylinders mit Ausnahme der
Zylindergrube umschließenden
Raum insbesondere unter der Druckfläche angeordnet ist, wobei zwischen
dem inneren Teil des Plattenzylinders und dem Raum mit der Kühlschlange
eine Isolierschicht angeordnet ist, wobei die Kühlschlange mit der der Druckfläche zugewandten
Außenwand
des Raumes in metallischer Berührung steht.
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Durch
die nachveröffentlichte
DE 103 05 594 A1 ist
ein Zylinder einer Druckmaschine bekannt, wobei der Zylinder mehrschichtig
aufgebaut ist und in einer Ausführungsform
eine z. B. als Kühlflüssigkeitsleitung
ausgebildete interne Temperiereinrichtung aufweist, wobei die Temperiereinrichtung
zwischen einer Thermoisolation und einer Bedruckstoff-Auflagefläche, d.
h. einem vorzugsweise dünnwandigem Zylindermantel,
angeordnet ist, wobei die Thermoisolation aus einem formstabilen
Material, z. B. aus einem Metallschaum oder aus Keramik oder, falls
sie z. B. in Segmente unterteilt ist, aus einem Filz- oder Fasermaterial
bestehen kann. Die
DE
103 05 594 A1 bezieht sich ausdrücklich nicht auf Druckformzylinder,
Gummituchzylinder und Farbwerkswalzen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotationskörper einer
Druckmaschine mit einem Ballen zu schaffen, wobei eine gleichmäßige Temperierung
seiner Mantelfläche
mit einer im Wesentlichen konstanten Wirksamkeit gegenüber dem
Außenkörper erzielt
wird.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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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.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
Folgenden näher
beschrieben.
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Es
zeigen – in
den 1 bis 7 jeweils in einem Längsschnitt
und in einem Querschnitt:
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1 einen
Rotationskörper
einer Druckmaschine gemäß einer
ersten Ausführungsform
mit axial verlaufenden Hohlkörpern;
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2 einen
Rotationskörper
einer Druckmaschine gemäß einer
ersten Ausführungsform
mit einem in einer Schraubenlinie verlaufenden Hohlkörper;
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3 einen
Rotationskörper
einer Druckmaschine gemäß einer
zweiten Ausführungsform
mit einem im Ballen umgossenen, einen Kanal führenden Körper;
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4 einen
Rotationskörper
einer Druckmaschine gemäß einer
dritten Ausführungsform
mit einem Grundkörper
und einem darauf aufgebrachten massiven Außenkörper, wobei in den Außenkörper zum
Grundkörper
offene Hohlräume
eingebracht sind;
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5 einen
Rotationskörper
einer Druckmaschine gemäß einer
Variante einer dritten Ausführungsform
mit einem Grundkörper
und einem darauf aufgebrachten massiven Außenkörper, wobei in den Grundkörper vom
Außenkörper abgedeckte
Hohlräume
eingebracht sind;
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6a einen
Rotationskörper
einer Druckmaschine gemäß einer
vierten Ausführungsform
mit einem in einem Zwischenraum zwischen einem Grundkörper und
einem Außenkörper ausgebildeten Kanal;
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6b einen
Rotationskörper
einer Druckmaschine gemäß einer
vierten Ausführungsform
mit einem in einem Zwischenraum zwischen einem Grundkörper und
einem Außenkörper ausgebildeten Kanal;
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7 einen
Rotationskörper
einer Druckmaschine gemäß einer
fünften
Ausführungsform
mit einer in den Ballen eingebrachten hochfesten Welle;
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8 eine
Ausgestaltung eines Hohlkörpers oder
Kanals eines Rotationskörpers
mit einer temperierten Mantelfläche,
wobei der Wärmeaustausch zwischen
der Mantelfläche
und dem Temperierungsmittel konstant ist.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Daher
wird mit der ersten Ausführungsform eines
Rotationskörpers 01 vorgeschlagen,
einen rohrförmigen
Hohlkörper 03; 04,
d. h. einen als ein Rohr ausgebildeten Hohlkörper 03; 04,
vorzugsweise ein Stahlrohr, in eine Gußform für den Ballen 02 bzw. dessen
Grundkörper 17 einzulegen
und zu umgießen.
Damit der rohrförmige
Hohlkörper 03; 04 während des
Gießvorgangs
für den
Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 aufgrund einer
Durchwärmung infolge
einer Temperatureinwirkung durch den erschmolzenen Werkstoff des
Ballens 02 bzw. dessen Grundkörper 17 nicht erweicht
und sich verformt, ist es notwendig, den Hohlkörper 03; 04 im
Verhältnis
zu seinem Innendurchmesser D3; D4 vergleichsweise dickwandig auszubilden,
sodass eine Wandstärke des
Hohlkörpers 03; 04 vorzugsweise
mindestens ein Fünftel
des Innendurchmesser D3; D4 beträgt.
So beträgt
eine geeignete Wandstärke
des rohrförmigen Hohlkörpers 03; 04 vorzugsweise
mindestens 3 mm, insbesondere zwischen 5 mm und 6 mm. Überdies kann
der rohrförmige
Hohlkörper 03; 04 in
der Gußform
für den
Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 auch durch
Stützelemente
fixiert und stabilisiert werden.
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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.
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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.
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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.
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Die
hier gegebenen Erläuterungen
zur Gestaltung und zum Einsatz des vorgeschlagenen Rotationskörpers 01 sollen
in entsprechender Weise auch für
nachstehend beschriebene Ausführungsformen
gelten.
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Wie
in der 3 dargestellt, kann eine zweite Ausführungsform
des vorgeschlagenen Rotationskörpers 01 einer
Druckmaschine vorsehen, dass im Ballen 02 des Rotationskörpers 01 oder
zumindest in einem 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.
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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.
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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.
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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. Wie im ersten Ausführungsbeispiel
kann der Rotationskörper 01 wiederum
ein einen Bedruckstoff führender
Zylinder 01 oder eine einen Bedruckstoff führende Walze 01 sein.
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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.
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In
den bisher beschriebenen beiden Ausführungsformen des vorgeschlagenen
Rotationskörpers 01 ist
der Einfachheit halber und ohne Einschränkung der Erfindung davon ausgegangen
worden, dass der Rotationskörper 01 homogen
ausgebildet ist, d. h. der Ballen 02 keinen zur Mantelfläche 07 konzentrischen
Schichtaufbau aufweist. Sonst wäre
stets zwischen dem Ballen 02 und seinem Grundkörper 17 zu unterscheiden
gewesen, wobei der Grundkörper 17 und
ein ihn konzentrisch umgebender Außenkörper 19 den Ballen 02 bilden.
So aber soll die Beschreibung für
beide Ausführungsformen
gelten.
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Eine
dritte Ausführungsform
für den
vorgeschlagenen Rotationskörper 01 einer
Druckmaschine zeigt die 4. Der Ballen 02 dieses
Rotationskörpers 01 besteht
zumindest aus einem Grundkörper 17 mit
einer zylindrischen Oberfläche 18,
wobei auf der Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 mindestens ein
Außenkörper 19 aufgebracht
ist und der Außenkörper 19 aus
mindestens einem Bogenstück
besteht, dessen zugehöriger
Mittelpunktswinkel α weniger
als 360° beträgt, sodass
der Außenkörper 19 in seinem Querschnitt
also keinen geschlossenen Ring bildet, sondern mindestens einen
Spalt 20 aufweist, der z. B. in Verbindung zu einer in
der 4 nicht dargestellten Haltevorrichtung zum Halten
von auf dem Rotationskörper 01 aufgebrachten
Aufzügen stehen
kann. Alternativ zu der vorgenannten Ausführung können auf der Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 auch
mehrere Außenkörper 19 aufgebracht sein,
wobei die Außenkörper 19 auf
der Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 in
Richtung des Umfangs U des Grundkörpers 17 angeordnet
sind. Im letzteren Fall besteht jeder Außenkörper 19 aus einem
Bogenstück,
wobei sich die zu den Bogenstücken
gehörenden
Mittelpunktswinkel αi
(i ist ein Zählindex
für die Bogenstücke) zu
höchstens
360° ergänzen. So
können
Bogenstücke
des Außenkörpers 19 z.
B. in Form von Halbschalen oder Viertelschalen vorgesehen sein.
Ein Spalt 20 zwischen einzelnen Bogenstücken des Außenkörpers 19 kann eine
schlitzförmige Öffnung zu
einem z. B. im Grundkörper 17 angeordneten
Spannkanal mit der zuvor erwähnten
Haltevorrichtung sein, wobei der Spalt 20 eine Spaltweite
von z. B. weniger als 3 mm, vorzugsweise 1 mm bis 2 mm aufweisen
kann. In beiden Fällen
der zuletzt genannten Ausführungsform
(4) ist im Außenkörper 19 mindestens
ein Hohlraum 21 vorgesehen, wobei der Hohlraum 21 zur
Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 offen
ist.
-
Der
Rotationskörper 01 kann – wie aus 5 ersichtlich – jedoch
auch derart gestaltet sein, dass dessen Ballen 02 zumindest
aus einem Grundkörper 17 mit
einer zylindrischen Oberfläche 18 besteht,
wobei in dem Grundkörper 17 mindestens
ein zur Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 offener
Hohlraum 21 vorgesehen ist, wobei ein auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 aufgebrachter
Außenkörper 19 den Hohlraum 21 abdeckt,
wobei der Außenkörper 19 aus einem
Bogenstück
besteht, dessen zugehöriger
Mittelpunktswinkel α weniger
als 360° beträgt. Alternativ kann
bei dieser Variante der Ballen 02 des Rotationskörpers 01 zumindest
aus einem Grundkörper 17 mit einer
zylindrischen Oberfläche 18 bestehen,
wobei in dem Grundkörper 17 mehrere
zur Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 offene
Hohlräume 21 vorgesehen sind,
wobei auf der Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 in
Richtung des Umfangs U des Grundkörpers 17 mehrere Außenkörper 19 angeordnet
sind und die auf der Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 aufgebrachten
Außenkörper 19 die
jeweiligen Hohlräume 21 abdecken.
Im letzteren Fall besteht jeder Außenkörper 19 aus einem
Bogenstück,
wobei sich die zu den Bogenstücken
gehörenden
Mittelpunktswinkel αi (i
ist ein Zählindex
für die
Bogenstücke)
zu höchstens 360° ergänzen.
-
Bei
einem Rotationskörper 01 gemäß der dritten
Ausführungsform
(4 und 5), nämlich einem aus einem Grundkörper 17 bestehenden
Rotationskörper 01 mit
einem auf dem Grundkörper 17 aufgebrachten
massiven Außenkörper 19,
kann der Außenkörper 19 auf
der Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 aufgeklebt,
angeschweißt
oder angeschraubt sein. Als Schweißverfahren eignen sich insbesondere
Elektronenstrahlschweißverfahren
oder Laserstrahlschweißverfahren.
Dabei kann es zur Befestigung des Außenkörpers 19 auf dem Grundkörper 17 ausreichend
sein, wenn der Außenkörper 19 nur
an den Stirnseiten 11 des Ballens 02 in der genannten
Weise mit der Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 stoffschlüssig oder
formschlüssig
verbunden wird, sodass sich z. B. eine Schweißnaht nicht über die
gesamte Länge
L des Rotationskörpers 01 erstrecken
muß, sondern
z. B. nur punktuell oder in mehreren voneinander beabstandeten kurzen
Abschnitten von nur wenigen Millimetern Länge ausgebildet ist. Die durchgeschweißten Abschnitte
können
z. B. 5 mm bis 25 mm, vorzugsweise etwa 10 mm lang sein und sich
in Abständen
von 20 mm bis 50 mm, vorzugsweise in 30 mm bis 40 mm in axialer
Richtung des Rotationskörpers 01 wiederholen.
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Der
Rotationskörper 01 kann
derart gestaltet sein, dass zumindest der Grundkörper 17 – gegebenenfalls
zusammen mit an den Stirnseiten 11 des Ballens 02 angeformten
Zapfen 22; 23 für eine Lagerung und einen Antrieb
des Rotationskörpers 01 – geschmiedet
ist oder dass zumindest der Außenkörper 19 aus
einem Stahl besteht. In der bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass
durch den Hohlraum 21, der in den Grundkörper 17 oder
in eine Innenseite 24 des Außenkörpers 19 z. B. eingefräst sein
kann, ein Temperierungsmittel zum Temperieren der Mantelfläche 07 des
Ballens 02 strömt.
Der Hohlraum 21 bildet demnach einen Kanal 21 für das Temperierungsmittel.
Der Hohlraum 21 kann axial zum Ballen 02 ausgerichtet
sein oder entlang der Länge
L des Ballens 02 mäanderförmig verlaufen.
Sofern mehrere Hohlräume 21 vorgesehen
sind, ist es vorteilhaft, diese entlang des Umfangs U des Ballens 02 zueinander äquidistant
anzuordnen. Wie in den zuvor beschriebenen Beispielen kann der Rotationskörper 01 ein
einen Bedruckstoff führender
Zylinder 01 oder eine einen Bedruckstoff führende Walze 01 sein.
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Eine
Variante der dritten Ausführungsform (4,
allerdings ohne Spalt 20 im Außenkörper 19) betrifft
einen Rotationskörper 01 einer
Druckmaschine mit einem Ballen 02, wobei der Ballen 02 zumindest
einen Grundkörper 17 mit
einer zylindrischen Oberfläche 18 und
einen die Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 vollständig umgebenden
Außenkörper 19 aufweist,
wobei der Rotationskörper 01 dadurch
gekennzeichnet ist, dass der Außenkörper 19 in
seiner Innenseite 24 mindestens einen zur Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 offenen
Kanal 21 aufweist. Dabei liegt der Außenkörper 19 auf der Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 vorzugsweise
auf. Der Außenkörper 19 und
der Grundkörper 17 können z.
B. in einer Preßpassung übereinander
gebracht sein. Bei dieser Ausführungsform
mit einem in sich geschlossenen ringförmigen Außenkörper 19 können vorzugsweise
an einer Stelle, an der im Außenkörper 19 kein
Kanal 21 ausgebildet ist, nach Aufbringung und Befestigung
des Außenkörpers 19 auf
die bzw. der Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 z.
B. durch Fräsen
je nach Bedarf ein Spalt 20 und ein dazugehörender Spannkanal
oder auch mehrere Spalte 20 und Spannkanäle in den
Rotationskörper 01 eingebracht
werden. Der Spalt 20 braucht sich nicht über die
vollständige
Länge L
des Ballens 02 erstrecken, sondern kann sich auch nur über einen
Abschnitt der Länge
L des Ballens 02 erstrecken, sodass der Außenkörper 19 zumindest
an den Stirnseiten 11 des Ballens 02 spaltfrei
und damit zusammenhängend bleibt.
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Bezüglich einer
vierten Ausführungsform
für den
vorgeschlagenen Rotationskörper 01 soll
zunächst
dessen Herstellungsverfahren erläutert
werden. Dieses Verfahren geht – wie aus
den 6a und 6b ersichtlich – von einem
Rotationskörper 01 einer
Druckmaschine mit einem Ballen 02 aus, wobei der Ballen 02 zumindest
einen Grundkörper 17 mit
einer zylindrischen Oberfläche 18 und
einen die Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 in
einem Abstand a19 umgebbaren Außenkörper 19 aufweist. Dieser
Rotationskörper 01 zeichnet
sich dadurch aus, dass an der Innenseite 24 des Außenkörpers 19 oder
auf der Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 mindestens
ein Steg 26 aus einem durch Erwärmung verflüssigbaren Werkstoff angebracht
ist, dass der Außenkörper 19 und
der Grundkörper 17 dann
in koaxialer Überdeckung
montiert werden, indem sie vorzugsweise übereinander geschoben werden,
dass danach ein zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 verbleibender
hohler Zwischenraum 27 – nämlich dort, wo sich kein Steg 26 befindet – mit einem
aushärtbaren
Gießwerkstoff
ausgegossen wird und dass schließlich nach einem Aushärten des Gießwerkstoffes
zumindest der Außenkörper 19 derart
erwärmt
wird, dass sich der Werkstoff des Steges 26 verflüssigt und
aus dem Zwischenraum 27 zwischen dem Grundkörper 17 und
dem Außenkörper 19 ausgetragen
wird. Dabei kann der Werkstoff des Steges 26 z. B. ein
Kunststoff oder ein Wachs sein. Für den Gießwerkstoff zum Ausgießen des
Zwischenraums 27 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 eignet
sich z. B. ein Kunstharz, vorzugsweise ein 2-Komponenten-Harz, das
z. B. bei Raumtemperatur oder bei einer Temperatur bis zu 100°C abbindet
und aushärtet.
Ein Schmelzpunkt des Gießwerkstoffes,
der z. B. bei etwa 350°C
liegen kann, muß auf
jeden Fall höher
sein als ein Schmelzpunkt des Werkstoffes des Steges 26,
der z. B. bei 150°C
liegen kann. Auf diese Weise ist vorgesehen, dass durch das in den
Zwischenraum 27 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 eingebrachte
Kunstharz der Außenkörper 19 mit
dem Grundkörper 17 fest
verbunden wird. Zum Ausgießen des
Zwischenraums 27 kann jedoch als Alternative zum Kunstharz
auch ein sich verfestigender Aluminiumschaum in Frage kommen.
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Nachdem
der mindestens eine zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 angeordnete
Steg 26 vorzugsweise thermisch ausgetragen worden ist,
bildet der an den vormaligen Steg 26 angrenzende Gießwerkstoff
nach seiner Erstarrung oder Aushärtung
eine Führungsfläche 28 eines
Kanals 29, wobei der in den Zwischenraum 27 eingebrachte
Gießwerkstoff
den Kanal 29 entlang seiner Führungsfläche 28 zum Grundkörper 17 und
zum Außenkörper 19 abdichtet.
Der Steg 26 kann über
die Länge
L des Ballens 02 vorzugsweise in dessen Außenbereich
z. B. auch schraubenlinienförmig
verlaufen. Eine radiale Erstreckung des Steges 26, d. h. dessen
Höhe h26,
kann so groß sein
wie der Abstand a19 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 (6a).
Vorzugsweise wird die Höhe
h26 des Steges 26 jedoch kleiner als der Abstand a19 zwischen
dem Grundkörper 17 und
dem Außenkörper 19 ausgebildet
(6b), damit der Gießwerkstoff beim Ausgießen des
Zwischenraums 27 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 auf der
Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 einen
Boden bildet. In beiden Fällen
entspricht die Höhe
h26 des Steges 26 der Höhe
h26 des Kanals 29. Wenn der mit dem austragbaren Steg 26 gebildete
Kanal 29 im Betrieb des Rotationskörpers 01 von einem
Temperierungsmittel durchströmt
wird, bildet der Gießwerkstoff
eine thermische Isolationsschicht gegenüber dem Grundkörper 17,
die besonders wirksam ist, wenn der Kanal 29 einen Boden
gegenüber
dem Grundkörper 17 aufweist.
Das Temperierungsmittel ist dann nur gegenüber dem Außenkörper 19 wirksam. Der
Grundkörper 17 bleibt
vor thermischen Einflüssen
geschützt.
Der Gießwerkstoff
dient damit als ein Isolierwerkstoff. Zur Erzielung dieser Wirkung
ist ein Gießwerkstoff
mit eingestreuten Glasperlen, vorzugsweise Glashohlkörpern, insbesondere
Glashohlkugeln besonders vorteilhaft. Ebenso ist es vorteilhaft,
einen Isolierwerkstoff, d. h. ein Kunstharz zu wählen, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient demjenigen
des Werkstoffs des Grundkörpers 17 und des
Außenkörpers 19 möglichst
gut entspricht und damit angepaßt
ist. Vorteilhafterweise werden der Außenkörper 19 und der Grundkörper 17 bei
ihrer Montage zueinander konzentrisch ausgerichtet.
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Bei
der vierten Ausführungsform
weist zumindest der Ballen 02 des Rotationskörpers 01 einen Grundkörper 17 mit
einer zylindrischen Oberfläche 18 und
einen die Oberfläche 18 des
Grundkörpers 17 umgebenden
Außenkörper 19 auf
(6a und 6b), wobei
ein Innendurchmesser D19 des Außenkörpers 19 größer ist
als ein Außendurchmesser D17
des Grundkörpers 17,
wobei der Rotationskörper 01 dadurch
gekennzeichnet ist, dass in einem Zwischenraum 27 zwischen
der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 und
der Innenseite 24 des Außenkörpers 19 ein Gießwerkstoff,
vorzugsweise ein Isolierwerkstoff, insbesondere ein gießfähiger Isolierwerkstoff
eingebracht ist und der Gießwerkstoff
bzw. der Isolierwerkstoff in dem Zwischenraum 27 mindestens
einen Kanal 29 ausbildet. Es ist vorteilhaft, wenn der
Innendurchmesser D19 des Außenkörpers 19 zwischen
5 mm und 30 mm, insbesondere 20 mm größer ist als der Außendurchmesser
D17 des Grundkörpers 17 und
wenn der Außenkörper 19 konzentrisch
um den Grundkörper 17 angeordnet
ist. Der Kanal 29 kann sich jedoch auch vorzugsweise im
Außenbereich
des Ballens 02 schraubenlinienförmig um den Grundkörper 17 winden. Ähnlich wie
in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen
ist der Kanal 29 von einem Temperierungsmittel durchströmbar. Für die bevorzugte
Verwendung des Rotationskörpers 01 ist
es vorteilhaft, wenn der Außenkörper 19 als
ein Stahlrohr ausgeführt
und der Grundkörper 17 geschmiedet
ist.
-
Eine
fünfte
Ausführungsform
sieht, wie in der 7 dargestellt, einen Rotationskörper 01 einer Druckmaschine
mit einem Ballen 02 vor, wobei zentrisch im Ballen 02 eine
vorzugsweise durch den Ballen 02 hindurchlaufende Welle 31 angeordnet
ist, wobei die Welle 31 aus einem Werkstoff mit einer höheren Festigkeit
besteht als ein Werkstoff des Ballens 02 und wobei in der
Welle 31 mindestens ein in den Ballen 02 führender
Kanal 32 vorgesehen ist. Die Welle 31 besteht
deshalb aus einem hochfesten Werkstoff, um in ihr einen Kanal 32 mit
einer im Vergleich zur Querschnittsfläche A31 der Welle 31 möglichst
großen
Querschnittsfläche
A32 in das Innere des Ballens 02 vorzusehen, ohne die Festigkeitseigenschaften
des gesamten Rotationskörpers 01,
wie z. B. dessen Dauer-, Bruch- und Biegewechselfestigkeit zu beeinträchtigen.
Da die Festigkeitseigenschaften bei dem zur Anwendung kommenden
Werkstoff für
den Ballen 02, z. B. einem eisenhaltigen oder aluminiumhaltigen
Gußwerkstoff,
nicht allzu hoch sind, ließe
sich in einer Nabe des Ballens 02 ein Kanal 32 mit
einer großen
Querschnittsfläche
A32 zur Einleitung eines möglichst
großen
Volumenstroms eines Temperierungsmittels nicht realisieren, ohne Festigkeitseigenschaften
des Rotationskörpers 01 zu beeinträchtigen.
Die Festigkeit des Werkstoffs der Welle 31 soll es jedoch
zulassen, dass zur Ausbildung des Kanals 32 in die Welle 31 vorteilhafterweise eine
axiale Bohrung mit einem Durchmesser D32 zwischen 8 mm und 30 mm
einbringbar ist. Der Kanal 32 ist zumindest an einer Stirnseite 33 der
Welle 31 ausgebildet und erstreckt sich im Ballen 02 vorzugsweise
nur über
einen Teil der Länge
L des Ballens 02. Die Welle 31 selbst erstreckt
sich vorteilhafterweise mindestens über die Länge L des Ballens 02.
Die Welle 31 kann jedoch auch darüber hinaus an ihren Enden die
Zapfen 22; 23 des Rotationskörpers 01 bilden. Durch
den Kanal 32 wird ein Temperierungsmittel zum Temperieren
des Ballens 02 in den Ballen 02 geleitet, indem
z. B. eine Drehdurchführung
an die Welle 31 angeschlossen wird. Zur Temperierung zumindest
der Mantelfläche 07 des
Ballens 02 weist der Ballen 02 mindestens einen
unter der Mantelfläche 07 verlaufenden
Kanal 29 auf, wobei der Kanal 29 des Ballens 02 mit
dem Kanal 32 der Welle 31 z. B. durch eine Radialbohrung 34 verbunden
ist. In einer bevorzugten Ausführung
besteht zumindest der Ballen 02 aus einem Gußwerkstoff,
wobei der Kanal 29 des Ballens 02 z. B. vom Gußwerkstoff
des Ballens 02 umschlossen oder nach einer der zuvor beschriebenen
Ausführungsformen
des Rotationskörpers 01 ausgebildet
ist. Der Ballen 02 kann somit z. B. aus einem Grauguß, Stahlguß oder Aluminiumguß bestehen,
wohingegen die Welle 31 z. B. aus einem vorzugsweise legierten
oder vergüteten
Stahl besteht. Die Welle 31 ist vorzugsweise kraftschlüssig oder stoffschlüssig in
den Ballen 02 eingebracht, insbesondere dadurch, dass die
Welle 31 in den Ballen 02 eingegossen ist. Andererseits
kann der Ballen 02 auch durch Aufschrumpfen auf die Welle 31 aufgebracht
werden. Weitere in Frage kommende vorteilhafte Fügetechniken bestehen darin,
die Welle 31 in den Ballen 02 einzukleben oder
durch Anformung oder Einbringung geeigneter Mittel wie z. B. durch Keile
oder eine Nut- und Federverbindung zu klemmen.
-
Ein
Rotationskörper 01 einer
Druckmaschine mit zumindest einem temperierten Ballen 02,
wobei zumindest der Ballen 02 mindestens einen von einem vorzugsweise
flüssigen Temperierungsmittel
mit einem konstanten Volumenstrom durchströmten Hohlkörper 03; 04 oder
Kanal 14; 16; 21; 29 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; 21; 29 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 8 ist
hierzu eine Ausgestaltung des Hohlkörpers 03; 04 oder
Kanals 14; 16; 21; 29 entnehmbar.
-
Dabei
kann die Strömungsgeschwindigkeit v08;
v09 des Temperierungsmittels dadurch angepaßt werden, dass z. B. eine
Querschnittsfläche
A09 des Hohlkörpers 03; 04 oder
Kanals 14; 16; 21; 29 am Ablauf 09 gegenüber einer
Querschnittsfläche A08
des Hohlkörpers 03; 04 oder
Kanals 14; 16; 21; 29 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; 21; 29 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; 21; 29 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 sechsten 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; 21; 29 mit einem
Zulauf 08 und einem Ablauf 09 für das Temperierungsmittel
befindet, wobei eine im Hohlkörper 03; 04 oder
Kanal 14; 16; 21; 29 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
zuvor 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; 21; 29 am Ablauf 09 gegenüber einer Querschnittsfläche A08
des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16; 21; 29 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; 21; 29 am Ablauf 09 gegenüber einer
Tiefe t08 des Hohlkörpers 03; 04 oder
Kanals 14; 16; 21; 29 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; 21; 29 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
sechste 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 sechsten Ausführungsform des Rotationskörpers 01 kann
z. B. dadurch erreicht werden, dass in einen Hohlkörper 03; 04 oder
Kanal 14; 16; 21; 29 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; 21; 29 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; 21; 29 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; 21; 29 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; 21; 29 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; 21; 29 in
den Ballen 02 getrennten Fertigungsschritt erfolgt. Darüber hinaus
läßt sich
mit einer Einlage in den Hohlkörper 03; 04 oder
den Kanal 14; 16; 21; 29 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
- Oberfläche (17)
- 19
- Außenkörper
- 20
- Spalt
- 21
- Hohlraum,
Kanal
- 22
- Zapfen
- 23
- Zapfen
- 24
- Innenseite
(19)
- 25
-
- 26
- Steg
- 27
- Zwischenraum
- 28
- Führungsfläche
- 29
- Kanal
- 30
-
- 31
- Welle
- 32
- Kanal
- 33
- Stirnseite
- 34
- Radialbohrung
- 35
-
- 36
- Flansch
- 37
- Ringnut
- a3;
a4
- radialer
Abstand
- a19
- Abstand
- A07
- Kontaktfläche
- A08;
A09
- Querschnittsfläche
- A13'; A13''
- Begrenzungsfläche
- A31;
A32
- Querschnittsfläche
- D2
- Durchmesser
- D3;
D4
- Innendurchmesser
- D17
- Außendurchmesser
- D19
- Innendurchmesser
- D32
- Durchmesser
- h26
- Höhe des Steges;
Höhe des
Kanals (29)
- L
- Länge
- s
- Strecke
- t08;
t09
- Tiefe
- U
- Umfang
- v08;
v09
- Strömungsgeschwindigkeit
- α
- Mittelpunktswinkel
- αi
- Mittelpunktswinkel
des i-ten Bogenstücks
mit i als Zählindex