-
Die
Erfindung betrifft Rotationskörper
einer Druckmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 oder 36.
-
Durch
die WO 01/26902 A1 ist ein Zylinder einer Druckmaschine mit einem
Grundkörper
und einem eine Mantelfläche
des Zylinders bildenden Außenkörper bekannt,
wobei in einem Ausführungsbeispiel
der zum Grundkörper
koaxial angeordnete, vorzugsweise dünnwandige Außenkörper den
Grundkörper
in einem radialen Abstand umgibt, wobei ein flüssiges oder gasförmiges Temperierungsmittel
zum Temperieren der Mantelfläche
des Zylinders den vom Abstand ausgebildeten Zwischenraum zwischen dem
Grundkörper
und dem Außenkörper durchströmt. Der
rohrförmige
Außenkörper ist
durch Aufschrumpfen auf dem Grundkörper aufgebracht.
-
Durch
die
DE 203 04 532
U1 ist ein Rotationskörper
mit einem Grundkörper
und einem den Grundkörper
in einem radialen Abstand umgebenden Außenkörper bekannt, wobei in dem
vom Abstand ausgebildeten Zwischenraum zwischen dem Grundkörper und
dem Außenkörper eine
Elastomerschicht auf dem Grundkörper
fest sitzend angeordnet ist, wobei die Elastomerschicht mit einem
Heiz- oder Kühlmedium
in Kontakt steht und der Außenkörper auf der
Elastomerschicht aufgeschrumpft ist.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Rotationskörper einer Druckmaschine zu
schaffen, die einfach und kostengünstig herstellbar sind, wobei insbesondere
für Rotationskörper großer Länge mindestens
eine zwischen deren Grundkörper
und Außenkörper einzubringende
Hülse auf
einfache Weise auf dem Grundkörper
montierbar ist.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruches 1 oder 36 gelöst.
-
Die
mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass der Rotationskörper einfach
und kostengünstig
herstellbar ist, wobei die Hülse(n)
und der Außenkörper vorzugsweise
ohne Kraftaufwand auf einfache Weise auf dem Grundkörper montierbar
sind, was insbesondere für
Rotationskörper
großer
Länge von
Vorteil ist, weil ein Festsetzen der Hülse(n) zwischen dem Grundkörper und dem
Außenkörper am
Grundkörper
und/oder am Außenkörper erst
erfolgt, nachdem die Hülse(n)
und der Außenkörper koaxial
auf dem Grundkörper
aufgebracht sind. Das Festsetzen der Hülse(n) erfolgt durch ihren
Kontakt mit einer fließfähigen Substanz, vorzugsweise
und in besonders einfacher Weise durch ein den Rotationskörper durchströmendes Wärmeträgermedium.
Durch eine vorzugsweise dünnwandige
Ausbildung des Außenkörpers sowie durch
eine thermische Isolation des Wärmeträgermediums
gegenüber
dem Grundkörper
ist eine schnell reagierende Temperierung der Mantelfläche des
Rotationskörpers
mit einem hohen Wirkungsgrad möglich.
Vorteilhaft ist auch die Ausbildung der Hülse(n) aus einem Kunststoff
sowie deren Fertigung vorzugsweise in einem Spritzverfahren. Auf
diese Weise kann eine gute fertigungstechnische Reproduzierbarkeit
der Hülse(n)
garantiert werden. Die Hülse(n)
können
serienmäßig in bestimmten,
verschiedenen axialen Längen
vorgefertigt und gegebenenfalls durch Aneinanderreihung für nahezu
jede beliebige Länge eines
Rotationskörpers
zusammengestellt werden, wodurch eine Zuordnung der Hülse(n) zu
einer ganz bestimmten Länge
des Rotationskörpers
aufgehoben wird. Ein in der vorgeschlagenen Weise ausgebildeter
Rotationskörper
ist z. B. als eine Walze in einem Farbwerk, insbesondere in einem
Kurzfarbwerk, gut geeignet, insbesondere in einer wasserlos druckenden
Druckmaschine.
-
Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
-
Es
zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung
eines Längsschnittes
eines Rotationskörpers
mit einem Grundkörper
und diesen umgebenden Hülsen
und einem Außenkörper;
-
2 einen Querschnitt des
in der 1 dargestellten
Rotationskörpers;
-
3 eine perspektivische Darstellung
der Hülse.
-
Die 1 zeigt einen – unterbrochenen – Längsschnitt
eines Rotationskörpers 01 einer
Druckmaschine, z. B. ein Zylinder 01 eines Druckwerks oder
eine Walze 01 eines Farbwerks, mit einem z. B. als ein
Trägerrohr 02 ausgebildeten
Grundkörper 02 und
einem eine Mantelfläche 04 des
Rotationskörpers 01 bildenden
Außenkörper 03,
wobei der zum Grundkörper 02 koaxial
angeordnete Außenkörper 03 den
Grundkörper 02 in
einem radialen Abstand a umgibt. 2 zeigt
einen Querschnitt des in der 1 dargestellten
Rotationskörpers 01.
Ein derartiger, insbesondere als Zylinder 01 oder Walze 01 ausgebildeter
Rotationskörper 01 hat
einen Durchmesser z. B. von 140 mm bis 420 mm, vorzugsweise zwischen
280 mm und 340 mm. Die axiale Länge
seines Grundkörpers 02 liegt
z. B. im Bereich zwischen 500 mm und 2.400 mm, vorzugsweise zwischen
1.200 mm und 1.700 mm.
-
In
dem vom Abstand a ausgebildeten Zwischenraum zwischen dem Grundkörper 02 und
dem Außenkörper 03 ist
eine vorzugsweise massiv, d. h. in ihrem Körper nicht hohl ausgebildete
Hülse 06 eingefügt, wobei
die Hülse 06 aus
einem Werkstoff besteht, der in Kontakt mit einer fließfähigen Substanz die
Hülse 06 vorzugsweise
in ihrer radialen Ausdehnung verändert,
insbesondere weitet, und in dem Zwischenraum zwischen dem Grundkörper 02 und dem
Außenkörper 03 zumindest
am Außenkörper 03 zumindest
reibschlüssig
und/oder formschlüssig
festsetzt. Verringert die Hülse 06 ihre
radiale Ausdehnung infolge des Kontakts ihres Werkstoffs mit der fließfähigen Substanz,
so wird die Hülse 06 zumindest
am Grundkörper 02 festgesetzt.
Der Werkstoff der Hülse 06 nimmt
im Kontakt mit der fließfähigen Substanz
einen Teil dieser Substanz bis zu einem bestimmten Grad der Sättigung
vorzugsweise dauerhaft in sich auf, wodurch sich die Hülse 06 in
ihrem Volumen in einem bestimmten Maße in vorzugsweise radial gerichteter
Ausdehnung oder in einem auf ihr ursprüngliches Volumen bezogenen
Volumenprozentsatz verändert,
vorzugsweise vergrößert, wobei dann
die derart hervorgerufene Volumenvergrößerung die Hülse 06 in
dem Zwischenraum zwischen dem Grundkörper 02 und dem Außenkörper 03 durch eine
Flächenpressung
ihrer Mantelfläche 08; 09 an den
jeweiligen der Hülse 06 zugewandten
Mantelflächen
des Grundkörpers 02 und
des Außenkörpers 03 vorzugsweise
in einem Reibschluss und/oder Formschluss festsetzt. Der Rotationskörper 01 kann
bei seiner Fertigung nach dem Einfügen der Hülse 06 in den Zwischenraum
zwischen dem Grundkörper 02 und
dem Außenkörper 03 auch
in die den Werkstoff der Hülse 06 zu
einer Quellung veranlassende Substanz vorzugsweise vollständig eingetaucht
werden.
-
Die
Hülse 06 besteht
z. B. aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus einem Polyamid, und
ist vorzugsweise in einem Spritzverfahren hergestellt. Sie kann
jedoch auch in einem Sinterverfahren oder Strangpressverfahren hergestellt
werden. Die Hülse 06 kann
so beschaffen sein, dass sie sich z. B. nur während ihres Kontaktes mit der
fließfähigen Substanz
zumindest in ihrer radialen Ausdehnung verändert, insbesondere weitet.
Sie bleibt jedoch vorzugsweise nach ihrem ersten Kontakt mit der
fließfähigen Substanz
zumindest in ihrer radialen Ausdehnung dauerhaft verändert, insbesondere
geweitet. Vorzugsweise verändert
sich die Hülse 06 nur
in ihrer radialen Ausdehnung, d. h. es findet weitgehend keine oder
nur eine vernachlässigbar
kleine Veränderung ihrer
axialen Ausdehnung statt, wenn ihr Werkstoff mit der fließfähigen Substanz
in Kontakt kommt.
-
Die
Hülse 06 ist
z. B. in einer Spielpassung auf dem Grundkörper 02 aufgeschoben.
Ebenso ist auch der Außenkörper 03 in
einer Spielpassung auf der Hülse 06 aufgeschoben.
Bei der Herstellung des Rotationskörpers 01 wird z. B.
zuerst die Hülse 06 auf den
Grundkörper 02 aufgeschoben,
sodann wird der Außenkörper 03 auf
die Hülse 06 mit
dem Grundkörper 02 aufgeschoben.
-
Die
Hülse 06 weist
an ihrer inneren Mantelfläche 08 und/oder
insbesondere an ihrer äußeren Mantelfläche 09 mindestens
einen vorzugsweise axial verlaufenden Strömungskanal 07 auf,
wobei der Strömungskanal 07 z.
B. einen rechteckförmigen oder
runden bzw. halbrunden Querschnitt aufweist. Die Hülse 06 weist
an ihrer inneren oder äußeren Mantelfläche 08; 09 vorzugsweise
mehrere Strömungskanäle 07 auf,
wobei die Strömungskanäle 07 am
Umfang der Hülse 06 insbesondere äquidistant angeordnet
sind. 3 zeigt in einer
perspektivischen Darstellung eine derartige Hülse 06.
-
In
axialer Richtung des Rotationskörpers 01 sind – in der 1 durch radiale Unterbrechungen angedeutet – z. B.
mehrere Hülsen 06 gleicher
oder unterschiedlicher axialer Länge
aneinandergereiht. Die in axialer Richtung des Rotationskörpers 01 aneinandergereihten
Hülsen 06 sind
derart angeordnet, dass sich ihre Strömungskanäle 07 jeweils zu einem in
axialer Richtung des Rotationskörpers 01 durchgängigen Strömungskanal 07 ergänzen.
-
Die
fließfähige Substanz
ist z. B. ein den Rotationskörper 01 und
die Strömungskanäle 07 durchströmendes Strömungsmittel,
insbesondere ein Wärmeträgermedium
(durch Pfeile dargestellt). Dabei kann das Strömungsmittel von einem vorzugsweise an
einem der beiden Zapfen 11 des Rotationskörpers 01 ausgebildeten
Zulauf 12 in den Rotationskörper 01 eingeführt und
dann z. B. durch den Rotationskörper 01 hindurchgeleitet
werden. Mittels z. B. einer oder mehrerer Radialbohrungen 14 wird
das Strömungsmittel
vom Inneren des Rotationskörpers 01 den
in den Hülsen 06 ausgebildeten
Strömungskanälen 07 zugeleitet,
und zwar vorzugsweise der vom Zulauf 12 am weitesten entfernten
Hülse 06.
Nachdem das Strömungsmittel
die Strömungskanäle 07 in Richtung
des Zulaufs durchströmt
hat, kann es z. B. über
eine oder mehrere Radialbohrungen 14 wieder in das Innere
des Rotationskörpers 01 geleitet und von
dort über
einen vorzugsweise an dem zuvor genannten Zapfen 11 des
Rotationskörpers 01 ausgebildeten
Ablauf 13 aus dem Rotationskörper 01 abgeleitet
werden. In der bevorzugten Ausführung
isoliert die Hülse 06 das
den Strömungskanal 07 durchströmende Wärmeträgermedium
thermisch gegenüber dem
Grundkörper 02.
Die fließfähige Substanz
ist eine Flüssigkeit
oder ein Gas, vorzugsweise Wasser, Wasserdampf, CO2 oder
ein Öl.
-
Der
Außenkörper 03 ist
z. B. als ein dünnwandiges
Rohr 03 mit ringförmigen
Querschnitt ausgebildet, wobei dessen Wandstärke w vorzugsweise weniger
als 10 mm und insbesondere etwa 2 mm beträgt. Sowohl der Grundkörper 02 als
auch der Außenkörper 03 können aus
einem metallischen Werkstoff gebildet sein, wobei der Außenkörper 03 vorzugsweise
aus einem gut wärmeleitenden
Werkstoff gebildet ist. Der Außenkörper 03 kann
z. B. auch aus einem korrosionsfesten Werkstoff bestehen.
-
Die
Kontaktflächen
des Grundkörpers 02 oder
Außenkörpers 03 zur
sich in ihrer radialen Ausdehnung verändernden Hülse 06, d. h. die
Außenfläche des
Grundkörpers 02 oder
die Innenfläche
des Außenkörpers 03,
werden vor der Montage des Rotationskörpers 01 vorzugsweise
z. B. durch Sandstrahlen aufgeraut, sodass die Kontaktflächen nicht glatt
sind, sondern eine große
Rautiefe aufweisen, wodurch im montierten Zustand des Rotationskörpers 01 zusätzlich zum
reibschlüssigen
ein formschlüssiger
fester Sitz der Hülse 06 an
der entsprechenden Kontaktfläche
zustande kommt. Hierbei ist vorteilhaft, dass der Werkstoff der
Hülse 06,
insbesondere ein Kunststoff, eine geringere Oberflächenhärte aufweist
als der Werkstoff des Grundkörpers 02 oder
Außenkörpers 03,
vorzugsweise Metalle. Insbesondere lässt sich durch das Aufrauen
der Kontaktfläche
der Wärmeübergang
von der Hülse
06 zum Außenkörper 03 (bzw.
umgekehrt) verbessern.
-
Der
Rotationskörper 01 ist
insbesondere in einer Druckmaschine angeordnet und z. B. als eine Walze 01 in
einem zur Druckmaschine gehörenden Farbwerk
oder Feuchtwerk oder als ein Formzylinder 01 oder als ein Übertragungszylinder 01 ausgebildet. Eine vorteilhafte
Anwendung des vorgeschlagenen Rotationskörpers 01 ist in einer
wasserlos druckenden Druckmaschine gegeben. Wenn der Rotationskörper 01 als
ein Formzylinder 01 oder als ein Übertragungszylinder 01 eines
Druckwerks ausgestaltet ist, kann dieser Zylinder 01 in
Richtung seines Umfangs mit z. B. einem Aufzug oder zwei Aufzügen und axial,
d. h. seiner Länge
nach mit z. B. bis zu sechs Aufzügen
belegt sein. 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.
-
Die
Druckmaschine, in der der zuvor beschriebene Zylinder 01 zum
Einsatz kommt, kann z. B. als eine Achterturm-Druckmaschine, als
eine 16er-Turm-Druckmaschine oder als eine 9-Zylinder-Satelliten-Druckeinheit
ausgebildet sein, bei der 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. Gerade für
den Zeitungsdruck sind Anordnungen günstig, bei denen ein Formzylinder 01 in
seiner axialen Richtung, d. h. nebeneinander mit bis zu sechs plattenförmigen Druckformen
und entlang seines Umfangs entweder mit einer plattenförmigen Druckform
oder hintereinander mit zwei plattenförmigen Druckformen belegt ist.
Ein solcher Formzylinder 01 rollt auf einem Übertragungszylinder 01 ab,
der z. B. axial mit bis zu drei nebeneinander angeordneten Gummidrucktüchern belegt
ist, wobei jedes Gummidrucktuch praktisch den vollen Umfang des Übertragungszylinders 01 umspannt.
Die Gummidrucktücher weisen
damit die doppelte Breite und Länge
der plattenförmigen
Druckformen auf. Der Formzylinder 01 und der Übertragungszylinder 01 haben
hierbei vorzugsweise dieselben geometrischen Abmessungen zumindest
bezüglich
der axialen Länge
L des Grundkörpers 02.
-
Ein
als Zylinder 01 oder als eine Walze 01 ausgebildeter
Rotationskörper 01 hat
z. B. einen Durchmesser D von beispielsweise 140 mm bis 420 mm,
vorzugsweise zwischen 280 mm und 340 mm. Die axiale Länge L des
Grundkörpers 02 des
Zylinders 01 liegt z. B. im Bereich zwischen 500 mm und 2.400
mm, vorzugsweise zwischen 1.200 mm und 1.700 mm. Alternativ zur
Ausgestaltung des Rotationskörpers 01 als
Zylinder 01 kann dieser auch als eine vorzugsweise einen
Bedruckstoff, z. B. Papier führende
Walze 01 oder als ein Walze 01 in einem Feuchtwerk
oder insbesondere in einem Farbwerk ausgebildet sein. Die vorgeschlagene
Lösung
ist insbesondere für
Rotationskörper 01 mit
einer großen, z.
B. 1.000 mm überschreitenden
axialen Länge
L sehr vorteilhaft.
-
Eine
alternative Ausgestaltung des als Zylinder 01 oder als
eine Walze 01 ausgebildeten Rotationskörpers 01 kann vorsehen,
dass die Hülse 06 auf dem
Grundkörper 02 aufgeschrumpft
und der Außenkörper 03 in
einer Presspassung auf der Hülse 02 aufgeschoben
ist. Bei dieser Ausführung
wird die Hülse 06 nicht
durch Quellung auf dem Grundkörper 02 festgesetzt,
sondern in einem Schrumpfungsprozess, der mit einer Abkühlung der
Hülse 06 nach
ihrer vorangegangenen Erwärmung
einhergeht. Auch kann vorgesehen werden, dass die auf dem Grundkörper 02 aufgeschrumpfte
Hülse 06 vor
dem Aufschieben des Außenkörpers 03 durch
ein formgebendes Bearbeitungsverfahren, z. B. durch Überdrehen in
einer Drehmaschine, bearbeitet ist, um z. B. eine durch den Schrumpfprozess
entstandene Unrundheit zu beseitigen. Ansonsten kann dieser Rotationskörper 01 eines
oder mehrere der zuvor beschriebenen Merkmale aufweisen.
-
- 01
- Rotationskörper, Zylinder,
Walze, Formzylinder, Übertragungszylinder
- 02
- Grundkörper, Trägerrohr
- 03
- Außenkörper, Rohr
- 04
- Mantelfläche
- 05
- –
- 06
- Hülse
- 07
- Strömungskanal
- 08
- Mantelfläche
- 09
- Mantelfläche
- 10
- –
- 11
- Zapfen
- 12
- Zulauf
- 13
- Ablauf
- 14
- Radialbohrung
- D
- Durchmesser
- L
- Länge
- a
- Abstand
- w
- Wandstärke