DE2538588A1

DE2538588A1 - Verfahren zur herstellung von zylindern oder walzen mit innenbohrung aus kunstharz-schaumstoff, insbesondere einem porenoffenen elastischen kunstschaum, wie polyurethanschaum, und hierzu dienende vorrichtung

Info

Publication number: DE2538588A1
Application number: DE19752538588
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Voulade
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-08-29
Filing date: 1975-08-29
Publication date: 1977-03-03
Also published as: DE2538588B2; DE2538588C3

Description

Verfahren zur Herstellung von Zylindern oder Walzen mit Innenbohrung aus Kunstharz-Schaumstoff, insbesondere einem porenoffenen elastischen Kunstschaum, wie Polyurethanschaum,und hierzu dienende Vorrichtung.
Walzen mit Innenbohrung oder Zylinder aus Kunstschaumstoffen, wie porenoffen#Polyurethanschäumen, werden in verschiedenen technischen Gebieten zur Anwendung gebracht, beispielsweise als Transport- oder Auftragswalzen bei Kopiergeräten oder als Farbauftragsrolle bei Handrollern zum Auftragen von Farben.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein besonders einfaches und leistungsfähiges Herstellungsverfahren für derartige Schaumstoffwalzen oder Schaumstoffzylinder al schaffen, durch welches gleichzeitig den Schaumstoffkörpern besondere Eigenschaften erteilt werden, welche bisher nicht erreichbar waren und für viele Verwendungszwecke von großer Bedeutung sind.
Wenn beispielsweise derartige Schaumstoffwalzen als Farbauftragsroller für lösungsmittelhaltige Farben Verwendung finden, quillt der Schaumstoff unter der Einwirkung des Lösungsmittels beim Gebrauch und es besteht die Gefahr, daß sich die Walze leicht von ihrer Halterung löst. Ähnliche Erscheinungen treten auf, wenn derartige Schaumstoffwalzen für andere Auftragszwecke Verwendung finden, welche Lösungsmittel enthalten, die auf den betreffenden Schaumstoff einwirken.
Zur Lösung der ihr zugrundeliegenden Aufgabe besteht die Erfindung in erster Linie in einem Verfahren zur Herstellung von Zylindern oder Walzen mit Innenbohrung aus Kunstharzschaumstoff, insbesondere porenoffenem elastischen Kunstschaum, wie Polyurethan (beispielsweise Polyurethan-Schaumstoff der Bayer-Werke Qualität Esther), wobei gemäß der Erfindung die Innenbohrung der Walze oder des Zylinders durch Ausbrennen bzw. Ausschmelzen hergestellt und hierbei eine Schmelzhaut auf der Innenwandung gebildet wird.
Im einzelnen kann gemäß der Erfindung das Ausbrennen bzw. Ausschmelzen mittels elektrischen Mitteln durchgeführt werden.
In vielen Fällen kann es vorteilhaft sein, daß der Porenschaumstoff im Anschluß an den Schmelz- oder Brennvorgang geglättet wird.
Ferner ist es in Vielem vorteilhaft, die Erfindung noch dadurch weiter auszubilden, daß das Aufschmelzen und Glätten unter Anwendung von drehender Bearbeitung erfolgt. Hierbei Eßt sich die Erfindung noch in einer besonders vorteilhaften Weise durchführen, bzw.
indem gleichzeitig mit dem Ausbrennen/Aus schmelzen der Innenbohrung und deren Glättung die äussere Zylinderform hergestellt wird. Dies kann beispielsweise durch Bohren oder Schneiden mit entsprechend ausgestalteten Werkzeugen erfolgen.
Gegenstand der Erfindung ist fernerhin noch die Ausbildung einer Vorrichtung zur Durchführung der ihr zugrundeliegenden Arbeitsweise. Eine derartige Vorrichtung ist in erster Linie durch eine in den Schaumwerkstoff einführbare Brenn- oder Schmelzeinrichtung gekennzeichnet, wobei eine bevorzugte Ausführungsform dadurch geschaffen werden kann, daß die Brenn- oder Schmelzvorrichtung an ihrem freien Ende mit einem elektrischen Heiz- bzw. Brenn- oder Schmelzelement versehen ist.
Vorzugsweise ist dabei im Anschluß an die Brenn- oder Schmelzeinrichtung eine glättende Vorrichtung vorgesehen, welche beispielsweise dadurch geschaffen werden kann, daß das Brenn- oder Schmelzelement am Ende eines, das Glätten der gebildeten Innenbohrung bewirkenden Rohrkörpers angeordnet ist. Dieser Rohrkörper dient vorzugsweise gleichzeitig als eine Zuführung für den Heizstrom, wenn das Brenn- oder Schmelzelement elektrisch betrieben wird, während die andere Zuführungsleitung zweckmäßig innerhalb des Rohrkörpers angeordnet ist.
In den Fällen, wo die Erfindung in der Weise ausgeführt wird, daß gleichzeitig mit der Innenbohrung auch der äußere Formkörper hergestellt wird, ist die Schmelz- oder Brennvorrichtung zweckmäßig drehbar ausgebildet, obgleich eine drehbare Ausbildung sich auch dann empfehlen kann, wenn nur die Innenbohrung hergestellt wird.
Wenn gleichzeitig die äußere Formgebung des Zylinders oder der ~Walze erfolgen soll, so ist es vorteilhaft, die Brenn- oder Schmelzvorrichtung innerhalb einer, die Außenformung des Zylinders oder Walzenkörpers aus Schaumstoff bildenden Hohlbohrers anzuordnen. Die Wandung des Hohlbohrers ist hierbei zweckmäßig mit Gasabzugsöffnungen versehen, damit die beim Aufschmelzen des Werkstoffes gebildeten Dämpfe abgeführt werden.
Allgemein St gemäß dem Grundgedanken der Erfindung Gegenstand der Erfindung auch noch eine Walze mit Innenbohrung oder Zylinder aus Kunstharz-Schaumstoff, insbesondere porenoffenem elastischen Kunstschaum, wie Polyurethanschäumen oder dergleichen, welche in ihrer körperlichen Ausbildung die Besonderheit aufweist , daß die Wandung der Innenbohrung als Schmelzhaut ausgebildet ist.
Die Schmelzhaut kann dabei gemäß den vorstehenden Vorschlägen der Erfindung oder auch auf irgendeine andere Weise durch einen Brenn- oderSchmelzvorgang hergestellt werden. In allen Fällen ist es zweckmäßig, daß die Wandung der Innenbohrung aufgeschmolzen und geglättet ist.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung ersichtlich, in welcher die Erfindung beispielsweise an einem Werkzeug zur Durchführung der ihr zugrundeliegenden Vorschläge erläutert ist und in der fernerhin auch eFe Kunstschaumstoffwalze gemäß der Erfindung veranschaulicht ist. Es zeigt: Figur 1 ein Herstellungswerkzeug gemäß der Erfindung in Seitenansicht; Figur 2 in Längsschnitt; Figur 3 einen Querschnitt gemäß der Linie II-II und Figur 4 eine gemäß der Erfindung hergestellte Walze.
Innerhalb einer Stahlbohrbüchse 1 in konischer Form mit angeschärfter Schneidkante ist ein Brenn- oder Schmelzelement 2 angeordnet, welches an seinem freien Ende im Bereich der Schneidkante der Bohrbüchse 1 eine elektrische Heizpatrone 3 oder ähnliches Heiz- oder Schmelzelement aufweist. Bei einer praktischen Durchführung der Erfindung hat es sich beispielsweise erwiesen, daß es ausreichend und zweckmäßig ist, die Heizpatrone 3 derart auszulegen, daß sie bei einer Leistung von 40 Ampere und 0,4 Volt eine Temperatur von 3500 entwickelt. Dies ist selbstverständlich nur eine beispielsweise Angabe und die Auslegung der Heizpatrone 3 richtet sich nach dem zu bearbeitenden Kunstschaumstoff und den Abmessungen der herzustellenden Innenbohrung.
Die Brenn- oder Schmelzeinrichtung besteht im einzelnen aus einem gleichfalls mit dem Bezugszeichen 2 versehenen Kupferrohr, in dessen Innenraum die eine Zuleitung 4 für die Heizpatrone 3 in Form eines Metall-, beispielsweise Kupferdrahtes, angeordnet ist und zwar isoliert gegenüber der Wandung des Kupferrohres 2 ist Das Kupferrohr 2 ist als die andere Zuleitung zur Heizpatrone 3 ausgebildet. Die Stromzuleitung zur Heizpatrone 3 bzw. zu den Leitern 4 erfolgt über zwei Schleifringe 5 und 6, welche auf einer Isolierbuchse 7 angeordnet sind, wobei der Schleifring 6 mit einem Kontakt 8 für die Stromzuführung zu dem Mantel des Kupferrohres 2 und der Schleifring 5 mit einem Kontakt 9 für die Zuführung des Stromes zu der Innenleitung 4 innerhalb des Kupferrohres 2 elektrisch verbunden ist.
Die Buchse 7 ist auf einem Bohrkopfkörper 10 angeordnet, in dessen Innenbohrung eine Führungsbuchse 11 für die Führung des Kupferrohres 2 bzw. des ganzen Brennstabes eingreift. Zum Zwecke der leichteren Demontage und Montage ist die Führungsbuchse 11 zweckmäßig in der Längsrichtung geteilt, um ihr Einsetzen in die Innenbohrung des Bohrkopfkörpers 10 zu erleichtern.
Auf dem vorderen Ende des Bohrkopfkörpers 10 ist fernerhin das rückwärtige Ende der Bohrbüchse 1 befestigt und durch eine Schraube 12 oder anderweitig gesichert. Mit 13 sind ein oder mehrere Gasabzugsöffnungen in der Bohrbüchse 1 bezeichnet, durch welche die beim Aufschmelzen des Schaumwerkstoffes entstehenden Dämpfe entweichen.
Die gesamte dargestellte Vorrichtung ist als drehendes Werkzeug ausgebildet und es kann zum Anschluß an einen entsprechenden Bohrantrieb der Bohrkopfkörper 10 durch Schrauben 14 an den Flansch 15 eines MK 1 Aufnahme-Spanndornes 16 angeschlossen sein, auf welchem mittels einer Rändelmutter 17 mit Justierschraube 18 ein Aufnahmerohr 19 zum Anschluß an den Bohrantrieb einstellbar angeordnet ist. Mit 20 ist die übliche Führungsnase für den Eingriff in eine entsprechende ausgebildete Innenbohrung des Bohrantriebes bezeichnet.
Das dargestellte, als Schaumstoffbrennbohrer ausgebildete Werkzeug kann in beispielsweise dreifacher Ausfertigung in einem Mehrfach-Bohrkopf Anorudnn g finden, welcher sich an einer Ständerbohrmashine befindet ngtrieben werden. Die Hubsteuerung erfolgt über einen pneumatischen Antrieb in üblicher Weise. Der zu bearbeitende Schaumstoff liegt waagerecht auf einem ebenfalls pneumatisch gesteuerten Metallschlitten und wird nach erfolgter Bohrung vollautomatisch weiter transportiert. Beim Eintauchen des, Brennbohrers wird in einem Arbeitsgang mit Hilfe der Bohrbüchse die Aussenwandung des Zylinders oder der Walze geschnitten und gleichzeitig die mittlere Bohrung ausgeschmolzen. Durch die Verschlelzung wird erreicht, daß die nun stabil gewordene Innenhaut in der Innenbohrung der Quellneigung des Schaumstoffmaterials in Verbindung mit lösungsmittelhaltigen Materialien entgegenwirkt und fast auf Null reduziert wird. Auch für andersartige Beanspruchungen hat sich eine derartige Schmelzhaut als nützlich erwiesen.
Die Montage der Schaumstoffrolle für ihren Anwendungszweck, beispielsweise als Farbauftragrolle, kann somit durch Eindrücken einer entsprechenden Führungsbuchse bereits beendet werden. Die bisherigen Klebeverfahren können vollkommen entfallen und darüber hinaus sind für verschiedene Kunststoffarten, wie Polyäthylen oder dergleichen, überhaupt keine Klebeverbindungen möglich, da der Stoff selbst chemikalienfest ist.
Die Stromzuführung an den Brennbohrer wird mittels Trafo über die dargestellten Schleifringe 5 und 6 durchgeführt und zwar über die üblichen Kohlenbürstenschleifkontakte. Die Verbrennungsgase werden durch einen Luftansauger ins Freie befördert. In Figur 4 ist eine Schaumstoffwalze gemäß der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, wobei die Walze 21 in ihrer Innenbohrung 22 mit einer Schmelzhaut 23 versehen ist, welche, wie erwähnt, für die veschiedensten Beanspruchungen und Verwendungszwecke derartiger Schaumstoffwalzen oder Zylinder von wesentlicher Bedeutung und Vorteil ist.
i Sämtliche in der Zeichnung dargestellten und in der Beschreibung erläuterten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

Claims

Patentansprüche

#Verfahren zur Herstellung von Zylindern oder Walzen mit Innenbohrung aus Kunstharzschaumstoff, insbesondere porenoffenem elastischen Kunststoffschaum, wie Polyurethan oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbohrung (22) der Walze (21) oder des Zyl =< h Ausbrennen bzw. Ausschmelzen hergestelli und hierbei eine#Schmelzhaut (23) auf der Innenwandung hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausbrennen bzw. Ausschmelzen mit elektrischen Mitteln durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumwerkstoff im Anschluß an den Schmelz- oder Brennvorgang geglättet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschmelzen und Glätten des Werkstoffes unter drehender Bearbeitung durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Ausbrennen bzw. Ausschmelzen der Innenbohrung die äussere Zylinderform hergestellt wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine in den Schaumstoff ein führbare Brenn- oder Schmelzvorrichtung (2).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenn- oder Schmelzvorrichtung (2) an ihrem freien Ende mit einem elektrischen Heiz- bzw. Brenn- oder Schmelzelement (3) versehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenn- oder Schmelzvorrichtung (2, 3) im Anschluß an das Brenn- oder Schmelzelement (3) mit einer den geschmolzenen Schaumwerkstoff glättenden Vorrichtung (2) versehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Brenn- oder Schmelzelement (3) am Ende eines das Glätten der gebildeten Innenbohrung bewirkenden Rohrkörpers (2) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ir Rohrkörper (2) gleichzeitig als Zuführung für den Heizstrom zum Heizelement (3) ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Zuführungsleitung für den Heizstrom innerhalb des Rohrkörpers (2) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine drehbare Ausbildung der Brenn-oder Schmelzvorrichtung.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenn- oder Schmelzeinrichtung innerhalb eines den Aussenumfang des Zylinders oder Walt zenkörpers aus Schaumstoff bildenden Hohlbohrers (1) angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Hohlbohrers (1) mit Gasabzugsöffnungen (13) versehen ist.
15. Walze mit Innenbohrung oder Zylinder aus Kunststoff, insbesondere einem porenoffenen elastischen Kunstschaum, wie Polyurethanschaum, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Innenbohrung (22) als Schmelzhaut (23) ausgebildet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung der Innenbohrung (22) aufgeschmolzen und geglättet ist.