DE2538588C3

DE2538588C3 - 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: DE2538588C3
Application number: DE19752538588
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 6780 Pirmasens Voulade
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-08-29
Filing date: 1975-08-29
Publication date: 1978-09-07
Also published as: DE2538588A1; DE2538588B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Zyündern oder Walzen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Walzen mit Innenbohrung oder Zylinder aus Kunstschaumstoffen, wie porenoffenen Polyurethanschäumen, werden in verschiedenen technischen Gebieten zur Anwendung gebracht, beispielsweise als Transportoder 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 zu schaffen, durch welches gleichzeitig den Schaumstoffkörpern besondere Eigenschaften erteilt werden, weiche bisher nicht erreichbar waren und für viele Verwendungszwecke von großer Bedeutung sind.

Wenn beispielsweise derartige Schaumstoffwalzen als Farbauftrajsroller für lösungsmittelhaltige Farben Verwendung finden, quillt der Schaumstoff unter der Einwirkung des Lösungsmittels beim Gebrauch und es besteht die Gefahr, daß sich die Walze nicht 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 darin, daß die Innenbohrung der Walze oder des Zylinders durch Ausbrennen bzw. Ausschmelzen hergestellt und hierbei eine Schmelzhaut auf der Innenwandung gebildet wird.

Das Verformen von Schaumstoff durch Anwendung von Wärme unter Ausbildune einer Schmelzhaut ist beispielsweise bei Profilstreifen (DE-AS 21 12 242) oder Schaumstoff platten (DE-OS 2007 388) grundsätzlich bekannt.

Im einzelnen kann gemäß der Erfindung das Ausbrennen bzw. Ausschmelzen mit elektrischen Mitteln durchgeführt werden.

In vielen Fällen kann es vorteilhaft sein, daß der Schaumsioff 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 drehender Bearbeitung erfolgt. Hierbei läßt sich die Erfindung noch in einer besonders vorteilhaften Weise durchführen, indem gleichzeitig mit dem Ausbrennen bzw. Ausschmelzen 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 Aus-

führungsform dadurch geschaffen werden kann, daß die Brenn- oder !Schmelzvorrichtung an ihrem freien Ende ma 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 dwnt 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.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt:

F i g. 1 ein Herstellungswerkzeug in Seitenansicht;

F i g. 2 in Längsschnitt; F i g. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie H-II; und

F i g. 4 eine gemäß der Erfindung hergestellten 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 Bohrbuchse 1 eine elektrische Heizpatrone 3 oder ähnliches Heizoder Schmelzelement aufweist. Bei einer praktischen Durchführung der Erfindung hat es sich beispielsweise erwiesen, daß ausreichend und zweckmäßig ist, die Heizpatrone 3 derart auszulegen, daß sie bei einer Leistung von 40 Ampere und 0,4 Volt eine Temperatur von 350° 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 Schmelzemrichtung 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. 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, weiche 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 μ 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 leichleren 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 Bohrbuchse 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\ Aufnahme-Spanndornes 16 angeschlossen sein, auf welchem mittels einer Rändelmutter 17 mit Justierschrauben 18 ein Aufnahmerohr 19 zum Abschluß 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 Anordnung finden, welcher fich an einer Ständerbohrmaschine befindet und angetrieben 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 Verschmelzung 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 Luftabsauger ins Freie befördert. In F i g. 4 ist eine gemäß der Erfindung hergestellte Schaumstoffwalze beispielsweise veranschaulicht, wobei die Walze 21 in ihrer Innenbohrung 22 mit einer Schmelzhaut 23 verseheii ist, welche, wie erwähnt, für die verschiedensten Beanspruchungen und Verwendungszwecke derartiger Schaumstoffwalzen oder Zylinder von wesentlicher Bedeutung und Vorteil ist.

1 Blau Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Zylindern oder Walzen mit Innenbohrung aus Kunstharzschaumstoff, insbesondere porenoffenem elastischen Kunst-Stoffschaum, wie Polyurethanschaum od. dgl., d a durch gekennzeichnet, daß die Innenbohrung (22) der Walze (21) oder des Zylinders durch Ausbrennen bzw. Ausschmelzen hergestellt und hierbei eine Schmelzhaut (23) auf der Innenwandung gebildet 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 Zyiinderform hergestellt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,2,3,4 oder 5, gekennzeichnet durch eine in den Schaumstoff einführbare 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 der 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 μ oder Walzenkörpers 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