DE3139494C2

DE3139494C2 - Walze

Info

Publication number: DE3139494C2
Application number: DE19813139494
Authority: DE
Inventors: Günter 1000 Berlin Brunstein
Original assignee: Herlitz AG
Current assignee: Herlitz AG
Priority date: 1981-09-30
Filing date: 1981-09-30
Publication date: 1983-11-10
Also published as: DE3139494A1; EP0076777A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckwalze aus einem Walzenkern und einem mittels Druckluft aufgeschobenen Druckzylinder mit einer äußeren Arbeitsgummischicht. Um eine gute Haftung des Druckzylinders auf dem Walzenkern und somit hohe Arbeitsumfangsgeschwindigkeiten zu erreichen, ist der Druckzylinder aus einer am Walzenkern anliegenden Haftgummischicht, einer darauf aufgebrachten, insbesondere lagen- und kreuzweise gewickelten Gewebeschicht und der Arbeitsgummischicht gebildet, wobei alle Schichten fest miteinander durch Vulkanisieren verbunden sind. Sowohl der Walzenkern als auch der Druckzylinder sind zylindrisch ausgebildet. Zum Aufschieben des Druckzylinders auf den Walzenkern dient ein dem Walzenkern zugeordneter Aufschiebekonus, dessen größter Durchmesser gleich ist dem Außendurchmesser des Walzenkernes und dessen kleinster Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Zylinders. Eine erste Reihe von Druckluftdüsen der Drucklufteinrichtung ist am Umfang des Walzenkernes unmittelbar benachbart zum Aufschiebekonus angeordnet und ermöglicht die Ausbildung eines zum Aufschieben nötigen Druckluftpolsters.

Description

a) daß dem Walzenkern (1) ein Aufschiebekonus (8) zugeordnet ist, dessen größter Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des Walzenkernes (1) ist und dessen kleinster Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Mantels (10),

b) daß eine erste Reihe von Druckluftdusen (7) der Druduufteinrichtung am Umfang des Walzenkernes (i) unmittelbar benachbart zum Aufschiebekonus (8) angeordnet ist und

c) daß der Mantel (10) aus einer am Walzenkern (1) anliegenden Haftgummischicht (11), einer darauf aufgebrachten Gewebeschicht (12) und der Arbeitsgummischicb·. (13) gebildet ist und alle Schichten(ll, 12,13) fest miteinander durch Vulkanisieren verbunden sind.

JO

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftgummischicht (11) aus Rohgummistreifen gewickelt ist und eine Härte von etwa 40—45 Shore aufweist

3. Walze nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebeschicht {12) aus lagen- und kreuzweise gewickelten, mit einer Gummimasse getränkten Leinenbändern gebildet ist.

4. Walze nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsgummischicht (13) aus Gummistreifen gewickelt ist und eine Härte von etwa 60 Shore aufweist.

5. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsgummischicht (13) aus einem mittels Laserstrahlen bearbeitbaren Gummi gebildet ist.

6. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Walzenkernes (1) um etwa 0,5—0,6 mm größer ist als der Innendurchmesser des Mantels (10). so

Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze gemäß der Gattung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine derartige Walze findet insbesondere als Klischeeoder Formzylinder für Flexodruck und als Farbwalze Verwendung.

Bei einer gattungsgemäßen Walze DE-OS 27 31 333 weist der Walzsnkern zwei zylindrische Teile mit unterschiedlichen Durchmessern auf. Entsprechend ist auch der Innendurchmesser des Mantels abgestuft, wohingegen der Außendurchmesser des Mantels zylindrisch ist. Die durch die unterschiedlichen Durchmesser hervorgerufene Stufe liegt etwa in der Mitte der Länge der gesamten Walze. Nahe der Stufe sind im Bereich des kleineren Durchmessers des Walzenkernes am Umfang verteilte Bohrungen angeordnet, die mit einer Drucklufteinrichtung zur Erzeugung eines Druckluftpolsters verbunden sind. Der entsprechend abgestufte Mantel wird über das Ende des Walzenkernes mit dem kleineren Durchmesser geschoben, bis die Vorderkante des Mantels an der Stufe des Walzenkernes anliegt. Dann wird der Druckzylinder durch Erzeugung des Druckluftpolsters ausgedehnt und in seine Endlage geschoben.

Nachteilig bei diesem Stand der Technik: ist die kostenmäßig aufwendige Herstellung des Walzenkernes mit den beiden unterschiedlichen Durchmessern sowie die aufwendige Herstellung des Mantels mit den unterschiedlichen Innendurchmessern. Darüber hinaus resultieren über die Länge verteilt angeordnet unterschiedliche Massen des Walzenkerns und unterschiedliche Wandstärken des Mantels und hieraus ebenfalls resultierende unterschiedliche Massen des Mantels. Diese Massenunterschiede haben bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten unterschiedliche Umfangs-Massenkräfte zur Folge, die unterschiedliche Verformungen an den beiden Bereichen der Walze hervorrufen, wodurch ein ungleichmäßiges Druckbild erzeugt wird. Bedingt durch die unterschiedlich dicken Wandstärken und die darüber hinaus bestehende schlechte Haftung des bekannten Mantels auf dem Walzenkern ist die Umfangsgeschwindigkeit der bekanntfη Walze auf ca. 350 m/min beschräükL

Darüber hinaus ist der Aufbau eines Mantels bekannt (DE-OS 27 00 118). Dieser besteht aus einem Hohlkörper aus mit Glasfaser verstärktem Polyesterharz oder mit Glasfaser verstärktem Epoxidharz und der darauf aufgebrachten Arbeitsgummischicht. Vor dem Aufbringen der Arbeitsgummischicht wird der Hohlkörper geharzt. Die Arbeitsgummischicht wird zunächst aus einer Schicht ungehärtetem Gummis aufgebracht, das anschließend vulkanisiert wird.

Der Mantel ist somit innen hart und glat: und ermöglicht keine gute Haftung auf dem Walzenkern aus Stahl. Der Mantel ist aufgrund scar-s starren inneren Hohlkörpers empfindlich bei äußerer Druckeinwirkung, insbesondere dann, wenn der Mantel ohne inneren Walzenkern transportiert wird.

Beim Aufvulkanisieren der äußeren Arbeitsgummischicht besteht die Gefahr von Deformierungen des inneren starren Hohlkörpers, so daß der Mantel nicht mehr maßhaltig ist. Ferner hat der bekannte Mantel einen heterogenen Aufbau aus verschiedenen Materialien, die in der Wärmebehandlung beim Vulkanisieren verschieden wirken, z. B. unterschiedliche Ausdehnungen hervorrufen, da der innere Hohlkörper hart und die äußere Arbeitsgummischicht weich ist. Beim Vulkanisiepjngsvorgang können Härter des inneren Hohlkörpers aus dessen Polyestermaterial in die äußere Arbeitsgummischicht hineindiffundieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die bei zylindrischer Ausbildung der Oberfläche des Walzenkernes und der Innenfläche des Mantels in einfacher Weise mittels Druckluft auf den Walzenkern aufschiebbar ist und deren Mantel eine sichere Haftung auf dem Walzenkern ermöglicht, ohne daß Unterschiede in den Umfangsmassenkräften auftreten, so daß höhere Umfangsgeschwindigkeiten erreicht werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

Der durchgehend zylindrische Mantel läßt sich trotz seines Untermaßes zwischen seinem Innendurchmesser

und dem durchgehend zylindrischen Außendurchmesser des Walzenkernes leicht auf diesen aufschieben, da dem Walzenkern der Aufschiebekonus zugeordnet ist, dessen größter Durchmesser gleich ist dem Außendurchmesser des Walzenkernes und dessen kleinster Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Mantels.

Sobald der Mantei über den Aufschiebekonus den unmittelbar benachbarten Umfang des Walzenkernes erreicht hat, korrmt der Mantel in Eingriff mit der dort angebrachten ersten Reihe von Druckluftdüsen der Drucklufteinrichtung, weiche ein Luftpolster schaffen, mit weichem der mit Untermaß versehene Mantel leicht auf den Walzenkern aufschiebbar ist Weitere in der Länge des Walzenkerns am Umfang verteilt angeordneten Reihen von Druckluftdüsen unterstützen das Druckluftpolster beim Aufschieben des Mantels in seine vorgesehene Lage. In dieser, erreicht der Mantel eine feste Haftung auf dem Walzenkern einerseits durch sein Untermaß und andererseits durch die am Walzenkern anliegende Haftgummischicht des Mantels. Die Gewebeschicht des Mantels bewirkt, daß auch bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten keine Aufweitung des Mantels erfolgt, sondern eine weitere Kontraktion stattfindet, die den Mantel am glatten Walzenkern verrutschsieher und somit paßgenau hält.

Der Mantel ist aufgrund seiner erfindungsgemäßen Ausbildung aus zwei Gummischichten und der dazwischen befindlichen Gewebeschicht elastisch biegsam und kann somit durch Verformungen, die beim Transport des Mantels ohne Walzenkern auftreten können, nicht beschädigt werden. Der Mantei besitzt aufgrund seiner am Walzenkern anliegenden Gummischicht eine gute Haftung auf dem Walzenkern, wodurch hohe Umfangsgeschwindigkeiten der Walze -« möglich sind. Da der Mantel im wesentlichen aus Gummimaterialien besteht und somit homogen ausgebildet ist, besteht auch keine Gefahr chemischer Umwandlungsprozesse beim Vulkanisiervorgang.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung *o ergeben sich i.js dem weiteren Unteransprüchen.

Hingewiesen wird insbesondere auf die erfindungsgemäße Ausbildung der Gewebeschicht. Durch die lagen- und kreuzweise Wicklung der Leinenbänder der Gewebeschicht wird der Mantel an den Walzenkern ⁴"> angepreßt. Der Mantel sitzt so fest auf dem Walzenkern, daß ein Walken nicht auftreten kann, d. h. vor der Walzenberührungsfläche tritt keine Beanspruchungswelle auf. Der Mantel 'st trotz unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten des metallischen Walzen- >° kerns und der Gummima:erialien bei unterschiedlichen Arbeitstemperaturen formbeständig. Durch das kreuzweise Wickeln der Leinenbänder zur Gewebeschicht wird eine hohe Torsionsstabilität des Mantels erreicht, so daß problemlos der Einsatz von Laserlineaturen, Karolineaturen und normalen Lineaturen möglich ist.

Es ist zwar aus der GB 9 64 375 bereits ein Mantel für eine Walze bekannt, welcher aus einer inneren Schicht aus Hartgummi von 80 bis 90 Shore, einer Zwischenlage aus weichem Dämpfungsgummi von 30 bis 40 Shore und &° einer äußeren Arbeitsschicht von 50 bis 60 Shore besteht, die miteinander durch Vulkanisieren verbunden sind und auf einen Walzenkcrn aufgebracht werden. Die innere Schicht aus Hartgummi vermag nicht an der metallischen Oberfläche des Walzenkernes zu haften, so daß keine hohen Umfangsgeschwindigkeiten erreichbar sind.

Die Erfindung ist nac'.folgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungemäße Walze.

Die Walze besteht aus einem Walzenkern 1 und einem mittels Druckluft aufgeschobenen Mantels 10. Der Walzenkern 1 besieht aus eine Tragrohr 2 mit einer zylindrischen Oberfläche 3. An beiden stirnseitigen Enden ist das Tragrohr 2 mit Tragscheiben 4 und Achsstummeln 5 versehen, die in nicht näher dargestellter bekannter Weise zur Lagerung der Walze dienen. Durch einen der Achsstummel 5, der regelmäßig auf der Seite des nicht dargestellten Antriebszahnrades der Walze angeordnet ist, erstreckt sich ein Druckluftkanal 6 zur Durchlührung von Druckluft in das Innere des Walzenkerns 1. Dieser ist auf seiner gesamten Länge in Abständen voneinander mit am Umfang verteilten Druckluftdüsen 7 versehen, von denen eine erste Reihe unmittelbar benachbart zu demjenigen Ende des Walzenkernes 1 angeordnet ist, von dem her der Mantel 10 aufgeschoben wird.

Zum Aufschieben des Mantels 10 is» dem Walzenkern 1 ein Aufschiebekonus 8 zugeordnet dessen größter Durchmesser gleich ist dem Außendurchmesser des Walzenkernes 1 und dessen kleinster Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Mantels IC. Die erste Reihe von Druckluftdüsen 7 der Drucklufteinrichtung 6,7 ist am Umfang des Walzenkernes 1 unmittelbar benachbart zum Aufschiebekonus 8 angeordnet.

Der Mantel 10 besteht aus einer am Walzenkern 1 anliegenden Haftgummischicht 11, einer darauf aufgebrachten Gewebeschicht 12 und einer darauf befindlichen Arbeitsgummischicht 13. Die Herstellung des Mantels 10 erfolgt auf einer nicht dargestellten Wickelwalze, die gegenüber dem Walzenkern 1 ein Untermaß von ca. 0,5—0,6 mm aufweist, das abhängig ist vom Durchmesser des jeweiligen Walzenkerns 1. Auch die nicht dargestellte Wickelwalze besitzt eine Drucklufteinrichtung entsprechend der Drucklufteinrichtung 6, 7 des Walzenkernes 1. Auf die Wickelwalze wird aus einem Haftgummi die Haftgummischicht 11 gewickelt, die aus Rohgummistreifen besteht. Auf die Haftr.ummischicht Il wird die Gewebeschicht 12 aus lagenweise kreuzweise gewickelten Leinenbändern gewickelt, die bereits mit einer Gummimasse getränkt ist. Anschließend wird die Arbeitsgummischicht 13 ebenfalls aus Gummistreifen aufgewickelt. Der so vorbereitete Mantel 10 wird einem Vulkanisierungsprozeß unterworfen, der in Abhängigkeit von dem aufgebrachten Gummimaterial abläuft.

Bei dem aufgebrachten Gummimaterial handelt es sich insbesondere um eine Haftgummischicht 11 aus einem Gummi mit einer Härte von 40—45 Shore und einer Arbeitsgummischicht 13 aus einem Gummi mit einer Härte von etwa 60 Shore. Anstelle der Arbeitsguinmischicht 13 kann auch ein laserfreundliches Gummi aufgebrachi werden.

Der vulkanisierte Mantel 10 wird anschließend mittels der Drucklufteinrichtung von der Wickelwalze abgenommen und auf eine ebenfalls nicht dargestellte Schleifwalze aufgebracht, die in ihren Abmessungen bereits dem Walzenkern 1 entspricht, d. h. ein Übermaß gegenüber der Wickelwalze hat. Sowohl die Wickelwalze als auch die Schleifwalze und insbesondere der Walzenkern 1 haben eine zylindrische Außenkontur. Zum Aufschieben des mit Untermaß von etwa 0,5—0,6 mm versehenen Mantels 10 auf die Schleifwalze oder einen Walzenkern 1 sind diesen jeweils ein Aufschiebekonus 8 zugeordnet, der eine Voraufweitung

des Mantels IO uuf den größeren Durchmesser des Walzenkerns 1 bzw. der mit gleichen Abmessungen versehenen Schleifwalze ermöglichen.

Sobald der somit voraufgeweitete und angeschobene eine Randbereich des Mantels 10 in den Bereich der ί ersten Reihe von Druckluftdüsen 7 der Drucklufteinrichtung gelangt ist, die am Umfang des Walzenkernes 1 oder der Schleifwalze unmittelbar benachbart zum Aufschiebekonus 8 angeordnet sind, wird ein Druckluftpolster aufgebaut, das ein leichtes Aufschieben des Mantels 10 auf den Walzenkern 1 ermöglicht. Die weiteren in der Länge des Walzenkerns 1 an dessen Umfang verteilten Reihen von Drtickluftdiisen 7 ermöglichen ein Aufrechterhalten des Druckluftpolsters zum weiteren Aufschicben des Mantels 10 in seine endgültige Arbeitsposition. In dieser wird der Mantel 10 nach dem Abschalten der Druckluft festgehalten.

In einem Ausführungsbeispicl umfaßt der Mantel 10 eine innere Haftgummischicht 11 von etwa 2 mm Stärke. Die Gewebeschicht 12 hat eine Stärke von etwa 3,5 mm. Die Arbeitsgummischicht 13 ist etwa 10 bis 12 mm dick. In diese sind Lineaturen oder Gravuren eingeschliffen bzw. mittels Laserstrahl-Bearbeitung eingebracht. Die axiale Länge des Aufschiebekonus 8 beträgt etwa 20 mm. Der Abstand der ersten Reihe von Druckluftdüsen 7 beträgt etwa 2,5 mm von der Kante des Walzenkernes 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Walze aus einem zylindrischen Walzenkern aus starrem Material und aus einem zylindrischen Mantei mit einer äußeren Arbeitsschicht, wobei der Innendurchmesser des Mantels etwas geringer ist als der Außendurchmesser des Walzenkernes und der starre Walzenkern mit einer Drucklufteinrichtung zur Erzeugung eines Druckluftpolsters zur Erleichterung beim Aufschieben des Mantels auf den Walzenkern versehen ist, dadurch gekennzeichnet,