DE4137848C2 - Verfahren zur Herstellung einer Trommel für ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Trommel für ein elektrophotographisches AufzeichnungsmaterialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Trommeln für elektrophotographische Aufzeichnungsmate
rialien mit hoher Dimensionsgenauigkeit und gleichmäßiger
Oberflächenrauhigkeit.
Elektrophotographische Aufzeichnungsmaterialien, die der
zeit in der Praxis angewandt werden, lassen sich hinsicht
lich ihrer Form in zwei Typen unterteilen, nämlich in zylin
drische und bandförmige Aufzeichnungsmaterialien. Jede
dieser Formen hat Vor- und Nachteile, jedoch wird die
zylindrische Form öfter angewandt, da sie eine große Anzahl
von Kopien und eine hohe Kopiergeschwindigkeit ermöglicht.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird das zylindrische elektro
photographische Aufzeichnungsmaterial in einer Kopier
maschine derart installiert, daß ein Drehschaft 3 zentral
in einen Flansch 2a an einem Ende der zylindrischen Trommel
1 eingepaßt ist und ein Drehschaft 4 zentral in einen
Flansch 2b am anderen Ende der Trommel 1 eingepaßt ist.
Die Außenoberfläche der Trommel 1 ist mit einer (nicht
gezeigten) photoleitfähigen Schicht belegt.
Um diesen Trommeltyp herzustellen, wird herkömmlich eine
Trommel aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung durch
Extrusion hergestellt und auf dieser Aluminiumtrommel wird
dann eine Spiegeloberfläche erzeugt. Dies erfolgt deshalb,
weil die zylindrische Trommel für ein elektrophotogra
phisches Aufzeichnungsmaterial eine hohe Dimensions
genauigkeit und gleichmäßige Oberflächenglätte aufweisen
muß. Dieses Herstellungsverfahren hat jedoch den Nachteil,
daß es hohe Kosten verursacht. Außerdem müssen das auf die
Trommel aufzubringende Material für die photoleitfähige
Schicht und die Dicke der photoleitfähigen Schicht in
Abhängigkeit von den gewünschten photoleitfähigen Eigen
schaften geeignet ausgewählt werden. Entsprechend dem
Material und der Dicke der photoleitfähigen Schicht ist es
notwendig, das Oberflächenprofil der Trommel, z. B. Spiegel
glanz, matte oder seidenmatte Oberfläche, geeignet auszu
wählen und eine bestimmte Oberflächenglätte (Rmax) zu
erzielen, d. h. eine maximale Oberflächenrauhigkeit
entsprechend JIS B 0601.
Wie z. B. in Fig. 2 gezeigt ist, hängt die Oberflächen
rauhigkeit der photoleitfähigen Schicht 30 von der Dicke
der photoleitfähigen Schicht ab, selbst wenn die Ober
flächenrauhigkeit der Trommel gleich bleibt. Falls die
photoleitfähige Schicht 30 so dick ist, wie in Fig. 2a
gezeigt, kann die Oberflächenrauhigkeit der Trommel 1′
durch die Dicke der photoleitfähigen Schicht 30 kompensiert
werden und die Oberflächenrauhigkeit der photoleitfähigen
Schicht kann verbessert werden. Andererseits ist in
Fig. 2b die photoleitfähige Schicht 30 so dünn, daß die
Oberflächenrauhigkeit der Trommel 1′ einen direkten Einfluß
auf die Oberflächenrauhigkeit der photoleitfähigen
Schicht 30 hat. Dementsprechend variiert die erforderliche
Oberflächenrauhigkeit der Trommel in Abhängigkeit von der
Art der darauf aufgebrachten photoleitfähigen Schicht.
Unter Berücksichtigung des genannten Oberflächenprofils und
der Oberflächenrauhigkeit der Trommel wird die Trommel für
ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial gewöhn
lich nach folgenden Methoden hergestellt:
Aus einem Aluminium- oder Aluminiumlegierungsblock wird zunächst ein Strang (Knüppel) hergestellt, aus dem man durch Heißextrudieren (extrudierte Röhre) oder durch Ziehen der extrudierten Röhre bei Raumtemperatur (gezogene Röhre) eine Röhre herstellt. Alternativ wird eine schlag-streck gezogene Röhre durch Kaltschlagextrusion und Streckziehen des Knüppels hergestellt. Ferner kann eine Metallplatte oder ein Metallband ausgestanzt und tiefgezogen werden, um eine Röhre zu formen (tiefgezogene Röhre).
Aus einem Aluminium- oder Aluminiumlegierungsblock wird zunächst ein Strang (Knüppel) hergestellt, aus dem man durch Heißextrudieren (extrudierte Röhre) oder durch Ziehen der extrudierten Röhre bei Raumtemperatur (gezogene Röhre) eine Röhre herstellt. Alternativ wird eine schlag-streck gezogene Röhre durch Kaltschlagextrusion und Streckziehen des Knüppels hergestellt. Ferner kann eine Metallplatte oder ein Metallband ausgestanzt und tiefgezogen werden, um eine Röhre zu formen (tiefgezogene Röhre).
Die erhaltene Röhre wird dann folgendermaßen zu einer Trom
mel für ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
weiterverarbeitet:
- 1) Eine Trommel wird durch maschinelle Bearbeitung beider Enden und der Außenoberfläche der extrudierten oder gezogenen Röhre hergestellt. Alternativ wird die gezogene Röhre einmal geglüht und nochmals zu einer Trommel gezogen (JP-A-64-4753);
- 2) Eine Trommel wird durch Bördeln eines Endes der ex
trudierten Röhre, maschinelle Bearbeitung der Außen
oberfläche und Streckziehen der Röhre hergestellt.
Alternativ wird die schlag-streckgezogene Röhre mit oder ohne maschinelle Bearbeitung als Trommel ver wendet (JP-A-59-90877); - 3) Eine Trommel wird durch maschinelle Bearbeitung der tiefgezogenen Röhre hergestellt (JP-A-59-107357);
- 4) Eine Trommel wird durch Verbesserung der Geradheit einer elektrogeschweißten Röhre oder einer bearbei teten elektrogeschweißten Röhre unter Verwendung von Korrekturwalzen und/oder durch Behandeln der Ober fläche der elektrogeschweißten Röhre durch maschinel les Finishing, Schmirgeln oder Schleifen und/oder durch Behandeln der Oberfläche mittels Elektropolieren oder Anodisieren hergestellt (JP-A-63-61376).
Wie bereits erwähnt, ist es erforderlich, daß die Trommel
um den zentral an dem Flansch befestigten Drehschaft
(Fig. 1) glatt rotiert. Es wird daher eine hohe Genauig
keit bezüglich der Koaxialität, Rundheit und Geradheit der
Außenumfangs der Trommel (im Vergleich zum Innenumfang)
gefordert und auch die Oberflächenrauhigkeit der Außenober
fläche der Trommel, auf die die photoleitfähige Schicht
aufgebracht wird, muß präzise sein.
Nach herkömmlichen Methoden hergestellte Trommeln genügen
jedoch nicht diesen Anforderungen hinsichtlich der Dimen
sionsgenauigkeit. Wenn die Trommel durch Extrudieren oder
Ziehen hergestellt wird, beträgt die Ungleichmäßigkeit der
wanddicke bei gleichem Trommelumfang durchschnittlich ± 10
bis ± 15% und die Koaxialität, bezogen auf den Innenumfang
und den Außenumfang der Trommel, ist unbefriedigend.
Außerdem hat eine durch Schlag-Streckziehen hergestellte
Trommel den Nachteil einer ungleichmäßigen Wandstärke nicht
nur an einem bestimmten Trommelquerschnitt, sondern auch in
Längsrichtung der Trommel, wobei in Längsrichtung eine
Biegung zu beobachten ist.
Im allgemeinen werden die Innen- und Außenoberfläche der
Röhre für die Trommel maschinell (spanabhebend) bearbeitet,
um die gewünschte Dimensionsgenauigkeit und Oberflächenrau
higkeit zu erzielen. Im Falle der Herstellung einer dünn
wandigen Röhre mit großem Durchmesser kommt es zu einer
Verformung der Röhre durch das Einspannen während der
maschinellen Bearbeitung und auch nach der Bearbeitung kann
eine Verformung der Röhre erfolgen. Ferner kann die
Röhrenoberfläche bei der Bearbeitung mit einem Schneidwerk
zeug Welligkeit und Rattermarken aufweisen. Dies führt zu
Problemen hinsichtlich der Verschleißbeständigkeit und
Haltbarkeit. Insbesondere ist es schwierig, eine dünn
wandige Trommel mit großer Länge und großem Durchmesser zu
erhalten, die hohe Dimensionsgenauigkeit und präzise Ober
flächenrauhigkeit aufweist.
Andererseits erfordert die durch Tiefziehen hergestellte
Trommel eine maschinelle Bearbeitung, so daß die genannten
Probleme von extrudierten oder gezogenen Trommeln gelöst
werden können und die Produktivität hoch ist. Um jedoch
eine zylindrische Trommel mit gleichmäßiger Wandstärke aus
einem Metallblech herzustellen, sind zahlreiche Schritte
beim Senken (Hohlzug) erforderlich. Außerdem ist es
schwierig, nach diesen Verfahren eine Trommel mit großer
Länge und kleinem Durchmesser herzustellen.
Stellt man die Trommel durch Oberflächenbearbeitung einer
elektrogeschweißten Röhre oder bearbeiteten elektro
geschweißten Röhre unter Verwendung von Korrekturwalzen
her, sind die Dimensionsgenauigkeit und Oberflächenrauhig
keit der Trommel nicht zufriedenstellend.
Besteht Bedarf an Trommeln, die keine Spiegeloberfläche
sondern eine matte oder seidenmatte Oberfläche aufweisen,
werden die elektrogeschweißten Röhren nach der Korrektur
behandlung durch Honen, Elektropolieren oder Anodisieren
bearbeitet. Dabei ist es jedoch unmöglich, elektro
geschweißte Röhren zu erhalten, die das gewünschte Ober
flächenprofil gleichmäßig aufweisen. Um eine bestimmte
Oberflächenrauhigkeit (Rmax) der Trommel durch maschinelle
Bearbeitung zu erhalten, ist es ferner notwendig, die Be
arbeitungsbedingungen, z. B. die Bearbeitungsgeschwindig
keit und Zufuhrgeschwindigkeit, in Abhängigkeit von der
gewünschten Oberflächenrauhigkeit zu ändern, so daß keine
konstanten Mannstunden angesetzt werden können.
In der DE 39 08 295 A1 wird eine Trommel für ein elektro
photographisches Aufzeichnungsmaterial durch Formen eines
Metallblechs zu einer Röhre, Hochfrequenzschweißen der
Röhrennaht und anschließende Streckziehbearbeitung der
Röhre hergestellt. Bei der Streckziehbehandlung ist der
Dorn mit dem Ziehwerkzeug verbunden und die Röhre wird mit
Hilfe von Klemmbacken durch das Ziehwerkzeug gezogen. Hier
bei kommt es aufgrund der Reibung zwischen Rohrinnenwand
und Dorn zu unerwünschten Vibrationen während des Streck
ziehens, wodurch die Oberflächenglätte beeinträchtigt wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfah
rens zur Herstellung einer Trommel für ein elektrophoto
graphisches Aufzeichnungsmaterial mit hoher Dimensions
genauigkeit und gleichmäßiger Oberflächenrauhigkeit (Rmax)
im Bereich von 0,3 bis 1,0 µm, die an der Oberfläche keine
Defekte wie Risse, Kratzer und Dellen aufweist.
Ferner soll das Verfahren die Herstellung einer Vielzahl
von Trommeln ermöglichen, z. B. dünnwandigen Trommeln mit
kleinem oder großem Durchmesser neben großer Länge und zwar
mit hoher Dimensionsgenauigkeit aus einer Röhre, deren
wandstärke-Gleichmäßigkeit nicht nur im Querschnitt, son
dern auch in der Längsrichtung der Röhre maximal ist, ohne
daß die inneren und äußeren Oberflächen der Röhre spanend
bearbeitet werden. Das Verfahren soll die kontinuierliche
Massenproduktion von Trommeln mit langer Gebrauchsdauer bei
geringer Variation der Produktqualität in wirtschaftlicher
Weise ermöglichen. Außerdem sollen in Abhängigkeit von der
Art des photoleitfähigen Materials, das auf die Trommel
aufgetragen wird, verschiedene Oberflächenprofile und Ober
flächenrauhigkeiten eingestellt werden können.
Gegenstand der Erfindung ist das in Anspruch 1 definierte
Verfahren.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Verbesserung der
Geradheit eine Bearbeitung der Röhre mit Korrekturwalzen
vor dem Bördeln umfassen. Außerdem kann im Anschluß an das
Bördeln ein Senk-Streckziehen durchgeführt werden. Zusätz
lich kann vor oder nach dem Bördeln eine Oberflächenbear
beitung der elektrogeschweißten Röhre durchgeführt werden,
z. B. ein Schmirgeln, Schleifen, Honen, Elektropolieren oder
Anodisieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung
von Trommeln mit einer Abweichung von der Geradheit von
0,04 mm oder weniger, einer Abweichung von der Rundheit von
0,04 mm oder weniger, einer Wandstärken-Ungleichmäßigkeit
von ± 0,015 mm oder weniger und einer maximalen Ober
flächenrauhigkeit (Rmax) im Bereich von 0,3 bis 1,0 µm.
Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausfüh
rungsformen unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Trommel für
ein elektrophotographisches Aufzeichnungs
material;
Fig. 2(a) und 2(b) schematische Querschnitte von
elektrophotographischen Aufzeichnungsmaterialien,
welche den Einfluß des Oberflächenprofils der
Trommel auf den Oberflächenzustand einer photo
leitfähigen Schicht in Abhängigkeit von deren
Dicke zeigen;
Fig. 3 den Fertigungsprozeß, bei dem ein Metallband zu
einer elektrogeschweißten Röhre geformt wird;
Fig. 4 den Fertigungsprozeß, bei dem die elektro
geschweißte Röhre einem Dornziehen und einer
Oberflächenbearbeitung mit Korrekturwalzen unter
zogen wird, um die Dimensionsgenauigkeit zu
verbessern;
Fig. 5 den Fertigungsprozeß, bei dem die elektro
geschweißte Röhre gebördelt und streckgezogen
(oder senk-streckgezogen) wird;
Fig. 6(a) und 6(b) ein vertikaler Schnitt bzw. eine Seitenansicht
einer spitzenlosen Schleifvorrichtung;
Fig. 7(a) und 7(b) vertikale Schnitte durch Trommeln, welche das
Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein von Wand
stärken-Ungleichmäßigkeit erläutern;
Fig. 8 den Fertigungsprozeß, bei dem die elektroge
schweißte Röhre mit Flüssigkeit gehont wird;
Fig. 9(a) bis 9(d) den Fertigungsprozeß, bei dem die
elektrogeschweißte Röhre streckgezogen wird;
Fig. 10(a) und 10(b) eine Erläuterung des einstufigen bzw.
zweistufigen Streckziehens.
Im folgenden wird das Verfahren zur Herstellung der erfin
dungsgemäßen Trommel unter Bezug auf die Zeichnung näher
erläutert.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße zylindrische Trommel 1
mit Flanschen 2a und 2b. Im Zentrum des Flansches 2a ist
ein Drehschaft 3, im Zentrum des Flansches 2b ein Dreh
schaft 4 vorgesehen, um die die Trommel 1 rotieren kann.
Die Dimensionsgenauigkeit und Oberflächenrauhigkeit der
erfindungsgemäßen Trommel sind wie folgt:
Abweichung von der Geradheit: | |
0,04 mm oder weniger, vorzugsweise | |
0,03 mm oder weniger, insbesondere | |
0,02 mm oder weniger; | |
Abweichung von der Rundheit | 0,04 mm oder weniger, vorzugsweise |
0,03 mm oder weniger, insbesondere | |
0,02 mm oder weniger; | |
Wandstärken-Ungleichmäßigkeit: | innerhalb ± 0,015 mm, vorzugsweise |
innerhalb ± 0,01 mm, insbesondere | |
innerhalb ± 0,005 mm. | |
Oberflächenrauhigkeit | 0,3 bis 1,0 µm, vorzugsweise 0,3 bis 0,5 µm. |
Wenn die Geradheit, Rundheit und Oberflächenrauhigkeit der
Trommel innerhalb der genannten Bereiche liegen, ergibt ein
elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer
solchen Trommel gleichmäßige Bilder. Wenn die
Wandstärken-Ungleichmäßigkeit der Trommel innerhalb des genannten Be
reiches liegt, läßt sich die Unrundheit der Trommel nach
dem Anflanschen minimal halten und es werden gleichmäßige
Bilder erhalten ohne jede Abnormalität aufgrund von Defek
ten oder der Naht an der Trommeloberfläche.
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Trommel wird eine
elektrogeschweißte Röhre, deren Oberfläche gegebenenfalls
bearbeitet worden ist, zumindest dem Streckziehen oder
Senk-Streckziehen unterzogen. Dieses Senk-Streckziehen
wird in integrierter Weise durchgeführt.
Spezielle Beispiele von elektrogeschweißten Rohrmaterialien
für die Trommel sind Aluminium, Kupfer, Edelstahl, Nickel,
Eisen und deren Legierungen sowie Stahl. Hiervon sind
Aluminium und Aluminiumlegierungen besonders bevorzugt.
Insbesondere Reinaluminium Nr. 1000 und nicht-wärme
behandelte Legierungen wie Al-Mn Nr. 3000 und
Al-Mg Nr. 5000 sind besonders bevorzugt.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird ein Metallband 1a mit einer
Vielzahl von Walzen (Formwalzen) 5 derart zu einer elek
trogeschweißten Röhre 1b geformt, daß beide Ränder des
Metallbandes 1a unter Bildung einer Trommel aneinander
stoßen. Die Fuge wird dann kontinuierlich mit einem Hoch
frequenz-Schweißgerät 6 mit einer Geschwindigkeit von 1 bis
100/min geschweißt. Anschließend bearbeitet man die
Innen- und Außenoberfläche des geschweißten Bereiches mit einem
Schneidwerkzeug 7, um die Dimensionsgenauigkeit und das
Oberflächenprofil auf den gewünschten wert einzustellen,
und schneidet dann die Röhre mit einem Schneider 8 auf eine
bestimmte Länge, um eine elektrogeschweißte Röhre 1b zu
erhalten.
Eine Metallplatte kann ebenfalls nach dem Verfahren von
Fig. 3 zu einer elektrogeschweißten Röhre verarbeitet
werden.
Die gemäß Fig. 3 hergestellte elektrogeschweißte Röhre, die
nicht immer auf eine bestimmte Länge geschnitten sein muß,
wird einem Ziehvorgang derart unterworfen, daß ein Dorn mit
einem kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser
der elektrogeschweißten Röhre in diese eingeführt wird,
worauf man die Röhre durch ein Werkzeug mit einem Schlitz
durchmesser zieht, der kleiner ist als der Außendurchmesser
der elektrogeschweißten Röhre; siehe Fig. 4(a). Zur
Größeneinstellung und Verbesserung der Dimensionsgenauig
keit wird dann der in Fig. 4(b₁) und 4(b₂) gezeigte Korrek
turprozeß durchgeführt. Das dargestellte Verfahren wird im
folgenden als "Dornziehen" bezeichnet. In Fig. 4(a) wird
ein Schmiermittel 10 auf die elektrogeschweißte Röhre 1b
aufgebracht, in der ein Dorn 9 durch eine Stange 9a gehal
ten wird, und die Röhre wird mit Zangen 11 durch ein Zieh
werkzeug 13′ gezogen. In den Fig. 4(b₁) und 4(b₂) wird die
elektrogeschweißte Röhre 1b mit Korrekturwalzen endbear
beitet, um ihre Geradheit zu verbessern.
Die nach dem Dornziehverfahren hergestellte elektro
geschweißte Röhre wird im folgenden als gezogene elektro
geschweißte Röhre 1c (siehe Fig. 4c) bezeichnet.
In Fig. 5 wird ein Ende der elektrogeschweißten Röhre 1b
oder der gezogenen elektrogeschweißten Röhre 1c zunächst
gebördelt (Fig. 5(b₁)), um dem anschließenden Streckziehen
standzuhalten. Hierauf wird die elektrogeschweißte Röh
re 1b oder die gezogene elektrogeschweißte Röhre 1c streck
gezogen (Fig. 5(c₁)) oder gesenkt und streckgezogen
(Fig. 5(c₂)). Beide Enden der erhaltenen elektrogeschweiß
ten Röhre 1b oder 1c werden geschnitten, damit sie als
Trommel für ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmate
rial verwendbar ist, und man erhält die in Fig. 5(d) ge
zeigte Trommel 1b′ bzw. 1c′.
Vor oder im Anschluß an das Bördeln wird die elektro
geschweißte Röhre 1b oder die gezogene elektrogeschweißte
Röhre 1c vorzugsweise einer Oberflächenbearbeitung unter
zogen, z. B. durch Schleifen, Schmirgeln, Elektropolieren,
Anodisieren oder Honen (Fig. 5(b₂)), um sie für das Streck
ziehen vorzubereiten.
Das Schleifen oder Schmirgeln kann mit der in Fig. 6 ge
zeigten spitzenlosen Schleifvorrichtung durchgeführt
werden.
Die elektrogeschweißte Röhre 1b oder die gezogene elektro
geschweißte Röhre 1c wird auf einer Stützplatte 12 in
Schleifposition gebracht und durch den Abstand zwischen
einer Schleifscheibe 14 und einer Regulierscheibe 15, die
in geeignetem Abstand angeordnet sind, hindurchgeführt.
Hierbei werden die elektrogeschweißte Röhre 1b oder die
gezogene elektrogeschweißte Röhre 1c auf die gewünschte
Dimensionsgenauigkeit und Oberflächenrauhigkeit geschliffen
oder geschmirgelt. In der in Fig. 6 gezeigten Schleif
vorrichtung ist an der Stützplatte 12 ein elastisches Mate
rial befestigt, dessen Oberfläche durch Oberflächenbehand
lung geglättet ist, so daß die Röhre 1b oder 1c nicht be
schädigt wird. Als elastische Materialien eignen sich z. B.
Leder, ölbeständiger Kunstgummi und Kunstharze.
Das in der Schleifvorrichtung verwendete Schmiermittel
hängt von der Art der Schleifscheibe 14 ab; gewöhnlich
werden wasserlösliche Schleiföle oder Lampenkerosin ver
wendet. Bei Verwendung von Lampenkerosin als Schleiföl
kann die elektrogeschweißte Röhre 1b oder 1c an der Regu
lierscheibe 15 rutschen, so daß die Zufuhr gestört ist. Um
dieses Problem zu beheben, verwendet man vorzugsweise einen
ölbeständigen Kunstgummi mit hohem Reibungskoeffizienten
als Material für die Regulierscheibe 15 und versieht den
Umfang der Regulierscheibe 15 mit Rillen, um die Kontakt
fläche zwischen der elektrogeschweißten Röhre 1b oder 1c
und der Regulierscheibe 15 zu verringern; siehe Fig. 6(b).
Als elastisches und flexibles Material eignen sich z. B.
Schleifscheiben und Schwabbelscheiben aus Polyvinylalkohol,
welcher vorzugsweise für die Schleifscheibe 14 angewandt
wird. Die Körnung der Schleifscheibe 14 wird innerhalb
eines breiten Bereiches geeignet ausgewählt.
Die elektrogeschweißte Röhre ist hinsichtlich der Wand
stärken-Ungleichmäßigkeit überlegen, jedoch hinsichtlich
der Rundheit des Außenumfangs etwas unterlegen. Unterzieht
man die Außenoberfläche der elektrogeschweißten Röhre einer
Schleif- oder Schmirgelbehandlung unter Verwendung einer
harten Schleifscheibe, z. B. aus grünem Siliciumcarbid oder
weißem Korund, so werden die hochgelegenen Punkte der
Außenoberfläche geschliffen. Hierdurch läßt sich die Rund
heit des Außenumfangs verbessern, jedoch nimmt die Wand
stärken-Ungleichmäßigkeit zu, da die Innenoberfläche der
Röhre nicht bearbeitet wird; siehe Fig. 7(a).
Unterzieht man die elektrogeschweißte Röhre mit ungleich
mäßiger Wandstärke einem anschließenden Streckziehen, so
ist die Menge an Wandmaterial, das streckgezogen wird, über
den Röhrenquerschnitt unterschiedlich. Hierdurch ist auch
der Ziehgrad des Wandmaterials in dünnwandigen Bereichen
verschieden von dem in dickwandigen Bereichen, so daß keine
Trommel mit präziser Geradheit und Rundheit erhalten wird.
Es ist daher erforderlich, die elektrogeschweißte Röhre
einer Schleif- oder Schmirgelbehandlung zu unterziehen, um
die Rundheit des Außenumfangs zu verbessern, ohne eine
Wandstärken-Ungleichmäßigkeit zu verursachen; siehe
Fig. 7(b). Das Ziel der Schleif- oder Schmirgelbehandlung
ist es, die Außenoberfläche der elektrogeschweißten Röhre
so gleichmäßig wie möglich unter Verwendung einer elas
tischen Schleifscheibe von hoher Flexibilität zu bearbei
ten, um die Rundheit des Außenumfangs zu verbessern und die
gewünschte Oberflächenrauhigkeit unter Eliminierung von
Defekten und ohne Verursachen einer Wandstärken-Ungleich
mäßigkeit zu erzielen.
Um eine Trommel mit dem gewünschten Oberflächenprofil zu
erhalten, kann anstelle des genannten Schleifens oder
Schmirgelns vor dem Streckziehen eine Oberflächenbearbei
tung durchgeführt werden, z. B. Honen, Elektropolieren oder
Anodisieren.
In Fig. 8 wird die elektrogeschweißte Röhre unter Verwen
dung einer Strahlhonmaschine strahlgehont. Die elektroge
schweißte Röhre 1b oder die gezogene elektrogeschweißte
Röhre 1c werden in ein Drehspannfutter 16 eingespannt und
leicht rotiert. Die Außenoberfläche der elektrogeschweiß
ten Röhre 1b oder 1c wird mit einer Mischung aus Abrasiv
material und Wasser bestrahlt, welche aus einer Düse 17
einer Sprühpistole unter Verwendung von Druckluft gesprüht
wird. Durch synchrones Rotieren des Drehspannfutters 16
mit dem Vertikalvorschub der Düse 17 der Sprühpistole kann
die Außenoberfläche der elektrogeschweißten Röhre 1b oder
1c auf eine gleichmäßige Oberflächenrauhigkeit bearbeitet
werden.
Entsprechend der Art und der Körnung des Abrasivmaterials
sowie der Strahlbedingungen lassen sich die gewünschte
Oberflächenrauhigkeit und das Oberflächenprofil erhalten.
Als Abrasivmaterialien eignen sich z. B. Aluminiumoxid mit
scharfkantigen Teilchen, relativ weiche Siliciumdioxidteil
chen und Glaskügelchen. Die Körnung des Abrasivmaterials
kann je nach dem Verwendungszweck im Bereich von z. B.
Nr. 60 bis Nr. 1000 ausgewählt werden.
Die durch Schleifen oder Schmirgeln, Honen, Elektropolieren
oder Anodisieren oberflächenbearbeitete elektrogeschweißte
Röhre wird schließlich streckgezogen.
Fig. 9 zeigt das Streckziehverfahren im einzelnen. In
Fig. 9(a) sind ein Stempel 18 und ein Werkzeug
(Preßring) 19 koaxial entlang der Passage des Stempels 18
angeordnet. Die elektrogeschweißte Röhre 1b oder 1c, wel
che wie in Fig. 5(b₁) gebördelt worden ist, wird auf den
Endbereich des Stempels 18 aufgesetzt, damit sie dem Druck
während des Streckziehens standhält. Die Oberfläche des
Werkzeugs 19, welche mit der elektrogeschweißten Röhre 1b
oder 1c in Kontakt ist, ist so gestaltet, daß die gewünsch
te hohe Genauigkeit erzielt wird, um der elektrogeschweiß
ten Röhre 1b oder 1c die gewünschte Oberflächenrauhigkeit
und Rundheit zu verleihen. Vorzugsweise betragen die Rund
heit des Werkzeugs 19 etwa 3 µm oder weniger und die Ober
flächenrauhigkeit (Rmax) etwa 0,1 µm oder weniger.
In Fig. 9(a) wird die elektrogeschweißte Röhre 1b oder 1c,
deren eines Ende vorher gebördelt worden ist, auf den Stem
pel 18 aufgesetzt und in Richtung des Pfeils in das Werk
zeug 19 eingeführt. In Fig. 9(b) wird die elektro
geschweißte Röhre 1b oder 1c gleichzeitig gesenkt und
streckgezogen. Dargestellt sind eine hydraulische
Presse 20 und eine Abziehvorrichtung 21.
Nach beendetem Streckziehen wird die Abziehvorrichtung 21
wie in Fig. 9(c) verschoben und die elektrogeschweißte
Röhre 1b oder 1c wird von dem Stempel 18 wie in Fig. 9(d)
abgenommen. Zu diesem Zeitpunkt wird das offene Ende der
elektrogeschweißten Röhre 1b oder 1c gepreßt, so daß eine
Deformation erfolgen kann. Eine derartige Deformation hat
jedoch keinen Einfluß auf die Dimensionsgenauigkeit der
erhaltenen Trommel, da die elektrogeschweißte Röhre in
einem Abstand von etwa 10 mm vom offenen Ende im Anschluß
an das Senken und Streckziehen geschnitten wird.
Die elektrogeschweißte Röhre 1b oder 1c wird durch Streck
ziehen zu einer dünnwandigen Trommel für ein elektrophoto
graphisches Aufzeichnungsmaterial mit hoher Dimensions
genauigkeit verarbeitet. Es ist mit anderen Worten
notwendig, das Streckziehen unter geeignet eingestellten
Bedingungen durchzuführen, um eine dünnwandige Trommel mit
hoher Dimensionsgenauigkeit zu erhalten.
In Abhängigkeit von der Art der elektrogeschweißten Röhre,
d. h. der elektrogeschweißten Röhre 1b oder der gezogenen
elektrogeschweißten Röhre 1c, werden das Streckziehverfah
ren (Fig. 5(c₁)) oder das Senk-Streckziehverfahren
(Fig. 5(c₂)) ausgewählt, wobei man zusätzlich die Anzahl
von Streckziehschritten in Betracht zieht. Im allgemeinen
wird das Senk-Streckziehverfahren bei der elektrogeschweiß
ten Röhre 1b angewandt, während das Streckziehverfahren bei
der gezogenen elektrogeschweißten Röhre 1c verwendet wird.
Diese Auswahl ist im Hinblick auf die Verbesserung der
Dimensionsgenauigkeit der Trommel und die Wirtschaftlich
keit des Herstellungsverfahrens von Bedeutung. Das Streck
ziehverfahren und das Senk-Streckziehverfahren können auch
in Kombination angewandt werden.
Die Fig. 10(a) und 10(b) erläutern die Anzahl der Streck
ziehschritte beim Streckziehen oder Senk-Streckziehen. In
Fig. 10(a) wird die elektrogeschweißte Röhre 1b oder 1c
einem Streckziehschritt unter Verwendung eines Werkzeugs 13
unterzogen. In Fig. 10(b) wird die elektrogeschweißte
Röhre 1b oder 1c einem zweistufigen Streckziehen unter
Verwendung von Werkzeugen 13a und 13b unterzogen. Die
Anzahl der Streckziehschritte kann drei oder mehr betragen,
jedoch sind weniger Streckziehschritte bevorzugt. In jedem
Streckziehschritt sollte außerdem der Streckziehgrad
möglichst hoch sein, wobei die Art der elektrogeschweißten
Röhre und/oder die der elektrogeschweißten Röhre auferlegte
Streckziehbeschränkung in Betracht gezogen werden. Wenn
daher die geeignete Anzahl von Streckziehschritten bestimmt
ist, läßt sich die wandstärken-Ungleichmäßigkeit der Röhre
minimal halten.
Die erhaltene Trommel wird mit Wasser oder einem organi
schen Lösungsmittel gesäubert und auf übliche weise mit
einer organischen oder anorganischen photoleitfähigen
Schicht versehen. Gegebenenfalls kann zwischen der Trommel
und der photoleitfähigen Schicht eine Zwischenschicht vor
gesehen werden oder die photoleitfähige Schicht kann mit
einer Schutzschicht versehen werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Eine Al-Mg-Legierung (5052H-24) in Form einer Trommel wird
mit einem Hochfrequenz-Schweißgerät 6 über mehrere Walzen 5
kontinuierlich geschweißt, wie in Fig. 3 gezeigt. Der
geschweißte Bereich wird mit einem Schneidwerkzeug 7 be
arbeitet und mit einem Schneider 8 geschnitten.
Die erhaltene elektrogeschweißte Al-Mg-Legierungsröhre 1b
wird durch Dornziehen wie in Fig. 4 zu einer gezogenen
elektrogeschweißten Röhre 1c mit einem Außendurchmesser von
40,0 mm, einer Dicke von 1,0 mm und einer Länge von 300 mm
verarbeitet. Ein Ende der gezogenen elektrogeschweißten
Röhre 1c wird wie in Fig. 5(b₁) gebördelt.
Die elektrogeschweißte Röhre 1c wird einem einstufigen
Streckziehen mit einem Streckziehgrad von 37,5% unter Ver
wendung von Polybuten als Schmiermittel unterzogen, wobei
man die Röhre 1c auf einen Stempel 18 aufbringt (SKD-11 mit
einer Rockwell-Abschreckhärte von C 53 bis 55) und durch
ein Werkzeug 19 preßt (gesinterte Hartlegierung mit einer
Rockwell-Abschreckhärte von A 85 bis 90 und einer Ober
flächenrauhigkeit Rmax von 0,1 µm oder weniger), wobei sie
durch eine 20 t-Hydraulikpresse 20 angetrieben wird; siehe
Fig. 9.
Auf diese Weise erhält man eine erfindungsgemäße Trommel
für ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit
einer Oberflächenrauhigkeit (Rmax) von etwa 0,6 µm. Die
Dimensionsgenauigkeit der Trommel ist wie folgt:
Anmerkung:
(*) R = Max - Min
(**) Bei der Messung der Dimensionsgenauigkeit ist die "Geradheit" die maximale Geradheit, welche durch Messen der Geradheit an vierzig Punkten der äußeren Umfangsoberfläche der elektrogeschweißten Röhre (oder Trommel) mit abge schnittenen Enden erhalten wird. Diese vierzig Punkte sind die Schnittpunkte von (1) den vier Linien (Erzeugenden), die sich in Axialrichtung der Röhre entlang der Umfangs oberfläche der Röhre erstrecken und durch die vier Punkte gehen, an denen der Röhrenumfang durch vier teilbar ist, und (2) zehn Umfangslinien, die in gleichen Abständen ent lang der Röhrenlänge angeordnet sind und deren Umfangsebe nen im rechten Winkel zur Röhrenachse stehen; d. h. ins gesamt 40 (= 4×10).
(***) Die "Rundheit" der elektrogeschweißten Röhre (oder Trommel) ist die maximale Rundheit, welche durch Messen an den zehn Umfangslinien erhalten wird, die sich in gleichen Abständen in axialer Längsrichtung der Röhre erstrecken.
(****) Die Wandstärke wird bei der Bestimmung der Dimen sionsgenauigkeit an zwölf Punkten an der äußeren Umfangs oberfläche der elektrogeschweißten Röhre (oder Trommel) gemessen. Diese zwölf Punkte sind die Schnittpunkte von (1) den vier Erzeugenden, die sich in Axialrichtung der Röhre entlang der Umfangsoberfläche erstrecken und durch die vier Punkte gehen, an denen der Röhrenumfang durch vier teilbar ist, und (2) drei Umfangslinien, die in gleichen Abständen entlang der Röhrenlänge angeordnet sind und deren Umfangsebenen im rechten Winkel zur Röhrenachse stehen; d. h. insgesamt 12 (= 4×3).
(*) R = Max - Min
(**) Bei der Messung der Dimensionsgenauigkeit ist die "Geradheit" die maximale Geradheit, welche durch Messen der Geradheit an vierzig Punkten der äußeren Umfangsoberfläche der elektrogeschweißten Röhre (oder Trommel) mit abge schnittenen Enden erhalten wird. Diese vierzig Punkte sind die Schnittpunkte von (1) den vier Linien (Erzeugenden), die sich in Axialrichtung der Röhre entlang der Umfangs oberfläche der Röhre erstrecken und durch die vier Punkte gehen, an denen der Röhrenumfang durch vier teilbar ist, und (2) zehn Umfangslinien, die in gleichen Abständen ent lang der Röhrenlänge angeordnet sind und deren Umfangsebe nen im rechten Winkel zur Röhrenachse stehen; d. h. ins gesamt 40 (= 4×10).
(***) Die "Rundheit" der elektrogeschweißten Röhre (oder Trommel) ist die maximale Rundheit, welche durch Messen an den zehn Umfangslinien erhalten wird, die sich in gleichen Abständen in axialer Längsrichtung der Röhre erstrecken.
(****) Die Wandstärke wird bei der Bestimmung der Dimen sionsgenauigkeit an zwölf Punkten an der äußeren Umfangs oberfläche der elektrogeschweißten Röhre (oder Trommel) gemessen. Diese zwölf Punkte sind die Schnittpunkte von (1) den vier Erzeugenden, die sich in Axialrichtung der Röhre entlang der Umfangsoberfläche erstrecken und durch die vier Punkte gehen, an denen der Röhrenumfang durch vier teilbar ist, und (2) drei Umfangslinien, die in gleichen Abständen entlang der Röhrenlänge angeordnet sind und deren Umfangsebenen im rechten Winkel zur Röhrenachse stehen; d. h. insgesamt 12 (= 4×3).
Die Wandstärke wird an den genannten zwölf Meßpunkten unter
Verwendung eines handelsüblichen Ultraschall-Dickenmeß
geräts gemessen.
- A) Die maximale Wandstärke und minimale Wandstärke, an denen die Differenz zwischen maximaler und minimaler Wand stärke am selben Umfang maximal ist.
- B) Die maximale Wandstärke und minimale Wandstärke, an denen die Differenz zwischen maximaler und minimaler Wand stärke an derselben Erzeugenden, welche sich in Axialrich tung der Röhre erstreckt, maximal ist.
Eine Al-Mn-Legierung (3004H-32) in Form einer Trommel wird
mit einem Hochfrequenz-Schweißgerät 6 wie in Fig. 3 mit
mehreren Walzen 5 kontinuierlich geschweißt. Der
geschweißte Bereich wird mit einem Schneidwerkzeug 7 be
arbeitet und mit einem Schneider 8 geschnitten, so daß eine
elektrogeschweißte Al-Mn-Legierungsröhre 1b mit einem
Außendurchmesser von 40,0 mm, einer Dicke von 1,0 mm und
einer Länge von 300 mm erhalten wird.
Ein Ende der hergestellten Röhre 1b wird wie in Fig. 5(b₁)
gebördelt. Unter den Bedingungen von Beispiel 1 wird die
elektrogeschweißte Röhre 1b dann einer zweistufigen
Senk-Streckziehbehandlung mit einem Streckziehgrad von 44,4%
unterzogen.
Hierdurch erhält man eine erfindungsgemäße Trommel für ein
elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer
Oberflächenrauhigkeit (Rmax) von etwa 0,9 µm. Die gemäß
Beispiel 1 gemessene Dimensionsgenauigkeit der Trommel ist
wie folgt:
Eine Al-Mn-Legierung (3004H-34) in Form einer Trommel wird
mit einem Hochfrequenz-Schweißgerät 6 wie in Fig. 3 mit
mehreren Walzen 5 kontinuierlich geschweißt. Der
geschweißte Bereich wird mit einem Schneidwerkzeug 7 be
arbeitet und mit einem Schneider 8 geschnitten, so daß eine
elektrogeschweißte Al-Mn-Legierungsröhre 1b mit einem
Außendurchmesser von 40,0 mm, einer Dicke von 1,0 mm und
einer Länge von 300 mm erhalten wird.
Ein Ende der hergestellten Röhre 1b wird wie in Fig. 5(b₁)
gebördelt. Unter den Bedingungen von Beispiel 1 wird die
elektrogeschweißte Röhre 1b dann einer zweistufigen Streck
ziehbehandlung mit einem Streckziehgrad von 50% unterzogen.
Hierdurch erhält man eine erfindungsgemäße Trommel für ein
elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer
Oberflächenrauhigkeit (Rmax) von etwa 0,9 µm. Die gemäß
Beispiel 1 gemessene Dimensionsgenauigkeit der Trommel ist
wie folgt:
Eine Al-Mn-Legierung (3004H-32) in Form einer Trommel wird
mit einem Hochfrequenz-Schweißgerät 6 wie in Fig. 3 mit
mehreren Walzen 5 kontinuierlich geschweißt. Der
geschweißte Bereich wird mit einem Schneidwerkzeug 7 be
arbeitet und mit einem Schneider 8 geschnitten, so daß eine
elektrogeschweißte Al-Mn-Legierungsröhre 1b mit einem
Außendurchmesser von 39,6 mm, einer Dicke von 0,85 mm und
einer Länge von 300 mm erhalten wird.
Ein Ende der hergestellten Röhre 1b wird wie in Fig. 5(b₁)
gebördelt. Unter den Bedingungen von Beispiel 1 wird die
elektrogeschweißte Röhre 1b dann einer zweistufigen Streck
ziehbehandlung mit einem Streckziehgrad von 52,8% unter
zogen.
Hierdurch erhält man eine erfindungsgemäße Trommel für ein
elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit einer
Oberflächenrauhigkeit (Rmax) von etwa 0,5 µm. Die gemäß
Beispiel 1 gemessene Dimensionsgenauigkeit der Trommel ist
wie folgt:
Eine Al-Mn-Legierung (3004H-32) in Form einer Trommel wird
mit einem Hochfrequenz-Schweißgerät 6 wie in Fig. 3 mit
mehreren Walzen 5 kontinuierlich geschweißt. Der
geschweißte Bereich wird mit einem Schneidwerkzeug 7 be
arbeitet und mit einem Schneider 8 geschnitten, so daß eine
elektrogeschweißte Al-Mn-Legierungsröhre 1b mit einem
Außendurchmesser von 42,0 mm, einer Dicke von 2,0 mm und
einer Länge von 158 mm erhalten wird.
Die erhaltene Röhre 1b wird mit einer handelsüblichen spit
zenlosen Schleifmaschine bei einer Drehgeschwindigkeit der
Schleifscheibe von 1360 Upm und einer Zufuhrgeschwindigkeit
von 0,75 m/min geschliffen. Auf der Schleifscheibe 14 wird
eine Schwabbelscheibe Nr. 16 verwendet.
Ein Ende der erhaltenen elektrogeschweißten Röhre 1b wird
wie in Fig. 5(b₁) gebördelt. Gemäß Beispiel 1 wird die
Röhre 1b dann einem zweistufigen Streckziehen mit einem
Streckziehgrad von 50,0% unterzogen.
Die erhaltene erfindungsgemäße Trommel für ein elektropho
tographisches Aufzeichnungsmaterial hat die in Tabelle 5
genannte Oberflächenrauhigkeit (Rmax) und Dimensionsgenau
igkeit.
Eine Al-Mg-Legierung (5052H-24) in Form einer Trommel wird
wie in Fig. 3 mit einem Hochfrequenz-Schweißgerät 6 über
mehrere Walzen 5 kontinuierlich geschweißt. Der geschweiß
te Bereich wird mit einem Schneidwerkzeug 7 bearbeitet und
mit einem Schneider 8 geschnitten, so daß eine elektroge
schweißte Al-Mg-Legierungsröhre 1b erhalten wird.
Die Röhre 1b wird wie in Fig. 4 durch Dornziehen bear
beitet, wobei man eine gezogene elektrogeschweißte Röhre 1c
mit einem Außendurchmesser von 41,2 mm, einer Dicke von
1,6 mm und einer Länge von 203 mm erhält.
Die Röhre 1c wird dann wie in Beispiel 5 geschliffen,
worauf man ein Ende wie in Fig. 5(b₁) bördelt. Gemäß
Beispiel 1 wird die Röhre 1c schließlich einem einstufigen
Streckziehen mit einem Streckziehgrad von 37,5% unterzogen.
Hierbei erhält man eine erfindungsgemäße Trommel für ein
elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit der in
Tabelle 5 genannten Oberflächenrauhigkeit (Rmax) und Dimen
sionsgenauigkeit.
Eine Al-Mn-Legierung (3004H-34) in Form einer Trommel wird
mit einem Hochfrequenz-Schweißgerät 6 wie in Fig. 3 mit
mehreren Walzen 5 kontinuierlich geschweißt. Der
geschweißte Bereich wird mit einem Schneidwerkzeug 7
bearbeitet und mit einem Schneider 8 geschnitten, so daß
eine elektrogeschweißte Al-Mn-Legierungsröhre 1b mit einem
Außendurchmesser von 42,0 mm, einer Dicke von 1,8 mm und
einer Länge von 171 mm erhalten wird.
Die erhaltene elektrogeschweißte Röhre 1b wird wie in
Beispiel 6 geschliffen, jedoch verwendet man eine
PVA-Schleifscheibe Nr. 600.
Ein Ende der elektrogeschweißten Röhre 1b wird wie in
Fig. 5(b₁) gebördelt. Hierauf führt man wie in Beispiel 1
eine zweistufige Senk-Streckziehbearbeitung mit einem
Streckziehgrad von 52,8% durch.
Es wird eine erfindungsgemäße Trommel für ein elektrophoto
graphisches Aufzeichnungsmaterial mit der in Tabelle 5
genannten Oberflächenrauhigkeit (Rmax) und Dimensions
genauigkeit erhalten.
Eine Al-Mg-Legierung (5052H-24) in Form einer Trommel wird
wie in Fig. 3 mit einem Hochfrequenz-Schweißgerät 6 über
mehrere Walzen 5 kontinuierlich geschweißt. Der geschweißte
Bereich wird mit einem Schneidwerkzeug 7 bearbeitet und mit
einem Schneider 8 geschnitten, so daß eine elektroge
schweißte Al-Mg-Legierungsröhre 1b erhalten wird.
Die Röhre 1b wird wie in Fig. 4 durch Dornziehen bearbei
tet, wobei man eine gezogene elektrogeschweißte Röhre 1c
mit einem Außendurchmesser von 41,2 mm, einer Dicke von
1,6 mm und einer Länge von 203 mm erhält.
Die erhaltene elektrogeschweißte Röhre 1c wird unter Ver
wendung einer handelsüblichen Strahlhonmaschine strahl
gehont. Hierbei wird die Röhre 1c mit einer Mischung aus
Wasser und einem Abrasivmaterial (Korund Nr. 320 und Glas
perlen Nr. 400) unter einem Druck von 4 bar 20 Sekunden
bestrahlt.
Die Röhre 1c wird dann wie in Beispiel 5 geschliffen, wor
auf man ein Ende wie in Fig. 5(b₁) bördelt. Gemäß Beispiel
1 wird die Röhre 1c schließlich einem einstufigen Streck
ziehen mit einem Streckziehgrad von 37,5% unterzogen.
Hierbei erhält man eine erfindungsgemäße Trommel für ein
elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit der in
Tabelle 6 genannten Oberflächenrauhigkeit (Rmax) und Dimen
sionsgenauigkeit.
Eine Al-Mg-Legierung (5052H-24) in Form einer Trommel wird
wie in Fig. 3 mit einem Hochfrequenz-Schweißgerät 6 über
mehrere Walzen 5 kontinuierlich geschweißt. Der geschweißte
Bereich wird mit einem Schneidwerkzeug 7 bearbeitet und mit
einem Schneider 8 geschnitten, so daß eine elektroge
schweißte Al-Mg-Legierungsröhre 1b erhalten wird.
Die Röhre 1b wird wie in Fig. 4 durch Dornziehen bear
beitet, wobei man eine gezogene elektrogeschweißte Röhre 1c
mit einem Außendurchmesser von 41,2 mm, einer Dicke von
1,6 mm und einer Länge von 203 mm erhält.
Die erhaltene elektrogeschweißte Röhre 1c wird unter Ver
wendung einer handelsüblichen Strahlhonmaschine strahl
gehont. Hierbei wird die Röhre 1c mit einer Mischung aus
Wasser und einem Abrasivmaterial (Korund Nr. 320) unter
einem Druck von 2 bar 40 Sekunden bestrahlt.
Die Röhre 1c wird dann wie in Beispiel 5 geschliffen,
worauf man ein Ende wie in Fig. 5(b₁) bördelt. Gemäß
Beispiel 1 wird die Röhre 1c schließlich einem einstufigen
Streckziehen mit einem Streckziehgrad von 37,5% unterzogen.
Hierbei erhält man eine erfindungsgemäße Trommel für ein
elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit der in
Tabelle 6 genannten Oberflächenrauhigkeit (Rmax) und Dimen
sionsgenauigkeit.
Eine Al-Mg-Legierung (5052H-24) in Form einer Trommel wird
wie in Fig. 3 mit einem Hochfrequenz-Schweißgerät 6 über
mehrere Walzen 5 kontinuierlich geschweißt. Der geschweißte
Bereich wird mit einem Schneidwerkzeug 7 bearbeitet und mit
einem Schneider 8 geschnitten, so daß eine elektroge
schweißte Al-Mg-Legierungsröhre 1b erhalten wird.
Die Röhre 1b wird wie in Fig. 4 durch Dornziehen bear
beitet, wobei man eine gezogene elektrogeschweißte Röhre 1c
mit einem Außendurchmesser von 41,2 mm, einer Dicke von
1,6 mm und einer Länge von 203 mm erhält.
Die erhaltene elektrogeschweißte Röhre 1c wird unter Ver
wendung einer handelsüblichen Strahlhonmaschine strahl
gehont. Hierbei wird die Röhre 1c mit einer Mischung aus
Wasser und einem Abrasivmaterial (Korund Nr. 1000) unter
einem Druck von 4 bar 20 Sekunden bestrahlt.
Die Röhre 1c wird dann wie in Beispiel 5 geschliffen,
worauf man ein Ende wie in Fig. 5(b₁) bördelt. Gemäß
Beispiel 1 wird die Röhre 1c schließlich einem einstufigen
Streckziehen mit einem Streckziehgrad von 37,5% unterzogen.
Hierbei erhält man eine erfindungsgemäße Trommel für ein
elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial mit der in
Tabelle 6 genannten Oberflächenrauhigkeit (Rmax) und Dimen
sionsgenauigkeit.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Trom
mel für ein elektrophotographisches Aufzeichnungsmaterial
hat folgende Vorteile:
- 1) Da die elektrogeschweißte Röhre einer speziellen
Streckzieh- oder Senk-Streckziehbearbeitung unterzogen
wird, erhält man ohne spanabhebende Bearbeitung eine
dünnwandige Trommel mit großer Länge und kleinem
Durchmesser oder großem Durchmesser mit hoher Dimen
sionsgenauigkeit bei niedrigen Kosten.
Bearbeitet man die elektrogeschweißte Röhre zusätzlich durch Schleifen oder Schmirgeln vor dem Streckziehen oder Senk-Streckziehen, kann eine Trommel mit gleich mäßiger Oberflächenrauhigkeit erhalten werden. - 2) Bearbeitet man die elektrogeschweißte Röhre durch Honen, Elektropolieren oder Anodisieren vor dem Streckziehen oder Senk-Streckziehen, erhält man eine Trommel mit einem erwünschten Oberflächenprofil, z. B. einer Spiegeloberfläche, einer matten oder seidenmat ten Oberfläche, und der gewünschten Oberflächenrauhig keit.
- 3) Das Metallband, aus dem die erfindungsgemäß verwendete elektrogeschweißte Röhre hergestellt wird, wird in einem Walzwerk kaltgewalzt, so daß es überlegene Wandstärkengleichmäßigkeit besitzt. Beispielsweise beträgt die wandstärken-Ungleichmäßigkeit der elek trogeschweißten Röhren bei einem Durchmesser von 40 bis 60 mm und einer Dicke von 2,0 mm oder weniger nur ± 0,02 oder weniger und zwar nicht nur am selben Umfang, sondern auch in Längsrichtung der Röhre.
- 4) Die genannte elektrogeschweißte Röhre mit überlegener wandstärken-Gleichmäßigkeit eignet sich für das Streckziehverfahren. Die Röhre wird in Umfangsrichtung und auch in Längsrichtung gleichmäßig streck gezogen. Die Wandstärken-Ungleichmäßigkeit läßt sich hierdurch weiter reduzieren und die Dimensionsgenau igkeit erhöhen.
- 5) Unterzieht man die elektrogeschweißte Röhre mit über legener Wandstärkengleichmäßigkeit einer Oberflächen behandlung, z. B. durch Schleifen oder Schmirgeln, vor dem Streckziehen, lassen sich unterschiedliche Ober flächenprofile und eine gewünschte Oberflächenrauhig keit erzielen, wählt man bei diesem Verfahren geeignete Streckzieh- oder Senk-Streckziehbedingungen, können gleichzeitig das gewünschte Oberflächenprofil und eine hohe Dimensionsgenauigkeit erhalten werden.
- 6) Eine elektrogeschweißte Röhre läßt sich unabhängig vom Röhrendurchmesser leicht herstellen und auch lange Röhren können mit niedrigen Kosten in großer Zahl hergestellt werden. Aus diesem Grund ist eine elek trogeschweißte Röhre von Vorteil für die Herstellung der Trommel für ein elektrophotographisches Aufzeich nungsmaterial. Unterzieht man eine der durch Schlag extrusion hergestellte Röhre dem Streckzieh- oder Senk-Streckziehverfahren, sind zahlreiche Schritte notwendig, um eine gleichmäßige Wandstärke der Röhre zu erhalten. Im Gegensatz dazu läßt sich die durch Elektroschweißen hergestellte Röhre zu einer langen und dünnwandigen Röhre verarbeiten, deren Wandstärken-Ungleichmäßigkeit minimal ist, wodurch eine Trommel mit hoher Dimensionsgenauigkeit mit einer geringen Anzahl von Schritten herstellbar ist.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung einer Trommel für ein elek
trophotographisches Aufzeichnungsmaterial, bei dem man
- - ein Metallblech zu einer Röhre mit Naht formt,
- - die Röhrennaht durch Hochfrequenzschweißen schweißt,
- - ein Ende der elektrogeschweißten Röhre bördelt, so daß diese ein gebördeltes und ein offenes Ende aufweist,
- - in das offene Ende der elektrogeschweißten Röhre einen Dorn bis zum gebördelten Ende einführt,
- - das gebördelte Ende der elektrogeschweißten Röhre in ein Ziehwerkzeug einführt, dessen Schlitzdurch messer kleiner ist als der Außendurchmesser der elektrogeschweißten Röhre, und die Röhre zusammen mit dem eingeführten Dorn als eine Einheit durch das Werkzeug streckzieht
- - und beide Enden der elektrogeschweißten Röhre schneidet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Geradheit der Röhre durch Bearbeitung mit
Korrekturwalzen verbessert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man die elektrogeschweißte Röhre im Anschluß an das
Bördeln und vor dem Streckziehen zu exakt
zylindrischer Form senkt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Oberfläche der elektrogeschweißten Röhre im
Anschluß an das Bördeln und vor dem Streckziehen
schleift oder schmirgelt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Oberfläche der elektrogeschweißten Röhre im
Anschluß an das Schweißen und vor dem Bördeln schleift
oder schmirgelt.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Oberfläche der elektrogeschweißten Röhre im
Anschluß an das Bördeln und vor dem Senken schleift
oder schmirgelt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß man die Oberfläche der elektro
geschweißten Röhre durch Honen, Elektropolieren oder
Anodisieren behandelt.
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