DE4421310A1 - Beschichtungs- oder Farbauftragwalze - Google Patents

Beschichtungs- oder Farbauftragwalze

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Description

Die Erfindung betrifft eine Walze für die Beschichtung oder den Farbauftrag auf Bändern, insbesondere Metallbändern in Bandbeschichtungs- oder Bandbedruckungsanlagen, welche Walze einen biegesteifen Grundkörper hat, auf dem eine elastische Schicht, vorzugsweise aus Gummi oder Kunststoff, aufgebracht ist.
Derartige Walzen sind seit langem bekannt. Sie arbeiten in der Regel gegen eine auf der Bandrückseite befindliche, als Gegenwalze wirkende Stahlwalze oder gummibelegte Stahlwalze. Bei Bändern mit einem exakt rechteckigen Querschnitt können solche Beschichtungswalzen eine linienförmige Anlage am Band und damit eine gleichmäßige Beschichtung des Bandes gewährleisten. Da jedoch die zu beschichtenden Bänder in der Regel nicht mit ideal rechteckigem Querschnitt hergestellt werden können und ein gewisses Durchbiegen der Beschichtungswalzen unumgänglich ist, kommt es auf dem zu beschichtenden Band über die Bandbreite zu unterschiedlich dickem Beschichtungsauftrag oder gar zu Beschichtungslücken.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind Beschichtungswalzen bekannt geworden, die an ihrem Umfang elastisch ausgebildet sind und damit bei ihrem Andruck gegen das zu beschichtende Band eine Abplattung erfahren, wodurch ein gleichmäßiger Beschichtungsauftrag über die gesamte Bandbreite möglich wird. Derartige, an ihrem Umfang elastisch ausgebildete Walzen, die an ihrer Außenseite eine elastische Gummi-, Kautschuk- oder Kunststoffschicht haben können, können auch als sogenannte Presseur-Walze einer aus Metall o. dgl. bestehenden Beschichtungswalze gegenüberliegend eingesetzt werden, wo sie durch ihre Elastizität ein Anschmiegen des unebenen Bandes an die Beschichtungswalze bewirken.
Die bekannten, mit elastischer Oberfläche ausgestatteten Walzen in Beschichtungseinrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie keine ausreichende Beständigkeit gegenüber Chemikalien, z. B. den in Farben oder Reinigungsmitteln enthaltenen Lösungsmitteln, Säuren oder Laugen haben, sowie sehr anfällig für mechanische Beschädigungen, z. B. durch scharfe Bandkanten sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Walzen der eingangs genannten Gattung so zu gestalten, daß ihre elastische, das Abplatten der Walzenoberfläche ermöglichende Schicht gegen Zerstörung durch Lösungsmittel, Säuren und/oder Laugen sowie mechanische Einflüsse ausreichend geschützt ist, ohne ihre Elastizität bzw. Nachgiebigkeit wesentlich zu beeinträchtigen. Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die elastische Schicht der Walze an ihrer Außenseite einen dünnen, biegsamen Metallüberzug hat. Dieser Metallüberzug schützt die Walze an ihrer Oberfläche gegen chemische oder mechanische Beschädigungen, ist jedoch andererseits derart biegsam, daß sich die Walze mit ihrer Oberfläche an unebene Bandoberflächen unter mehr oder weniger starker Abplattung ihres Umfanges anschmiegen kann.
Durch entsprechende Wahl der Wandstärke des Metallüberzugs und der Elastizität der elastischen Schicht der Walze, die sich aus der Dicke und der Shorehärte der elastischen Schicht ergeben, kann diese auf die geforderten Bedingungen entsprechend eingestellt sein. Dabei kann die elastische Schicht entsprechend den Erfordernissen aus einem elastischeren oder weniger elastischen Material, z. B. aus einem weicheren oder einem härteren Gummi oder Kunststoff bestehen. Bei Ausbildung aus Kunststoff wird zweckmäßig ein unverstärkter Kunststoff, also ein solcher gewählt, der frei von Verstärkungs- oder Versteifungseinlagen ist. Eine Anpassung der Elastizität der Walzenoberfläche an die gewünschten Erfordernisse kann aber auch dadurch erreicht werden, daß innerhalb der elastischen Schicht Hohlräume vorhanden sind, welche an eine pneumatische oder hydraulische Druckquelle angeschlossen oder anschließbar sind und über diese Quelle unter Druck gesetzt werden können. Hierdurch kann man eine stufenlose Anpassung der elastischen Schicht der Walze an die gewünschte Schichthärte erzeugen.
Der Metallmantel hat vorzugsweise eine Wandstärke von 0,1 bis 1,0 mm und kann z. B. aus Chrom, Nickel oder Edelstahl bestehen. Die elastische Schicht kann dagegen eine Dicke von 5 bis 70 mm, vorzugsweise 15 bis 30 mm haben.
Durch DE 35 25 045 A1 ist zwar bereits eine Walze für Druckmaschinen bekannt geworden, die einen zylindrischen, im wesentlichen biegesteifen Grundkörper aus kohlefaserverstärktem Kunststoff hat, der mit einem Überzug aus Gummi, Keramik oder Metall versehen ist. Diese Walze soll bei leichtem Gewicht ein möglichst gutes statisches Verhalten haben, also einer möglichst geringen Durchbiegung unterliegen und damit auch an ihrer Oberfläche eine geringe Elastizität haben. Diese bekannte Walze ist daher nicht in der Lage, in Bandbeschichtungsanlagen einen über die gesamte Bandbreite gleichmäßig dicken Beschichtungsauftrag zu gewährleisten.
Gleiches gilt für bekannte Druckwalzen mit einem Stahlkern und einem Mantel aus Kupfer oder Acrylglas, der entsprechend dem herzustellenden Druck graviert wird (DE 35 11 478 A1).
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Aufbringen des metallischen Überzugs in Form eines Metallmantels auf die elastische Schicht der Walze. Erfindungsgemäß werden bei diesem Verfahren vor dem Aufbringen des Metallmantels zunächst die elastische Schicht gekühlt und der Metallmantel erwärmt. Bei dem anschließenden Temperaturausgleich preßt sich der Metallmantel auf die elastische Schicht auf und erhält damit einen abgestimmten Schrumpfsitz auf dieser Schicht.
Die Verbindung zwischen Mantel- und elastischer Schicht kann auch durch eine Verklebung mittels eines elastischen Haftvermittlers geschehen.
Im folgenden wird ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Walze anhand der Zeichnung näher beschrieben:
Die im Längsschnitt dargestellte Walze besitzt einen Grundkörper aus einem biegesteifen Stahlrohr, das an seinen Enden über Naben 2 an Achsstummeln 3 sitzt. Auf diesem Rohr ist eine elastische Schicht 4 aus Gummi oder Kunststoff aufgebracht, die an ihrer Außenseite einen dünnen, biegsamen Metallüberzug 5 trägt. Dieser Metallüberzug ist von einem Metallmantel gebildet, der auf die elastische Schicht mit Schrumpfsitz aufgebracht ist. Aufgrund des dünnen, biegsamen Metallüberzuges 5 ist die beschriebene Walze in der Lage, sich über ihre gesamte axiale Länge an unebene Oberflächen von zu beschichtenden Bändern anzuschmiegen, um dadurch einen über die gesamte Bandbreite gleichmäßig dicken Beschichtungsauftrag zu gewährleisten. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Walze liegt darin, daß ihr Metallüberzug dem Einsatz der Walze entsprechend mit einer Rasterung oder sonstigen Profilierung versehen sowie mit Hilfe der Dünnschicht- oder auch Dickschichttechnologie in seiner Oberflächenhärte entsprechend den jeweiligen Anforderungen eingestellt werden kann. Hier kommen auch Beschichtungen, z. B. mit Keramik oder Titannitrid, oder auch andere Oberflächenbehandlungen in Frage.
Die erfindungsgemäße Walze kann nicht nur in Bandanlagen eingesetzt werden, sondern auch überall da, wo Walzen oder Rollen mit elastischen oder nachgiebigen Oberflächen benötigt werden, die einem Verschleiß oder chemischen Angriff unterliegen. So kann beispielsweise die erfindungsgemäße Walze als Presseur-Walze, Abquetschwalze, als Tauchrolle in Bandbehandlungsanlagen, als Dämpfrolle oder als verschleißgeschützte "weiche" Walze in Coil-Coating- oder Bedruckungsverfahren eingesetzt werden.

Claims (15)

1. Walze für Beschichtungs- oder Farbauftragsvorrichtungen in Bandbeschichtungsanlagen, mit einem biegesteifen Grundkörper, auf dem eine elastische Schicht aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (4) an ihrer Außenseite einen dünnen biegsamen Metallüberzug (5) hat.
2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallüberzug (5) eine Dicke von 0,1 bis 1,0 mm hat.
3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallüberzug (5) aus Chrom, Nickel oder Edelstahl besteht.
4. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallüberzug (5) aus einem über die elastische Schicht (4) übergezogenen Metallmantel besteht.
5. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel (5) auf die elastische Schicht (4) mit Schrumpfsitz aufgebracht ist.
6. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallmantel (5) an seiner Außenfläche eine dünne Oberflächenbeschichtung aus hartem Material, z. B. Keramik, Titannitrid oder dergleichen aufweist.
7. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (4) eine Dicke von 5 bis 50 mm, vorzugsweise 15 bis 30 mm hat.
8. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (4) eine Shorehärte von 10 bis 100 Shore A hat.
9. Walze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (4) aus weichem Gummi, Kautschuk oder Kunststoff besteht.
10. Walze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (4) aus hartem Gummi, Kautschuk oder Kunststoff besteht.
11. Walze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (4) aus unverstärktem Kunststoff besteht.
12. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht (4) durch Kanäle miteinander verbundene Hohlräume enthält, welche an eine Druckmittelquelle anschließbar sind.
13. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzengrundkörper (1) aus Metall, vorzugsweise Stahl oder Aluminium besteht.
14. Verfahren zum Aufbringen des Metallmantels auf die elastische Schicht der Druckwalze nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des Metallmantels die elastische Schicht auf dem Walzengrundkörper zunächst gekühlt und der Metallmantel erwärmt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Schicht zusammen mit dem sie tragenden Walzengrundkörper gekühlt wird.
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