DE69827983T2

DE69827983T2 - Transportrolle und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE69827983T2
Application number: DE69827983T
Authority: DE
Inventors: Hideki Wakayama-shi Tsuji
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2018-02-17
Also published as: EP0858962A2; EP0858962B1; DE69827983D1; CN1072601C; US6059095A; EP0858962A3; CN1190637A; JPH10218418A

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Förder- bzw. Transportrolle, die ein elastomeres Glied aufweist, das an dem Umfang einer Welle in einer gleichmäßigen bzw. einheitlichen Dichte in der radialen Richtung angeordnet ist und auf ein Verfahren zum Herstellen derselben.
Bisher war eine Transportrolle bekannt, umfassend bzw. beinhaltend ein elastomeres Glied, das an dem Umfang einer Metallwelle in einer gleichmäßigen Dicke in der radialen Richtung angeordnet war. Eine derartige Transportrolle, welche ein Körperglied aufweist, das aus einem Elastomer gefertigt ist, ist beim Übertragen bzw. Transferieren bzw. Transportieren von Papier in einer Kopiermaschine, Druckmaschine, Faxmaschine oder dgl., aufgrund der Flexibilität des elastomeren Glieds vorteilhaft.
Derartige Transportrollen wurden allgemein durch das sogenannte Welleneinpreßpaßverfahren, wo eine Welle, die mit einem Kleber an dem Umfang beschichtet ist, durch Druck in ein zentrales Loch eines zylindrisch geformten elastomeren Körperglieds eingesetzt ist, oder das sogenannte Elastomerwickelverfahren hergestellt, wo ein elastomeres Material auf eine Welle gewickelt wird, die mit einem Kleber an dem Umfang beschichtet ist.
Das Körperglied gelangt immer in Kontakt mit Papier oder einem anderen Gegenstand und gelangt oft in Kontakt mit chemischem Material, wie Entwicklerlösung. Dementsprechend erfordert das Körperglied ein Material, das eine hohe Ver schleißbeständigkeit und chemische Beständigkeit bzw. Widerstandsfähigkeit besitzt.
Bei dem Welleneinpreßpaßverfahren wird ein zylindrisches Körperglied durch Extrusionsformen geformt bzw. ausgebildet. Das zylindrische Körperglied wird bzw. ist mit einem zentralen Loch ausgebildet. Eine Welle wird mit einem Kleber beschichtet und dann unter Druck in das zentrale Loch des Körperglieds eingesetzt. Dieses Verfahren erfordert fachmännische und heikle Tätigkeiten. Dementsprechend ist dieses Verfahren langsam in der Herstellungseffizienz, während es hoch in den Produktionskosten ist. Die selben Probleme wurden in dem Elastomerwickelverfahren gefunden.
Um diese Probleme zu lösen, wurde das sogenannte Spritzgußverfahren vorgeschlagen. In dem Spritzgußverfahren wird eine Förder- bzw. Transportrolle hergestellt, indem eine Welle in einer Form bzw. einem Stempel angeordnet wird und ein geschmolzenes Elastomer in einen Formraum in der Form bzw. Stempel eingespritzt wird.
Wie oben erwähnt, erfordert das Material für ein Körperglied einer Transportrolle hohe Verschleiß- und chemische Beständigkeiten. Jedoch besitzt ein Elastomer, das eine hohe Verschleißbeständigkeit und chemische Beständigkeit hat, eine niedrige Adhäsion. Dementsprechend gab es das Problem, daß, wenn eine Transportrolle, die durch das Spritzgußverfahren hergestellt ist, in Betrieb genommen wird, die Welle und das elastomere Körperglied übereinander gleiten, was die gemeinsame bzw. integrale Rotation der Welle und des Körperglieds verschlechtert.
Um das Anhaften bzw. die Adhäsion zwischen der Welle und dem Körperglied in dem Spritzgußverfahren zu erhöhen, wurde ein Zusatz eines Schrittes eines Aufbringens eines Klebers auf einen Umfang einer Welle vorgeschlagen, die in einem Formstempel angeordnet ist, bevor ein geschmolzenes Elastomer in den Stempel eingespritzt wird,. Jedoch macht dieser Zusatz das Produktionsverfahren kompliziert und verschlechtert die Produktivität der Transportwalze bzw. -rolle.
US-A-4 312 444 offenbart eine Transportrolle; die ein niedriges Geräuschniveau und eine lange Lebensdauer besitzt, bestehend aus einer Stahlwelle, einer Zwischen-schicht, die aus einem polymeren Material gefertigt ist, das an die Welle gebondet bzw. mit dieser verbunden ist, ein schrauben- bzw. helixartiges Stahlfeder-Verschleißelement, das um den Umfang der Zwischenschicht angeordnet ist, und eine Außenschicht, die aus einem abriebbeständigen Polymermaterial gefertigt ist, das auf dem Außenumfang der Zwischenschicht und zwischen den Windungen des Verschleiß-elements angeordnet ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist das Ziel der Erfindung, eine Transportrolle und ein Verfahren zum Herstellen einer Transportrolle zur Verfügung zu stellen, die ein vereinfachtes Produktionsverfahren besitzt oder erlaubt.
Dieses Ziel wird durch eine Transportrolle, die die in Anspruch 1 geoffenbarten Merkmale aufweist, und ein Verfahren zum Herstellen einer Transportrolle erfüllt, das die in Anspruch 8 geoffenbarten Merkmale besitzt. Bevorzugte Ausbildungen sind in den abhängigen Unteransprüchen definiert.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Transportrolle eine Welle und ein Körperglied, das an einem Umfang der Welle angeordnet ist. Das Körperglied beinhaltet eine Innenschicht, die an dem Umfang der Welle angeordnet ist, und eine Außenschicht, die an einem Umfang der Innenschicht angeordnet ist. Die innere bzw. Innenschicht ist aus einem thermoplastischen Harz hergestellt bzw. gefertigt, das eine vorbestimmte Volumsreduktionsgeschwindigkeit bzw. -rate besitzt. Die Außenschicht ist aus einem Elastomer gefertigt.
Weiters hat die Innenschicht eine Schmelztemperatur, die im wesentlichen identisch zu jener der Außenschicht ist, so daß die Innenumfangsoberfläche der Außenschicht teilweise mit einer Außenumfangsoberfläche der Innenschicht vermischt ist bzw. wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Herstellen einer Transportrolle die Schritte eines Anordnens einer Welle in einem ersten Stempel, der einen ersten Formraum aufweist, Injizierens eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes, das eine vorbestimmte Volumenreduktionsrate aufweist, in den ersten Formraum, um das geschmolzene thermoplastische Harz um einen Umfang der Welle anzuordnen, Kühlens des ersten Stempels bzw. der ersten Form, um ein vorab geformtes Produkt auszubilden, das eine Innenschicht aus thermo-plastischem Harz an dem Umfang der Welle aufweist, Anordnens des vorab geformten Produkts in einem zweiten Stempel, der einen zweiten Formraum aufweist, Injizierens eines geschmolzenen Elastomers, das eine Schmelztemperatur im wesentlichen identisch zu jener der Innenschicht aufweist, in den zweiten Formraum, um das geschmolzene Elastomer um einen Umfang der Innenschicht des vorab geformten Produkts anzuordnen und um die Außenumfangsoberfläche der Innenschicht mit dem Elastomer zu vermischen; und Kühlens des zweiten Stempels, um eine Transportrolle auszubilden, die eine Außenschicht aus Elastomer auf dem Umfang der Innenschicht aufweist.
Diese und andere Gegenstände und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen noch offensichtlicher werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht, die eine Transportrolle gemäß der Erfindung zeigt;
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IIA-IIA in 1;
2B ist eine Schnittansicht entlang der Linie IIB-IIB in 1;
3A ist eine perspektivische Ansicht, die ein Teil einer ersten modifizierten Welle zeigt;
3B ist eine perspektivische Ansicht, die ein Teil einer zweiten modifizierten Welle zeigt;
3C ist eine perspektivische Ansicht, die ein Teil einer dritten modifizierten Welle zeigt;
3D ist eine perspektivische Ansicht, die ein Teil einer vierten modifizierten Welle zeigt;
3E ist eine perspektivische Ansicht, die ein Teil einer fünften modifizierten Welle zeigt;
3F ist eine perspektivische Ansicht, die ein Teil einer sechsten modifizierten Welle zeigt;
4A und 4B sind Diagramme, die einen ersten Schritt eines Herstellungsverfahrens zeigen, das die Erfindung verkörpert, wobei 4A einen Zustand zeigt, wo ein geschmolzenes Harz in eine erste Form eingespritzt wird, die mit einer Welle versehen ist, 4B einen Zustand zeigt, wo ein geformtes Produkt aus vorab der ersten Form bzw. dem ersten Stempel entnommen wird; und
5A und 5B sind Diagramme, die einen zweiten Schritt des Herstellungsverfahrens zeigen, wobei 5A einen Zustand zeigt, wo ein geschmolzenes Elastomer in eine zweite Form eingespritzt wird, die mit dem vorab geformten Produkt versehen ist, wobei 5B einen Zustand zeigt, wo eine geformte Transportrolle aus der zweiten Form entnommen wird.
Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausbildungen der Erfindung
Eine Transportrolle, die die Erfindung verkörpert, wird unter Bezugnahme auf 1 bis 2B beschrieben. Mit 1 ist eine Transportrolle bezeichnet, welche eine zylindrische Metallwelle 2 und ein Körperglied 3 an dem Umfang der Welle 2 umfaßt.
Das Körperglied 3 umfaßt bzw. beinhaltet eine Innenschicht 4, die an dem Umfang der Welle 2 angeordnet ist, und eine Außenschicht 5, die an dem Umfang der Innenschicht 4 angeordnet ist. Beide Enden der Innenschicht 4 sind mit einer Endabdeckung 41 abgedeckt, die an der Außenschicht 5 ausgebildet ist. Die Enden der Innenschicht 4 sind nicht nach außen freigelegt.
Die Welle 2 ist aus einem rostfreien Stahl gefertigt bzw. hergestellt und in der Form eines Zylinders, der keinen Schlitz oder Rille bzw. Nut in der Oberfläche aufweist.
Die innere bzw. Innenschicht 4 ist aus einem thermoplastischen Harz, wie aus einem Polypropylen-Harz gefertigt. Das Harz hat eine Volumsreduktionsrate von dem geschmolzenen Zustand zu dem festen Zustand, oder Schrumpfungsfaktor, in einem Bereich von 0,5 % bis 2,0 %. In dem Fall eines Verwendens des thermoplastischen Harzes, das eine Volumsreduktionsrate von 0,5 % oder mehr aufweist, haftet, wenn das geschmolzene Harz, das an dem Umfang der Welle 2 angeordnet ist, sich in einem Prozeß eines Kühlens verfestigt, es somit dicht bzw. fest an der Welle 2 an. Dementsprechend ist die Welle 2 fest vor Verschieben in Bezug auf das Körperglied gehindert.
In dem Fall eines Verwendens eines thermoplastischen Harzes, das ein Volumsreduktionsverhältnis bzw. eine Rate von weniger als 0,5 % aufweist, ist der Verfestigungseffekt auf der Welle 2 nicht ausreichend. Dementsprechend besteht eine Wahrscheinlichkeit, daß die Welle 2 aus dem Körperglied 3 herausgleitet, wenn axiale Kräfte entgegengesetzt auf die Welle 2 und das Körperglied 3 aufgebracht werden. Auch hier besteht eine Wahrscheinlichkeit, daß die Welle 2 und das Körperglied 3 übereinander in Umfangsrichtungen gleiten, wenn das Gewicht oder die Last eines Gegenstandes, der zu fördern ist, groß ist.
Andererseits ist in dem Fall eines Verwendens eines thermoplastischen Harzes, das eine Volumsreduktionsrate von mehr als 2,0 % aufweist, es wahrscheinlich, daß eine übermäßig innere bzw. interne Spannung in der Innenschicht 4 auftritt, was in einer kurzen Lebensdauer resultiert.
Die Außenschicht 5 ist aus einem thermoplastischen Elastomer hergestellt, das eine Schmelztemperatur (Formtemperatur) nahe identisch jener des thermoplastischen Harzes der Innenschicht 4 aufweist. Die Verwendung eines derartigen Elastomers hat den folgenden vorteilhaften Effekt. In einem Verfahren eines Formens kann das geschmolzene Elastomer auf dem Umfang der Innenschicht 4 angeordnet werden, dessen Oberflächenabschnitt teilweise durch die Wärme des geschmolzenen Elastomers geschmolzen ist bzw. wird. Dementsprechend werden das Harz der Innenschicht 4 und das Elastomer teilweise vermischt und die Innenschicht 4 und die Außenschicht 5 werden sicher in der Grenzzone integriert.
In dieser Ausbildung ist spezifischer die Außenschicht 5 aus Olefin-Elastomer gefertigt, das eine Schmelztemperatur identisch mit der Schmelztemperatur (165 °C) des Polypropylen-Harzes der Innenschicht 4 aufweist.
Mit bzw. bei der Konstruktion der Transportrolle 1 ist die Innenschicht 4 dicht an den Umfang der Welle 2, aufgrund des Schrumpfens des thermoplastischen Harzes angehaftet, und die Außenschicht 5 ist mit der Innenschicht 4 integriert. Dementsprechend ist das Körperglied 3, beinhaltend die Innen- und Außenschicht 4 und 5, fest an die Welle 2 gebunden, wodurch die Welle 2 an einem Verschieben in das Körperglied 3 gehindert ist. Ein zu fördernder Gegenstand bzw. Artikel, wie Druckpapier, kann flexibel und sicher durch die Außenschicht die aus Elastomer gefertigt ist, gefördert werden.
Die Innenschicht 4 ist bzw. wird durch Pressen an dem Umfang der Welle 2 aufgrund des Schrumpfens angehaftet, was in keinem Spiel bzw. Freiraum zwischen der Welle 2 und der Innenschicht 4 resultiert. Auch ist das Polypropylen, aus welchem die Innenschicht 4 gefertigt ist, gegenüber Chemikalien resistent. Dementsprechend wird selbst in dem Fall, wo die Förderwalze bzw. Transportrolle 1 in eine chemische Lösung, wie beispielsweise eine Entwicklerlösung eingetaucht wird, die chemische Lösung nicht eindringen und zwischen dem Umfang der Welle 2 und der Innenoberfläche der Innenschicht 4 verbleiben. Eine Korrosion der Transportrolle 1 aufgrund einer chemischen Lösung kann sicher unterdrückt werden.
3A bis 3F zeigen jeweils eine erste bis sechste Wellenmodifikation der erfinderischen Transportrolle.
Eine Welle 2a in der ersten Modifikation, die in 3A gezeigt ist, hat eine Mehrzahl von Rippen bzw. Stegen 21a, die sich in einer axialen Richtung in einem Umfang davon erstrecken. Die Mehrzahl von Rippen bzw. Graten 21a ist in einer Umfangsrichtung in einem gleichmäßigen Intervall bzw. Abstand voneinander beabstandet. Die Anhaftung einer Innenschicht 4 auf dem Umfang der Welle 2a wird verstärkt, da die Innenschicht 4 in Räume zwischen den Rippen 21a gelangt. Das bewirkt, daß das Körperglied 3 sicher gemeinsam mit der Welle 2a rotiert.
Eine Welle 2b in der zweiten Modifikation, die in 3B gezeigt ist, hat eine Mehrzahl von einander schneidenden Rollen bzw. Nuten 21b in einem Umfang davon. Die Anhaftung einer Innenschicht 4 an dem Umfang der Welle 2b ist bzw. wird verstärkt, da die Innenschicht 4 in die einander schneidenden Nuten 21b gelangt. Dies bewirkt, daß das Körperglied 3 sicher gemeinsam mit der Welle 2b rotiert.
Eine Welle 2c der dritten Modifikation, die in 3C gezeigt ist, hat eine Mehrzahl von ringförmigen Nuten 21c in einem Umfang davon. Die Mehrzahl von ringförmigen Nuten 21c ist in einer axialen Richtung der Welle 2c an bestimmten Intervallen angeordnet. Die Anhaftung einer Innenschicht 4 an dem Umfang der Welle 2c ist verstärkt, da die Innenschicht 4 in die ringförmigen Nuten 21c gelangt. Dies bewirkt, daß das Körperglied 3 sicher gemeinsam mit der Welle 2c rotiert.
Eine Welle 2d in der vierten Modifikation, die in 3D gezeigt ist, hat eine Mehrzahl von rechteckigen Löchern 21d in einem Umfang davon. Die Mehrzahl von rechteckigen Löchern 21d ist in dem Umfang an bestimmten Intervallen in axialer und Umfangsrichtung angeordnet. Die Anhaftung der Innenschicht 4 auf dem Umfang der Welle 2d ist verstärkt, da die Innenschicht 4 in die rechteckigen Löcher 21d gelangt. Dies bewirkt, daß das Körperglied 3 sicher gemeinsam mit der Welle 2d rotiert.
Eine Welle 2e in der fünften Modifikation, die in 3E gezeigt ist, hat eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 21e, die sich in radialen Richtungen erstrecken. Die Mehrzahl von Durchtritts- bzw. Durchgangslöchern 21e ist an bestimmten Intervallen in einer axialen Richtung angeordnet. Die Anhaftung der Innenschicht 4 an dem Umfang der Welle 2e ist verstärkt, da die Innenschicht 4 in die Durchgangslöcher 21e eindringt. Das bewirkt, daß das Körperglied 3 sicher gemeinsam mit der Welle 2e rotiert.
Eine Welle 2f in der sechsten Modifikation, die in 3F gezeigt ist, hat einen Zwischenbereich, dessen Querschnitt quadratisch ist. Eine Innenoberfläche einer Innenschicht 4 wird veranlaßt, in Kontakt mit dem Zwischenbereich bzw. dem zwischenliegenden Abschnitt zu gelangen, der den quadratischen Querschnitt aufweist. Dementsprechend steigt die Anhaftung der Innenschicht 4 auf dem Umfang der Welle 2f, wodurch bewirkt wird, daß das Körperglied 3 sicher gemeinsam mit der Welle 2f rotiert.
4A bis 5B sind Diagramme, die eine Produktion einer Transportrolle der Erfindung erläutern.
4A zeigt einen Zustand, wo ein geschmolzenes Harz P in eine erste Form bzw. einen ersten Stempel 6 injiziert bzw. eingespritzt wird, der mit einer Welle 2 versehen ist. 4B zeigt einen Zustand, wo ein vorab geformtes Produkt aus der ersten Form 6 entnommen wird. 5A zeigt einen Zustand, wo ein geschmolzenes Elastomer E in eine zweite Form 7 eingespritzt wird, welches mit dem vorab geformten Produkt 10 versehen ist. 5B zeigt einen Zustand, wo eine geschmolzene bzw. geformte Förderwalze bzw. Transportrolle 1 aus der zweiten Form 7 entnommen wird.
Die erste Form 6 beinhaltet ein oberes Formglied 61 und ein unteres Formglied 62, wie dies in 4A gezeigt ist. Ein Formraum 63 ist bzw. wird durch ein Koppeln des oberen Formglieds 61 und des unteren Formglieds 62 ausgebildet, während eine Welle 2 zwischen diesen gehalten ist. Der Formraum 62 entspricht einer geformten Form einer Innenschicht 4. Ein Einspritzloch 64 ist in einer Endwand des unteren Formglieds 63 ausgebildet. Das Endspritzloch 64 erstreckt sich in einer axialen Richtung der Welle 2, um in dem Formraum 63 angeordnet zu sein bzw. zu werden. Geschmolzenes Polypropylen P wird in den Formhohlraum 63 von einer Einspritzmaschine 65 durch das Einspritzloch 64 zugeführt. In dieser Ausbildung wird das Polypropylen P auf 180 bis 200 °C in der Spritzgußmaschine 65 vorgeheizt.
Die zweite Form 7 beinhaltet ein oberes Formglied 71 und ein unteres Formglied 72, wie dies in 5 gezeigt ist. Ein Formraum bzw. Formhohlraum 73 ist durch ein Koppeln des oberen Formglieds 71 und des unteren Formglieds 72 ausgebildet, während das vorab geformte Produkt 10 zwischen diesen gehalten ist. Der Formraum 73 entspricht einer geformten bzw. gegossenen Form der Außenschicht 5. Ein Einspritzloch 74 ist in einer Endwand des unteren Formglieds 72 ausgebildet. Einspritzloch 74 erstreckt sich in einer axialen Richtung der Welle 2, um in dem Formhohlraum 73 angeordnet zu werden. Geschmolzenes Olefin-Elastomer E wird in den Formraum 73 von einer Einspritzmaschine 75 durch das Einspritzloch 74 zugeführt. In dieser Ausbildung wird das Olefin-Elastomer E auf 190 bis 200 °C in der Einspritzmaschine 75 vorgeheizt.
Die Formen bzw. Stempel 6 und 7 sind jeweils mit einer Kühleinrichtung zum Kühlen des oberen Formglieds und des unteren Formglieds versehen. Die Stempel 6 und 7 werden auf 20 bis 30 °C durch den Kühler abgekühlt.
Eine erfinderische Transportrolle 1 ist wie folgt hergestellt. Zuerst wird, wie dies in 4A gezeigt ist, eine Welle 2 zwischen dem oberen Formglied 61 und dem unteren Formglied 62 gehalten. Danach wird eine bestimmte Menge von geschmolzenem Polypropylen P in den Formraum 63, durch das Einspritzloch 64 von der Einspritzmaschine 65 eingespritzt.
Folglich wird der Formraum 73 mit geschmolzenen Polypropylen P gefüllt und die Welle 2 wird mit dem geschmolzenen Polypropylen P abgedeckt.
In diesem Zustand wird das Polypropylen P auf 20 bis 30 °C durch die Kühleinrichtung gekühlt, um ein vorab geformtes Produkt 10 auszubilden, in welchem die Welle 2 an der Innenschicht 4 anhaftet. Dieses vorab geformte Produkt 10 wird aus dem Formraum 63 durch ein Öffnen des oberen Formglieds 61 entnommen, wie dies in 4B gezeigt ist, und wird zu einem zweiten Schritt transferiert.
In dem zweiten Schritt, wie dies in 5A gezeigt ist, wird das vorab geformte Produkt 10 zwischen dem oberen Formglied 71 und dem unteren Formglied 72 gehalten. In diesem Zustand ragen beide Enden der Welle 2 aus der zweiten Form 7 vor. Eine bestimmte Menge eines geschmolzenen Olefin-Elastomers E wird in den Formraum 73 von der Einspritzmaschine 75 durch das Einspritzloch 74 zugeführt. Das vorab geformte Produkt 10 in dem Formraum 73 wird mit dem geschmolzenen Olefin-Elastomer E abgedeckt. In diesem Zustand wird der zweite Stempel bzw. die zweite Form 7 auf 20 bis 30 °C durch den Kühler abgekühlt. Danach wird eine Transportrolle 1, die mit der Elastomer-Außenschicht 4 abgedeckt ist, durch ein Öffnen der oberen Form 71 herausgenommen, wie dies in 5B gezeigt ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorangehende Ausbildung beschränkt. Jedoch kann das Folgende erkannt bzw. geschätzt werden.

(1) In der vorliegenden Ausbildung ist die Innenschicht 4 in eine zylindrische Form geformt. Jedoch kann die Innen schicht in eine Form geformt sein, die einen dreieckigen Querschnitt, polygonalen Querschnitt, sternförmigen Querschnitt, usw. aufweist.
(2) In der vorhergehenden Ausbildung wird Polypropylen als Material für die Innenschicht 4 verwendet. Jedoch kann erkannt werden, Polystyrol, Polyethylen und dgl. an Stelle von Polypropylen zu verwenden. In der vorhergehenden Ausbildung wird als Material für die Außenschicht 5 Olefin-Elastomer verwendet. Jedoch kann geschätzt werden, thermoplastisches Styrol-Elastomer, Polyamid-Elastomer oder dgl. an der Stelle von Olefin-Elastomer zu verwenden.
(3) Alternativ kann es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich sein, ein thermohärtendes Elastomer, wie Polyester-Elastomer, Polyurethan-Elastomer als Material für die Außenschicht 5 zu verwenden. In diesem Fall wird nach einem Einspritzen des wärmehärtenden Elastomers in die zweite Form 7 bei Raumtemperatur die Form 7 erhitzt, um einen Oberflächenabschnitt der Innenschicht 4 des thermo-plastische Harzes zu erhitzen und das thermohärtende Elastomer zu verfestigen.
(4) In der sechsten Modifikation hat die Welle 2f den Zwischenbereich, der einen quadratischen Querschnitt aufweist. Weiters kann erkannt werden, eine Welle zu verwenden die einen Zwischenabschnitt aufweist, der einen dreieckigen Querschnitt, einen polygonalen Querschnitt, einen sternförmigen Querschnitt und dgl. aufweist.
(5) In der vorhergehenden Ausbildung ist die Welle 2 aus Metall gefertigt. Jedoch statt Metall kann die Welle 2 aus Harz oder Keramik gefertigt bzw. hergestellt sein.
(6) In der vorliegenden Ausbildung wird das Formmaterial in den Formraum 63 oder 73 durch die Einspritzlöcher 64 oder 74 in der axialen Richtung eingespritzt um die molekulare Ausrichtung des Harzes der Innenschicht 3 oder des Elastomers der Außenschicht 4 parallel zur Welle 2 zu machen. Diese axial parallele Ausrichtung reduziert die Biegespannung der Welle. In dem Fall, daß die Länge der Welle 300 mm oder weniger beträgt, kann es jedoch geeignet sein, ein Einspritzloch in einer radialen Richtung der Welle 2 auszubilden.

Wie oben beschrieben, ist eine erfinderische Transportrolle mit einer Welle und einem Körperglied versehen, das an einem Umfang der Welle angeordnet ist. Das Körperglied beinhaltet eine Innenschicht, die an dem Umfang der Welle angeordnet ist, und eine Außenschicht, die an dem Umfang der Innenschicht angeordnet ist. Die Innenschicht ist aus einem thermoplastischen Harz gefertigt, das eine vorbestimmte Volumsreduktionsrate aufweist. Die Außenschicht ist aus einem Elastomer gefertigt. In der erfinderischen Transportrolle ist das Körperglied durch die Innenschicht und Außenschicht aufgebaut. Die Innenschicht, welche in direktem Kontakt mit der Welle ist, ist aus einem thermoplastischen Harz gefertigt, das eine vorbestimmtes Volumsreduktionsrate aufweist. Dementsprechend ergreift die Innenschicht fest die Welle, wodurch sicher verhindert wird, daß die Welle in Bezug auf das Körperglied gleitet. Das Körperglied und die Welle können sicher miteinander einstückig ausgebildet sein. Die Transport- bzw. Fördereffizienz wird bemerkenswert verglichen mit den konventionellen Transportrollen verbessert sein.
Eine erfinderische Transportrolle wird hergestellt durch das neue bzw. neuartige Verfahren eines Einspritzens eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes, das eine vorbestimmte Volumsreduktionsrate aufweist, in einen ersten Formraum, der in einem ersten Stempel ausgebildet ist, um das geschmolzene thermoplastische Harz um einen Umfang einer Welle anzuordnen, die in dem ersten Stempel gehalten ist, Kühlens des ersten Stempels, um ein Vorab-Formprodukt herzustellen, das eine Innenschicht aus thermoplastischem Harz auf dem Umfang der Welle aufweist, danach Anordnens des vorab geformten Produkts in einer zweiten Form, die einen zweiten Formraum aufweist, und Einspritzens eines geschmolzenen Elastomers in den zweiten Formraum, um das geschmolzene Elastomer um dem Umfang der Innenschicht des vorab geformten Produktes anzuordnen, und Kühlens der zweiten Form, um eine Transportrolle herzustellen, die eine Außenschicht aus Elastomer auf dem Umfang der Innenschicht aufweist.
Dieses erfinderische Verfahren eliminiert das Aufbringen von Kleber auf dem Umfang einer Welle und eliminiert auch das Einsetzen einer Welle in ein Körperglied, wodurch das Herstellungsverfahren vereinfacht wird. Dies macht es möglich, die Herstellungskosten stark zu reduzieren.
Als Material, welches in direkten Kontakt mit einer Welle gelangt, wird ein thermoplastisches Herz, das eine vorbestimmte Volumsreduktionsrate aufweist, verwendet. Das thermoplastische Harz schrumpft merkbar im Verlauf einer Verfestigung, was die Welle stark ergreift. Dementsprechend kann dieses Verfahren eine Transportrolle herstellen, die eine starke Adhäsion zwischen der Welle und dem Körperglied aufweist.
Die Welle wird mit Vertiefungen bzw. Ausnehmungen, Rillen bzw. Nuten, Löchern oder anderen Unregelmäßigkeiten in dem Umfang der Welle hergestellt. Das thermoplastische Harz der Innenschicht gelangt in die unregelmäßige Spalte, wodurch die Adhäsion bzw. Anhaftung zwischen der Welle und der Innenschicht erhöht wird. Eine Verlagerung oder Verschiebung zwischen der Welle und dem Körperglied kann zuverlässig verhindert werden.
Die beiden Enden der Innenschicht sind bzw. werden mit der Außenschicht aus Elastomer abgedeckt. Die Grenzfläche zwischen der Innenschicht und der Außenschicht ist nicht freigelegt. Dies wird eine erhöhte Lebensdauer und ein verbessertes Aussehen der Transportrolle sicherstellen.
Die Außenschicht ist aus einem Elastomer gefertigt, das eine Schmelztemperatur im wesentlichen identisch zu jener des thermoplastischen Harzes der Innenschicht aufweist. Spezifisch wird in dem Herstellungsverfahren eine Umfangsoberfläche der Innenschicht des thermoplastischen Harzes erhitzt und teilweise durch das geschmolzene thermoplastische Elastomer geschmolzen. Folglich vermischen sich das thermoplastische Harz der Innenschicht und das Elastomer der Außenschicht in einer Grenze zwischen diesen. Dementsprechend wird die Anhaftung zwischen der Innenschicht und der Außenschicht verbessert.
Als das thermoplastische Harz für die Innenschicht wird Polypropylen, Polystyrol oder Polyethylen verwendet. Diese thermoplastischen Harze haben eine so große Volumsreduktionsrate von 0,5 % bis 2,0 %. Dementsprechend sind diese thermoplastischen Harze für die Innenschicht bevorzugt.
Als das Elastomer für die Außenschicht wird ein thermoplastisches Elastomer, wie Olefin-Elastomer, Styrol-Elastomer oder Polyamid-Elastomer, oder ein thermohärtendes Elastomer, wie Polyester-Elastomer und Polyurethan-Elastomer verwendet. Diese Elastomere haben eine Schmelztemperatur im wesentlichen identisch zu jener von Polypropylen, Polystyrol oder Polyethylen für die Innenschicht, wodurch eine erhöhte Vermischung mit dem thermoplastischen Harz der Innenschicht sichergestellt wird. Somit wird die Anhaftung zwischen der Innenschicht und der Außenschicht erhöht.
Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig mittels eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde, wird es verstanden werden, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen dem Fachmann in der Technik offensichtlich sein werden. Daher sollten, außer derartige Änderungen und Modifikationen gehen über den Rahmen der vorliegenden Erfindung hinaus, diese als darin umfaßt bzw. enthalten betrachtet werden.

Claims

Transportrolle (1), umfassend: eine Welle (2); und ein Körperglied (3), das an einem Umfang der Welle angeordnet ist, wobei das Körperglied (3) beinhaltet: eine Innenschicht (4), die an dem Umfang der Welle (2) geformt bzw. angeformt ist, wobei die Innenschicht (4) aus einem thermoplastischen Harz gefertigt ist, das eine vorbestimmte Volumenreduktionsrate aufweist; und eine Außenschicht (5), die an einem Umfang der Innenschicht (4) geformt bzw. angeformt ist, wobei die Außenschicht (5) aus einem Elastomer gefertigt ist, wobei die Innenschicht (4) eine Schmelztemperatur im wesentlichen identisch zu jener der Außenschicht (5) aufweist, so daß die Innenumfangsoberfläche der Außenschicht (5) teilweise mit einer Außenumfangsoberfläche der Innenschicht (4) vermischt ist.
Transportrolle (1) nach Anspruch 1, wobei beide Enden der Innenschicht (4) durch die Außenschicht (5) abgedeckt sind.
Transportrolle (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Welle (2) mit einer Vertiefung bzw. Ausnehmung, einer Rille bzw. Nut (21a; 21b; 21c) oder einem Loch (21d; 21e) in dem Umfang davon ausgebildet ist.
Transportrolle (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei das thermoplastische Harz ein Harz, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polypropylen, Polystyrol und Polyethylen ist.
Transportrolle (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Außenschicht (5) aus einem thermoplastischen Elastomer gefertigt ist.
Transportrolle (1) nach Anspruch 5, wobei das thermoplastische Elastomer ein Elastomer, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Olefin-Elastomer, Styrol-Elastomer und Polyamid-Elastomer ist.
Transportrolle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, wobei das thermoplastische Harz eine Volumenreduktionsrate von 0,5 bis 2,0 Prozent aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer Förder- bzw. Transportrolle (1), umfassend die Schritte: Anordnen einer Welle (2) in einem ersten Stempel (6) bzw. einer ersten Form, der einen ersten Formraum (63) aufweist; Injizieren eines geschmolzenen thermoplastischen Harzes, das eine vorbestimmte Volumenreduktionsrate aufweist, in den ersten Formraum (63), um das geschmolzene thermoplastische Harz um einen Umfang der Welle (2) anzuordnen; Kühlen des ersten Stempels bzw. der ersten Form (6), um ein vorab geformtes Produkt auszubilden, das eine Innenschicht (4) aus thermoplastischem Harz an dem Umfang der Welle (2) aufweist; Anordnen des vorab geformten Produkts in einem zweiten Stempel (7) bzw. einer zweiten Form, der einen zweiten Formraum (73) aufweist; Injizieren eines geschmolzenen Elastomers, das eine Schmelztemperatur im wesentlichen identisch zu jener der Innenschicht (4) aufweist, in den zweiten Formraum (73), um das geschmolzene Elastomer um einen Umfang der Innenschicht (4) des vorab geformten Produkts anzuordnen und um die Außenumfangsoberfläche der Innenschicht (4) mit dem Elastomer zu vermischen; und Kühlen des zweiten Stempels (7), um eine Transportrolle (1) auszubilden, die eine Außenschicht (5) aus Elastomer an dem Umfang der Innenschicht (4) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei in dem Schritt eines Injizierens bzw. Einspritzens eines geschmolzenen Elastomers das geschmolzene Elastomer an beiden Enden der Innenschicht (4) zusätzlich zu der Anordnung des geschmolzenen Elastomers um einen Umfang der Innenschicht (4) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei das thermoplastische Harz ein Harz, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polypropylen, Polystyrol und Polyethylen ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Elastomer ein thermoplastisches oder thermohärtendes Elastomer ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das thermoplastische Elastomer ein Elastomer, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Olefin-Elastomer, Styrol-Elastomer und Polyamid-Elastomer ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das thermohärtende Elastomer ein Elastomer, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polyester-Elastomer und Polyurethan-Elastomer ist.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13, wobei das thermoplastische Harz eine Volumenreduktionsrate von 0,5 bis 2,0 Prozent aufweist.