EP0931858A1 - Vorrichtung zum galvanischen Behandeln eines drehend antreibbaren Körpers - Google Patents

Vorrichtung zum galvanischen Behandeln eines drehend antreibbaren Körpers Download PDF

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EP0931858A1
EP0931858A1 EP98100338A EP98100338A EP0931858A1 EP 0931858 A1 EP0931858 A1 EP 0931858A1 EP 98100338 A EP98100338 A EP 98100338A EP 98100338 A EP98100338 A EP 98100338A EP 0931858 A1 EP0931858 A1 EP 0931858A1
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EP
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power transmission
space
bearing body
metal
annular
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EP98100338A
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English (en)
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Max Dätwyler
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Daetwyler Global Tec Holding AG
Original Assignee
MDC Max Daetwyler AG Bleienbach
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/04—Tubes; Rings; Hollow bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41C—PROCESSES FOR THE MANUFACTURE OR REPRODUCTION OF PRINTING SURFACES
    • B41C1/00—Forme preparation
    • B41C1/18—Curved printing formes or printing cylinders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/64—Devices for uninterrupted current collection
    • H01R39/646—Devices for uninterrupted current collection through an electrical conductive fluid

Definitions

  • the invention relates to a device according to the Preamble of claim 1.
  • a device of this type is for example from the EP-A1 0 226 011 known.
  • this for the treatment of Printing cylinders certain device takes place Power transmission for the electroplating process from stationary to the rotating part via carbon brushes.
  • the Coal dust generated by abrasion does not move towards the galvanizing surface. Otherwise you can for example when copper-plate printing cylinders small pimple-like ridges or islands arise that it is necessary to do such a cylinder again to mill off or to turn off and to re-copper.
  • coal dust in connection with Condensed water for the insulated storage of the printing cylinder bridging certain insulating parts and thereby a short circuit between the impression cylinder and earth cause.
  • the present invention is based on the object a device for the galvanic treatment of a rotating to create a drivable body in which the formation of Coal dust is avoided with certainty and yet that Transmission of high currents is guaranteed.
  • the solution according to the invention is not just one absolutely dust-free transmission of high currents guaranteed, but also for turning the Torque required with rotating part can be considerable be reduced because of the relatively high Contact pressure of the previously required carbon brushes conditional friction is eliminated.
  • a drive and bearing system for the galvanic too treating body in particular a pressure cylinder known for example from EP-A1 0 226 011; in the drawing is a similar system with thin lines indicated. Therefore, only the one for the Understanding necessary structure briefly described.
  • Fig. 1 there is schematically one at one end of the shown electrolyte tub provided part of a Drive and storage system 3 for the person to be treated Body, for example a pressure cylinder 1, indicated.
  • the drive and storage system 3 forms a part one axially displaceable relative to the impression cylinder 1 Unit 4; in Fig. 1 that end position is shown in which the printing cylinder 1 with its shaft end 2 with the drive and storage system 3 is operatively connected and held centered in this by means of a collet 5 becomes.
  • the Power transmission device forming the subject of the invention 6 electricity from one with one not shown current source connected conductor 7 the Printing cylinder 1 fed.
  • the power transmission device 6 and also the current conductor 7 belong also to the axially displaceable unit 4, the the latter is electrical from the supporting part of the unit 4 isolated.
  • the drive and storage system 3 comprises one with one Rotary drive, not shown, in drive connection standing quill tube 10.
  • the rotary movement of the Quill tube 10 is connected to the quill tube 10 connected collet 5 on the pressure cylinder 1 transfer.
  • the power transmission device 6 belongs to the Quill tube 10 attached and rotating with it Power transmission sleeve 16 made of an electrically conductive Metal rotatable in a stationary bearing body 17 stored and centered, as below is described.
  • the bearing body 17 is in one also stationary bearing receiving sleeve 18 used.
  • the bearing body 17 Seen in the longitudinal direction of the bearing body 17 in the middle the bearing body 17 has an annular inner part 19 on. Between the annular inner part 19 and the Power transmission sleeve 16 is an annular space 20 available in the axial direction by one in each Arranged inside the bearing body 17, the Current transmission sleeve 16 surrounding and with a Seal 25a provided sealing ring 25 is limited.
  • Each sealing ring 25 is axially directional spring arranged in a spring pressure ring 28 27 in the direction of the inner part 19 or the space 20 pressed; those for axially fixing the spring pressure rings 28 provided circlips are designated 29.
  • On the locking rings 29 is axially on the other side supported a storage unit 30, the other each via a plate spring 31 on one by one Circlip 33 axially fixed in the bearing body 17 Stop ring 32 abuts.
  • the Storage units 30 becomes the power transmission sleeve 11 radially supported and centered in the bearing body 12.
  • the Storage units 30 are in a manner not shown electrically isolated from the bearing body 17.
  • the self-contained wall In the area of the inner part 19 (in the longitudinal direction of the Bearing body 17 seen) has the bearing body 17 on its upper outside the bearing receiving sleeve 18 radially penetrating flange projecting upwards 37 on, the self-contained wall one Encloses interior 38.
  • the flange 37 has preferably a cylindrical shape, but could also be rectangular. Raises into the interior 38 the lower end 7a of the conductor 7 into it.
  • the current conductor 7 has two arranged in mirror image and diagonally to its axis, lockable with screw closures 46 Filling openings 45 provided together in the between the conductor end 7a and the flange 37 existing interior 38 open. About these Filling openings 45 are connected to each other and together spaces 38 forming a closed space, 40, 41 and 20 as a current-carrying medium a metal or filled with a metal alloy, which at Room temperature, d. H. in the temperature range between 18 ° C to 35 ° C, preferably at 20 ° C to 30 ° C, in the liquid Condition without the need to heat it up is.
  • the Bearing body 17 On the opposite side of the flange 37 is the Bearing body 17 with one opening into space 20, through a screw 48 closable outlet opening 47 for Empty rooms 20, 41, 38, 39 and 45.
  • the liquid metal or the Metal alloy can be cooled (for example, with strong Heat development during operation).
  • the filling openings for the cooling medium are designated 51.

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Abstract

Eine Vorrichtung zum galvanischen Behandeln eines drehend antreibbaren Körpers (1) in einer Elektolytwanne, insbesondere zum Aufkupfern und/oder Verchromen von Tiefdruckzylindern, ist mit einer Stromübertragungsvorrichtung (6) ausgestattet. Diese weist einen mit dem Körper (1) mitdrehenden Teil (eine Stromübertragungshülse (16)) sowie einen stationären Teil (einen Lagerkörper (17)) auf. Die Stromübertragung von einem zum anderen Teil erfolgt über ein in einem geschlossenen Raum (20, 41, 38, 40) vorhandenes und sich bei Raumtemperatur im flüssigen Zustand befindendes Metall oder eine Metallegierung. Die Stromübertragungsvorrichtung (6) ermöglicht eine absolut staubfreie Übertragung von hohen Strömen; ausserdem kann auch das zum Drehen des mitdrehenden Teiles erforderliche Drehmoment erheblich reduziert werden, da die durch einen relativ hohen Anpressdruck der bisher zur Stromübertragung erforderlichen Kohlenbürsten bedingte Reibung wegfällt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der EP-A1 0 226 011 bekannt. Bei dieser zur Behandlung von Druckzylindern bestimmten Vorrichtung erfolgt die Stromübertragung für den Galvanisierungsvorgang vom stationären zum mitdrehenden Teil über Kohlenbürsten. Dabei muss jedoch gewährleistet sein, dass durch den Abrieb entstehender Kohlenstaub nicht auf die zu galvanisierende Fläche gelangt. Andernfalls können beispielsweise beim Aufkupfern von Tiefdruckzylindern kleine pickelartige Erhöhungen oder Inseln entstehen, so dass es erforderlich ist, einen solchen Zylinder nochmals abzufräsen oder abzudrehen und neu aufzukupfern.
Ferner kann der Kohlenstaub in Verbindung mit Kondenswasser zur isolierten Lagerung des Druckzylinders bestimmte Isolierteile leitend überbrücken und dadurch einen Kurzschluss zwischen dem Druckzylinder und Masse verursachen. Erfolgt anderseits eine Brückenbildung zwischen den stromführenden Teilen und der das Elektrolytbad enthaltenden Wanne, so kann es zur unerwünschten Aufkupferung dieser Wanne kommen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum galvanischen Behandeln eines drehend antreibbaren Körpers zu schaffen, bei der die Bildung von Kohlenstaub mit Sicherheit vermieden wird und dennoch die Übertragung von hohen Strömen gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemässen Lösung ist nicht nur eine absolut staubfreie Übertragung von hohen Strömen gewährleistet, sondern auch das zum Drehen des mitdrehenden Teils erforderliche Drehmoment kann erheblich reduziert werden, da die durch einen relativ hohen Anpressdruck der bisher erforderlichen Kohlenbürsten bedingte Reibung wegfällt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1
im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel einer Stromübertragungsvorrichtung als Teil einer Vorrichtung zum Galvanisieren eines drehend antreibbaren Zylinders;
Fig. 2
die Stromübertragungsvorrichtung nach Fig. 1 im vergrösserten Masstab; und
Fig. 3
einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1 im vergrösserten Masstab.
Ein Antriebs- und Lagerungssystem für den galvanisch zu behandelnden Körper, insbesondere einen Druckzylinder, ist beispielsweise aus der EP-A1 0 226 011 an sich bekannt; in der Zeichnung ist ein ähnliches System mit dünnen Linien angedeutet. Nachstehend wird daher nur der für das Verständnis notwendige Aufbau kurz beschrieben.
In Fig. 1 ist schematisch ein an einem Ende der nicht dargestellten Elektrolytwanne vorgesehener Teil eines Antriebs- und Lagerungssystems 3 für den zu behandelnden Körper, beispielsweise einen Druckzylinder 1, angedeutet. Das Antriebs- und Lagerungssystem 3 bildet einen Teil einer gegenüber dem Druckzylinder 1 axial verschiebbaren Einheit 4; in Fig. 1 ist diejenige Endstellung gezeigt, in welcher der Druckzylinder 1 mit seinem Wellenende 2 mit dem Antriebs- und Lagerungssystem 3 wirkverbunden ist und in diesem mittels einer Spannzange 5 zentriert gehalten wird. In dieser Endstellung wird mittels einer den Erfindungsgegenstand bildenden Stromübertragungsvorrichtung 6 Strom von einem mit einer nicht dargestellten Stromquelle verbundenen Stromleiter 7 dem Druckzylinder 1 zugeführt. Die Stromübertragungsvorrichtung 6 sowie auch der Stromleiter 7 gehören ebenfalls zu der axial verschiebbaren Einheit 4, der letztere wird vom tragenden Teil der Einheit 4 elektrisch isoliert.
Zur Freigabe des Druckzylinders 1 wird die ganze Einheit 4 und somit das Antriebs- und Lagerungssystem 3 mit der Spannzange 5 sowie auch die Stromübertragungsvorrichtung 6 weg vom Druckzylinder 1, d.h. in der Darstellung nach links, verschoben.
Das Antriebs- und Lagerungssystem 3 umfasst ein mit einem nicht dargestellten Drehantrieb in Antriebsverbindung stehendes Pinolenrohr 10. Die Drehbewegung des Pinolenrohres 10 wird über die mit dem Pinolenrohr 10 verbundene Spannzange 5 auf den Druckzylinder 1 übertragen.
Die Freigabe des Wellenendes 2 von der Spannzange 5 beim Verschieben der Einheit 4 weg vom Druckzylinder 1 wird durch einen im Innern des Pinolenrohres 10 angeordneten, mit diesem mitbewegten, jedoch axial in Richtung auf das Wellenende 2 hin federbelasteten Abstosser 11 unterstützt.
Im folgenden wird nun die erfindungsgemässe Stromübertragungsvorrichtung 6 anhand der Fig. 2 und 3 näher beschrieben.
Zur Stromübertragungsvorrichtung 6 gehört eine auf das Pinolenrohr 10 aufgesetzte und mit diesem mitdrehende Stromübertragungshülse 16 aus einem elektrisch leitenden Metall, die in einem stationären Lagerkörper 17 drehbar gelagert und zentriert angeordnet ist, wie weiter unten beschrieben wird. Der Lagerkörper 17 ist in einer ebenfalls stationären Lageraufnahmehülse 18 eingesetzt.
In Längsrichtung des Lagerkörpers 17 gesehen in der Mitte weist der Lagerkörper 17 einen ringförmigen Innenteil 19 auf. Zwischen dem ringförmigen Innenteil 19 und der Stromübertragungshülse 16 ist ein ringförmiger Raum 20 vorhanden, der in axialer Richtung durch je einen im Innern des Lagerkörpers 17 angeordneten, die Stromübertragungshülse 16 umgebenden und mit einer Dichtung 25a versehenen Dichtungsring 25 begrenzt ist.
Zwischen dem Dichtungsring 25 und den Stirnflanken des Innenteils 19 ist je ein Gleitring 26 angeordnet.
Jeder Dichtungsring 25 wird mittels einer axial gerichteten, in einem Federdruckring 28 angeordneten Feder 27 in Richtung auf den Innenteil 19 bzw. den Raum 20 hin gedrückt; die zur axialen Fixierung der Federdruckringe 28 vorgesehenen Sicherungsringe sind mit 29 bezeichnet. An den Sicherungsringen 29 ist zur anderen Seite axial je eine Lagerungseinheit 30 abgestützt, die anderseits jeweils über eine Tellerfeder 31 an einem durch einen Sicherungsring 33 im Lagerkörper 17 axial fixierten Anschlagring 32 anliegt. Durch die beiden Lagerungseinheiten 30 wird die Stromübertragungshülse 11 im Lagerkörper 12 radial gelagert und zentriert. Die Lagerungseinheiten 30 sind in nicht dargestellten Weise vom Lagerkörper 17 elektrisch isoliert.
Im Bereich des Innenteiles 19 (in Längsrichtung des Lagerkörpers 17 gesehen) weist der Lagerkörper 17 auf seiner oberen Aussenseite einen die Lageraufnahmehülse 18 radial durchdringenden und nach oben vorstehenden Flansch 37 auf, dessen in sich geschlossene Wandung einen Innenraum 38 umschliesst. Der Flansch 37 weist vorzugsweise eine zylindrische Form auf, könnte aber auch rechteckig ausgebildet sein. In den Innenraum 38 ragt mit seinem unteren Ende 7a der Stromleiter 7 hinein. Ein einerseits am Flansch 37, anderseits an einer Aussenwand 7b des Stromleiters 7 befestigter Faltenbalg 39 aus einem elastisch nachgiebigem Material, vorzugsweise Kunststoff, umschliesst einen Raum 40, der mit dem Innenraum 38 verbunden ist und diesen abschliesst. Die Räume 40, 38 sind über einen Durchlass 41 mit dem ringförmigen, die Stromübertragungshülse 16 umgebenden Raum 20 verbunden.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist der Stromleiter 7 mit zwei spiegelbildlich und schräg zu seiner Achse angeordneten, mit Schraubenverschlüssen 46 verschliessbaren Einfüllöffnungen 45 versehen, die gemeinsam in den zwischen dem Stromleiterende 7a und dem Flansch 37 vorhandenen Innenraum 38 münden. Über diese Einfüllöffnungen 45 wird in die miteinander verbundenen und zusammen einen geschlossenen Raum bildenden Räume 38, 40, 41 und 20 als stromübertragenes Medium ein Metall oder eine Metallegierung eingefüllt, das sich bei Raumtemperatur, d. h. im Temperaturbereich zwischen 18°C bis 35°C, vorzugsweise bei 20°C bis 30°C, im flüssigen Zustand befindet, ohne dass ein Aufheizen desselben nötig ist.
Über das flüssige Metall oder die Metallegierung wird der für den Galvanisierungsvorgang notwendige Strom vom Stromleiter 7 der rotierenden Stromübertragungshülse 16 zugeführt und von dieser über die ebenfalls aus elektrisch leitendem Metall hergestellte Spannzange 5 an das Wellenende 2 und den zu behandelnden Druckzylinder 1 übertragen. Es wäre allerdings durchaus möglich, die Stromübertragung von der Stromübertragungshülse 16 auf den Druckzylinder 1 anders zu realisieren, als über die Spannzange 5. Beispielsweise bei einem mittels Zentrierspitzen gelagerten Druckzylinder könnte der Strom von der Stromübertragungshülse der Stirnwand des Druckzylinders zugeführt werden.
Auf der dem Flansch 37 gegenüberliegenden Seite ist der Lagerkörper 17 mit einer in den Raum 20 mündenden, durch eine Schraube 48 verschliessbaren Auslassöffnung 47 zum Entleeren der Räume 20, 41, 38, 39 und 45 versehen.
Falls nötig, kann das flüssige Metall oder die Metallegierung gekühlt werden (beispielsweise bei starker Wärmeentwicklung im Betrieb). Zu diesem Zweck sind spiralförmige Kühlräume 50 im Lagerkörper 17 bzw. zwischen dem Lagerkörper 17 und der Lageraufnahmehülse 18 vorgesehen. Die Einfüllöffnungen für das Kühlmedium sind mit 51 bezeichnet. Durch Abkühlung des Lagerkörpers 17 wird auch das sich in diesem befindende flüssige Metall oder Metallegierung abgekühlt, jedoch nie so stark, als dass es fest würde.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum galvanischen Behandeln eines drehend antreibbaren Körpers (1) in einer Elektolytwanne, insbesondere zum Aufkupfern und/oder Verchromen von Tiefdruckzylindern, mit Mitteln (3) für die Lagerung und den Drehantrieb des zu behandelnden Körpers (1) sowie mit einer einen stationären und einen mit dem Körper (1) mitdrehenden Teil (17; 16) aufweisenden Stromübertragungsvorrichtung (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Stromübertragung von einem zum anderen Teil der Stromübertragungsvorrichtung (6) über ein in einem geschlossenen Raum (20, 41, 38, 40) vorhandenes und sich bei Raumtemperatur im flüssigen Zustand befindendes Metall oder eine Metallegierung erfolgt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelztemperatur des als Stromübertragungsmedium verwendeten Metalls oder der Metallegierung im Temperaturbereich zwischen 18°C und 35°C, vorzugsweise zwischen 20°C und 30°C liegt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (50, 51) zur Kühlung des flüssigen Metalls oder der Metallegierung als Schutz gegen zu starkes Erhitzen im Betrieb vorhanden sind.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromübertragungsvorrichtung (6) eine mit dem Körper (1) mitdrehende, metallene Stromübertragungshülse (16) aufweist, die in einem stationären Lagerkörper (17) gelagert ist, wobei der für die Aufnahme des flüssigen Metalls oder der Metallegierung vorgesehene, geschlossene Raum (20, 41, 38, 40) einen ringförmigen, zwischen der Stromübertragungshülse (16) und einem ringförmigen Innenteil (19) des Lagerkörpers (17) vorhandenen Raum (20) umfasst.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen der Stromübertragungshülse (16) und dem ringförmigen Innenteil (19) des Lagerkörpers (17) vorhandene ringförmige Raum (20) axial durch je einen in Richtung auf den Innenteil (22) hin mittels einer Feder (27) angedrückten Dichtungsring (25) begrenzt ist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper (17) mit einem radial gerichteten Flansch (37) versehen ist, dessen Wandung einen Innenraum (38) umschliesst, in welchen ein Stromleiter (7) mit seinem Ende (7a) hineinragt, wobei der Innenraum (38) über einen Durchlass (41) mit dem ringförmigen, zwischen der Stromübertragungshülse (16) und dem Innenteil (19) vorhandenen Raum (20) verbunden ist und einen Teilraum des geschlossenen, für die Aufnahme des flüssigen Metalls oder der Metallegierung vorgesehenen Raumes (20, 41, 38, 40) bildet.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein einerseits am Flansch (37), anderseits an einer Aussenwand (7b) des Stromleiters (7) befestigter Faltenbalg (39) aus einem elastisch nachgiebigem Material, vorzugsweise Kunststoff, einen Raum (40) umschliesst, der mit dem durch die Wandung des Flansches (37) begrenzten Innenraum (38) verbunden ist und diesen abschliesst.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromleiter (7) mit verschliessbaren Einfüllöfnungen (45) für das flüssige Metall oder die Metallegierung versehen ist, die in den durch die Wandung des Flansches (37) begrenzten Innenraum (38) münden.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkörper (17) mit einer verschliessbaren, in den ringförmigen, zwischen der Stromübertragungshülse (16) und dem Innenteil (19) vorhandenen Raum (20) mündenden Auslassöffnung (47) zur Entleerung des geschlossenen Raumes (20, 41, 38, 40).
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Lagerkörper (17) und einer diesen umgebenden Lageraufnahmehülse (18) spiralförmige Kühlräume (50) für ein das flüssige Metall oder die Metallegierung gegen zu starkes Erhitzen schützendes Kühlmedium.
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