EP1215045A1 - Guide roller for pressing webs having an exchangeable sleeve - Google Patents
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- EP1215045A1 EP1215045A1 EP00127488A EP00127488A EP1215045A1 EP 1215045 A1 EP1215045 A1 EP 1215045A1 EP 00127488 A EP00127488 A EP 00127488A EP 00127488 A EP00127488 A EP 00127488A EP 1215045 A1 EP1215045 A1 EP 1215045A1
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Definitions
- the invention relates to a roller for guiding, in particular for Pressing web-shaped materials, a manufacturing process such a roller, a jacket for making a such a roller, a method for changing the jacket of such Roller and use of such a jacket and one Material according to the definition of the claims.
- rollers for guiding or pressure treatment of web-shaped Materials are essentially cylindrical Geometry on. They consist of a load-bearing, hard inside Core, made of metal such as steel and one, the Core enclosing on one long side and firmly connected to it elastic jacket made of elastomers. For example, find such rollers use as bending presses for gravure printing systems, where they press evenly against a backing roll guarantee.
- the document DE-195 17 653 shows an improvement in this regard, by the structure of the elastomer layer wrap and its vulcanization to a coat and pulling the coat on the Core is separated.
- the coat is prefabricated as a sleeve and pressurized to the adhesive agent Core pulled. Because of the separation of the process steps fully automatic manufacture of the jacket becomes possible. Also the transport and storage of the rollers are simplified because only still change coats have to be delivered. Finally done pulling the jacket onto the core quickly.
- the elastic jacket is exposed to high frictional forces during operation. Large flexing works also take place in the coat. hereby the roller is heated to a considerable extent, which heat about the core must be removed. Because of the different Coefficient of thermal expansion of the core and cladding materials, as well as due to the unbalance caused by flexing high mechanical stresses on the roller. In particular kick high mechanical stresses at the connection from the core to the jacket on what weakens the connection between the core and the cladding and triggers and leads to failures. It is therefore desirable to have a permanently stable, high-strength connection between the jacket and Core to reduce the failure rates of rollers during operation lower and to increase the life of the rollers.
- a worn jacket is replaced by the jacket material down to the core. Injuries often occur of the core through the turning tool, which leads to failures.
- the core is then cleaned and provided with a bonding agent. Finally a new coat is put on. It is desirable therefore, a simple, quick and safe procedure for changing the coat, to reduce the failure rates of cores when changing shells lower and to change a coat faster.
- the object of the present invention is therefore the disadvantages to avoid the known, especially rolling, processes and uses of the kind described to create a permanent stable and high-strength connection between jacket and core to achieve.
- the invention is intended to be a method of manufacture create such a roller, which roller simple and inexpensive can be produced. There is also a procedure for changing of the coat with which the coat can be created quickly, easily and can be exchanged safely.
- the roller, its manufacturing process and the method of changing the sheath should in particular with proven standards of paper, printing, steel, Textile and film / film industry to be compatible.
- the invention particularly improves the connection of the jacket and core of a roller.
- the jacket material by means of a layer directly with the core material connected.
- the invention is based on a departure from the previously practiced Bonding of core and jacket using one layer Adhesion promoters.
- Adhesion promoters there is a Connection by means of an intermediate fastening layer.
- Such an attachment layer is advantageously 0.5 to 15 mm thick, preferably 4 to 8 mm thick and consists of a low-viscosity, cross-linking material, preferably made of a two-component plastic.
- the core and sheath material is through this attachment layer bonded together and simultaneously separated from each other. This makes it easy to attach the jacket allows on the core.
- the core is often made of steel and the jacket is made of elastomeric material.
- Steel has a high modulus of elasticity of around 200,000 N / mm 2 , while elastomers have a low modulus of elasticity of 15 to 250 N / mm 2 .
- the difference between these elasticity modules is 3 orders of magnitude.
- a material for the fastening layer can thus be selected, the modulus of elasticity of which reduces the difference between the modulus of elasticity of the core and the jacket.
- the fastening layer advantageously consists of epoxy resin with a modulus of elasticity of 800 to 1,000 N / mm 2 , so that the difference between the moduli of elasticity is reduced by an order of magnitude.
- the roller is also manufactured in a departure from the im State-of-the-art methods.
- Core and Coat made separately, with the core, for example, the Form of a solid cylinder, or a tube, etc. and the jacket has the shape of a hollow cylinder.
- technology is the inside diameter of the jacket larger than the outside diameter of the Core.
- the Sheath is not pulled onto the core as in the prior art, but the core and the mantle become one in this space filled or pressed material connected together.
- the core of the Centered inner wall spaced in the cavity of the jacket is advantageously carried out via centering pieces.
- Core and jacket have the same longitudinal axis, core outer wall and The inner wall of the jacket is equidistant from one another.
- the educated one The space between the core and the jacket is made with one material filled.
- the material is a cross-linking plastic, preferred a two-component material. The material hardens in Gap largely without shrinkage to an attachment layer and thus connects the core and the jacket.
- the core outer wall and the inner shell wall have a smooth surface.
- the outer layer of the core can be roughened or with structuring, which roughening or Structuring a positive engagement of the mounting layer enable with the core.
- the inside wall or with textures are provided, which roughening or structuring one positive engagement of the fastening layer with the jacket enable.
- the jacket is also changed in a departure from the prior art.
- a worn coat has been replaced so far that the worn coat is turned down to the core, often The turning tool can injure the core.
- the core is then cleaned, provided with adhesion promoter and a new coat is put on.
- the method according to the invention Change of coat a worn coat not to the core, but just turned down to the mounting layer. Due to the thickness of the attachment layer, injuries to the Kerns avoided by the turning tool.
- the attachment layer is at least partially reduced in thickness. thereupon the core including the reduced-thickness mounting layer in the Positioned the cavity of a new jacket and the gap between the core or the reduced-thickness fastening layer and filled the jacket with a viscous material, which The material solidifies into an attachment layer.
- the jacket is preferably made of an elastomeric material such as, for example, acrylate rubber or acrylic ester rubber (ACM), acrylate-ethylene-polymethylene rubber (AEM), butadiene rubber or 1,4-polybutadiene (BR), epichlorohydrin rubber (ECO, CO), high polymer epichlorohydrin rubber (CHR), chlorobutyl rubber (CIIR), chloroprene rubber (CR), ethyl acrylate (EA), epoxy resin (EP), ethylene-propylene-diene polymer (terpolymer) Rubber (EPDM), polyurethane elastomer (EU), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVAC), ethylene vinyl alcohol (EVOH), Polypropylene-tetrafluoroethylene copolymer (FPM), chlorosulfurized Polyethylene (CSM), butyl rubber (IIR), isoprene rubber (IR), acrylonitrile-acrylate rubber (NBR), acrylonitrile
- the jacket is made in layers of elastomer in a known manner Made of material.
- the elastomeric material is applied to one Thorn applied and vulcanized.
- Winding techniques extrusion techniques or casting techniques used.
- films or tapes are on a mandrel sprayed on or wrapped.
- Hoses can also be placed on one Apply the thorn.
- At least one flexible separating layer preferably a fabric, for example made of polyamide fibers, which preferably is a textile fabric forms applied to the mandrel.
- a first layer of elastomeric material becomes detachable on this Separation layer attached.
- This first layer made of elastomeric material is preferably 0.5 to 10 mm thick, preferably 2 to 3 mm thick and advantageously consists of ebonite, preferably NR, BR, SBR, NBR, NCR and it has 10 to 90%, preferably 20 to 80% sulfur content.
- the separation layer especially the tissue
- the separating layer also protects the surface of the mantle in the area where the connection with the core is provided against contamination.
- a fabric can e.g. also a plastic film with rough Surface to be applied.
- a particularly suitable material for the fastening layer Epoxy resin or epoxy resin combined with a crosslinker or Epoxy glue.
- the use of an epoxy resin is advantageous combined with a crosslinker that is at least partially contains modified polyamines such as polyamide amine.
- Such a Material hardens to a connection layer with a particularly high one Temperature resistance.
- the expert can with knowledge of present invention various combinations of one Realize epoxy resin with a crosslinker.
- the material can be high or low viscosity. Highly viscous Materials can be placed in the space between the core and Press coat, low-viscosity materials can be in this Fill the space.
- the use has been particularly advantageous proven by an epoxy resin combined with polyamide amine.
- This low-viscosity material has according to DIN 53018 25 ° C a viscosity value of 8,000 MPa sec for the epoxy resin and a viscosity value of 300 MPa sec for polyamide amine.
- Such viscosity values are when filling the gap between core and jacket surface unevenness of the jacket from Material filled out. This will make the surface of the connecting Border layer enlarged.
- the hardened Boundary layer of the material in the surface irregularities of the coat This leads to significantly improved resilience against torsional forces.
- the fastening layer in the temperature range from 20 ° to 100 ° C a coefficient of thermal expansion from 0.2% to 2%, preferably 0.5% to 0.9%.
- the elastic modulus of the fastening layer is 800 to 1,000 N / mm 2 , but at least 30 N / mm 2 .
- the invention is suitable for a wide variety of applications.
- the invention is primarily suitable for manufacturing of pressure rollers for printing machines.
- Such rollers are suitable but also for textile machines or paper machines and all Types of plants in which web-shaped materials are guided.
- such rollers are used in the packaging industry for laminating, printing, painting and transporting of packaging materials and in the steel processing industry used for painting, stripping and as guide rollers.
- the invention is particularly good.
- Fig. 1 shows schematically a roller 1 for the pressure treatment of sheet-like materials with a core 4, which has an elastic Coat 3 wears.
- Core 4 and jacket 3 are by one that Fastening layer separating core and cladding material 2 connected together.
- FIG. 2 An exemplary embodiment of a cylindrical core 4 is shown in Fig. 2.
- the core is 4 made of a hard material such as metal, for example steel.
- the core 4 made of other hard materials how to manufacture fiber reinforced synthetic resin.
- document EP-0 385 948 discloses a core made of epoxy resin and reinforcing carbon fibers.
- the core 4 can be a solid cylinder or a tube. It is advantageous an outer wall of the core 4 roughened or structured 41, which roughening or structuring 41 a positive engagement of the attachment layer 2 with the core enable. This roughening or structuring 41 lead to a surface enlargement. You can partial or Cover the outer wall of the core 4 completely.
- FIG. 1 An exemplary Embodiment of a core 4 according to FIG.
- the structuring 41 grains consisting of lengthways and crossways for the elongated expansion of the core 4 extending carbon fibers.
- Those skilled in the art can understand the present invention implement other structures in the outer wall of a core, for example, it can be the outer wall of a core by applying grooves, ridges or a rough thread structure.
- the jacket 3 is preferably made of elastomeric material such as acrylate rubber or acrylic ester rubber (ACM), acrylate-ethylene-polymethylene rubber (AEM), butadiene rubber or 1,4-polybutadiene (BR), Epichlorohydrin rubber (ECO, CO), high polymer epichlorohydrin rubber (CHR), chlorobutyl rubber (CIIR), chloroprene rubber (CR), ethyl acrylate (EA), epoxy resin (EP), ethylene-propylene-diene polymer (terpolymer) Rubber (EPDM), polyurethane elastomer (EU), ethylene vinyl acetate copolymer (EVAC), Ethylene vinyl alcohol (EVOH), polypropylene tetrafluoroethylene copolymer (FPM), chlorosulfurized polyethylene (CSM), butyl rubber (IIR), isoprene rubber (IR), acrylonitrile-acryl
- ACM acrylic ester rubber
- AEM acrylate-
- the jacket 3 advantageously, is an inner wall of the jacket 3 roughened or with Structuring 31 provided, which roughening or structuring 31 a positive engagement of the fastening layer 2 allow with the jacket 3.
- These roughening or Structures 31 lead to an increase in surface area. You can partially or completely cover the inner wall of the jacket 3 cover.
- the structuring 31 impressions which originate from a separating layer 12 according to FIG. 6.
- the jacket 3 during transport and storage from dirt and Injury-protecting separating layer 12 advantageously exists from a fabric and preferably forms a textile fabric.
- the separating layer 12 is provided with longitudinal and transverse fibers, which longitudinal and transverse fibers along and on the inner wall 3 impressions running transversely to the longitudinal extension of the jacket produce.
- the jacket 3 has an inner diameter that is greater than is the outside diameter of the core 4.
- the core 4 can thus be Center in the cavity of the jacket 3.
- This space between jacket 3 and core 4 is advantageously 0.5 to 15 mm thick, preferably 4 to 8 mm thick and separates the core and Jacket material from each other so that they do not touch.
- this core is cleaned beforehand and provided with an adhesion promoter.
- a cross-linking material is placed in the space between Core 4 and jacket 3 filled or pressed.
- the material can be high or low viscous. Leave highly viscous materials press into the space between the core and the coat, low-viscosity Materials can be filled in this space. The material fills the space without bubbles. The material is flowable enough to roughen and structuring 31, 41 to penetrate. Particularly advantageous the use of an epoxy resin has been combined proven with polyamide amine.
- This low-viscosity material has according to DIN 53018 at 25 ° C a viscosity value of 8,000 MPa sec for the epoxy resin and a viscosity value of 300 MPa sec for polyamide amine.
- the material hardens to a large extent in the space between shrink-free to the fastening layer 2 and thus connects Core 4 and jacket 3.
- the shrinkage value of the material is in a temperature range from 20 ° C to 100 ° C, for example 0.2% to 2%, preferably 0.5% to 0.8%.
- connection of core 4 and the jacket 3 can be done via the Intermediate attachment layer 2 optimally match each other.
- a jacket 3 is produced, in a second method step 20 a Core 4 made.
- process steps 11 and 21 the Jacket 3 and the core 4 in a jacket storage, respectively in one Core bearings transported.
- a third method step 30 the core 4 is centered in the jacket 3.
- a fourth step 40 becomes the space thus formed between the jacket 3 and core 4 filled with a material.
- a fifth Method step 50 largely hardens the material in the intermediate space shrinkage-free to a sheath 3 and core 4 connecting fastening layer 2 out.
- the jacket 3 is produced and transported in a further process step 11 into a jacket store.
- the jacket 3 is manufactured by a jacket manufacturer in methods according to the prior art. For example an elastomer layer wrap is built up and becomes one Coat 3 vulcanized. In addition to winding techniques, however also use extrusion techniques or casting techniques. For example foils or tapes are sprayed onto a mandrel or wrapped. Hoses can also be placed on one Apply the thorn.
- the jacket 3 is thus prefabricated as a sleeve and packed for transportation. The storage of the jacket 3 takes place at the coat manufacturer and / or at a coat supplier and / or at a sheath end customer.
- the invention 6 provides, as a preliminary in the manufacture of the jacket a separation layer made of a material with rough Apply surface. 6 there is at least one Separating layer 12, preferably made of a fabric, which is a textile Sheets are introduced.
- the separating layer covers 12 the jacket 3 made of elastomeric material from the inside and imprints the structure of the flat structure on the inner surface of the jacket. This structure of the fabric is the inner surface roughened by the coat 3 in a controlled manner.
- the separating layer 12 is pulled out laterally.
- the jacket 3 is then with a clean, roughened interior Surface positioned on the core 4 in the manner described.
- the core 4 proceed.
- the core 4 produced and in a further process step 21 in one Core bearings transported.
- the core 4 is produced at a core manufacturer in state-of-the-art processes.
- the core 4 is stored at the core manufacturer and / or at a core supplier and / or with a core end customer.
- the core 4 is centered in the jacket 3.
- the space between the jacket 3 and the core 4 is advantageous 0.5 to 15 mm thick, preferably 4 to 8 mm thick and separates the core and cladding material from each other so that don't touch each other. Special spacers can be used for centering can be used as centering pieces.
- a material is placed in the space filled or pressed between core 4 and jacket 3.
- the core 4 in the jacket 3 is largely positioned vertically so that the material only under the effect of gravity in the space flows and completely, without trapping air bubbles, fills.
- a lower opening of the intermediate space is used suitable positive means closed during the Material filled into the intermediate space through an upper opening becomes.
- the material is sufficiently flowable, even in roughening and structuring 31, 41 to penetrate.
- the material for the attachment layer 2 is particularly suitable Epoxy resin or epoxy resin combined with a crosslinker or epoxy adhesive.
- Epoxy resin combined with a crosslinker at least contains partially modified polyamines such as polyamide amine. On such material hardens to a connection layer with particular high temperature resistance.
- the material is mixed with a hardener immediately before filling.
- the material solidifies in the intermediate space largely without shrinkage to the attachment layer 2 and thus connects core 4 and jacket 3.
- the composition of the material is selected so that it hardens without tempering.
- the use of an epoxy resin is advantageously combined with a crosslinker that was at least partially modified Contains polyamines such as polyamide amine.
- the third, fourth and fifth method steps 30, 40 and 50 can be obtained from the roller manufacturer and / or the jacket or Core manufacturer and / or the jacket or core supplier and / or with the end customer.
- the method steps are in the schematic block diagram according to FIG. 5 when changing an elastic jacket 3 one Roller 1 shown as an example.
- the first, third to fifth Method steps 10, 30, 40, 50 correspond to those in the description the manufacture of a roller 1 according to FIG. 4, so that this is referred to and only differences below to produce a roller 1 will be explained.
- a sixth method step 60 in which a worn coat 3 up in the attachment layer 2 is turned off.
- the attachment layer 2 does not have to be completely removed. This allows Avoid damage to the core 4 by the turning tool.
- the fastening layer is advantageously 0.5 to 15 mm thick, preferably 4 to 8 mm thick.
- the attachment layer 2 is at least partially reduced in thickness. For example the attachment layer 2 to half its thickness ablated.
- the core 4 is partially reduced in thickness Attachment layer 2 in the cavity of a new one Positioned jacket 3 and the space between the core 4th or the reduced-thickness fastening layer 2 and jacket 3 filled with a material that leads to a new fastening layer 2 hardens.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Walze (1) zum Führen, insbesondere zum Anpressen und/oder für die Druckbehandlung von bahnförmigen Materialien, mit einem Kern (4), der einen elastischen Mantel (3) trägt, wobei Kern (4) und Mantel (3) direkt durch eine, in einem Zwischenraum zwischen Kern- und Mantelmaterial vorgesehene Befestigungsschicht (2) miteinander verbunden sind. <IMAGE>The invention relates to a roller (1) for guiding, in particular for pressing on and / or for the pressure treatment of sheet-like materials, with a core (4) which carries an elastic jacket (3), the core (4) and jacket (3) are directly connected to one another by a fastening layer (2) provided in an intermediate space between the core and cladding material. <IMAGE>
Description
Die Erfindung betrifft eine Walze zum Führen, insbesondere zum Anpressen von bahnförmigen Materialien, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Walze, einen Mantel zur Herstellung einer solchen Walze, ein Verfahren zum Wechseln des Mantels einer solchen Walze sowie eine Verwendung eines solchen Mantels und eines Werkstoffes gemäss der Definition der Patentansprüche.The invention relates to a roller for guiding, in particular for Pressing web-shaped materials, a manufacturing process such a roller, a jacket for making a such a roller, a method for changing the jacket of such Roller and use of such a jacket and one Material according to the definition of the claims.
Bekannte Walzen für die Führung oder Druckbehandlung von bahnförmigen Materialien weisen eine im wesentlichen zylindrische Geometrie auf. Sie bestehen im Inneren aus einem tragenden, harten Kern, aus Metall beispielsweise Stahl und aus einem, den Kern auf einer Längsseite umschliessenden und mit ihm fest verbundenen elastischen Mantel aus Elastomeren. Beispielsweise finden solche Walzen Anwendung als Biegepresseure für Tiefdrucksysteme, wo sie ein gleichmässiges Anpressen an eine Gegenwalze gewährleisten.Known rollers for guiding or pressure treatment of web-shaped Materials are essentially cylindrical Geometry on. They consist of a load-bearing, hard inside Core, made of metal such as steel and one, the Core enclosing on one long side and firmly connected to it elastic jacket made of elastomers. For example, find such rollers use as bending presses for gravure printing systems, where they press evenly against a backing roll guarantee.
Die Herstellung einer solchen Walze ist arbeitsintensiv, mit einer Vielzahl technisch aufwendiger Verfahrensschritte verbunden, unflexibel und kostenträchtig. Die Oberfläche des Kernes ist vor dem Aufbringen des Mantelmaterials zu reinigen und mit Haftvermittler zu versehen. Daraufhin werden dünne Elastomerlagen aufgewickelt, diese Elastomerlagen werden mechanisch stabilisiert und durch Vulkanisation zu einem elastischen Mantel verbunden. The manufacture of such a roller is labor intensive, with one Numerous technically complex process steps connected, inflexible and costly. The surface of the core is in front the application of the jacket material and clean with adhesion promoter to provide. Then thin layers of elastomer are wound up, these elastomer layers are mechanically stabilized and connected to an elastic jacket by vulcanization.
Die Schrift DE-195 17 653 zeigt diesbezüglich eine Verbesserung, indem der Aufbau des Elastomerlagenwickels sowie dessen Vulkanisation zu einem Mantel und dem Aufziehen des Mantels auf den Kern separiert wird. Der Mantel wird als Hülse vorgefertigt und unter Druckbeaufschlagung auf den mit Haftvermittler versehenen Kern gezogen. Aufgrund der Separation der Verfahrensschritte wird eine vollautomatische Herstellung des Mantels möglich. Auch werden Transport und Lagerung der Walzen vereinfacht, da nur noch Wechsel-Mäntel geliefert werden müssen. Schliesslich erfolgt das Aufziehen des Mantels auf den Kern rasch.The document DE-195 17 653 shows an improvement in this regard, by the structure of the elastomer layer wrap and its vulcanization to a coat and pulling the coat on the Core is separated. The coat is prefabricated as a sleeve and pressurized to the adhesive agent Core pulled. Because of the separation of the process steps fully automatic manufacture of the jacket becomes possible. Also the transport and storage of the rollers are simplified because only still change coats have to be delivered. Finally done pulling the jacket onto the core quickly.
Der elastische Mantel wird im Betrieb hohen Reibungskräften ausgesetzt. Auch erfolgen im Mantel grosse Walkarbeiten. Hierdurch wird die Walze in erheblichem Masse erwärmt, welche Wärme über den Kern abgeführt werden muss. Aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehungskoeffizienten der Kern- und Mantelmaterialien, sowie infolge der von Walkarbeiten rührenden Unwuchten treten in der Walze hohe mechanische Spannungen auf. Insbesondere treten hohe mechanische Spannungen an der Verbindung vom Kern zum Mantel auf, was die Verbindung zwischen Kern und Mantel schwächt und löst und zu Ausfällen führt. Wünschenswert ist daher, eine dauerhaft stabile, hochfeste Verbindung zwischen Mantel und Kern, um die Ausfallraten von Walzen während des Betriebes zu senken und um die Lebensdauer der Walzen zu steigern.The elastic jacket is exposed to high frictional forces during operation. Large flexing works also take place in the coat. hereby the roller is heated to a considerable extent, which heat about the core must be removed. Because of the different Coefficient of thermal expansion of the core and cladding materials, as well as due to the unbalance caused by flexing high mechanical stresses on the roller. In particular kick high mechanical stresses at the connection from the core to the jacket on what weakens the connection between the core and the cladding and triggers and leads to failures. It is therefore desirable to have a permanently stable, high-strength connection between the jacket and Core to reduce the failure rates of rollers during operation lower and to increase the life of the rollers.
Ein abgenutzter Mantel wird erneuert, indem das Mantelmaterial bis auf den Kern abgedreht wird. Dabei erfolgen oft Verletzungen des Kernes durch das Drehwerkzeug, was zu Ausfällen führt. Der Kern wird daraufhin gereinigt und mit Haftvermittler versehen. Schliesslich wird ein neuer Mantel aufgezogen. Wünschenswert ist daher, ein einfaches, rasches und sicheres Verfahren zum Mantelwechsel, um die Ausfallraten von Kernen beim Mantelwechsel zu senken und um einen Mantel schneller zu wechseln. A worn jacket is replaced by the jacket material down to the core. Injuries often occur of the core through the turning tool, which leads to failures. The The core is then cleaned and provided with a bonding agent. Finally a new coat is put on. It is desirable therefore, a simple, quick and safe procedure for changing the coat, to reduce the failure rates of cores when changing shells lower and to change a coat faster.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere also Walzen, Verfahren und Verwendungen der beschriebenen Art zu schaffen, um eine dauerhaft stabile und hochfeste Verbindung zwischen Mantel und Kern zu erzielen. Die Erfindung soll ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Walze schaffen, welche Walze einfach und kostengünstig herstellbar ist. Auch soll ein Verfahren zum Wechseln des Mantels geschaffen werden, mit dem der Mantel rasch, einfach und sicher auswechselbar ist. Die Walze, deren Herstellungsverfahren und das Verfahren zum Wechseln des Mantels sollen insbesondere mit bewährten Standards der Papier-, Druck-, Stahl-, Textil- sowie Film/Folienindustrie kompatibel sein.The object of the present invention is therefore the disadvantages to avoid the known, especially rolling, processes and uses of the kind described to create a permanent stable and high-strength connection between jacket and core to achieve. The invention is intended to be a method of manufacture create such a roller, which roller simple and inexpensive can be produced. There is also a procedure for changing of the coat with which the coat can be created quickly, easily and can be exchanged safely. The roller, its manufacturing process and the method of changing the sheath should in particular with proven standards of paper, printing, steel, Textile and film / film industry to be compatible.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäss der Definition der Patentansprüche gelöst.This object is achieved by the invention as defined in the Claims resolved.
Die Erfindung verbessert insbesondere die Verbindung von Mantel und Kern einer Walze. Gemäss dem Stand der Technik wird das Mantelmaterial mittels einer Schicht direkt mit dem Kernmaterial verbunden.The invention particularly improves the connection of the jacket and core of a roller. According to the prior art, the jacket material by means of a layer directly with the core material connected.
Die Erfindung beruht auf einer Abkehr von der bis dato praktizierten Verklebung von Kern und Mantel mittels einer Schicht Haftvermittler. Im Unterschied zum Stand der Technik erfolgt eine Verbindung mittels einer intermediären Befestigungsschicht. Eine solche Befestigungsschicht ist vorteilhafterweise 0.5 bis 15 mm dick, bevorzugt 4 bis 8 mm dick und besteht aus einem dünnflüssigen, vernetzenden Werkstoff, bevorzugt aus einem Zwei-Komponenten-Kunststoff. Das Kern- und Mantelmaterial wird durch diese Befestigungsschicht miteinander verbunden und gleichzeitig voneinander getrennt. Dadurch wird einfaches Befestigen des Mantels auf dem Kern ermöglicht. The invention is based on a departure from the previously practiced Bonding of core and jacket using one layer Adhesion promoters. In contrast to the prior art, there is a Connection by means of an intermediate fastening layer. Such an attachment layer is advantageously 0.5 to 15 mm thick, preferably 4 to 8 mm thick and consists of a low-viscosity, cross-linking material, preferably made of a two-component plastic. The core and sheath material is through this attachment layer bonded together and simultaneously separated from each other. This makes it easy to attach the jacket allows on the core.
Somit lassen sich die unterschiedlichen Materialeigenschaften von Kern und Mantel bei der Verbindung über die Befestigungsschicht optimiert aufeinander anpassen.This allows the different material properties of core and jacket when connecting via the attachment layer optimally match each other.
Dies betrifft vor allem das Elastizitätsmodul. Oft ist der Kern aus Stahl und der Mantel aus elastomerem Werkstoff. Stahl hat ein hohes Elastizitätsmodul von rund 200'000 N/mm2, während Elastomere ein niedriges Elastizitätsmodul von 15 bis 250 N/mm2 aufweist. Die Differenz dieser Elastizitätsmodule beträgt also 3 Grössenordnungen. Somit kann ein Material für die Befestigungsschicht ausgewählt werden, dessen Elastizitätsmodul die Differenz der Elastizitätsmodule von Kern und Mantel reduziert. Vorteilhafterweise besteht die Befestigungsschicht aus Epoxid-Harz mit einem Elastizitätsmodul von 800 bis 1'000 N/mm2, so dass die Differenz der Elastizitätsmodule um eine Grössenordnung reduziert wird.This mainly concerns the modulus of elasticity. The core is often made of steel and the jacket is made of elastomeric material. Steel has a high modulus of elasticity of around 200,000 N / mm 2 , while elastomers have a low modulus of elasticity of 15 to 250 N / mm 2 . The difference between these elasticity modules is 3 orders of magnitude. A material for the fastening layer can thus be selected, the modulus of elasticity of which reduces the difference between the modulus of elasticity of the core and the jacket. The fastening layer advantageously consists of epoxy resin with a modulus of elasticity of 800 to 1,000 N / mm 2 , so that the difference between the moduli of elasticity is reduced by an order of magnitude.
Die Herstellung der Walze erfolgt ebenfalls in Abkehr von den im Stand der Technik praktizierten Verfahren. Zwar werden Kern und Mantel separat hergestellt, wobei der Kern beispielsweise die Form eines Vollzylinders, oder eines Rohres, usw. und der Mantel die Form eines Hohlzylinders hat. Im Unterschied zum Stand der Technik ist gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren der Innendurchmesser des Mantels grösser als der Aussendurchmesser des Kerns. Zwischen Kern und Mantel liegt also ein Zwischenraum. Der Mantel wird nicht wie im Stand der Technik auf den Kern gezogen, sondern Kern und Mantel werden durch einen in diesen Zwischenraum gefüllten bzw. gedrückten Werkstoff miteinander verbunden.The roller is also manufactured in a departure from the im State-of-the-art methods. Core and Coat made separately, with the core, for example, the Form of a solid cylinder, or a tube, etc. and the jacket has the shape of a hollow cylinder. In contrast to the state of the According to the method according to the invention, technology is the inside diameter of the jacket larger than the outside diameter of the Core. There is a gap between the core and the jacket. The Sheath is not pulled onto the core as in the prior art, but the core and the mantle become one in this space filled or pressed material connected together.
Für diese Verbindung von Kern und Mantel wird der Kern von der Mantelinnenwand beabstandet im Hohlraum des Mantels zentriert. Vorteilhafterweise erfolgt die Zentrierung über Zentrierstücke. For this connection of core and cladding, the core of the Centered inner wall spaced in the cavity of the jacket. The centering is advantageously carried out via centering pieces.
Kern und Mantel haben die gleiche Längsachse, Kernaussenwand und Mantelinnenwand liegen äquidistant voneinander. Der so gebildete Zwischenraum zwischen Kern und Mantel wird mit einem Werkstoff gefüllt. Der Werkstoff ist ein vernetzender Kunststoff, bevorzugt ein Zwei-Komponenten-Werkstoff. Der Werkstoff härtet im Zwischenraum weitgehend schwundfrei zu einer Befestigungsschicht aus und verbindet so Kern und Mantel.Core and jacket have the same longitudinal axis, core outer wall and The inner wall of the jacket is equidistant from one another. The educated one The space between the core and the jacket is made with one material filled. The material is a cross-linking plastic, preferred a two-component material. The material hardens in Gap largely without shrinkage to an attachment layer and thus connects the core and the jacket.
Kernaussenwand und Mantelinnenwand haben eine glatte Oberfläche. Zur Unterstützung der Verbindung von Kern und Mantel mittels einer Befestigungsschicht kann die Kernaussenwand aufgerauht bzw. mit Strukturierungen versehen werden, welche Aufrauhungen bzw. Strukturierungen einen formschlüssigen Eingriff der Befestigungsschicht mit dem Kern ermöglichen. In analoger Art und Weise kann die Mantelinnenwand aufgerauht bzw. mit Strukturierungen versehen werden, welche Aufrauhungen bzw. Strukturierungen einen formschlüssigen Eingriff der Befestigungsschicht mit dem Mantel ermöglichen.The core outer wall and the inner shell wall have a smooth surface. To support the connection of core and jacket by means of a The outer layer of the core can be roughened or with structuring, which roughening or Structuring a positive engagement of the mounting layer enable with the core. In an analogous way can be roughened the inside wall or with textures are provided, which roughening or structuring one positive engagement of the fastening layer with the jacket enable.
Ebenfalls in Abkehr vom Stand der Technik erfolgt der Mantelwechsel. Ein abgenutzter Mantel wird bisher so gewechselt, dass der abgenutzte Mantel bis auf den Kern abgedreht wird, wobei oft Verletzungen des Kernes durch das Drehwerkzeug erfolgen. Der Kern wird daraufhin gereinigt, mit Haftvermittler versehen und ein neuer Mantel wird aufgezogen.The jacket is also changed in a departure from the prior art. A worn coat has been replaced so far that the worn coat is turned down to the core, often The turning tool can injure the core. The The core is then cleaned, provided with adhesion promoter and a new coat is put on.
Im Unterschied hierzu wird im erfindungsgemässen Verfahren zum Mantelwechsel ein abgenutzter Mantel nicht bis auf den Kern, sondern lediglich bis in die Befestigungsschicht abgedreht. Durch die Dicke der Befestigungsschicht werden Verletzungen des Kerns durch das Drehwerkzeug vermieden. Die Befestigungsschicht wird dabei zumindestens teilweise dickenreduziert. Daraufhin wird der Kern samt der dickenreduzierten Befestigungsschicht im Hohlraum eines neuen Mantels positioniert und der Zwischenraum zwischen dem Kern bzw. der dickenreduzierten Befestigungsschicht und dem Mantel mit einem viskosen Werkstoff ausgefüllt, welcher Werkstoff zu einer Befestigungsschicht erstarrt. Die Vorteile vom erfindungsgemässen Verfahren liegen auf der Hand, die Verfahrensschritte der Reinigung vom Kern sowie die Applikation eines Haftvermittlers entfallen.In contrast to this, in the method according to the invention Change of coat a worn coat not to the core, but just turned down to the mounting layer. Due to the thickness of the attachment layer, injuries to the Kerns avoided by the turning tool. The attachment layer is at least partially reduced in thickness. thereupon the core including the reduced-thickness mounting layer in the Positioned the cavity of a new jacket and the gap between the core or the reduced-thickness fastening layer and filled the jacket with a viscous material, which The material solidifies into an attachment layer. The advantages of the method according to the invention are obvious, the process steps the cleaning of the core and the application of a There is no adhesion promoter.
Der Mantel besteht vorzugsweise aus einem elastomeren Werkstoff wie beispielsweise Acrylat-Kautschuk bzw. Acrylester-Kautschuk (ACM), Acrylat-Ethylen-Polymethylen-Kautschuk (AEM), Butadien-Kautschuk bzw. 1,4-Polybutadien (BR), Epichlorhydrin-Kautschuk (ECO, CO), hochpolymerer Epichlorhydrin-Kautschuk (CHR), Chlorbutyl-Kautschuk (CIIR), Chloropren-Kautschuk (CR), Ethylacrylat (EA), Epoxidharz (EP), Ethylen-Propylen-Dienpolymerisat-(Terpolymer) Kautschuk (EPDM), Polyurethan-Elastomer (EU), Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVAC), Ethylen-Vinylalkohol (EVOH), Polypropylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (FPM), chlorsulfuriertes Polyethylen (CSM), Butyl-Kautschuk (IIR), Isopren-Kautschuk (IR), Acrylnitril-Acrylat-Kautschuk (NBR), Acrylnitril-Choropren-Kautschuk (NCR), Naturkautschuk (NR), Polyisobutylen (PIB), Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyurethan (PUR), Polyvinylacetat (PVAC), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Silikonkautschuk (SIQ), ungesättigtes Polyesterharz (UP), sowie thermoplastische Elastomere, Duromere wie Epoxid/Phenol/Formaldehyd /Melamin-Polyester.The jacket is preferably made of an elastomeric material such as, for example, acrylate rubber or acrylic ester rubber (ACM), acrylate-ethylene-polymethylene rubber (AEM), butadiene rubber or 1,4-polybutadiene (BR), epichlorohydrin rubber (ECO, CO), high polymer epichlorohydrin rubber (CHR), chlorobutyl rubber (CIIR), chloroprene rubber (CR), ethyl acrylate (EA), epoxy resin (EP), ethylene-propylene-diene polymer (terpolymer) Rubber (EPDM), polyurethane elastomer (EU), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVAC), ethylene vinyl alcohol (EVOH), Polypropylene-tetrafluoroethylene copolymer (FPM), chlorosulfurized Polyethylene (CSM), butyl rubber (IIR), isoprene rubber (IR), acrylonitrile-acrylate rubber (NBR), acrylonitrile-choroprene rubber (NCR), natural rubber (NR), polyisobutylene (PIB), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyurethane (PUR), polyvinyl acetate (PVAC), styrene-butadiene rubber (SBR), silicone rubber (SIQ), unsaturated polyester resin (UP), and thermoplastic Elastomers, duromers such as epoxy / phenol / formaldehyde / Melamine-polyester.
Der Mantel wird in bekannter Weise in Lagen aus elastomeren Werkstoff hergestellt. Der elastomere Werkstoff wird auf einen Dorn aufgebracht und vulkanisiert. Beispielsweise werden dafür Wickeltechniken, Extrusionstechniken bzw. Giesstechniken verwendet. Beispielsweise werden Folien bzw. Bänder auf einen Dorn aufgespritzt bzw. gewickelt. Auch lassen sich Schläuche auf einen Dorn aufbringen.The jacket is made in layers of elastomer in a known manner Made of material. The elastomeric material is applied to one Thorn applied and vulcanized. For example, for this Winding techniques, extrusion techniques or casting techniques used. For example, films or tapes are on a mandrel sprayed on or wrapped. Hoses can also be placed on one Apply the thorn.
Vor dem Auftragen vom Mantel auf den Dorn, wird zumindestens eine flexible Trennschicht, vorzugsweise ein Gewebe, beispielsweise aus Polyamidfasern, welches bevorzugt ein textiles Flächengebilde bildet auf den Dorn aufgebracht.Before applying the coat to the mandrel, there will be at least one flexible separating layer, preferably a fabric, for example made of polyamide fibers, which preferably is a textile fabric forms applied to the mandrel.
Eine erste Lage aus elastomeren Werkstoff wird lösbar auf dieser Trennschicht angebracht. Diese erste Lage aus elastomeren Werkstoff ist vorzugsweise 0,5 bis 10 mm dick, bevorzugt 2 bis 3 mm dick und besteht vorteilhafterweise aus Ebonit, bevorzugt aus NR, BR, SBR, NBR, NCR und sie weist 10 bis 90%, bevorzugt 20 bis 80% Schwefelanteil auf.A first layer of elastomeric material becomes detachable on this Separation layer attached. This first layer made of elastomeric material is preferably 0.5 to 10 mm thick, preferably 2 to 3 mm thick and advantageously consists of ebonite, preferably NR, BR, SBR, NBR, NCR and it has 10 to 90%, preferably 20 to 80% sulfur content.
Wenn die Trennschicht, vor allem das Gewebe, entfernt wird, bleibt ein Abdruck mit erhöhter Rauhigkeit in der Oberfläche der zylindrischen Öffnung des Mantels. Ausserdem schützt die Trennschicht die Oberfläche des Mantels in dem Bereich, der zur Verbindung mit dem Kern vorgesehen ist vor Verunreinigungen. Statt eines Gewebes kann z.B. auch eine Kunststofffolie mit rauher Oberfläche aufgetragen werden. Gewebe-Abdrücke mit Rauhigkeiten in der Grössenordnung kleiner/gleich 1 mm, bevorzugt kleiner/gleich 100 µm, bevorzugt im Bereich von 12 µm bis 25 µm haben sich in der Praxis besonders bewährt.If the separation layer, especially the tissue, is removed, remains an impression with increased roughness in the surface of the cylindrical opening of the jacket. The separating layer also protects the surface of the mantle in the area where the connection with the core is provided against contamination. Instead of a fabric can e.g. also a plastic film with rough Surface to be applied. Tissue marks with roughness in the order of magnitude less than or equal to 1 mm, preferably less than or equal to 100 µm, preferably in the range from 12 µm to 25 µm has proven itself particularly in practice.
Als Werkstoff für die Befestigungsschicht eignet sich besonders Epoxid-Harz bzw. Epoxid-Harz kombiniert mit einem Vernetzer bzw. Epoxid-Kleber. Vorteilhaft ist die Verwendung von einem Epoxid-Harz kombiniert mit einem Vernetzer, der zumindestens teilweise modifizierte Polyamine wie Polyamidsamin enthält. Ein solcher Werkstoff härtet zu einer Verbindungsschicht mit besonders hoher Temperaturbeständigkeit aus. Der Fachmann kann bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung vielfältige Kombinationen von einem Epoxid-Harz mit einem Vernetzer realisieren.A particularly suitable material for the fastening layer Epoxy resin or epoxy resin combined with a crosslinker or Epoxy glue. The use of an epoxy resin is advantageous combined with a crosslinker that is at least partially contains modified polyamines such as polyamide amine. Such a Material hardens to a connection layer with a particularly high one Temperature resistance. The expert can with knowledge of present invention various combinations of one Realize epoxy resin with a crosslinker.
Der Werkstoff kann hoch- bzw. niederviskos sein. Hochviskose Werkstoffe lassen sich in den Zwischenraum zwischen Kern und Mantel drücken, niederviskose Werkstoffe lassen sich in diesen Zwischenraum füllen. Besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung von einem Epoxid-Harz kombiniert mit Polyamidsamin erwiesen. Dieser niederviskose Werkstoff hat gemäss DIN 53018 bei 25°C einen Viskositätswert von 8'000 MPa sec für das Epoxidharz und einen Viskositätswert von 300 MPa sec für Polyamidsamin. Mit solchen Viskositätswerten werden beim Füllen des Zwischenraumes zwischen Kern und Mantel Oberflächenunebenheiten des Mantels vom Werkstoff ausgefüllt. Dadurch wird die Oberfläche der verbindenden Grenzschicht vergrössert. Ausserdem greift die ausgehärtete Grenzschicht des Werkstoffs in die Oberflächenunregelmässigkeiten des Mantels ein. Dies führt zu wesentlich verbesserter Belastbarkeit gegen Torsionskräfte.The material can be high or low viscosity. Highly viscous Materials can be placed in the space between the core and Press coat, low-viscosity materials can be in this Fill the space. The use has been particularly advantageous proven by an epoxy resin combined with polyamide amine. This low-viscosity material has according to DIN 53018 25 ° C a viscosity value of 8,000 MPa sec for the epoxy resin and a viscosity value of 300 MPa sec for polyamide amine. With Such viscosity values are when filling the gap between core and jacket surface unevenness of the jacket from Material filled out. This will make the surface of the connecting Border layer enlarged. In addition, the hardened Boundary layer of the material in the surface irregularities of the coat. This leads to significantly improved resilience against torsional forces.
Vorteilhaft ist es, wenn die Befestigungsschicht im Temperaturbereich von 20° bis 100°C einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 0.2 % bis 2 %, bevorzugt 0.5 % bis 0.9 % aufweist.It is advantageous if the fastening layer in the temperature range from 20 ° to 100 ° C a coefficient of thermal expansion from 0.2% to 2%, preferably 0.5% to 0.9%.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn dabei das Elastizitätsmodul der Befestigungsschicht 800 bis 1'000 N/mm2, mindestens jedoch 30 N/mm2 beträgt.It is also particularly advantageous if the elastic modulus of the fastening layer is 800 to 1,000 N / mm 2 , but at least 30 N / mm 2 .
In Verbindung mit Stahlkernen führen solche Wärmeausdehnungskoeffizienten respektive Elastizitätsmodule der Befestigungsschicht zu besonders widerstandsfähigen und dauerhaft belastbaren Walzenkonstruktionen. In connection with steel cores, such coefficients of thermal expansion result respectively elasticity modules of the attachment layer to particularly robust and durable Roll designs.
Die Erfindung eignet sich für die verschiedensten Anwendungsgebiete. In erster Linie eignet sich die Erfindung zum Anfertigen von Andruckwalzen für Druckmaschinen. Derartige Walzen eignen sich aber auch für Textilmaschinen oder Papiermaschinen und alle Arten von Anlagen, in denen bahnförmige Materialien geführt werden. Beispielsweise werden solche Walzen in der Verpackungsindustrie zum Kaschieren, Bedrucken, Lackieren und Transportieren von Verpackungsmaterialien und in der Stahlverarbeitungsindustrie zum Lackieren, Abbeizen und als Führungswalzen verwendet. Vor allem bei grossen Andruckkräften und entsprechender Walk-Belastung, hohen Drehzahlen und geforderten Standzeiten eignet sich die Erfindung besonders gut.The invention is suitable for a wide variety of applications. The invention is primarily suitable for manufacturing of pressure rollers for printing machines. Such rollers are suitable but also for textile machines or paper machines and all Types of plants in which web-shaped materials are guided. For example, such rollers are used in the packaging industry for laminating, printing, painting and transporting of packaging materials and in the steel processing industry used for painting, stripping and as guide rollers. Especially with large pressure forces and corresponding walk loads, high speeds and required downtimes the invention is particularly good.
Im Folgenden wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Fig. 1 bis 6 näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines Teils einer Ausführungsform einer Walze in Seitenansicht,
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung eines Teils einer Ausführungsform eines Kerns in Ansicht,
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung eines Teils einer Ausführungsform eines Mantels in Seitenansicht,
- Fig. 4
- ein schematisches Blockdiagramm der Verfahrensschritte bei der Herstellung einer Walze,
- Fig. 5
- ein schematisches Blockdiagramm der Verfahrensschritte beim Wechseln eines Mantels und
- Fig. 6
- die schematische Darstellung eines Mantels mit Trennschicht.
- Fig. 1
- 1 shows a schematic illustration of part of an embodiment of a roller in a side view,
- Fig. 2
- 1 shows a schematic illustration of part of an embodiment of a core,
- Fig. 3
- 1 shows a schematic illustration of part of an embodiment of a jacket in side view,
- Fig. 4
- 1 shows a schematic block diagram of the process steps in the manufacture of a roll,
- Fig. 5
- a schematic block diagram of the process steps when changing a jacket and
- Fig. 6
- the schematic representation of a jacket with a separating layer.
Fig. 1 zeigt schematisch eine Walze 1 für die Druckbehandlung
von bahnförmigen Materialien mit einem Kern 4, der einen elastischen
Mantel 3 trägt. Kern 4 und Mantel 3 sind durch eine, das
Kern- und Mantelmaterial voneinander separierende Befestigungsschicht
2 miteinander verbunden.Fig. 1 shows schematically a
Eine beispielhafte Ausführungsform eines zylindrischen Kernes 4
ist in Fig. 2 abgebildet. Traditionellerweise besteht der Kern 4
aus einem harten Material wie Metall, beispielsweise aus Stahl.
Es ist aber auch möglich den Kern 4 aus anderen harten Materialien
wie faserverstärktem Kunstharz zu fertigen. Beispielsweise
offenbart das Dokument EP-0 385 948 einen Kern, der aus Epoxidharz
und verstärkenden Kohlenstoff-Fasern besteht. Der Kern 4
kann ein Vollzylinder bzw. ein Rohr sein. Vorteilhafterweise ist
eine Aussenwand des Kerns 4 aufgerauht bzw. mit Strukturierungen
41 versehen, welche Aufrauhungen bzw. Strukturierungen 41 einen
formschlüssigen Eingriff der Befestigungsschicht 2 mit dem Kern
ermöglichen. Diese Aufrauhungen bzw. Strukturierungen 41 führen
zu einer Oberflächenvergrösserung. Sie können partiell oder
vollumfänglich die Aussenwand des Kernes 4 bedecken. In der beispielhaften
Ausführungsform eines Kernes 4 gemäss Fig. 2 sind
die Strukturierungen 41 Faserungen bestehend aus längs und quer
zur länglichen Ausdehnung des Kernes 4 verlaufenden Kohlenstoff-Fasern.
Der Fachmann kann bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung
andere Strukturierungen in der Aussenwand eines Kernes realisieren,
beispielsweise kann er die Aussenwand eines Kernes
durch Aufbringung von Nuten, Stegen oder eines rauhen Gewindes
strukturieren.An exemplary embodiment of a
Eine beispielhafte Ausführungsform eines hohlzylindrischen Mantels
3 ist in Fig. 3 abgebildet. Der Mantel 3 ist vorzugsweise
aus elastomerem Werkstoff wie beispielsweise Acrylat-Kautschuk
bzw. Acrylester-Kautschuk (ACM), Acrylat-Ethylen-Polymethylen-Kautschuk
(AEM), Butadien-Kautschuk bzw. 1,4-Polybutadien (BR),
Epichlorhydrin-Kautschuk (ECO, CO), hochpolymerer Epichlorhydrin-Kautschuk
(CHR), Chlorbutyl-Kautschuk (CIIR), Chloropren-Kautschuk
(CR), Ethylacrylat (EA), Epoxidharz (EP), Ethylen-Propylen-Dienpolymerisat-(Terpolymer)
Kautschuk (EPDM), Polyurethan-Elastomer
(EU), Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVAC),
Ethylen-Vinylalkohol (EVOH), Polypropylen-Tetrafluorethylen-Copolymer
(FPM), chlorsulfuriertes Polyethylen (CSM), Butyl-Kautschuk
(IIR), Isopren-Kautschuk (IR), Acrylnitril-Acrylat-Kautschuk
(NBR), Acrylnitril-Choropren-Kautschuk (NCR), Naturkautschuk
(NR), Polyisobutylen (PIB), Polytetrafluorethylen
(PTFE), Polyurethan (PUR), Polyvinylacetat (PVAC), Styrol-Butadien-Kautschuk
(SBR), Silikonkautschuk (SIQ), ungesättigtes
Polyesterharz (UP), sowie thermoplastische Elastomere, Duromere
wie Epoxid/Phenol/Formaldehyd /Melamin-Polyester. Vorteilhafterweise
ist eine Innenwand des Mantels 3 aufgerauht bzw. mit
Strukturierungen 31 versehen, welche Aufrauhungen bzw. Strukturierungen
31 einen formschlüssigen Eingriff der Befestigungsschicht
2 mit dem Mantel 3 ermöglichen. Diese Aufrauhungen bzw.
Strukturierungen 31 führen zu einer Oberflächenvergrösserung.
Sie können partiell oder vollumfänglich die Innenwand des Mantels
3 bedecken. In der beispielhaften Ausführungsform eines
Mantels 3 gemäss Fig. 3 sind die Strukturierungen 31 Abdrücke,
die von einer Trennschicht 12 gemäss Fig. 6 herrühren. Eine solche,
den Mantel 3 bei Transport und Lagerung vor Schmutz und
Verletzungen schützende Trennschicht 12 besteht vorteihafterweise
aus einem Gewebe und bildet bevorzugt ein textiles Flächengebilde.
Die Trennschicht 12 ist mit Längs- und Querfasern versehen,
welche Längs- und Querfasern auf der Innenwand längs und
quer zur länglichen Ausdehnung des Mantels 3 verlaufende Abdrükke
erzeugen. Der Fachmann kann bei Kenntnis der vorliegenden Erfindung
andere Strukturierungen in der Innenwand eines Mantels
realisieren, beispielsweise kann er die Innenwand eines Mantels
mit einer Bürste aufrauhen und/oder in die Innenwand eines Mantels
Strukturierungen drehen. Vorteilhaft wird der Mantel hergestellt
wie in Fig. 6 schematisch dargestellt.An exemplary embodiment of a hollow
Der Mantel 3 weist einen Innendurchmesser auf, der grösser als
der Aussendurchmesser des Kerns 4 ist. Der Kern 4 lässt sich somit
im Hohlraum des Mantels 3 zentrieren. Dieser Zwischenraum
zwischen Mantel 3 und Kern 4 ist vorteilhafterweise 0.5 bis 15
mm dick, bevorzugt 4 bis 8 mm dick und separiert das Kern- und
Mantelmaterial voneinander, so dass sich diese nicht berühren.The
Vorteilhafterweise wird beim erstmaligen Aufbringen der Befestigungsschicht auf den Kern, dieser Kern vorgängig gereinigt und mit einem Haftvermittler versehen.It is advantageous when the attachment layer is applied for the first time on the core, this core is cleaned beforehand and provided with an adhesion promoter.
Sodann wird ein vernetzender Werkstoff in den Zwischenraum zwischen
Kern 4 und Mantel 3 gefüllt bzw. gedrückt. Der Werkstoff
kann hoch- bzw. niederviskos sein. Hochviskose Werkstoffe lassen
sich in den Zwischenraum zwischen Kern und Mantel drücken, niederviskose
Werkstoffe lassen sich in diesen Zwischenraum füllen.
Der Werkstoff füllt den Zwischenraum blasenfrei aus. Der Werkstoff
ist dabei genügend fliessfähig, um auch in die Aufrauhungen
und Strukturierungen 31, 41 zu dringen. Besonders vorteilhaft
hat sich die Verwendung von einem Epoxid-Harz kombiniert
mit Polyamidsamin erwiesen. Dieser niederviskose Werkstoff hat
gemäss DIN 53018 bei 25°C einen Viskositätswert von 8'000 MPa
sec für das Epoxidharz und einen Viskositätswert von 300 MPa sec
für Polyamidsamin. Der Werkstoff härtet im Zwischenraum weitgehend
schwundfrei zur Befestigungsschicht 2 aus und verbindet so
Kern 4 und Mantel 3. Der Schwundwert des Werkstoffs beträgt in
einem Temperaturbereich von 20°C bis 100°C beispielsweise 0.2 %
bis 2 %, bevorzugt 0.5 % bis 0.8 %. Then a cross-linking material is placed in the space between
Die Verbindung von Kern 4 und der Mantel 3 lässt sich über die
intermediäre Befestigungsschicht 2 optimiert aufeinander anpassen.The connection of
Im schematischen Blockdiagramm gemäss Fig. 4 sind die Verfahrensschritte
bei der Herstellung einer Walze 1 beispielhaft wiedergegeben.
In einem ersten Verfahrensschritt 10 wird ein Mantel
3 hergestellt, in einem zweiten Verfahrensschrittt 20 wird ein
Kern 4 hergestellt. In Verfahrensschritten 11 und 21 werden der
Mantel 3 und der Kern 4 in ein Mantellager respektive in ein
Kernlager transportiert. In einem dritten Verfahrensschritt 30
wird der Kern 4 im Mantel 3 zentriert. In einem vierten Verfahrensschritt
40 wird der so gebildete Zwischenraum zwischen Mantel
3 und Kern 4 mit einem Werkstoff gefüllt. In einem fünften
Verfahrensschritt 50 härtet der Werkstoff im Zwischenraum weitgehend
schwundfrei zu einer Mantel 3 und Kern 4 verbindenden Befestigungsschicht
2 aus.The process steps are shown in the schematic block diagram according to FIG. 4
reproduced by way of example in the manufacture of a
Im ersten Verfahrensschritt 10 wird der Mantel 3 hergestellt und
in einem weiteren Verfahrensschritt 11 in ein Mantellager transportiert.
Die Herstellung des Mantels 3 erfolgt bei einem Mantel-Hersteller
in Verfahren gemäss dem Stand der Technik. Beispielsweise
wird ein Elastomerlagenwickel aufgebaut und zu einem
Mantel 3 vulkanisiert. Neben Wickeltechniken lassen sich aber
auch Extrusionstechniken bzw. Giesstechniken verwenden. Beispielsweise
werden Folien bzw. Bänder auf einen Dorn aufgespritzt
bzw. gewickelt. Auch lassen sich Schläuche auf einen
Dorn aufbringen. Der Mantel 3 wird somit als Hülse vorgefertigt
und für den Transport verpackt. Die Lagerung vom Mantel 3 erfolgt
beim Mantel-Hersteller und/oder bei einem Mantel-Zulieferer
und/oder bei einem Mantel-Endkunden. Die Erfindung
sieht dabei gemäss Fig. 6 vor, als Vorlauf bei der Mantel-Herstellung
eine Trennschicht aus einem Material mit rauher
Oberfläche aufzutragen. Gemäss Fig. 6 ist dabei mindestens eine
Trennschicht 12, bevorzugt aus einem Gewebe, welche ein textiles
Flächengebilde bildet eingebracht. Dabei deckt die Trennschicht
12 den Mantel 3 aus elastomerem Werkstoff nach innen ab und
prägt der Mantelinnenfläche die Struktur vom Flachengebilde auf.
Durch diese Struktur vom Flächengebilde ist die innere Oberfläche
vom Mantel 3 kontrolliert aufgeraut. Vor dem Aufbringen auf
einen Kern 4 wird die Trennschicht 12 seitlich herausgezogen.
Der Mantel 3 wird sodann mit sauberer, aufgerauhter innerer
Oberfläche auf den Kern 4 in der beschriebenen Weise positioniert.In the
In ähnlicher Art und Weise wird bei der Herstellung vom Kern 4
vorgegangen. Im zweiten Verfahrensschritt 20 wird der Kern 4
hergestellt und in einem weiteren Verfahrensschritt 21 in ein
Kernlager transportiert. Die Herstellung vom Kern 4 erfolgt bei
einem Kern-Hersteller in Verfahren gemäss dem Stand der Technik.
Optional werden an der Aussenwand des Kerns 4 Aufrauhungen bzw.
Strukturierungen 41 angebracht. Die Lagerung vom Kern 4 erfolgt
beim Kern-Hersteller und/oder bei einem Kern-Zulieferer und/oder
bei einem Kern-Endkunden.In a similar manner, the
Im dritten Verfahrenschritt 30 wird der Kern 4 im Mantels 3 zentriert.
Der Zwischenraum zwischen Mantel 3 und Kern 4 ist vorteilhafterweise
0.5 bis 15 mm dick, bevorzugt 4 bis 8 mm dick
und separiert das Kern- und Mantelmaterial voneinander, so dass
sich diese nicht berühren. Zum Zentrieren können spezielle Abstandshalter
als Zentrierstücke verwendet werden.In the
Im vierten Verfahrensschritt 40 wird ein Werkstoff in den Zwischenraum
zwischen Kern 4 und Mantel 3 gefüllt bzw. gedrückt. In
einer bevorzugten Variante wird der Kern 4 im Mantel 3 weitgehend
senkrecht stehend positioniert, derart, dass der Werkstoff
einzig unter der Wirkung der Schwerkraft in den Zwischenraum
fliesst und diesen vollständig, ohne Luftblasen einzuschliessen,
ausfüllt. Hierzu wird eine untere Öffnung des Zwischenraums mit
geeigneten formschlüssigen Mitteln verschlossen, während der
Werkstoff durch eine obere Öffnung in den Zwischnraum gefüllt
wird. Der Werkstoff ist genügend fliessfähig, um auch in Aufrauhungen
und Strukturierungen 31, 41 zu dringen.In the
Als Werkstoff für die Befestigungsschicht 2 eignet sich besonders
Epoxid-Harz bzw. Epoxid-Harz kombiniert mit einem Vernetzer
bzw. Epoxid-Kleber. Vorteilhaft ist die Verwendung von einem
Epoxid-Harz kombiniert mit einem Vernetzer, der zumindestens
teilweise modifizierte Polyamine wie Polyamidsamin enthält. Ein
solcher Werkstoff härtet zu einer Verbindungsschicht mit besonders
hoher Temperaturbeständigkeit aus. Vorteilhafterweise wird
der Werkstoff unmittelbar vor dem Einfüllen mit einem Härter gemischt.The material for the
Im fünften Verfahrensschritt 50 erstarrt der Werkstoff im Zwischenraum
weitgehend schwundfrei zur Befestigungsschicht 2 und
verbindet so Kern 4 und Mantel 3. Die Zusammensetzung vom Werkstoff
ist so gewählt, dass er temperfrei aushärtet. Diesbezüglich
vorteilhaft ist die Verwendung von einem Epoxid-Harz kombiniert
mit einem Vernetzer, der zumindestens teilweise modifizierte
Polyamine wie Polyamidsamin enthält.In the
Der dritte, vierte und fünfte Verfahrensschritt 30, 40 und 50 lässt sich beim Walzen-Hersteller und/oder beim Mantel- bzw. Kern-Hersteller und/oder beim Mantel- bzw. Kern-Zulieferer und/oder beim Endkunden durchführen. The third, fourth and fifth method steps 30, 40 and 50 can be obtained from the roller manufacturer and / or the jacket or Core manufacturer and / or the jacket or core supplier and / or with the end customer.
Im schematischen Blockdiagramm gemäss Fig. 5 sind die Verfahrensschritte
beim Wechseln eines elastischen Mantels 3 einer
Walze 1 beispielhaft wiedergegeben. Der erste, dritte bis fünfte
Verfahrensschritt 10, 30, 40, 50 entsprechen denjenigen der Beschreibung
der Herstellung einer Walze 1 gemäss Fig. 4, so dass
darauf verwiesen wird und im Folgenden lediglich Unterschiede
zur Herstellung einer Walze 1 erläutert werden.The method steps are in the schematic block diagram according to FIG. 5
when changing an
Im Unterschied zur Herstellung einer Walze 1 erfolgt beim Wechseln
eines elastischen Mantels 3 einer Walze 1 ein sechster Verfahrensschrittt
60, bei dem ein abgenutzter Mantel 3 bis in Befestigungsschicht
2 abgedreht wird. Die Befestigungsschicht 2
muss nicht vollständig abgetragen werden. Dadurch lassen sich
Beschädigungen des Kerns 4 durch das Drehwerkzeug vermeiden.
Vorteilhafterweise ist die Befestigungsschicht 0.5 bis 15 mm
dick, bevorzugt 4 bis 8 mm dick. Die Befestigungsschicht 2 wird
zumindestens teilweise in ihrer Dicke reduziert. Beispielsweise
wird die Befestigungsschicht 2 bis auf die Hälfte ihrer Dicke
abgetragen. Daraufhin wird der Kern 4 mit dieser teilweise dikkenreduzierten
Befestigungsschicht 2 im Hohlraum eines neuen
Mantels 3 positioniert und der Zwischenraum zwischen dem Kern 4
bzw. der dickenreduzierten Befestigungsschicht 2 und Mantel 3
mit einem Werkstoff gefüllt, der zu einer neuen Befestigungsschicht
2 aushärtet.In contrast to the production of a
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