EP1577091A2 - Rotationskörper einer Druckmaschine mit einem Ballen - Google Patents

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EP1577091A2
EP1577091A2 EP05103128A EP05103128A EP1577091A2 EP 1577091 A2 EP1577091 A2 EP 1577091A2 EP 05103128 A EP05103128 A EP 05103128A EP 05103128 A EP05103128 A EP 05103128A EP 1577091 A2 EP1577091 A2 EP 1577091A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotary body
bale
sleeves
channel
rotary
Prior art date
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Granted
Application number
EP05103128A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1577091A3 (de
EP1577091B1 (de
Inventor
Martin Becker
Karl Schäfer
Georg Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koenig and Bauer AG
Original Assignee
Koenig and Bauer AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Koenig and Bauer AG filed Critical Koenig and Bauer AG
Publication of EP1577091A2 publication Critical patent/EP1577091A2/de
Publication of EP1577091A3 publication Critical patent/EP1577091A3/de
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Publication of EP1577091B1 publication Critical patent/EP1577091B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F31/00—Inking arrangements or devices
    • B41F31/002—Heating or cooling of ink or ink rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F13/00—Common details of rotary presses or machines
    • B41F13/08—Cylinders
    • B41F13/22—Means for cooling or heating forme or impression cylinders

Definitions

  • the invention relates to a rotary body of a printing machine with a bale according to the preamble of claim 1.
  • DE 41 19 824 C1 and DE 41 19 825 C1 are as a hollow body trained cylinder of a printing unit known, the cylinder of a one Au ⁇ en endeavor forming one-piece cast body and optionally in addition having an inner one-piece rotationally symmetrical cast body, both Guß stresses example, made of cast steel or gray cast iron and in the case of DE 41 19 824 C1 integrally formed by connecting webs or with each other are welded.
  • a cylinder of a printing unit consisting of a Basic body of gray or plaidmetallguß known, with a preferably hollow trained cylinder core is cast as a stiffening agent in the body.
  • the Cylinder core consists for. B. from a steel tube.
  • Further parallel to the axis of rotation of the Cylinder running reinforcing profiles with a solid or hollow cross-section optionally with non-uniform wall thickness are in a radially outer Area of the main body distributed over the circumference of this area and arranged preferably brought as close to the lateral surface of the body.
  • the Stiffener and all Arm isttechniksprofile are closed at their respective ends and completely surrounded by the casting material of the body.
  • a temperature-controllable impression cylinder is known in his coat over the entire cylinder width has heating chambers, with an axial in a cylinder pin arranged inlet pipe and a coaxial to the feed line guided drain line are turned on in a hot water circuit.
  • a temperature-controlled printing forme cylinder is known, the Inside is completely filled with a liquid, the liquid is a first, outside the printing plate cylinder running through the circuit, wherein a preferably coil-shaped cooling tube, the liquid over the entire Cylinder width penetrates, with a cooling pipe flowing through, to a second Circuit connected cooling medium cools the liquid and thus the cylinder.
  • a temperable printing forme cylinder which in has its inside over the cylinder width extending G tellkernhuntn, the are closed at the end faces of the cylinder body by covers, wherein in each chamber is arranged over the cylinder width extending tube, wherein in a cylindrical pin in an axial bore a sealingly displaceable, with a Rotary feedthrough connected pipe unit for the supply and the discharge of a coolant is introduced, wherein each tube on the equipped with the tube unit end face of the Cylinder is connected via a radial bore with the pipe unit, being fed Coolant flows through the pipes and in the area of the opposite end face of the cylinder pours into the hollow G confusekernsch and from there via a with the Tube unit connected radial bore is derived.
  • EP 0 557 245 A1 is a temperable formed almost full-walled Cylinder for a rotary printing unit known along its axis of rotation a first Line and close under its lateral surface several connected to the first line, in the circumferential direction preferably arranged equidistantly, parallel to the axis of rotation having extending second lines through which a liquid for temperature control of Jacket surface can flow.
  • EP 0 652 104 B1 discloses a temperature-controllable cylinder for a rotary printing unit known, which has a cylinder jacket tube, at the end faces in each case a flange is arranged, wherein in the interior of the cylinder coaxial with its length Separating pipe and an inlet pipe, wherein a cavity between the separation pipe and the cylinder jacket tube forms a cooling chamber, that of a via the supply pipe supplied coolant is flowed through, wherein the line in the separation pipe with the Cooling chamber is connected via connecting holes in one of the flanges.
  • WO 01/26902 A1 and WO 01/26903 A1 are a temperable cylinder for a Rotary printing unit known that a tubular or solid cylinder body which is surrounded by a tubular cylinder outer body, wherein on the Circumference of the cylinder body or in a gap between the cylinder body and the cylinder outer body for temperature control of the lateral surface of a Tempering medium through-flow channel is formed, wherein the channel z. B. as a open gap with an annular clear profile or as one in the axial direction of the Cylinder helical circumferential groove can be formed.
  • DE 40 36 121 A1 discloses a heating and / or cooling roller with a roller body with peripheral to the roller body axial bores for a fluid heat transfer medium known, with tasks according to a uniform temperature profile over the entire roll body to be achieved.
  • An embodiment for solving this problem plans to line the peripheral holes with heat-insulating materials, so that the heat transfer medium per unit length of peripheral bore to the roller delivered amount of heat despite resulting temperature differences of the Heat transfer medium as constant as possible and thus the radius expansion and the Temperature on the roll surface are as even as possible.
  • This will be the Insulating material introduced into the holes such that the insulating material the Changes in diameter continuously. With the thickness of the in the Holes introduced insulation material is thus the heat transfer from Heat transfer medium to the roller body over the length of the holes despite a kept constant along the holes adjusting temperature gradient.
  • DE 629 700 B is a device for moistening the non-printing Placements of planographic printing plates in printing machines, wherein a coolant in an flows through a cooling plate arranged in a plate cylinder, wherein the cooling coil in one an inner part of the plate cylinder except for the cylinder pit enclosing space is arranged in particular under the pressure surface, wherein between the inner part of the plate cylinder and the space with the cooling coil an insulating layer is arranged, wherein the cooling coil with the pressure surface facing outer wall of the room is in metallic contact.
  • DE 103 05 594 A1 is a cylinder of a printing press known, wherein the cylinder is constructed multi-layered and in one embodiment a z. B. has designed as coolant line internal temperature control, wherein the tempering device between a thermal insulation and a substrate support surface, d. H. a preferably thin-walled cylinder jacket, is arranged, wherein the thermal insulation of a dimensionally stable material, for. B. from a Metal foam or ceramic or, if they z. B. is divided into segments, from a Felt or fiber material may exist.
  • DE 103 05 594 A1 expressly relates not on printing forme cylinder, blanket cylinder and inking rollers.
  • the invention is based on the object, a rotational body of a printing press to create a bale.
  • Figs. 1 and 2 show a first embodiment of a rotary body 01 a Press.
  • the rotation body 01 has a bale 02 or a bale 02 with a base body 17, wherein at least the main body 17 made of a cast material consists, wherein the bale 02 and the base body 17 has an axial length L and in his outdoor area, d. H. close to its outer surface 07 at least one cast-in, enclosed by the casting material tubular hollow body 03; 04 and wherein the hollow body 03; 04 over the entire length L of the bale 02 or whose base body 17 extends.
  • the hollow body 03; 04 z. B.
  • the hollow body 03; 04 with his for the Heat exchange relevant contact area A07 tight, d. H. as few as possible Millimeters, preferably less than 20 mm below the lateral surface 07 of the bale 02 to arrange. If along the circumference U of the bale 02 more hollow body 03; 04 are arranged, it is advantageous if adjacent hollow body 03; 04 in opposite directions Tempering medium to be flowed through.
  • the hollow body 03; 04 in the casting-produced rotational body 01 points a small inner diameter D3; D4, wherein the inner diameter D3; D4 preferably less than 25 mm, in particular between 15 mm and 20 mm.
  • One Channel with such a small inner diameter D3; D4 is by casting Inserting a casting core into a bale 02 or base body 17 to be cast difficult to produce, which is why it has been tried, such a channel in the bale 02 or its base body 17 to drill, but over the length L of the bale 02nd or its body 17 expensive and not in the technical implementation is not a problem.
  • a rotational body 01 a tubular hollow body 03; 04, d. H. a formed as a tube hollow body 03; 04, preferably a steel tube, in a mold for the bale 02 or its Insert body 17 and cast around.
  • the tubular hollow body 03; 04 during the casting process for the bale 02 or its base 17 due a soaking due to a temperature effect of the molten Material of the bale 02 or its base body 17 does not soften and deforms, it is necessary, the hollow body 03; 04 in relation to its inner diameter D3; D4 form relatively thick-walled, so that a wall thickness of the hollow body 03; 04 preferably at least one fifth of the inner diameter D3; D4 is.
  • tubular hollow body 03; 04 preferably at least 3 mm, in particular between 5 mm and 6 mm.
  • the tubular hollow body 03; 04 in the mold for the bale 02 or its body 17 are also fixed and stabilized by support elements.
  • the bale 02 or its base body 17 as a hollow cylinder 02 be formed in the annular wall of the tubular hollow body 03; 04 is poured.
  • the rotary body 01 can in the printing machine, in particular a Offset printing machine, as a substrate leading cylinder 01 or as a one Substrate leading roller 01 or as a roller 01 in an inking unit or Dampening unit can be used.
  • the rotary body 01 is a cylinder 01 of a printing unit is formed, this cylinder 01 z. B. as a forme cylinder 01 or as a Be transfer cylinder 01 an offset printing machine designed, this Cylinder 01 in the direction of its circumference U with z.
  • the elevators are mostly as plate-shaped printing plates educated.
  • a transfer cylinder 01 is the elevators preferably on each applied to a support plate rubber blankets.
  • a plate-shaped printing form or a support plate for a rubber blanket consists i. d. R. from a flexible, but otherwise dimensionally stable material, eg. B. from a Aluminum alloy.
  • z. B. be formed as a 9-cylinder satellite printing unit, in which four pairs each consisting of a forme cylinder 01 and a transfer cylinder 01 to a common impression cylinder are arranged, wherein z. B. at least the Form cylinder 01 each have the features of the solution proposed here can.
  • a Form cylinder 01 in its axial direction next to each other with up to six plate-shaped printing plates and along its circumference U either with a plate-shaped printing form or in succession with two plate-shaped printing plates is occupied.
  • Such a forme cylinder 01 rolls on a transfer cylinder 01, the axially z. B.
  • each rubber blanket the full circumference U of the transfer cylinder 01 spans.
  • the rubber blankets thus have i. d. R. the double width and length of the plate-shaped printing plates, which for the forme cylinder 01, with the Transfer cylinder 01 cooperates, can be used.
  • the form cylinder 01 and the transfer cylinder 01 preferably have the same geometric Dimensions with respect to their axial length and their circumference U.
  • a as a cylinder 01 trained rotational body 01 has z.
  • B. a diameter D2 of, for example 140 mm to 420 mm, preferably between 280 mm and 340 mm.
  • the axial length of the Ballens 02 of the cylinder is z. In the range between 500 mm and 2400 mm, preferably between 1200 mm and 1700 mm.
  • a second embodiment of the proposed Rotations stresses 01 a printing machine provide that in the bale 02 of the Rotational body 01 or at least in one of a castable material existing body 17 of the bale 02 at least one body 12 is arranged, wherein the body 12 at least in a section transverse to the axial direction of Rotational body 01 of two in the radial direction of the rotating body 01 spaced, self-contained boundary surfaces A13 '; A13 "is limited both boundary surfaces A13 '; A13 "with her side facing away from the body 12 border on the material of the bale 02 and in one of the boundary surfaces A13 '; A13 "limited interior 13 of the body 12 at least one of the material of Body 12 limited, expanding in the axial direction of the rotating body 01 Channel 14; 16 is formed.
  • the body 12 z. B. as a casting produced by molding, d. H. as a be formed preformed component, wherein the molding in its interior 13 to Forming at least one channel 14; 16 has at least one cavity.
  • the body 12 z. B. be a pressed or continuously cast product.
  • the body 12 is made of a solid material, preferably in this body near its boundary surface 07 of the bale 02 directed boundary surface A13 'a Cavity is formed, wherein the cavity of the material of the body 12 at least is limited in the longitudinal direction.
  • the body 12 is preferably homogeneous and in Direction of the circumference U of the rotating body 01 in one piece or even in several pieces educated.
  • the body 12 is made of a heat-resistant material, for. B. made of a ceramic material or a solidified metal foam.
  • the Heat resistance is required in that the body 12 does not deform when he for producing the rotating body 01 from the molten material of the bale 02 is poured over.
  • simple implementation of the body 12 in the bale 02 of the body of revolution 01 results when at least the bale 02 or whose base body 17 made of a cast material z.
  • metal, ceramic, glass or Plastic is made and the body 12 in the bale 02 or its base body 17th poured in and enclosed by the casting material.
  • the bale 02 preferably filled at least the body 12 is made of cast material surround.
  • the body 12 Since the channel 14; 16 in the interior 13 of the body 12 by a tempering agent can be flowed through to at least a portion of the lateral surface 07 of the bale 02 to tempering, the body 12 is advantageously in the outer area of the bale 02 arranged. If the entire lateral surface 07 of the bale 02 is to be tempered, the body 12 extends with its channel 14; 16 advantageously over the entire Length L of the bale 02. At least the portion of the lateral surface 07 of the bale 02 to temper, the the printing area on the lateral surface 07 of the bale 02 equivalent. As in the first embodiment, the rotary body 01 can turn a a printing substrate leading cylinder 01 or a substrate leading roller 01 be.
  • a further advantageous embodiment of the body 12 is to make it cylindrical to train, d. H. the length of the body 12, preferably the length L of the bale 02 adapt.
  • the body 12 thus preferably has the shape of a hollow cylinder, wherein the space enclosed by him from the material of the bale 02 can be filled.
  • the body 12 preferably encloses the longitudinal axis 06 of the rotational body 01.
  • the channel 14; 16, which extends in the axial direction of the rotating body 01, can similar to the example shown in FIGS. 1 and 2 parallel to the longitudinal axis 06 of the Rotation body 01 or in the outer area of the bale 02 or body 17 also run helically. If in the body 12 a plurality of channels 14; 16 provided are adjacent channels 14; 16 of the tempering in opposite directions be flowed through.
  • a third embodiment of the proposed rotational body 01 a Printing press, Fig. 4.
  • the bale 02 of this body of revolution 01 is at least from a base body 17 having a cylindrical surface 18, wherein on the surface 18 of the base body 17 at least one outer body 19 is applied and the outer body 19 preferably consists of at least one elbow, whose associated center angle ⁇ is less than 360 °, so that the Outer body 19 in particular as a form cylinder 01 or as a Transfer cylinder 01 formed rotational body 01 in its cross section so does not form a closed ring, but has at least one gap 20, the z. B. in connection with a holding device not shown in FIG. 4 for holding can be on the rotary body 01 applied lifts.
  • the outer body 19 As a closed, the main body 17 enclosing and connected to the surface 18 ring be educated.
  • the outer body 19 may be on the surface 18 of the main body 17 and a plurality of outer body 19 may be applied, wherein the Outer body 19 on the surface 18 of the body 17 in the direction of the circumference U of the main body 17 are arranged.
  • each outer body 19 is made a bend, wherein belonging to the elbows center point angle ⁇ i (i is a counting index for the arched pieces) to a maximum of 360 °.
  • two pieces of arch preferably be arranged symmetrically to each other, wherein the center angle ⁇ i (i is a Counting index for the elbows) of each elbow preferably slightly less than 180 ° is.
  • bow pieces of the outer body 19 z. B. in the form of half shells or quarter shells.
  • a gap 20 between individual elbows of the Outer body 19 may have a slot-shaped opening to a z. B. in the main body 17th arranged clamping channel with the aforementioned holding device, wherein the gap 20 a gap width of z. B. less than 3 mm, preferably 1 mm to 2 mm can.
  • the outer body 19 in several parts preferably at least two Elbows with a center angle ⁇ i (i is a count index for the elbows) is formed of at most 180 °, results in the production of the rotating body 01st the advantage that the base body 17 is not inserted accurately into the outer body 19 must, but the elbows by a suitable releasable or preferably non-detachable connection technology, eg. B. by screws or welding, on the Surface 18 of the body 17 can be applied.
  • a suitable releasable or preferably non-detachable connection technology eg. B. by screws or welding
  • the rotational body 01 can also be designed in this way be that its bales 02 at least from a base body 17 with a cylindrical Surface 18 is, wherein in the base body 17 at least one of the surface 18th the body 17 open cavity 21 is provided, with a on the surface 18 of the body 17 applied outer body 19 covers the cavity 21, wherein the outer body 19 consists of a curved piece, the associated Center angle ⁇ is less than 360 °.
  • Bale 02 of the rotating body 01 at least from a base body 17 with a consist cylindrical surface 18, wherein in the main body 17 more for Surface 18 of the body 17 open cavities 21 are provided, wherein on the Surface 18 of the base body 17 in the direction of the circumference U of the base body 17th a plurality of outer body 19 are arranged and on the surface 18 of the Base body 17 applied outer body 19 cover the respective cavities 21.
  • each outer body 19 consists of a piece of sheet, with the zu The midpoint angle .alpha..sub.i (i is a count index for the Bend pieces) to a maximum of 360 °.
  • a rotary body 01 according to the third embodiment namely one consisting of a main body 17 rotating body 01 with a on the Body 17 applied solid, in particular non-compressible trained Outer body 19 of constant radial thickness d19, the outer body 19 on the Surface 18 of the body 17 z. B. glued, welded or screwed be.
  • the outer body 19 can thus permanently or detachably on the surface 18 of the Main body 17 may be attached.
  • a welding process are particularly suitable Electron beam welding or laser beam welding.
  • the rotation body 01 can be designed such that at least the main body 17 - optionally together with integrally formed on the end faces 11 of the bale 02 pin 22; 23 for a storage and a drive of the rotating body 01 - is forged or that at least the outer body 19 is made of a steel.
  • at least the outer body 19 is made of a steel.
  • through the cavity 21, in the main body 17 or in an inner side 24 of the outer body 19 z. B. can be milled, a Temperature control for the temperature control of the lateral surface 07 of the bale 02 flows.
  • the Cavity 21 thus forms a channel 21 for the temperature control, wherein the Cavity 21 in the bale 02 is arranged such that for angled ends of the on Lateral surface 07 of the bale 02 lifts to be arranged access to a in conventionally in the main body 17 arranged clamping channel is not affected becomes.
  • For this access is an axially to the body of rotation 01 extending Slit-shaped opening with a slot width S of less than 3 mm on the lateral surface 07 of the bale 02 sufficient.
  • the main body 17 and the outer body 19 are thus assembled so that they seal the cavity 21.
  • the cavity 21 can axially aligned with the bale 02 or along the length L of the bale 02nd meandering.
  • the rotating body 01 can be a a printing substrate leading cylinder 01 or a substrate leading roller 01 be.
  • a variant of the third embodiment (FIG. 4, but without gap 20 in FIG Outer body 19) relates to a rotary body 01 of a printing press with a bale 02, wherein the bale 02 at least one main body 17 with a cylindrical Surface 18 and the surface 18 of the body 17 completely surrounding Outer body 19, wherein the rotational body 01 is characterized in that the outer body 19 in its inner side 24 at least one to the surface 18 of the Main body 17 has open channel 21.
  • the outer body 19 is located on the Surface 18 of the body 17 preferably on.
  • the outer body 19 and the Main body 17 may, for. B. be brought over each other in a press fit.
  • a self-contained annular outer body 19th can preferably at a location at the outer body 19 no channel 21st is formed, after application and attachment of the Jardinen stresses 19 on the or the Surface 18 of the body 17 z. B. by milling as needed, a gap 20 and an associated clamping channel or even more column 20 and clamping channels in the Rotational body 01 are introduced.
  • the gap 20 does not need over the extend full length L of the bale 02, but can also only one Extend portion of the length L of the bale 02, so that the outer body 19 at least at the end faces 11 of the bale 02 gap-free and coherent remains.
  • the Method is characterized in that on the inside 24 of the outer body 19th or on the surface 18 of the base body 17 at least one web 26 of a is attached by heating liquefiable material that the outer body 19th and the base body 17 are then mounted in coaxial covering by preferably be pushed over each other, that then a between the Main body 17 and the outer body 19 remaining hollow space 27 - namely, where there is no web 26 - with a hardenable casting material is poured out and that finally after curing of the casting material at least the outer body 19 is heated so that the material of the web 26 liquefied and from the intermediate space 27 between the base body 17 and the Outer body 19 is discharged.
  • the material of the web 26 z.
  • B a Be plastic or a wax.
  • the casting material for pouring the Gap 27 between the main body 17 and the outer body 19 is suitable z.
  • a synthetic resin preferably a 2-component resin
  • the z. B. at Room temperature or at a temperature up to 100 ° C sets and cures.
  • One Melting point of the casting material, the z. B. can be at about 350 ° C, must be on each Fall higher than a melting point of the material of the web 26, the z. At 150 ° C can lie. In this way, it is provided that by the in the gap 27 between the main body 17 and the outer body 19 introduced resin of Outer body 19 is firmly connected to the base body 17.
  • the synthetic resin solidifying aluminum foam come into question.
  • the at least one between the base body 17 and the outer body 19th arranged web 26 has preferably been thermally discharged forms the at the former bridge 26 adjoining casting material after its solidification or hardening a guide surface 28 of a channel 29, wherein the in the gap 27th introduced casting material the channel 29 along its guide surface 28 for Body 17 and the outer body 19 seals.
  • the web 26 can over the length L of the bale 02 preferably in its outer area z. B. also helical run.
  • a radial extent of the web 26, d. H. its height h26, can be so big be like the distance a19 between the main body 17 and the outer body 19th ( Figure 6a).
  • the height h26 of the web 26 becomes smaller than the distance a19 formed between the base body 17 and the outer body 19 (Fig. 6b), so that the casting material during the pouring of the intermediate space 27 between the base body 17th and the outer body 19 forms a bottom on the surface 18 of the base body 17.
  • the height h26 of the web 26 corresponds to the height h26 of the channel 29. If the channel 29 formed with the dischargeable web 26 in the operation of the Rotational body 01 is flowed through by a temperature control, forms the Casting material, a thermal insulation layer relative to the base body 17, the is particularly effective when the channel 29 has a bottom relative to the main body 17th having. The tempering is then effective only with respect to the outer body 19.
  • the main body 17 is protected from thermal influences.
  • the casting material is used with it as an insulating material.
  • an insulating material i. H. a synthetic resin to choose whose thermal expansion coefficient that of the material of the Main body 17 and the outer body 19 corresponds as well as possible and adapted is.
  • the outer body 19 and the base body 17 at their Assembly aligned concentrically with each other.
  • At least the bale 02 of the rotation body 01 a base body 17 having a cylindrical surface 18 and a surface 18 the outer body 19 surrounding the main body 17 (FIGS. 6 a and 6 b), wherein a Inner diameter D19 of the outer body 19 is larger than an outer diameter D17 of the main body 17, wherein the rotary body 01 is characterized in that in a gap 27 between the surface 18 of the base body 17 and the Inside 24 of the outer body 19 is a casting material, preferably an insulating material, In particular, a pourable insulating material is introduced and the casting material or the insulating material in the intermediate space 27 at least one channel 29 is formed.
  • the inner diameter D19 of the outer body 19 between 5 mm and 30 mm, in particular 20 mm larger than the outer diameter D17 of Main body 17 and when the outer body 19 concentrically around the main body 17th is arranged.
  • the channel 29 may also preferably in the outdoor area of the Bale 02 spiral helically around the body 17. Similar in the previous embodiments, the channel 29 of a Tempering medium can be flowed through.
  • the outer body 19 as a steel tube executed and the main body 17 is forged.
  • a fifth embodiment sees, as shown in Fig. 7, a rotation body 01st a printing press with a bale 02 before, centric in the bale 02 a preferably through the bale 02 passing shaft 31 with a diameter D31 is arranged, wherein the shaft 31 has a higher resistance to a mechanical stress of the body of revolution 01, preferably a higher one Strength, in particular a higher fatigue, fracture or bending fatigue strength than the Bales 02 and wherein in the shaft 31 at least one leading into the bale 02 Channel 32 is provided.
  • the shaft 31 is made of a material a higher strength than that of a material of the bale 02.
  • the shaft 31 is made Therefore, in particular from a high-strength material with a corresponding Modulus of elasticity in order to have in it a channel 32 with a diameter D32 and with a in the Comparison with the cross-sectional area A31 of the shaft 31 as large a cross-sectional area Provide A32 in the interior of the bale 02, without the strength properties of the entire rotation body 01, such as. B. whose duration, fraction or Biege Playfestmaschine to affect. Since the strength properties in the Application coming material for the bale 02, z. B.
  • a ferrous or aluminum-containing casting material not too high, could be found in a hub of the Ballens 02, which would consist of the same material as the rest of the bale 02, a channel 32nd with a large cross-sectional area A32 to initiate the largest possible Volume flow of a tempering agent not realize, without To impair the strength properties of the rotating body 01.
  • the strength of the Material of the shaft 31 but it should allow that in her a channel 32 with a large Cross-sectional area A32 can be provided.
  • an axial bore with a diameter D32 between 8 mm and 30 mm can be introduced, wherein the diameter D32 about 40% of the diameter D31 of the shaft 31.
  • the cross-sectional area A32 of the channel 32 can be approx 20% or more of the cross-sectional area A31 of the shaft 31 amount.
  • the geometric dimensions of the Wave 32 remain unchanged compared to conventional waves 32, in particular not be increased, but the increased strength of the shaft 32 compensated constant mechanical stress of the body of revolution 01 their Weakening by the introduced channel 32.
  • the channel 32 is at least at one End face 33 of the shaft 31 is formed and extends in the bale 02 z. B. only one Part of the length L of the bale 02.
  • the shaft 31 itself advantageously extends as a homogeneous with respect to their structure and their material and integrally formed Component at least over the length L of the bale 02, this length L - as already mentioned - can reach up to 2400 mm.
  • the shaft 31 at their Ends pin 22; 23 for storage and for connecting a drive for the Form rotational movement of the rotating body 01.
  • Through the channel 32 is a Temper michsstoff for tempering the bale 02 in the bale 02 passed by z. B. a rotary feedthrough to the shaft 31, d. H. in particular to at least one of their Pin 22; 23 is connected. For tempering at least the z. B.
  • the bale 02 has at least a running under the lateral surface 07 channel 29, wherein the channel 29 of the Bale 02 by at least one substantially radially to the bale 02 extending Line, z. B. by a radial bore 34 or by a in Fig. 2 shown Ring groove 37, is connected to the channel 32 of the shaft 31.
  • the bale 02 of a cast material wherein the channel 29th of the bale 02 z. B. enclosed by the casting material of the bale 02 or after one of previously described embodiments of the rotating body 01 is formed. Of the Bale 02 can thus z. B.
  • the shaft 31 z. B. from a preferably alloyed or tempered steel, in particular a high-strength steel with a corresponding modulus of elasticity exists, so that the rotation body 01 of at least two components preferably different material with different strength properties and composed of different melting points.
  • the shaft 31 is z. B. non-positively, cohesively or positively inserted into the bale 02 and with connected to the bale 02 such that formed in the bale 02 and in the shaft 31 Channels 29; 32 a continuous for them flowing tempering Have connection. If the stability of the shaft 31 allows it, the shaft 31 in be poured into the bale 02.
  • the poured bale 02 is in the preferred Execution, however, applied in particular by shrinking onto the shaft 31.
  • Other eligible joining techniques include rolling the shaft 31 in gluing the bale 02 or by molding or introducing suitable means such z. B. by wedges or a tongue and groove connection.
  • a procedure for the production of the rotating body 01 in which centric in the bale 02 a shaft 31 is arranged with a channel 32 of large cross-sectional area A32 and wherein the shaft 31 is inserted into a casting-produced bale 02 after its solidification, the risk of thermal deformation of the shaft 31 or at least of avoided thermal stresses in the shaft 31, the otherwise, especially at slender bodies of revolution 01 with a relatively small diameter D2 and one for it large axial length L, as mentioned above.
  • a method for tempering at least one bale 02 of a rotation body 01 a printing machine wherein at least the bale 02 at least one of a preferably liquid tempering agent with a constant volume flow flowed through the hollow body 03; 04 or channel 14; 16; 21; 29 with a feed 08 and has a flow 09 for the tempering, is given by the fact that a in the Hollow body 03; 04 or channel 14; 16; 21; 29 on a route s between the inlet 08 and the drain 09, wherein the distance s is preferably the length L of the bale 02, but at least the length of the printing area on the lateral surface 07 of the bale 02 corresponds to be exchanged between the bale 02 and the tempering Amount of heat by adjusting a flow velocity v08; v09 of the Tempering agent is kept constant.
  • FIG. 8 is an embodiment of this Hollow body 03; 04 or channels 14; 16; 21; 29 removable.
  • the flow velocity v08; v09 of the Temper istsstoffs be adapted by z. B. a cross-sectional area A09 the hollow body 03; 04 or channels 14; 16; 21; 29 at the end 09 opposite one Cross-sectional area A08 of the hollow body 03; 04 or channels 14; 16; 21; 29 at the inlet 08 is changed.
  • the flow velocity v08; v09 of the tempering agent can be adjusted by a depth t09 of the hollow body 03; 04 or channels 14; 16; 21; 29 at the outlet 09 opposite a depth t08 of the hollow body 03; 04 or Channel 14; 16; 21; 29 is changed at the inlet 08.
  • the flow velocity v08; v09 of the Keep tempering along the route s constant and the contact surface A07, which has the temperature control means to the lateral surface 07 of the bale 02 to change by the geometry of the contact surface A07 or their distance to the lateral surface 07 of the bale 02 is changed.
  • the rotary body 01 of a printing machine a bale 02, wherein at least in the bale 02 at least one of a Tempering medium flowed through hollow body 03; 04 or channel 14; 16; 21; 29 with one Feed 08 and a drain 09 is located for the tempering, wherein a in the Hollow body 03; 04 or channel 14; 16; 21; 29 on a route s between the inlet 08 and the drain 09 between the bale 02 and the tempering means heat to be exchanged by adjusting a flow velocity v08; v09 of the tempering agent is constant.
  • the route corresponds to s advantageously at least the printing area along the length L of the bale 02.
  • the flow rate v08; v09 of the tempering be adaptable by z.
  • Legs Cross-sectional area A09 of the hollow body 03; 04 or channels 14; 16; 21; 29 at the end 09 opposite a cross-sectional area A08 of the hollow body 03; 04 or channels 14; 16; 21; 29 at the inlet 08 changes.
  • the flow velocity v08; v09 of the Temper michsstoffs can be adjusted by a depth t09 of the Hollow body 03; 04 or channels 14; 16; 21; 29 at the outlet 09 opposite a depth t08 the hollow body 03; 04 or channels 14; 16; 21; 29 at the inlet 08 changes.
  • Rotation body 01 changes a directed to the lateral surface 07 of the bale 02 Contact surface A07 of the hollow body 03; 04 or channel 14; 16; 21; 29 flowing through Tempering agent not.
  • the flow velocity v08; v09 of the tempering agent remain constant along the distance s and the contact surface A07, which has the temperature control means to the lateral surface 07 of the bale 02, between the inlet 08 and the outlet 09 in their geometry or in their distance to Outer surface 07 of the bale 02 to be changed.
  • This sixth embodiment of the rotary body 01 is particularly suitable for Embodiments in which the inlet 08 and the outlet 09 of the temperature control are mounted on the same face 11 of the bale 02.
  • the effect of this sixth Embodiment of the rotating body 01 may, for. B. be achieved by that in a hollow body 03; 04 or channel 14; 16; 21; 29 constant cross section a the Cross-section along the distance s introduced in a desired manner changing insert is, with this deposit z. B. may be wedge-shaped. If the deposit for the Hollow body 03; 04 or the channel 14; 16; 21; 29 is formed as a fixed wedge, z. B. as a trained in its cross section in a desired manner rod, in particular Plastic rod, this wedge can cohesively or positively, z. B.
  • the insert is advantageously made of an insulating material, preferably a pourable insulating material, for. B. a synthetic resin, advantageously with interspersed glass hollow bodies, for. B. glass bubbles, the preferably in a casting or injection molding in the hollow body 03; 04 or the channel 14; 16; 21; 29 is introduced and due to its thermal Insulating effect the tempering with respect to the main body 17 of the bale 02 isolated.
  • the insert dresses the hollow body 03; 04 or the channel 14; 16; 21; 29 on the inner wall, d. H. on whose the tempering facing wall at least partially.
  • open to the main body 17 channel 14; 16; 21; 29 covers the z. Tie Channel 14; 16; 21; 29 inserted insert the channel 14; 16; 21; 29 opposite the Base body 17 from.
  • a liner has the advantage that the hollow body 03; 04 or the channel 14; 16; 21; 29 in the bale 02 of the rotating body 01 z.
  • a conventional tube in particular, a steel pipe, or can be realized by a bore or milling and an effect on the flow behavior of the tempering agent in one of the introduction of the hollow body 03; 04 or channel 14; 16; 21; 29 in the bale 02 separate manufacturing step takes place.
  • an insert in the Hollow body 03; 04 or the channel 14; 16; 21; 29 in a simple way a thermal Isolation of Temperianssmittels over the main body 17 reach.
  • FIGS. 9 to 11 another method for producing a Rotational body 01 with a thermally insulated base body 17 and a thereafter produced rotational body 01 explained.
  • About the axial length of the rotating body 01 are preferably a plurality of sleeves 38 preferably the same width z. B.
  • sleeves 38 can also z. B. be made in different widths, so that different widths sleeves to almost any axial length of the Rotation body 01 can be supplemented.
  • a shaft 31 extending through the rotary body 01 is a channel-like one Inlet 08 for introducing the heat transfer medium into the rotating body 01 provided, wherein the heat transfer medium z. B. inside the shaft 31 through the Rotary body 01 through to close to the opposite end face 11 of the Rotation body 01 is passed.
  • a plurality of radial bores 34 is the heat transfer medium from there the frontal openings of the grooves 21 of the axial direction of the rotating body 01 outermost sleeve 38 and fed into the as Grooves 21 trained flow channels 21 initiated, after which the Heat transfer medium, the grooves 21 in the direction of the end face 11 of the rotating body 01, at which the heat transfer medium was introduced into the rotation body 01, flows through.
  • radial bores 34 can at the frontal openings of the grooves 21 emerging in the axial direction of the body of rotation 01 last sleeve 38 Heat transfer medium a channel-like drain 09 for the collected discharge of the Heat transfer medium from the body of rotation 01 are fed.
  • all sleeves 38 are preferably made of a plastic z. In manufactured by injection molding and consist for. B. of a polyamide.
  • the sleeves 38 are made of a thermally insulating material.
  • the formed on the outer surface of the sleeve 38 grooves 21 are preferably at Injection molding of the sleeve 38 is formed. However, the grooves 21 can also at the Outer surface of the sleeve 38 are milled.
  • the Sleeves 38 on the base body 17 preferably by a cohesive connection, z. B. by gluing, fixed and secured. Thereafter, a z. B. as a cylindrical Pipe formed outer body 19 on the juxtaposed sleeves 38 so applied, that the introduced into the sleeves 38 grooves 21 are covered. Between the individual grooves 21 formed webs 39 prevent leakage, in which the Flow channels 21 by flowing heat transfer medium uncontrolled by a groove 21 in an adjacent groove 21 passes.
  • the preferably thin-walled outer body 19th is z. B.
  • Outer body 19 is preferably made of a corrosion-resistant and wear-resistant metallic material.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rotationskörper einer Druckmaschine mit einem Ballen, wobei der Ballen einen Grundkörper und einen dem Grundkörper radial nachgeordneten Außenkörper aufweist, wobei zwischen dem Grundkörper und dem Außenkörper ein thermischer Isolierwerkstoff angeordnet ist, der den Grundkörper zylinderförmig umschließt. Der Isolierwerkstoff ist als eine den Grundkörper in Umfangsrichtung vollständig umschließende zylindrische Hülse ausgebildet, wobei der Rotationskörper als eine Walze in einem Farbwerk ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotationskörper einer Druckmaschine mit einem Ballen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Durch die DE 41 19 824 C1 und die DE 41 19 825 C1 sind ein als Hohlkörper ausgebildeter Zylinder eines Druckwerks bekannt, wobei der Zylinder aus einem einen Auβenkörper bildenden einteiligen Gußkörper besteht und gegebenenfalls zusätzlich einen inneren einteiligen rotationssymmetrischen Gußkörper aufweist, wobei beide Gußkörper beispielsweise aus Stahlguß oder Grauguß bestehen und im Fall der DE 41 19 824 C1 durch verbindende Stege einstückig ausgebildet oder miteinander verschweißt sind.
Durch die DE 42 12 790 A1 ist ein aus Grauguß gebildeter Zylinder eines Druckwerks bekannt, wobei zur Erhöhung der Biegesteifigkeit zentrisch im Zylinder ein axial verlaufender Stahlkern eingegossenen ist, der gleichzeitig als Wellenzapfen aus den Zylinderstirnseiten herausragt, wobei der Graugußzylinder den Stahlkern konzentrisch umschließt und Hohlräume aufweist.
Durch die DE 196 47 067 A1 ist ein Zylinder eines Druckwerks bestehend aus einem Grundkörper aus Grau- oder Leichtmetallguß bekannt, wobei ein vorzugsweise hohl ausgebildeter Zylinderkern als Versteifungsmittel in den Grundkörper eingegossen ist. Der Zylinderkern besteht z. B. aus einem Stahlrohr. Weitere parallel zur Rotationsachse des Zylinders verlaufende Armierungsprofile mit einem Voll- oder Hohlquerschnitt gegebenenfalls mit uneinheitlicher Wandstärke sind in einem radial außen liegenden Bereich des Grundkörpers über den Umfang dieses Bereichs verteilt angeordnet und vorzugsweise möglichst nahe an die Mantelfläche des Grundkörpers herangeführt. Das Versteifungsmittel und alle Armierungsprofile sind an ihren jeweiligen Enden verschlossen und vom Gußwerkstoff des Grundkörpers vollständig umgeben.
Durch die Patentschriften DE 861 642 B und DE 929 830 B sind ein temperierbarer Doppelmantelzylinder bekannt, bei dem ein Heiz- oder Kühlmedium, vorzugsweise Luft, in schraubenlinienförmigen Lauf innerhalb des Zylinderdoppelmantels hindurchgeführt wird, wobei der Innenzylinder und der Außenzylinder koaxial in einem radialen Abstand von etwa 10 bis 20 mm voneinander angeordnet sind.
Durch die DE 20 55 584 A ist ein temperierbarer Gegendruckzylinder bekannt, der in seinem Mantel über die gesamte Zylinderbreite Heizräume aufweist, die mit einer axial in einem Zylinderzapfen angeordneten Zulaufleitung und einer zur Zulaufleitung koaxial geführten Ablaufleitung in einen Warmwasserkreislauf eingeschaltet sind.
Durch die DE 37 26 820 A1 ist ein temperierbarer Druckformzylinder bekannt, dessen Inneres vollständig mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, wobei die Flüssigkeit einen ersten, außerhalb des Druckformzylinders verlaufenden Kreislauf durchläuft, wobei ein vorzugsweise spulenförmig ausgebildetes Kühlrohr die Flüssigkeit über die gesamte Zylinderbreite durchdringt, wobei ein das Kühlrohr durchströmendes, an einen zweiten Kreislauf angeschlossenes Kühlmedium die Flüssigkeit und damit den Zylinder kühlt.
Durch die DE 93 06 176 U1 ist ein durch eine Einleitung von Wasserdampf temperierbarer zylindrischer Rotationskörper für Druckmaschinen bekannt, bei dem nahe unter dessen Mantelfläche längs des Rotationskörpers verlaufende Bohrungen bzw. Leitungen angeordnet sind, wobei die Bohrungen bzw. Leitungen einen von der Axialparallelität abweichenden Verlauf und damit ein Gefälle z. B. zur Mitte des Rotationskörpers aufweisen können.
Durch die DE 195 10 797 A1 ist ein temperierbarer zylindrischer Rotationskörper für Druckmaschinen bekannt, bei dem der gesamte Innenraum in nur einem Kreislauf von einem Kühlmittel durchströmt wird und der einseitig mit einer in einem Zylinderzapfen angeordneten und mit einer Drehdurchführung verbundenen Kühlmittelzuführung und Kühlmittelabführung ausgestattet ist.
Durch die DE 199 57 943 A1 ist ein temperierbarer Druckformzylinder bekannt, der in seinem Inneren sich über die Zylinderbreite erstreckende Gießkernkammern aufweist, die an den Stirnseiten des Zylinderkörpers durch Abdeckungen verschlossen sind, wobei in jeder Kammer ein sich über die Zylinderbreite erstreckendes Rohr angeordnet ist, wobei in einem Zylinderzapfen in einer Axialbohrung eine abdichtend verschiebbare, mit einer Drehdurchführung verbundene Rohreinheit für die Zufuhr und die Abfuhr eines Kühlmittels eingebracht ist, wobei jedes Rohr an der mit der Rohreinheit ausgestatteten Stirnseite des Zylinders über eine Radialbohrung mit der Rohreinheit verbunden ist, wobei zugeführtes Kühlmittel die Rohre durchströmt und sich im Bereich der gegenüberliegenden Stirnseite des Zylinders in die hohlen Gießkernkammern ergießt und von dort über eine mit der Rohreinheit verbundene Radialbohrung abgeleitet wird.
Durch die EP 0 557 245 A1 ist ein temperierbarer annähernd vollwandig ausgebildeter Zylinder für ein Rotationsdruckwerk bekannt, der entlang seiner Drehachse eine erste Leitung und dicht unter seiner Mantelfläche mehrere mit der ersten Leitung verbundene, in Umfangsrichtung vorzugsweise äquidistant angeordnete, parallel zur Drehachse verlaufende zweite Leitungen aufweist, durch die eine Flüssigkeit zur Temperierung der Mantelfläche strömen kann.
Durch die EP 0 652 104 B1 ist ein temperierbarer Zylinder für ein Rotationsdruckwerk bekannt, der ein Zylindermantelrohr aufweist, an dessen Stirnseiten jeweils ein Flansch angeordnet ist, wobei sich im Inneren des Zylinders koaxial zu dessen Länge ein Trennrohr und ein Zuflußrohr erstrecken, wobei ein Hohlraum zwischen dem Trennrohr und dem Zylindermantelrohr eine Kühlkammer bildet, die von einem über das Zuflußrohr zugeführten Kühlmittel durchströmt wird, wobei die Leitung im Trennrohr mit der Kühlkammer über Verbindungsbohrungen in einem der Flansche verbunden ist.
Durch die WO 01/26902 A1 und WO 01/26903 A1 sind ein temperierbarer Zylinder für ein Rotationsdruckwerk bekannt, der einen rohrförmigen oder massiven Zylindergrundkörper aufweist, der von einem rohrförmigen Zylinderaußenkörper umgeben ist, wobei auf dem Umfang des Zylindergrundkörpers oder in einem Spalt zwischen dem Zylindergrundkörper und dem Zylinderaußenkörper zur Temperierung der Mantelfläche ein von einem Temperiermedium durchströmbarer Kanal ausgebildet ist, wobei der Kanal z. B. als ein offener Spalt mit einem ringförmigen lichten Profil oder als eine in axialer Richtung des Zylinders schraubenlinienförmig umlaufende Nut ausgebildet sein kann.
Durch die DE 40 36 121 A1 ist eine Heiz- und /oder Kühlwalze mit einem Walzenkörper mit peripheren zum Walzenkörper axialen Bohrungen für ein fluides Wärmeträgermedium bekannt, wobei aufgabengemäß ein möglichst gleichmäßiges Temperaturprofil über den gesamten Walzenkörper erzielt werden soll. Eine Ausführung zur Lösung dieser Aufgabe sieht vor, die peripheren Bohrungen mit wärmedämmenden Materialien auszukleiden, sodass die vom Wärmeträgermedium pro Längeneinheit peripherer Bohrung an die Walze abgegebene Wärmemenge trotz sich ergebender Temperaturunterschiede des Wärmeträgermediums möglichst konstant und damit die Radiusausdehnung und die Temperatur an der Walzenoberfläche möglichst gleichmäßig sind. Dazu wird das Isoliermaterial derart in die Bohrungen eingebracht, dass das Isoliermaterial die Bohrungen fortlaufend in ihrem Durchmesser verändert. Mit der Dicke des in den Bohrungen eingebrachten Isoliermaterials wird somit der Wärmeübergang vom Wärmeträgermedium zum Walzenkörper über die Länge der Bohrungen trotz eines sich entlang der Bohrungen einstellenden Temperaturgefälles konstant gehalten.
Durch die DE 629 700 B ist eine Vorrichtung zum Anfeuchten der nicht druckenden Stellen von Flachdruckplatten in Druckmaschinen bekannt, wobei ein Kühlmittel eine in einem Plattenzylinder angeordnete Kühlschlange durchströmt, wobei die Kühlschlange in einem einen inneren Teil des Plattenzylinders mit Ausnahme der Zylindergrube umschließenden Raum insbesondere unter der Druckfläche angeordnet ist, wobei zwischen dem inneren Teil des Plattenzylinders und dem Raum mit der Kühlschlange eine Isolierschicht angeordnet ist, wobei die Kühlschlange mit der der Druckfläche zugewandten Außenwand des Raumes in metallischer Berührung steht.
Durch die nachveröffentlichte DE 103 05 594 A1 ist ein Zylinder einer Druckmaschine bekannt, wobei der Zylinder mehrschichtig aufgebaut ist und in einer Ausführungsform eine z. B. als Kühlflüssigkeitsleitung ausgebildete interne Temperiereinrichtung aufweist, wobei die Temperiereinrichtung zwischen einer Thermoisolation und einer Bedruckstoff-Auflagefläche, d. h. einem vorzugsweise dünnwandigem Zylindermantel, angeordnet ist, wobei die Thermoisolation aus einem formstabilen Material, z. B. aus einem Metallschaum oder aus Keramik oder, falls sie z. B. in Segmente unterteilt ist, aus einem Filz- oder Fasermaterial bestehen kann. Die DE 103 05 594 A1 bezieht sich ausdrücklich nicht auf Druckformzylinder, Gummituchzylinder und Farbwerkswalzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotationskörper einer Druckmaschine mit einem Ballen zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass bei einem Zylinder oder einer Walze mit einem Ballen mit einem Grundkörper und mit einem diesem radial nachgeordneten, diesen zumindest teilweise abdeckenden Außenkörper der Grundkörper und der Auβenkörper voneinander thermisch isoliert sind, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn im Ballen mindestens ein von einem Temperierungsmittel durchströmter Kanal angeordnet ist und eine schnell reagierende sowie möglichst gleichmäßige Temperierung der Mantelfläche des Ballens zu erzielen ist. Mit der vorgeschlagenen Lösung kann somit der Wirkungsgrad des Wärmeaustausches zwischen dem Temperierungsmittel und dem Außenkörper bzw. der Mantelfläche der Ballens erhöht werden. Ferner ist die thermische Isolierung z. B. gießtechnisch auf einfache Weise herstellbar. Auch ist der Ballen insgesamt einfach und kostengünstig herstellbar. Durch fakultativ vorgeschlagene geometrische Ausgestaltungen der Kanäle ist es möglich, die Wirkung des Temperierungsmittels während des Durchströmens durch den Ballen annähernd konstant zu halten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen - in den Fig. 1 bis 7 jeweils in einem Längsschnitt und in einem Querschnitt:
Fig. 1
einen Rotationskörper einer Druckmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform mit axial verlaufenden Hohlkörpern;
Fig. 2
einen Rotationskörper einer Druckmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform mit einem in einer Schraubenlinie verlaufenden Hohlkörper;
Fig. 3
einen Rotationskörper einer Druckmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einem im Ballen umgossenen, einen Kanal führenden Körper;
Fig. 4
einen Rotationskörper einer Druckmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform mit einem Grundkörper und einem darauf aufgebrachten massiven Außenkörper, wobei in den Außenkörper zum Grundkörper offene Hohlräume eingebracht sind;
Fig. 5
einen Rotationskörper einer Druckmaschine gemäß einer Variante einer dritten Ausführungsform mit einem Grundkörper und einem darauf aufgebrachten massiven Außenkörper, wobei in den Grundkörper vom Außenkörper abgedeckte Hohlräume eingebracht sind;
Fig. 6a
einen Rotationskörper einer Druckmaschine gemäß einer vierten Ausführungsform mit einem in einem Zwischenraum zwischen einem Grundkörper und einem Außenkörper ausgebildeten Kanal;
Fig. 6b
einen Rotationskörper einer Druckmaschine gemäß einer vierten Ausführungsform mit einem in einem Zwischenraum zwischen einem Grundkörper und einem Außenkörper ausgebildeten Kanal;
Fig. 7
einen Rotationskörper einer Druckmaschine gemäß einer fünften Ausführungsform mit einer in den Ballen eingebrachten hochfesten Welle;
Fig. 8
eine Ausgestaltung eines Hohlkörpers oder Kanals eines Rotationskörpers mit einer temperierten Mantelfläche, wobei der Wärmeaustausch zwischen der Mantelfläche und dem Temperierungsmittel konstant ist;
Fig. 9
einen Längsschnitt eines Rotationskörpers mit einem Grundkörper und einem Außenkörper und einer zwischen dem Grundkörper und dem Außenkörper angeordneten, Strömungskanäle aufweisenden Hülse;
Fig. 10
einen Querschnitt des in der Fig. 9 dargestellten Rotationskörpers;
Fig. 11
eine perspektivische Darstellung der zwischen dem Grundkörper und dem Außenkörper angeordneten, Strömungskanäle aufweisenden Hülse.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform eines Rotationskörpers 01 einer Druckmaschine. Der Rotationskörper 01 weist einen Ballen 02 oder einen Ballen 02 mit einem Grundkörper 17 auf, wobei zumindest der Grundkörper 17 aus einem Gußwerkstoff besteht, wobei der Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 eine axiale Länge L und in seinem Außenbereich, d. h. dicht unter seiner Mantelfläche 07 mindestens einen eingegossenen, vom Gußwerkstoff umschlossenen rohrförmigen Hohlkörper 03; 04 aufweist und wobei sich der Hohlkörper 03; 04 über die gesamte Länge L des Ballens 02 bzw. dessen Grundkörper 17 erstreckt. Gemäß der Fig. 1 kann sich der Hohlkörper 03; 04 z. B. parallel zu einer Längsachse 06 des Rotationskörpers 01 erstrecken oder - wie in der Fig. 2 gezeigt - den Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 in dessen Auβenbereich von einer zur gegenüberliegenden Stirnseite 11 in einer Schraubenlinie durchlaufen. Im Längsschnitt der Fig. 2 ist der schraubenlinienförmige Verlauf des Hohlkörpers 03 zum besseren Verständnis der Darstellung strichpunktiert eingezeichnet. Ungeachtet seines Verlaufs bildet der Hohlkörper 03; 04 einen Kanal, der von einem Temperierungsmittel, d. h. einem Strömungsmittel zum Temperieren zumindest der Mantelfläche 07 des Ballens 02 durchströmbar ist, wobei das Temperierungsmittel vorzugsweise ein flüssiges Wärmeträgermedium wie z. B. Wasser oder ein Öl ist.
Zur Einleitung und Ausleitung des Strömungsmittels in bzw. aus dem Ballen 02 ist der Hohlkörper 03 mit Leitungen 08; 09 verbindbar, die stirnseitig z. B. an den Ballen 02 angebracht oder dort in einem Flansch 36 in Form einer Ringnut 37 eingebracht sein können (Fig. 2). Auch im Fall mehrerer im Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 angeordneter Hohlkörper 03; 04 können diese und die mit ihnen verbundenen Leitungen 08; 09 an einer der Stirnseiten 11 des Ballens 02 vorteilhafterweise einen gemeinsamen Anschluss aufweisen.
Für eine gute Temperierung ist es vorteilhaft, den Hohlkörper 03; 04 mit seiner für den Wärmeaustausch relevanten Kontaktfläche A07 dicht, d. h. möglichst nur wenige Millimeter, vorzugsweise weniger als 20 mm unter der Mantelfläche 07 des Ballens 02 anzuordnen. Sofern entlang des Umfangs U des Ballens 02 mehrere Hohlkörper 03; 04 angeordnet sind, ist es vorteilhaft, wenn benachbarte Hohlkörper 03; 04 gegenläufig vom Temperierungsmittel durchströmt werden. Wenn im Außenbereich des Ballens 02 bzw. dessen Grundkörper 17 mehrere Hohlkörper 03; 04 vorgesehen sind, ist es vorteilhaft, alle Hohlkörper 03; 04 im selben radialen Abstand a3; a4 von der Längsachse 06 des Rotationskörpers 01 sowie in Richtung des Umfangs U des Ballens 02 äquidistant anzuordnen, damit eine möglichst gleichmäßige Temperierung der Mantelfläche 07 des Ballens 02 erreicht werden kann.
Der Hohlkörper 03; 04 in dem gießtechnisch hergestellten Rotationskörpers 01 weist einen geringen Innendurchmesser D3; D4 auf, wobei der Innendurchmesser D3; D4 vorzugsweise weniger als 25 mm, insbesondere zwischen 15 mm und 20 mm beträgt. Ein Kanal mit solch einem geringen Innendurchmesser D3; D4 ist gießtechnisch durch Einlegen eines Gußkerns in einen zu gießenden Ballen 02 bzw. Grundkörper 17 schwerlich herstellbar, weshalb versucht worden ist, einen derartigen Kanal in den Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 zu bohren, was jedoch über die Länge L des Ballens 02 bzw. dessen Grundkörper 17 teuer und in der technischen Durchführung nicht unproblematisch ist.
Daher wird mit der ersten Ausführungsform eines Rotationskörpers 01 vorgeschlagen, einen rohrförmigen Hohlkörper 03; 04, d. h. einen als ein Rohr ausgebildeten Hohlkörper 03; 04, vorzugsweise ein Stahlrohr, in eine Gußform für den Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 einzulegen und zu umgießen. Damit der rohrförmige Hohlkörper 03; 04 während des Gießvorgangs für den Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 aufgrund einer Durchwärmung infolge einer Temperatureinwirkung durch den erschmolzenen Werkstoff des Ballens 02 bzw. dessen Grundkörper 17 nicht erweicht und sich verformt, ist es notwendig, den Hohlkörper 03; 04 im Verhältnis zu seinem Innendurchmesser D3; D4 vergleichsweise dickwandig auszubilden, sodass eine Wandstärke des Hohlkörpers 03; 04 vorzugsweise mindestens ein Fünftel des Innendurchmesser D3; D4 beträgt. So beträgt eine geeignete Wandstärke des rohrförmigen Hohlkörpers 03; 04 vorzugsweise mindestens 3 mm, insbesondere zwischen 5 mm und 6 mm. Überdies kann der rohrförmige Hohlkörper 03; 04 in der Gußform für den Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 auch durch Stützelemente fixiert und stabilisiert werden.
Gemäß der Fig. 2 kann der Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 als ein Hohlzylinder 02 ausgebildet sein, in dessen ringförmiger Wandung der rohrförmige Hohlkörper 03; 04 eingegossen ist. Der Rotationskörper 01 kann in der Druckmaschine, insbesondere einer Offsetdruckmaschine, als ein einen Bedruckstoff führender Zylinder 01 oder als eine einen Bedruckstoff führende Walze 01 oder als eine Walze 01 in einem Farbwerk oder Feuchtwerk verwendet werden.
Wenn der Rotationskörper 01 beispielsweise als ein Zylinder 01 eines Druckwerks ausgebildet ist, kann dieser Zylinder 01 z. B. als ein Formzylinder 01 oder als ein Übertragungszylinder 01 einer Offsetdruckmaschine ausgestaltet sein, wobei dieser Zylinder 01 in Richtung seines Umfangs U mit z. B. einem Aufzug oder zwei Aufzügen und axial, d. h. seiner Länge nach mit z. B. bis zu sechs Aufzügen belegt sein kann. Bei einem Formzylinder 01 sind die Aufzüge zumeist als plattenförmige Druckformen ausgebildet. Bei einem Übertragungszylinder 01 handelt es sich bei den Aufzügen vorzugsweise um jeweils auf einer Trägerplatte aufgebrachte Gummidrucktücher. Eine plattenförmige Druckform bzw. eine Trägerplatte für ein Gummidrucktuch besteht i. d. R. aus einem biegsamen, aber ansonsten formstabilen Material, z. B. aus einer Aluminiumlegierung.
Das Druckwerk, in dem der zuvor beschriebene Zylinder 01 zum Einsatz kommt, kann z. B. als eine 9-Zylinder-Satelliten-Druckeinheit ausgebildet sein, bei dem vier Paare jeweils bestehend aus einem Formzylinder 01 und einem Übertragungszylinder 01 um einen gemeinsamen Gegendruckzylinder angeordnet sind, wobei z. B. zumindest die Formzylinder 01 jeweils die Merkmale der hier vorgeschlagenen Lösung aufweisen können. Gerade für den Zeitungsdruck sind Anordnungen günstig, bei denen ein Formzylinder 01 in seiner axialen Richtung nebeneinander mit bis zu sechs plattenförmigen Druckformen und entlang seines Umfangs U entweder mit einer plattenförmigen Druckform oder hintereinander mit zwei plattenförmigen Druckformen belegt ist. Ein solcher Formzylinder 01 rollt auf einem Übertragungszylinder 01 ab, der axial z. B. mit bis zu drei nebeneinander angeordneten Gummidrucktüchern belegt ist, wobei jedes Gummidrucktuch den vollen Umfang U des Übertragungszylinders 01 umspannt. Die Gummidrucktücher weisen damit i. d. R. die doppelte Breite und Länge der plattenförmigen Druckformen auf, die für den Formzylinder 01, der mit dem Übertragungszylinder 01 zusammenwirkt, verwendet werden. Der Formzylinder 01 und der Übertragungszylinder 01 haben hierbei vorzugsweise dieselben geometrischen Abmessungen bezüglich ihrer axialen Länge und ihres Umfangs U. Ein als Zylinder 01 ausgebildeter Rotationskörper 01 hat z. B. einen Durchmesser D2 von beispielsweise 140 mm bis 420 mm, vorzugsweise zwischen 280 mm und 340 mm. Die axiale Länge des Ballens 02 des Zylinders liegt z. B. im Bereich zwischen 500 mm und 2400 mm, vorzugsweise zwischen 1200 mm und 1700 mm.
Die hier gegebenen Erläuterungen zur Gestaltung und zum Einsatz des vorgeschlagenen Rotationskörpers 01 sollen in entsprechender Weise auch für nachstehend beschriebene Ausführungsformen gelten.
Wie in der Fig. 3 dargestellt, kann eine zweite Ausführungsform des vorgeschlagenen Rotationskörpers 01 einer Druckmaschine vorsehen, dass im Ballen 02 des Rotationskörpers 01 oder zumindest in einem aus einem gießbaren Werkstoff bestehenden Grundkörper 17 des Ballens 02 mindestens ein Körper 12 angeordnet ist, wobei der Körper 12 mindestens in einem Schnitt quer zur axialen Richtung des Rotationskörpers 01 von zwei in radialer Richtung des Rotationskörpers 01 beabstandeten, in sich geschlossenen Begrenzungsflächen A13'; A13" begrenzt ist, wobei beide Begrenzungsflächen A13'; A13" mit ihrer vom Körper 12 abgewandten Seite an den Werkstoff des Ballens 02 grenzen und in einem von den Begrenzungsflächen A13'; A13" begrenzten Inneren 13 des Körpers 12 mindestens ein vom Werkstoff des Körpers 12 begrenzter, sich in axialer Richtung des Rotationskörpers 01 ausdehnender Kanal 14; 16 ausgebildet ist.
Dabei kann der Körper 12 z. B. als ein gießtechnisch hergestelltes Formteil, d. h. als ein vorgeformtes Bauteil ausgebildet sein, wobei das Formteil in seinem Inneren 13 zur Ausbildung mindestens eines Kanals 14; 16 mindestens einen Hohlraum aufweist. Alternativ kann der Körper 12 z. B. ein gepresstes oder stranggegossenes Erzeugnis sein. Der Körper 12 besteht aus einem festen Werkstoff, wobei in diesem Körper vorzugsweise nahe seiner zur Mantelfläche 07 des Ballens 02 gerichteten Begrenzungsfläche A13' ein Hohlraum ausgebildet ist, wobei der Hohlraum vom Werkstoff des Körpers 12 zumindest in dessen Längsrichtung begrenzt ist. Der Körper 12 ist vorzugsweise homogen und in Richtung des Umfangs U des Rotationskörpers 01 einstückig oder auch mehrstückig ausgebildet.
Vorteilhafterweise besteht der Körper 12 aus einem wärmebeständigen Werkstoff, z. B. aus einem keramischen Werkstoff oder einem verfestigten Metallschaum. Die Wärmebeständigkeit ist insofern erforderlich, dass sich der Körper 12 nicht verformt, wenn er zur Herstellung des Rotationskörpers 01 vom erschmolzenen Werkstoff des Ballens 02 umgossen wird. Denn eine fertigungstechnisch einfache Implementierung des Körpers 12 in den Ballen 02 des Rotationskörpers 01 ergibt sich, wenn zumindest der Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 aus einem Gußwerkstoff z. B. aus Metall, Keramik, Glas oder Kunststoff besteht und der Körper 12 im Ballen 02 bzw. dessen Grundkörper 17 eingegossen und vom Gußwerkstoff umschlossen wird. Für diesen Zweck kann der Körper 12 im Fertigungsprozess des Rotationskörpers 01 in die Gußform zum Guß des Ballens 02 vorzugsweise im Außenbereich des Ballens 02 eingelegt, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Stützelementen fixiert und eingegossen werden, sodass der Körper 12 vom Gußwerkstoff des Ballens 02 vollständig eingefasst ist. Bei einer ringförmigen Ausgestaltung des Körpers 12 ist der von ihm umschlossene Raum vom Gußwerkstoff des Ballens 02 vorzugsweise ausgefüllt, zumindest ist der Körper 12 vom Gußwerkstoff umgeben.
Da der Kanal 14; 16 im Inneren 13 des Körpers 12 von einem Temperierungsmittel durchströmbar ist, um zumindest einen Teilbereich der Mantelfläche 07 des Ballens 02 zu temperieren, wird der Körper 12 vorteilhafterweise im Außenbereich des Ballens 02 angeordnet. Wenn die gesamte Mantelfläche 07 des Ballens 02 zu temperieren ist, erstreckt sich der Körper 12 mit seinem Kanal 14; 16 vorteilhafterweise über die gesamte Länge L des Ballens 02. Zumindest ist der Teilbereich der Mantelfläche 07 des Ballens 02 zu temperieren, der dem druckenden Bereich auf der Mantelfläche 07 des Ballens 02 entspricht. Wie im ersten Ausführungsbeispiel kann der Rotationskörper 01 wiederum ein einen Bedruckstoff führender Zylinder 01 oder eine einen Bedruckstoff führende Walze 01 sein.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Körpers 12 besteht darin, ihn zylinderförmig auszubilden, d. h. die Länge des Körpers 12 vorzugsweise der Länge L des Ballens 02 anzupassen. Der Körper 12 hat somit vorzugsweise die Gestalt eines Hohlzylinders, wobei der von ihm umschlossene Raum vom Werkstoff des Ballens 02 ausfüllbar ist. Dabei umschließt der Körper 12 vorzugsweise die Längsachse 06 des Rotationskörpers 01. Der Kanal 14; 16, der sich axialer Richtung des Rotationskörpers 01 erstreckt, kann ähnlich dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Beispiel parallel zur Längsachse 06 des Rotationskörpers 01 oder im Auβenbereich des Ballens 02 bzw. Grundkörpers 17 auch schraubenlinienförmig verlaufen. Sofern im Körper 12 mehrere Kanäle 14; 16 vorgesehen sind, können benachbarte Kanäle 14; 16 von dem Temperierungsmittel gegenläufig durchströmt werden.
Eine dritte Ausführungsform für den vorgeschlagenen Rotationskörper 01 einer Druckmaschine zeigt die Fig. 4. Der Ballen 02 dieses Rotationskörpers 01 besteht zumindest aus einem Grundkörper 17 mit einer zylindrischen Oberfläche 18, wobei auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 mindestens ein Außenkörper 19 aufgebracht ist und der Außenkörper 19 vorzugsweise aus mindestens einem Bogenstück besteht, dessen zugehöriger Mittelpunktswinkel α weniger als 360° beträgt, sodass der Außenkörper 19 insbesondere bei einem als ein Formzylinder 01 oder als ein Übertragungszylinder 01 ausgebildeten Rotationskörper 01 in seinem Querschnitt also keinen geschlossenen Ring bildet, sondern mindestens einen Spalt 20 aufweist, der z. B. in Verbindung zu einer in der Fig. 4 nicht dargestellten Haltevorrichtung zum Halten von auf dem Rotationskörper 01 aufgebrachten Aufzügen stehen kann. Bei nicht mit einem Aufzug zu belegenden Walzen kann der Außenkörper 19 hingegen als ein geschlossener, den Grundkörper 17 umschließender und mit dessen Oberfläche 18 verbundener Ring ausgebildet sein. Alternativ zu der vorgenannten Ausführung können auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 auch mehrere Außenkörper 19 aufgebracht sein, wobei die Außenkörper 19 auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 in Richtung des Umfangs U des Grundkörpers 17 angeordnet sind. Im letzteren Fall besteht jeder Außenkörper 19 aus einem Bogenstück, wobei sich die zu den Bogenstücken gehörenden Mittelpunktswinkel αi (i ist ein Zählindex für die Bogenstücke) zu höchstens 360° ergänzen. Insbesondere können am Umfang U des Grundkörpers 17 zwei Bogenstücke vorzugsweise symmetrisch zueinander angeordnet sein, wobei der Mittelpunktswinkel αi (i ist ein Zählindex für die Bogenstücke) jeden Bogenstücks vorzugsweise etwas weniger als 180° beträgt. So können Bogenstücke des Außenkörpers 19 z. B. in Form von Halbschalen oder Viertelschalen vorgesehen sein. Ein Spalt 20 zwischen einzelnen Bogenstücken des Außenkörpers 19 kann eine schlitzförmige Öffnung zu einem z. B. im Grundkörper 17 angeordneten Spannkanal mit der zuvor erwähnten Haltevorrichtung sein, wobei der Spalt 20 eine Spaltweite von z. B. weniger als 3 mm, vorzugsweise 1 mm bis 2 mm aufweisen kann. In beiden Fällen der zuletzt genannten Ausführungsform (Fig. 4) ist im Außenkörper 19 mindestens ein Hohlraum 21 vorgesehen, wobei der Hohlraum 21 zur Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 offen ist. Der Außenkörper 19 bildet den äußeren Bestandteil des Ballens 02, wobei die die Mantelfläche des Ballens 02 bildende Außenfläche des Außenkörpers 19 mit einem oder mehreren Aufzügen belegbar ist, wobei der Aufzug oder die Aufzüge jeweils mit der im Ballen 02, insbesondere in dessen Grundkörper 17 in einem Spannkanal angeordneten Haltevorrichtung auf dem Rotationskörper 01 gehalten werden. Wenn der Außenkörper 19 mehrteilig, vorzugsweise aus mindestens zwei Bogenstücken mit einem Mittelpunktswinkel αi (i ist ein Zählindex für die Bogenstücke) von höchstens 180° ausgebildet ist, ergibt sich in der Herstellung des Rotationskörpers 01 der Vorteil, dass der Grundkörper 17 nicht in den Außenkörper 19 passgenau eingefügt werden muss, sondern die Bogenstücke durch eine geeignete lösbare oder vorzugsweise nicht lösbare Verbindungstechnik, z. B. durch Schrauben oder Schweißen, auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 aufgebracht werden können.
Der Rotationskörper 01 kann - wie aus Fig. 5 ersichtlich - jedoch auch derart gestaltet sein, dass dessen Ballen 02 zumindest aus einem Grundkörper 17 mit einer zylindrischen Oberfläche 18 besteht, wobei in dem Grundkörper 17 mindestens ein zur Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 offener Hohlraum 21 vorgesehen ist, wobei ein auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 aufgebrachter Außenkörper 19 den Hohlraum 21 abdeckt, wobei der Außenkörper 19 aus einem Bogenstück besteht, dessen zugehöriger Mittelpunktswinkel α weniger als 360° beträgt. Alternativ kann bei dieser Variante der Ballen 02 des Rotationskörpers 01 zumindest aus einem Grundkörper 17 mit einer zylindrischen Oberfläche 18 bestehen, wobei in dem Grundkörper 17 mehrere zur Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 offene Hohlräume 21 vorgesehen sind, wobei auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 in Richtung des Umfangs U des Grundkörpers 17 mehrere Außenkörper 19 angeordnet sind und die auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 aufgebrachten Außenkörper 19 die jeweiligen Hohlräume 21 abdecken. Im letzteren Fall besteht jeder Außenkörper 19 aus einem Bogenstück, wobei sich die zu den Bogenstücken gehörenden Mittelpunktswinkel αi (i ist ein Zählindex für die Bogenstücke) zu höchstens 360 ° ergänzen.
Bei einem Rotationskörper 01 gemäß der dritten Ausführungsform (Fig. 4 und 5), nämlich einem aus einem Grundkörper 17 bestehenden Rotationskörper 01 mit einem auf dem Grundkörper 17 aufgebrachten massiven, insbesondere nicht kompressibel ausgebildeten Außenkörper 19 konstanter radialer Dicke d19 kann der Außenkörper 19 auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 z. B. aufgeklebt, angeschweißt oder angeschraubt sein. Der Außenkörper 19 kann demnach dauerhaft oder lösbar auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 angebracht sein. Als Schweißverfahren eignen sich insbesondere Elektronenstrahlschweißverfahren oder Laserstrahlschweißverfahren. Dabei kann es zur Befestigung des Außenkörpers 19 auf dem Grundkörper 17 ausreichend sein, wenn der Außenkörper 19 nur an den Stirnseiten 11 des Ballens 02 in der genannten Weise mit der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden wird, sodass sich z. B. eine Schweißnaht nicht über die gesamte Länge L des Rotationskörpers 01 erstrecken muss, sondern z. B. nur punktuell oder in mehreren voneinander beabstandeten kurzen Abschnitten von nur wenigen Millimetern Länge ausgebildet ist. Die durchgeschweißten Abschnitte können z. B. 5 mm bis 25 mm, vorzugsweise etwa 10 mm lang sein und sich in Abständen von 20 mm bis 50 mm, vorzugsweise in 30 mm bis 40 mm in axialer Richtung des Rotationskörpers 01 wiederholen.
Der Rotationskörper 01 kann derart gestaltet sein, dass zumindest der Grundkörper 17 - gegebenenfalls zusammen mit an den Stirnseiten 11 des Ballens 02 angeformten Zapfen 22; 23 für eine Lagerung und einen Antrieb des Rotationskörpers 01 - geschmiedet ist oder dass zumindest der Außenkörper 19 aus einem Stahl besteht. In der bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass durch den Hohlraum 21, der in den Grundkörper 17 oder in eine Innenseite 24 des Außenkörpers 19 z. B. eingefräst sein kann, ein Temperierungsmittel zum Temperieren der Mantelfläche 07 des Ballens 02 strömt. Der Hohlraum 21 bildet demnach einen Kanal 21 für das Temperierungsmittel, wobei der Hohlraum 21 im Ballen 02 derart angeordnet ist, dass für abgewinkelte Enden von auf der Mantelfläche 07 des Ballens 02 anzuordnenden Aufzügen der Zugang zu einem in herkömmlicher Weise im Grundkörper 17 angeordneten Spannkanal nicht beeinträchtigt wird. Für diesen Zugang ist eine sich axial zum Rotationskörper 01 erstreckende schlitzförmige Öffnung mit einer Schlitzweite S von weniger als 3 mm an der Mantelfläche 07 des Ballens 02 ausreichend. Der Grundkörper 17 und der Außenkörper 19 sind somit derart zusammengefügt, dass sie den Hohlraum 21 abdichten. Der Hohlraum 21 kann axial zum Ballen 02 ausgerichtet sein oder entlang der Länge L des Ballens 02 mäanderförmig verlaufen. Sofern mehrere Hohlräume 21 vorgesehen sind, ist es vorteilhaft, diese entlang des Umfangs U des Ballens 02 zueinander äquidistant anzuordnen. Wie in den zuvor beschriebenen Beispielen kann der Rotationskörper 01 ein einen Bedruckstoff führender Zylinder 01 oder eine einen Bedruckstoff führende Walze 01 sein.
Eine Variante der dritten Ausführungsform (Fig. 4, allerdings ohne Spalt 20 im Außenkörper 19) betrifft einen Rotationskörper 01 einer Druckmaschine mit einem Ballen 02, wobei der Ballen 02 zumindest einen Grundkörper 17 mit einer zylindrischen Oberfläche 18 und einen die Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 vollständig umgebenden Außenkörper 19 aufweist, wobei der Rotationskörper 01 dadurch gekennzeichnet ist, dass der Außenkörper 19 in seiner Innenseite 24 mindestens einen zur Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 offenen Kanal 21 aufweist. Dabei liegt der Außenkörper 19 auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 vorzugsweise auf. Der Außenkörper 19 und der Grundkörper 17 können z. B. in einer Presspassung übereinander gebracht sein. Bei dieser Ausführungsform mit einem in sich geschlossenen ringförmigen Außenkörper 19 können vorzugsweise an einer Stelle, an der im Außenkörper 19 kein Kanal 21 ausgebildet ist, nach Aufbringung und Befestigung des Auβenkörpers 19 auf die bzw. der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 z. B. durch Fräsen je nach Bedarf ein Spalt 20 und ein dazugehörender Spannkanal oder auch mehrere Spalte 20 und Spannkanäle in den Rotationskörper 01 eingebracht werden. Der Spalt 20 braucht sich nicht über die vollständige Länge L des Ballens 02 erstrecken, sondern kann sich auch nur über einen Abschnitt der Länge L des Ballens 02 erstrecken, sodass der Außenkörper 19 zumindest an den Stirnseiten 11 des Ballens 02 spaltfrei und damit zusammenhängend bleibt.
Bezüglich einer vierten Ausführungsform für den vorgeschlagenen Rotationskörper 01 soll zunächst dessen Herstellungsverfahren erläutert werden. Dieses Verfahren geht - wie aus den Figuren 6a und 6b ersichtlich - von einem Rotationskörper 01 einer Druckmaschine mit einem Ballen 02 aus, wobei der Ballen 02 zumindest einen Grundkörper 17 mit einer zylindrischen Oberfläche 18 und einen die Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 in einem Abstand a19 umgebbaren Außenkörper 19 aufweist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass an der Innenseite 24 des Außenkörpers 19 oder auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 mindestens ein Steg 26 aus einem durch Erwärmung verflüssigbaren Werkstoff angebracht wird, dass der Außenkörper 19 und der Grundkörper 17 dann in koaxialer Überdeckung montiert werden, indem sie vorzugsweise übereinander geschoben werden, dass danach ein zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 verbleibender hohler Zwischenraum 27 - nämlich dort, wo sich kein Steg 26 befindet - mit einem aushärtbaren Gießwerkstoff ausgegossen wird und dass schließlich nach einem Aushärten des Gießwerkstoffes zumindest der Außenkörper 19 derart erwärmt wird, dass sich der Werkstoff des Steges 26 verflüssigt und aus dem Zwischenraum 27 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 ausgetragen wird. Dabei kann der Werkstoff des Steges 26 z. B. ein Kunststoff oder ein Wachs sein. Für den Gießwerkstoff zum Ausgießen des Zwischenraums 27 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 eignet sich z. B. ein Kunstharz, vorzugsweise ein 2-Komponenten-Harz, das z. B. bei Raumtemperatur oder bei einer Temperatur bis zu 100°C abbindet und aushärtet. Ein Schmelzpunkt des Gießwerkstoffes, der z. B. bei etwa 350°C liegen kann, muss auf jeden Fall höher sein als ein Schmelzpunkt des Werkstoffes des Steges 26, der z. B. bei 150°C liegen kann. Auf diese Weise ist vorgesehen, dass durch das in den Zwischenraum 27 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 eingebrachte Kunstharz der Außenkörper 19 mit dem Grundkörper 17 fest verbunden wird. Zum Ausgießen des Zwischenraums 27 kann jedoch als Alternative zum Kunstharz auch ein sich verfestigender Aluminiumschaum in Frage kommen.
Nachdem der mindestens eine zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 angeordnete Steg 26 vorzugsweise thermisch ausgetragen worden ist, bildet der an den vormaligen Steg 26 angrenzende Gießwerkstoff nach seiner Erstarrung oder Aushärtung eine Führungsfläche 28 eines Kanals 29, wobei der in den Zwischenraum 27 eingebrachte Gießwerkstoff den Kanal 29 entlang seiner Führungsfläche 28 zum Grundkörper 17 und zum Außenkörper 19 abdichtet. Der Steg 26 kann über die Länge L des Ballens 02 vorzugsweise in dessen Außenbereich z. B. auch schraubenlinienförmig verlaufen. Eine radiale Erstreckung des Steges 26, d. h. dessen Höhe h26, kann so groß sein wie der Abstand a19 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 (Fig. 6a). Vorzugsweise wird die Höhe h26 des Steges 26 jedoch kleiner als der Abstand a19 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 ausgebildet (Fig. 6b), damit der Gießwerkstoff beim Ausgießen des Zwischenraums 27 zwischen dem Grundkörper 17 und dem Außenkörper 19 auf der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 einen Boden bildet. In beiden Fällen entspricht die Höhe h26 des Steges 26 der Höhe h26 des Kanals 29. Wenn der mit dem austragbaren Steg 26 gebildete Kanal 29 im Betrieb des Rotationskörpers 01 von einem Temperierungsmittel durchströmt wird, bildet der Gießwerkstoff eine thermische Isolationsschicht gegenüber dem Grundkörper 17, die besonders wirksam ist, wenn der Kanal 29 einen Boden gegenüber dem Grundkörper 17 aufweist. Das Temperierungsmittel ist dann nur gegenüber dem Außenkörper 19 wirksam. Der Grundkörper 17 bleibt vor thermischen Einflüssen geschützt. Der Gießwerkstoff dient damit als ein Isolierwerkstoff. Zur Erzielung dieser Wirkung ist ein Gießwerkstoff mit eingestreuten Glasperlen, vorzugsweise Glashohlkörpern, insbesondere Glashohlkugeln besonders vorteilhaft. Ebenso ist es vorteilhaft, einen Isolierwerkstoff, d. h. ein Kunstharz zu wählen, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient demjenigen des Werkstoffs des Grundkörpers 17 und des Außenkörpers 19 möglichst gut entspricht und damit angepasst ist. Vorteilhafterweise werden der Außenkörper 19 und der Grundkörper 17 bei ihrer Montage zueinander konzentrisch ausgerichtet.
Bei der vierten Ausführungsform weist zumindest der Ballen 02 des Rotationskörpers 01 einen Grundkörper 17 mit einer zylindrischen Oberfläche 18 und einen die Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 umgebenden Außenkörper 19 auf (Fig. 6a und 6b), wobei ein Innendurchmesser D19 des Außenkörpers 19 größer ist als ein Außendurchmesser D17 des Grundkörpers 17, wobei der Rotationskörper 01 dadurch gekennzeichnet ist, dass in einem Zwischenraum 27 zwischen der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 und der Innenseite 24 des Außenkörpers 19 ein Gießwerkstoff, vorzugsweise ein Isolierwerkstoff, insbesondere ein gießfähiger Isolierwerkstoff eingebracht ist und der Gießwerkstoff bzw. der Isolierwerkstoff in dem Zwischenraum 27 mindestens einen Kanal 29 ausbildet. Es ist vorteilhaft, wenn der Innendurchmesser D19 des Außenkörpers 19 zwischen 5 mm und 30 mm, insbesondere 20 mm größer ist als der Außendurchmesser D17 des Grundkörpers 17 und wenn der Außenkörper 19 konzentrisch um den Grundkörper 17 angeordnet ist. Der Kanal 29 kann sich jedoch auch vorzugsweise im Außenbereich des Ballens 02 schraubenlinienförmig um den Grundkörper 17 winden. Ähnlich wie in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ist der Kanal 29 von einem Temperierungsmittel durchströmbar. Für die bevorzugte Verwendung des Rotationskörpers 01 ist es vorteilhaft, wenn der Außenkörper 19 als ein Stahlrohr ausgeführt und der Grundkörper 17 geschmiedet ist.
Eine fünfte Ausführungsform sieht, wie in der Fig. 7 dargestellt, einen Rotationskörper 01 einer Druckmaschine mit einem Ballen 02 vor, wobei zentrisch im Ballen 02 eine vorzugsweise durch den Ballen 02 hindurchlaufende Welle 31 mit einem Durchmesser D31 angeordnet ist, wobei die Welle 31 eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen eine mechanische Beanspruchung des Rotationskörpers 01, vorzugsweise eine höhere Festigkeit, insbesondere eine höhere Dauer-, Bruch- oder Biegewechselfestigkeit als der Ballen 02 aufweist und wobei in der Welle 31 mindestens ein in den Ballen 02 führender Kanal 32 vorgesehen ist. Insbesondere besteht die Welle 31 aus einem Werkstoff mit einer höheren Festigkeit als die eines Werkstoffs des Ballens 02. Die Welle 31 besteht deshalb insbesondere aus einem hochfesten Werkstoff mit einem entsprechenden Elastizitätsmodul, um in ihr einen Kanal 32 mit einem Durchmesser D32 und mit einer im Vergleich zur Querschnittsfläche A31 der Welle 31 möglichst großen Querschnittsfläche A32 in das Innere des Ballens 02 vorzusehen, ohne die Festigkeitseigenschaften des gesamten Rotationskörpers 01, wie z. B. dessen Dauer-, Bruch- oder Biegewechselfestigkeit zu beeinträchtigen. Da die Festigkeitseigenschaften bei dem zur Anwendung kommenden Werkstoff für den Ballen 02, z. B. einem eisenhaltigen oder aluminiumhaltigen Gußwerkstoff, nicht allzu hoch sind, ließe sich in einer Nabe des Ballens 02, die aus dem selben Werkstoff wie der übrige Ballen 02 bestünde, ein Kanal 32 mit einer großen Querschnittsfläche A32 zur Einleitung eines möglichst großen Volumenstroms eines Temperierungsmittels nicht realisieren, ohne Festigkeitseigenschaften des Rotationskörpers 01 zu beeinträchtigen. Die Festigkeit des Werkstoffs der Welle 31 soll es jedoch zulassen, dass in ihr ein Kanal 32 mit einer großen Querschnittsfläche A32 vorgesehen werden kann. Zur Ausbildung des Kanals 32 in die Welle 31 ist vorteilhafterweise eine axiale Bohrung mit einem Durchmesser D32 zwischen 8 mm und 30 mm einbringbar, wobei der Durchmesser D32 etwa 40% des Durchmessers D31 der Welle 31 ausmacht. Damit kann die Querschnittsfläche A32 des Kanals 32 circa 20% oder mehr von der Querschnittsfläche A31 der Welle 31 betragen. Trotz Ausbildung eines derartigen Kanals 32 in der Welle 32 sollen die geometrischen Abmessungen der Welle 32 im Vergleich zu herkömmlichen Wellen 32 unverändert bleiben, insbesondere nicht vergrößert werden, sondern die erhöhte Festigkeit der Welle 32 kompensiert bei gleichbleibender mechanischer Beanspruchung des Rotationskörpers 01 ihre Schwächung durch den eingebrachten Kanal 32. Der Kanal 32 ist zumindest an einer Stirnseite 33 der Welle 31 ausgebildet und erstreckt sich im Ballen 02 z. B. nur über einen Teil der Länge L des Ballens 02. Die Welle 31 selbst erstreckt sich vorteilhafterweise als ein bezüglich ihres Aufbaus und ihres Werkstoffs homogen und einteilig ausgebildetes Bauteil mindestens über die Länge L des Ballens 02, wobei diese Länge L - wie bereits erwähnt - bis zu 2400 mm reichen kann. Darüber hinaus kann die Welle 31 an ihren Enden Zapfen 22; 23 zur Lagerung und für den Anschluss eines Antriebs für die Drehbewegung des Rotationskörpers 01 ausbilden. Durch den Kanal 32 wird ein Temperierungsmittel zum Temperieren des Ballens 02 in den Ballen 02 geleitet, indem z. B. eine Drehdurchführung an die Welle 31, d. h. insbesondere an zumindest einen ihrer Zapfen 22; 23 angeschlossen wird. Zur Temperierung zumindest der z. B. mit mindestens einem Aufzug belegbaren Mantelfläche 07 des Ballens 02 weist der Ballen 02 mindestens einen unter der Mantelfläche 07 verlaufenden Kanal 29 auf, wobei der Kanal 29 des Ballens 02 durch mindestens eine im Wesentlichen radial zum Ballen 02 verlaufende Leitung, z. B. durch eine Radialbohrung 34 oder durch eine in der Fig. 2 dargestellte Ringnut 37, mit dem Kanal 32 der Welle 31 verbunden ist. In einer bevorzugten Ausführung besteht zumindest der Ballen 02 aus einem Gußwerkstoff, wobei der Kanal 29 des Ballens 02 z. B. vom Gußwerkstoff des Ballens 02 umschlossen oder nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Rotationskörpers 01 ausgebildet ist. Der Ballen 02 kann somit z. B. aus einem Grauguß, Stahlguß oder Aluminiumguß bestehen, wohingegen die Welle 31 z. B. aus einem vorzugsweise legierten oder vergüteten Stahl, insbesondere einem hochfesten Stahl mit einem entsprechenden Elastizitätsmodul besteht, sodass der Rotationskörper 01 aus mindestens zwei Bauteilen vorzugsweise unterschiedlichen Werkstoffs mit unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften und voneinander verschiedenen Schmelzpunkten aufgebaut ist. Die Welle 31 wird z. B. kraftschlüssig, stoffschlüssig oder formschlüssig in den Ballen 02 eingebracht und mit dem Ballen 02 derart verbunden, dass die im Ballen 02 und in der Welle 31 ausgebildeten Kanäle 29; 32 eine für das sie durchströmende Temperierungsmittel durchgängige Verbindung aufweisen. Sofern es die Stabilität der Welle 31 zulässt, kann die Welle 31 in den Ballen 02 eingegossen werden. Der gegossene Ballen 02 wird in der bevorzugten Ausführung jedoch insbesondere durch Aufschrumpfen auf die Welle 31 aufgebracht. Weitere in Frage kommende vorteilhafte Fügetechniken bestehen darin, die Welle 31 in den Ballen 02 einzukleben oder durch Anformung oder Einbringung geeigneter Mittel wie z. B. durch Keile oder eine Nut- und Federverbindung zu klemmen. Bei einem Verfahren zur Herstellung des Rotationskörpers 01, bei dem zentrisch im Ballen 02 eine Welle 31 mit einem Kanal 32 großer Querschnittsfläche A32 angeordnet ist und bei dem die Welle 31 in einen gießtechnisch hergestellten Ballen 02 nach dessen Erstarrung eingefügt wird, wird die Gefahr einer thermischen Verformung der Welle 31 oder zumindest von thermischen Spannungen in der Welle 31 vermieden, die andernfalls insbesondere bei schlanken Rotationskörpern 01 mit einem relativ kleinen Durchmesser D2 und einer dafür großen axialen Länge L, wie zuvor erwähnt, besteht. Denn bei diesem Verfahren unterbleibt eine Erwärmung oder gar Durchwärmung und Erweichung der Welle 31 durch den verflüssigten Gußwerkstoff des Ballens 02, da die Welle 31 nicht von dem durch Wärme verflüssigten Gußwerkstoff des Ballens 02 umgossen, sondern die Welle 31 in den gegossenen Ballen 02 nach dessen Erstarrung eingefügt wird. Dieses Verfahren trägt dazu bei, Rotationskörper 01 mit einer zu temperierenden Mantelfläche 07 mit großer Maßhaltigkeit herzustellen.
Ein Verfahren zum Temperieren zumindest eines Ballens 02 eines Rotationskörpers 01 einer Druckmaschine, wobei zumindest der Ballen 02 mindestens einen von einem vorzugsweise flüssigen Temperierungsmittel mit einem konstanten Volumenstrom durchströmten Hohlkörper 03; 04 oder Kanal 14; 16; 21; 29 mit einem Zulauf 08 und einem Ablauf 09 für das Temperierungsmittel aufweist, ist dadurch gegeben, dass eine im Hohlkörper 03; 04 oder Kanal 14; 16; 21; 29 auf einer Strecke s zwischen dem Zulauf 08 und dem Ablauf 09, wobei die Strecke s vorzugsweise der Länge L des Ballens 02, zumindest aber des Länge des druckenden Bereichs auf der Mantelfläche 07 des Ballens 02 entspricht, zwischen dem Ballen 02 und dem Temperierungsmittel auszutauschende Wärmemenge durch eine Anpassung einer Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels konstant gehalten wird. Der Fig. 8 ist hierzu eine Ausgestaltung des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16; 21; 29 entnehmbar.
Bei diesem Verfahren kann die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels dadurch angepasst werden, dass z. B. eine Querschnittsfläche A09 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16; 21; 29 am Ablauf 09 gegenüber einer Querschnittsfläche A08 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16; 21; 29 am Zulauf 08 verändert wird. Oder die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels kann dadurch angepasst werden, dass eine Tiefe t09 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16; 21; 29 am Ablauf 09 gegenüber einer Tiefe t08 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16; 21; 29 am Zulauf 08 verändert wird. Hierbei ist vorgesehen, dass eine zu einer Mantelfläche 07 des Ballens 02 gerichtete Kontaktfläche A07 des den Hohlkörper 03; 04 oder Kanal 14; 16; 21; 29 durchströmenden Temperierungsmittels konstant gehalten wird. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, dass der Wärmeaustausch zwischen der Mantelfläche 07 des Ballens 02 und dem Temperierungsmittel konstant bleibt, denn bei einem sich z. B. durch eine Kühlung der Kontaktfläche A07 stetig erwärmenden Temperierungsmittel wird die Strömungsgeschwindigkeit v09 am Ablauf 09 gegenüber der Strömungsgeschwindigkeit v08 am Zulauf 08 herabgesetzt, sodass die Verweildauer des Temperierungsmittels an der Kontaktfläche A07 proportional verlängert wird. Andererseits ist es auch möglich, die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels entlang der Strecke s konstant zu halten und die Kontaktfläche A07, die das Temperierungsmittel zur Mantelfläche 07 des Ballens 02 aufweist, zu verändern, indem die Geometrie der Kontaktfläche A07 oder ihr Abstand zur Mantelfläche 07 des Ballens 02 verändert wird.
Bei dieser sechsten Ausführungsform weist der Rotationskörper 01 einer Druckmaschine einen Ballen 02 auf, wobei sich zumindest im Ballen 02 mindestens ein von einem Temperierungsmittel durchströmter Hohlkörper 03; 04 oder Kanal 14; 16; 21; 29 mit einem Zulauf 08 und einem Ablauf 09 für das Temperierungsmittel befindet, wobei eine im Hohlkörper 03; 04 oder Kanal 14; 16; 21; 29 auf einer Strecke s zwischen dem Zulauf 08 und dem Ablauf 09 zwischen dem Ballen 02 und dem Temperierungsmittel auszutauschende Wärmemenge durch eine Anpassung einer Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels konstant ist. Dabei entspricht die Strecke s vorteilhafterweise mindestens dem druckenden Bereich entlang der Länge L des Ballens 02.
Wie in Verbindung mit dem Verfahren beschrieben, kann die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels dadurch anpassbar sein, dass sich z. B. eine Querschnittsfläche A09 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16; 21; 29 am Ablauf 09 gegenüber einer Querschnittsfläche A08 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16; 21; 29 am Zulauf 08 ändert. Oder die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels kann dadurch angepasst werden, dass sich eine Tiefe t09 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16; 21; 29 am Ablauf 09 gegenüber einer Tiefe t08 des Hohlkörpers 03; 04 oder Kanals 14; 16; 21; 29 am Zulauf 08 ändert. Bei diesem Rotationskörper 01 ändert sich eine zur Mantelfläche 07 des Ballens 02 gerichtete Kontaktfläche A07 des den Hohlkörper 03; 04 oder Kanal 14; 16; 21; 29 durchströmenden Temperierungsmittels nicht. Ebenso kann auch die Strömungsgeschwindigkeit v08; v09 des Temperierungsmittels entlang der Strecke s konstant bleiben und die Kontaktfläche A07, die das Temperierungsmittel zur Mantelfläche 07 des Ballens 02 aufweist, zwischen dem Zulauf 08 und dem Ablauf 09 in ihrer Geometrie oder in ihrem Abstand zur Mantelfläche 07 des Ballens 02 verändert sein.
Diese sechste Ausführungsform des Rotationskörpers 01 eignet sich besonders für Ausgestaltungen, bei denen der Zulauf 08 und der Ablauf 09 des Temperierungsmittels auf derselben Stirnseite 11 des Ballens 02 angebracht sind. Die Wirkung dieser sechsten Ausführungsform des Rotationskörpers 01 kann z. B. dadurch erreicht werden, dass in einen Hohlkörper 03; 04 oder Kanal 14; 16; 21; 29 konstanten Querschnitts eine den Querschnitt entlang der Strecke s in gewünschter Weise verändernde Einlage eingebracht wird, wobei diese Einlage z. B. keilförmig ausgebildet sein kann. Wenn die Einlage für den Hohlkörper 03; 04 oder den Kanal 14; 16; 21; 29 als ein fester Keil ausgebildet ist, z. B. als ein in seinem Querschnitt in gewünschter Weise ausgebildeter Stab, insbesondere Kunststoffstab, kann dieser Keil stoffschlüssig oder formschlüssig, z. B. durch Kleben oder mittels einer Presspassung in den Hohlkörper 03; 04 oder den Kanal 14; 16; 21; 29 eingebracht werden. Die Einlage besteht vorteilhafterweise aus einem Isolierwerkstoff, vorzugsweise einem gießfähigen Isolierwerkstoff, z. B. einem Kunstharz, vorteilhafterweise mit eingestreuten Glashohlkörpern, z. B. Glashohlkugeln, der vorzugsweise in einem Gießverfahren oder Spritzgießverfahren in den Hohlkörper 03; 04 oder den Kanal 14; 16; 21; 29 eingebracht wird und aufgrund seiner thermischen Dämmwirkung das Temperierungsmittel gegenüber dem Grundkörper 17 des Ballens 02 isoliert. In dieser Ausgestaltung kleidet die Einlage den Hohlkörper 03; 04 oder den Kanal 14; 16; 21; 29 an dessen Innenwandung, d. h. an dessen dem Temperierungsmittel zugewandten Wandung zumindest teilweise aus. Bei einem in dem Außenkörper 19 angeordneten, zum Grundkörper 17 offenen Kanal 14; 16; 21; 29 deckt die z. B. in den Kanal 14; 16; 21; 29 eingesetzte Einlage den Kanal 14; 16; 21; 29 gegenüber dem Grundkörper 17 ab.
Die Verwendung einer Einlage hat den Vorteil, dass der Hohlkörper 03; 04 oder der Kanal 14; 16; 21; 29 im Ballen 02 des Rotationskörpers 01 z. B. durch ein konventionelles Rohr, insbesondere ein Stahlrohr, oder durch eine Bohrung oder Fräsung realisiert werden kann und eine Einwirkung auf das Strömungsverhalten des Temperierungsmittels in einem von der Einbringung des Hohlkörpers 03; 04 oder des Kanals 14; 16; 21; 29 in den Ballen 02 getrennten Fertigungsschritt erfolgt. Darüber hinaus lässt sich mit einer Einlage in den Hohlkörper 03; 04 oder den Kanal 14; 16; 21; 29 auf einfache Weise eine thermische Isolierung des Temperierungsmittels gegenüber dem Grundkörper 17 erreichen.
Anhand der Fig. 9 bis 11 wird nun ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines Rotationskörpers 01 mit einem thermisch isolierten Grundkörper 17 sowie ein danach hergestellter Rotationskörper 01 erläutert. Auf die sich über die axiale Länge des Rotationskörpers 01 erstreckende vorzugsweise geschlossene zylindrische Oberfläche 18 des Grundkörper 17 wird eine zylindrischen Hülse 38 geschoben, wobei die Hülse 38 entlang ihres Umfangs mehrere Hohlräume 21 in Form von z. B. axial zum Grundkörper 17 verlaufenden Nuten 21 aufweist, wobei vorzugsweise jede Nut 21 als ein Strömungskanal 21 nutzbar ist. Über die axiale Länge des Rotationskörpers 01 sind vorzugsweise mehrere Hülsen 38 vorzugsweise gleicher Breite z. B. durch Aufstecken auf den Rotationskörper 01 derart aneinandergereiht, dass sich alle Nuten 21 an der Außenfläche der Hülsen 38 jeweils zu einem sich über die axiale Länge des Rotationskörpers 01 erstreckenden durchgängigen Strömungskanal 21 ergänzen. Die Hülsen 38 können jedoch auch z. B. in unterschiedlichen Breiten gefertigt werden, sodass unterschiedlich breite Hülsen zu nahezu jeder beliebigen axialen Länge des Rotationskörpers 01 ergänzt werden können.
An mindestens einer Stirnseite 11 des Rotationskörpers 01 bzw. an einer Stirnseite 33 einer sich durch den Rotationskörper 01 erstreckenden Welle 31 ist ein kanalartiger Zulauf 08 zur Einleitung des Wärmeträgermediums in den Rotationskörper 01 vorgesehen, wobei das Wärmeträgermedium z. B. im Inneren der Welle 31 durch den Rotationskörper 01 hindurch bis nahe an die gegenüberliegende Stirnseite 11 des Rotationskörpers 01 geleitet wird. Mittels vorzugsweise mehrerer Radialbohrungen 34 wird das Wärmeträgermedium von dort den stirnseitigen Öffnungen der Nuten 21 der in axialer Richtung des Rotationskörpers 01 äußersten Hülse 38 zugeführt und in die als Nuten 21 ausgebildeten Strömungskanäle 21 eingeleitet, wonach das Wärmeträgermedium die Nuten 21 in Richtung der Stirnseite 11 des Rotationskörpers 01, an der das Wärmeträgermedium in den Rotationskörper 01 eingeleitet wurde, durchströmt. Mittels Radialbohrungen 34 kann das an stirnseitigen Öffnungen der Nuten 21 der in axialer Richtung des Rotationskörpers 01 letzten Hülse 38 austretende Wärmeträgermedium einem kanalartigen Ablauf 09 zum gesammelten Abführen des Wärmeträgermediums aus dem Rotationskörper 01 zugeleitet werden.
Bei dieser Ausführung sind alle Hülsen 38 vorzugsweise aus einem Kunststoff z. B. in einem Spritzgießverfahren gefertigt und bestehen z. B. aus einem Polyamid. Insbesondere bestehen die Hülsen 38 aus einem thermisch isolierenden Werkstoff. Die an der Außenfläche der Hülse 38 ausgebildeten Nuten 21 werden vorzugsweise beim Spritzgießen der Hülse 38 ausgebildet. Die Nuten 21 können jedoch auch an der Außenfläche der Hülse 38 eingefräst werden.
Nach dem Aufstecken der für die vorzugsweise gesamte axiale Länge des Rotationskörpers 01 benötigten Hülsen 38 auf dem Grundkörper 17 und dem Ausrichten ihrer jeweiligen Nuten 21 zur Ausbildung durchgängiger Strömungskanäle 21 werden die Hülsen 38 auf dem Grundkörper 17 vorzugsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung, z. B. durch eine Klebung, fixiert und befestigt. Danach wird ein z. B. als ein zylindrisches Rohr ausgebildeter Außenkörper 19 auf die aneinandergereihten Hülsen 38 derart aufgebracht, dass die in die Hülsen 38 eingebrachten Nuten 21 abgedeckt sind. Zwischen den einzelnen Nuten 21 ausgebildete Stege 39 verhindern Leckagen, bei denen das die Strömungskanäle 21 durchströmende Wärmeträgermedium unkontrolliert von einer Nut 21 in eine benachbarte Nut 21 übertritt. Der vorzugsweise dünnwandige Außenkörper 19 wird z. B. formschlüssig auf die Hülsen 38 aufgeschoben und an den Hülsen 38 oder an dem Grundkörper 17 oder an beiden vorzugsweise stoffschlüssig z. B. durch Schweißen oder Kleben befestigt. Damit ist in den Zwischenraum 27 zwischen der Oberfläche 18 des Grundkörpers 17 und der Innenseite 24 des Außenkörpers 19 mindestens eine zylindrische Hülse 38 aus einem thermisch isolierenden Werkstoff eingefügt. Der Außenkörper 19 besteht vorzugsweise aus einem korrosionsfesten und verschleißfesten metallischem Werkstoff.
Bezugszeichenliste
01
Rotationskörper, Zylinder, Walze, Formzylinder, Übertragungszylinder
02
Ballen, Hohlzylinder
03
Hohlkörper
04
Hohlkörper
05
-
06
Längsachse
07
Mantelfläche
08
Leitung
09
Leitung
10
-
11
Stirnseite
12
Körper
13
Inneres (12)
14
Kanal
15
-
16
Kanal
17
Grundkörper
18
Oberfläche (17)
19
Außenkörper
20
Spalt
21
Hohlraum, Kanal, Nut
22
Zapfen
23
Zapfen
24
Innenseite (19)
25
-
26
Steg
27
Zwischenraum
28
Führungsfläche
29
Kanal
30
-
31
Welle
32
Kanal
33
Stirnseite
34
Radialbohrung
35
-
36
Flansch
37
Ringnut
38
Hülse
39
Steg
a3; a4
radialer Abstand
a19
Abstand
A07
Kontaktfläche
A08; A09
Querschnittsfläche
A13'; A13"
Begrenzungsfläche
A31; A32
Querschnittsfläche
D2
Durchmesser
D3; D4
Innendurchmesser
D17
Außendurchmesser
D19
Innendurchmesser
D31
Durchmesser
D32
Durchmesser
d19
Dicke
h26
Höhe des Steges; Höhe des Kanals (29)
L
Länge
S
Schlitzweite
s
Strecke
t08; t09
Tiefe
U
Umfang
v08; v09
Strömungsgeschwindigkeit
α
Mittelpunktswinkel
αi
Mittelpunktswinkel des i-ten Bogenstücks mit i als Zählindex

Claims (27)

  1. Rotationskörper (01) einer Druckmaschine mit einem Ballen (02), wobei der Ballen (02) einen Grundkörper (17) und einen dem Grundkörper (17) radial nachgeordneten Außenkörper (19) aufweist, wobei zwischen dem Grundkörper (17) und dem Außenkörper (19) ein thermischer Isolierwerkstoff angeordnet ist, wobei der Isolierwerkstoff den Grundkörper (17) zylinderförmig umschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierwerkstoff als eine den Grundkörper (17) in Umfangsrichtung vollständig umschließende zylindrische Hülse (38) ausbildet ist, wobei der Rotationskörper (01) als eine Walze (01) in einem Farbwerk ausgebildet ist.
  2. Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierwerkstoff gießfähig ist.
  3. Rotationskörper (01) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierwerkstoff ein Kunstharz ist.
  4. Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierwerkstoff eingestreute Glashohlkörper aufweist.
  5. Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ballen (02) mindestens einen von einem Temperierungsmittel durchströmten Kanal (14; 16; 21; 29) mit jeweils mindestens einem Zulauf (08) und einem Ablauf (09) für das Temperierungsmittel aufweist.
  6. Rotationskörper (01) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer zwischen dem Zulauf (08) und dem Ablauf (09) des Temperierungsmittels angeordneten Strecke (s) ein Wärmeübergang zwischen dem Temperierungsmittel und dem Ballen (02) besteht.
  7. Rotationskörper (01) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (14; 16; 21; 29) zumindest auf der Strecke (s) durch den Isolierwerkstoff gegenüber dem Grundkörper (17) thermisch isoliert ist.
  8. Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (19) an seiner Außenseite die mit mindestens einem Aufzug belegbare Mantelfläche (07) des Ballens (02) bildet.
  9. Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (19) massiv ausgebildet ist.
  10. Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (19) als ein die Oberfläche (18) des Grundkörpers (17) zumindest teilweise umschließendes Bogenstück ausgebildet ist.
  11. Rotationskörper (01) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bogenstück einen Mittelpunktswinkel (α) von weniger als 360° aufweist.
  12. Rotationskörper (01) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung des Umfangs (U) des Grundkörpers (17) auf dessen Oberfläche (18) mehrere jeweils mindestens einen Kanal (14; 16; 21; 29) aufweisende Bogenstücke angeordnet sind, wobei sich die zu den Bogenstücken gehörenden Mittelpunktswinkel (α) zu höchstens 360° ergänzen.
  13. Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die axiale Länge des Rotationskörpers (01) mehrere Hülsen (38) aneinandergereiht sind.
  14. Rotationskörper (01) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (38) unterschiedliche Breiten aufweisen.
  15. Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (38) auf der sich über die axiale Länge des Rotationskörpers (01) erstreckenden Oberfläche (18) des Grundkörpers (17) angeordnet sind.
  16. Rotationskörper (01) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (38) entlang ihres Umfangs mehrere Hohlräume (21) in Form von axial zum Grundkörper (17) verlaufenden Nuten (21) aufweisen.
  17. Rotationskörper (01) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich alle Nuten (21) an der Auβenfläche der Hülsen (38) jeweils zu einem sich über die axiale Länge des Rotationskörpers (01) erstreckenden durchgängigen Strömungskanal (21) ergänzen.
  18. Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (19) als ein zylindrisches Rohr ausgebildet ist.
  19. Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (19) dünnwandig ausgebildet ist.
  20. Rotationskörper (01) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (19) auf den aneinandergereihten Hülsen (38) aufgebracht ist.
  21. Rotationskörper (01) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (19) formschlüssig auf den aneinandergereihten Hülsen (38) angeordnet ist.
  22. Rotationskörper (01) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (19) die Hohlräume (21) der Hülsen (38) abdeckt.
  23. Rotationskörper (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (19) aus einem korrosionsfesten und verschleißfesten metallischem Werkstoff besteht.
  24. Rotationskörper (01) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (38) aus einem Kunststoff bestehen.
  25. Rotationskörper (01) nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (19) an der Hülse (38) oder den Hülsen (38) oder an dem Grundkörper (17) oder an beiden stoffschlüssig befestigt ist.
  26. Rotationskörper (01) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsen (38) auf dem Grundkörper (17) durch eine stoffschlüssige Verbindung fixiert und befestigt sind.
  27. Rotationskörper (01) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Nuten (21) der Hülsen (38) Stege (39) ausgebildet sind.
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