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Die Erfindung betrifft eine Walzenhülse sowie eine Walze und insbesondere eine Druckwalzenhülse sowie eine Druckwalze
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Walzen, bei denen auf einem Walzendorn eine Walzenhülse, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, vorgesehen sind, werden in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt. Hülsen werden häufig dann auf Walzendornen angeordnet, um besondere, beispielsweise elastomere, Oberflächen vorsehen zu können und insbesondere aufgrund von Verschleiß die Hülse auf einfache Weise auswechseln zu können, sodass beispielsweise bei Verschleiß nicht die gesamte Walze, sondern nur die Walzenhülse ersetzt werden muss. Insbesondere ist es bekannt, derartige Walzen mit auf einem Walzendorn vorgesehene Walzenhülse im Bereich der Druckmaschinen einzusetzen.
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Druckwalzen sind in Druckmaschinen zur Herstellung von Druckerzeugnissen vorgesehen. Derartige Druckwalzen dienen beispielsweise zur Übertragung von Farbe und dergleichen auf das zu bedruckende Material. Gegebenenfalls werden durch entsprechend ausgebildete Druckwalzen auch Prägungen und dergleichen im Druckerzeugnis vorgenommen. Druckwalzen weisen einen drehbar gelagerten Walzenkern auf. Dieser ist im Querschnitt rund und in Längsrichtung kreiszylindrisch oder leicht konisch ausgebildet. Auf dem Walzenkern ist eine Druckwalzenhülse angeordnet. Über die Oberfläche der Druckwalzenhülse erfolgt beispielsweise das Übertragen von Farbe, das Übertragen einer Prägung und dergleichen auf das zu bedruckende Erzeugnis. Die Druckwalzenhülse unterliegt insbesondere Verschleiß und muss regelmäßig ausgewechselt werden. Das Anordnen der Druckwalzenhülse auf dem Walzenkern erfolgt durch Aufschieben der Druckwalzenhülse in Längsrichtung auf den Walzendorn.
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Um ein einfacheres Aufschieben zu ermöglichen, ist der Walzenkern daher ggf. axial leicht konisch ausgebildet. Eine Innenfläche der Druckwalzenhülse, bzw. eines Hülsenkörpers der Druckwalzenhülse, ist bei dieser Ausführungsform ebenfalls axial leicht konisch ausgebildet. Des Weiteren ist es bekannt, das Aufschieben der Druckwalzenhülse durch Vorsehen von Druckluft zu erleichtern. Hierzu ist der Walzenkern als Walzendorn ausgebildet, in dem radiale Bohrungen vorgesehen sind, durch die während des Aufschiebens der Druckwalzenhülse Druckluft ausströmt, sodass sich zwischen dem Walzendorn und der Druckwalzenhülse eine Art Luftteppich ausbildet. Die Druckluft kann hierbei einen Druck im Bereich von bis zu 15 bar aufweisen.
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Da meist mehrere Druckwerke zusammenarbeiten, ist eine exakte Synchronisation der Druckwalzen erforderlich, um einwandfreie Druckerzeugnisse erzeugen zu können. Die Lage der Druckwalzenhülsen auf den Walzenkernen bzw. Walzendornen muss daher exakt beibehalten bleiben. Es muss unbedingt vermieden werden, dass die Druckwalzenhülsen auf dem Walzenkern bzw. Walzendorn in Umfangsrichtung verrutschen, bzw. sich verdrehen. Derartige Verdrehungen können beim Auftreten höherer Kräfte oder Momente auf die Druckwalze, wie sie beispielsweise beim Prägen auftreten, auftreten.
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Ein Verdrehen zwischen einer Walzenhülse und dem Walzenkern bzw. Walzendorn ist auch in anderen Bereichen, nicht nur bei der Erzeugung von Druckerzeugnissen, nachteilig. Häufig wird die Qualität von Erzeugnissen jeglicher Art durch ein Verrutschen oder Verdrehen der Walzenhülse auf dem Walzenkern bzw. Walzendorn beeinträchtigt. Insbesondere kann die Oberfläche eines Erzeugnisses hierdurch eine schlechte oder mindere Qualität aufweisen.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine Walzenhülse zu schaffen, bei der ggf. das Verdrehen der Walzenhülse gegenüber dem Walzenkern bzw. Walzendorn verringert ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung eine entsprechende Walze zu schaffen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Walzenhülse gemäß Anspruch 1 sowie eine Walze gemäß Anspruch 7.
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Die erfindungsgemäße Walzenhülse sowie die erfindungsgemäße Walze können in unterschiedlichen technischen Bereichen eingesetzt werden. Nachfolgend wird die Erfindung der Walzenhülse anhand von einer Druckwalzenhülse und die Erfindung der Walze anhand von einer Druckwalze beschrieben, wobei sich die Erfindung allgemein auf Walzenhülsen und Walzen bezieht und nicht auf dem Bereich der Herstellung von Druckerzeugnissen beschränkt ist.
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Eine erfindungsgemäße Druckwalzenhülse, die insbesondere zur Anordnung auf einem Walzendorn zur Ausbildung einer Druckwalze geeignet ist, weist einen Hülsenkörper auf. Der Hülsenkörper weist insbesondere faserverstärkten Kunststoff und vorzugsweise Glasfasern auf. Der Hülsenkörper weist eine zylindrische Außenfläche auf. Diese kann durch eine Beschichtung und/oder eine Bearbeitung des Hülsenkörpers hergestellt werden. Ferner weist der Hülsenkörper eine Innenfläche auf. Diese kann entsprechend der Außenfläche kreiszylindrisch ausgebildet sein, wobei es bevorzugt ist, dass die Innenfläche zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in Längsrichtung des Hülsenkörpers leicht konisch ausgebildet ist.
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Erfindungsgemäß sind an der Innenseite des Hülsenkörpers Ansätze und/oder Ausnehmungen vorgesehen. Durch derartige Ansätze und/oder Ausnehmungen, die in bevorzugter Ausführungsform mit entsprechenden Ansätzen und/oder Ausnehmungen zusammenwirken, die am Walzendorn vorgesehen sind, ist es möglich ein Verrutschen bzw. Verdrehen des Hülsenkörpers auf dem Walzendorn, auch beim Auftreten größerer Kräfte oder Momente, zu vermeiden.
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Vorzugsweise erstrecken sich die Ansätze und/oder Ausnehmungen in Längsrichtung des Hülsenkörpers. Hierdurch sind in Umfangsrichtung des Hülsenkörpers entsprechend große Flächen ausgebildet, über die Kräfte zwischen dem Hülsenkörper und dem Walzendorn übertragen werden können.
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Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die Ansätze und/oder Ausnehmungen, die an der Innenseite des Hülsenkörpers vorgesehen sind, in Längsrichtung des Hülsenkörpers eine konstante Breite aufweisen. Hierdurch ist es bei entsprechend ausgebildeten Ausnehmungen und/oder Ansätzen an dem Walzendorn möglich, den Hülsenkörper auf einfache Weise in Längsrichtung auf den Walzendorn aufzuschieben, wobei beispielsweise Ansätze der Druckwalzenhülse in Ausnehmungen des Walzendorns eingeschoben werden, oder umgekehrt.
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Besonders bevorzugt ist es, dass es sich bei den Ansätzen um Stege handelt und/oder die Ausnehmungen als Nuten ausgebildet sind. Die Ansätze und/oder Ausnehmungen, die insbesondere als Stege bzw. Nuten ausgebildet sind, erstrecken sich vorzugsweise über mindestens 50%, insbesondere mindestens 75% und in besonders bevorzugter Ausführungsform über die vollständige Länge des Hülsenkörpers. Bevorzugt ist es, dass die Ausnehmungen an der Stirnseite des Hülsenkörpers offen sind, um einen insbesondere komplementären an dem Walzendorn vorgesehen Ansatz auf einfache Weise einschieben zu können, bzw. den Hülsenkörper auf einfache Weise über den Walzendorn schieben zu können. Entsprechend ist es bevorzugt, dass Ausnehmungen am Walzendorn zur Stirnseite offen sind, um einen an der Innenseite des Hülsenkörpers vorgesehenen Ansatz, insbesondere Steg, in Längsrichtung auf einfache Weise einschieben zu können.
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Des Weiteren ist es besonders bevorzugt, dass die Ansätze und/oder Ausnehmungen in Umfangsrichtung einen trapezförmigen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen. Beispielsweise bei trapezförmigen Querschnitten, die sich insbesondere ausgehend von der Innenfläche des Hülsenkörpers nach innen verjüngen, besteht ein Vorteil darin, dass das Aufschieben des Hülsenkörpers auf den Walzendorn einfacher ist. Andererseits weisen Ansätze und/oder Ausnehmungen mit einem rechteckigen Querschnitt den Vorteil auf, dass die Kraftübertragung verbessert ist.
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Des Weiteren ist es möglich, dass die Ansätze und/oder Ausnehmungen in Umfangsrichtung wellenförmig ausgebildet sind, bzw. die Kanten abgerundet sind. Insbesondere bei Hülsenkörpern, die faserverstärkte Materialien aufweisen, weist dies den Vorteil auf, dass keine Kanten vorgesehen sind, an denen die Fasern ggf. brechen oder beschädigt werden, einer Kerbwirkung wird hiermit verm ieden.
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Zusätzlich ist es, wie aus dem Stand der Technik bekannt, vorteilhaft im Walzendorn mit Druckluft beaufschlagbare Öffnungen vorzusehen, um das Aufschieben des Hülsenkörpers auf den Walzendorn zu vereinfachen.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Druckwalze mit einem Walzenkern bzw. Walzendorn, der drehbar gelagert ist. Der Walzenkern bzw. Walzendorn weist an einer Oberfläche Ausnehmungen und/oder Ansätze auf. Bei einer auf dem Walzenkern bzw. Walzendorn angeordneten Walzenhülse, die insbesondere auf den Walzenkern bzw. Walzendorn aufgeschoben wurde, handelt es sich erfindungsgemäß um eine Walzenhülse, wie vorstehend beschrieben. In montiertem, insbesondere aufgeschobenem, Zustand wirken somit die Ausnehmungen und/oder Ansätze der Walzenhülse mit den Ausnehmungen und/oder Ansätzen des Walzenkerns bzw. Walzendorns zusammen. Insbesondere greifen Ansätze in korrespondierende Ausnehmungen ein. Vorzugsweise dienen somit die Ausnehmungen zur Aufnahme von Ansätzen.
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Bevorzugt ist es, dass die Ausnehmungen, zumindest die Abmessungen der Ansätze aufweisen, wobei die Ausnehmungen ggf. etwas breiter und etwas länger ausgebildet sein können. Beispielsweise ist es möglich, dass sich eine Ausnehmung über die gesamte Länge des Walzenkerns bzw. Walzendorns oder des Hülsenkörpers erstreckt und in dieser Ausnehmung ein oder mehrere in Längsrichtung kürzere Ansätze des Hülsenkörpers bzw. des Walzenkerns bzw. Walzendorns angeordnet sind. Zur Kraftübertragung ist es jedoch bevorzugt, dass ein, insbesondere als sich in Längsrichtung erstreckender Steg ausgebildeter Ansatz sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Hülsenkörpers bzw. des Walzenkerns bzw. Walzendorns erstreckt und in eine entsprechend ggf. insbesondere über die gesamte Länge sich erstreckende Nut greift.
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Die Ausnehmungen können in Umfangsrichtung geringfügig breiter als die Ansätze ausgebildet sein, sodass die Montage vereinfacht ist. Bevorzugt ist es, dass die Ausnehmungen nur ein sehr geringes Übermaß aufweisen und ggf. sogar die gleichen Abmessungen wie die Ansätze aufweisen, um ein Verdrehen der Druckwalzenhülse auf dem Walzenkern bzw. Walzendorn auch in geringen Bereichen zu vermeiden.
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Die Ausnehmungen und/oder Ansätze, die an der Oberfläche des Walzenkerns bzw. Walzendorns angeordnet sind, sind in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung, wie vorstehend anhand den Ausnehmungen und/oder Ansätzen der Druckwalzenhülse beschrieben vorteilhaft weitergebildet.
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Zur Herstellung der Walzenhülse, wie insbesondere einer Druckwalzenhülse ist es möglich, diese entsprechend der bekannten Herstellung auf einen Walzenkern bzw. Walzendorn aufzuwickeln. Hierbei erfolgt ein Aufwickeln mehrerer Lagen getränkter Glasfaserbahnen oder dergleichen auf einen Walzenkern bzw. Walzendorn. Der zur Herstellung der Walzenhülse verwendete Walzenkern bzw. Walzendorn ist entsprechend dem Walzenkern bzw. Walzendorn einer Druckwalze ausgebildet und weist erfindungsgemäß Ausnehmungen und/oder Ansätze auf, sodass sich entsprechende Ausnehmungen und/oder Ansätze an der Innenfläche des Hülsenkörpers der Druckwalzenhülse ausbilden.
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Entsprechend aufgebaute Walzenhülsen sowie Walzen können auch in anderen Bereichen zur Herstellung von Erzeugnissen eingesetzt werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert, wobei die Erfindung am Beispiel der Druckwalzen und Druckwalzenhülse beschrieben wird.
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Es zeigen:
- 1 eine stark vereinfachte schematische Seitenansicht eines Walzendorns,
- 2 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie II.-II. in 1,
- 3 einen schematischen Längsschnitt einer Druckwalzenhülse und
- 4 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IV.-IV. in 3.
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Der in 1 schematisch dargestellte Walzenkern bzw. Walzendorn 10 weist eine leicht konisch ausgebildete Oberfläche 12 auf. In Längsrichtung 14 ist der schematisch dargestellte Walzenkern bzw. Walzendorn 10 in 1 von links nach rechts leicht konisch ausgebildet. An der Oberfläche 12 sind sich in Längsrichtung 14 erstreckende Nuten 16 vorgesehen. Die Nuten 16 erstrecken sich über die gesamte Länge des Walzendorns 10. Ferner weist der Walzendorn 10 schematisch dargestellte Lagerzapfen 18 auf. Ansonsten ist der Walzendorn 10 wie bekannte Walzendorne aufgebaut; es können insbesondere auch eine nicht dargestellte Druckluftzufuhr und entsprechende Druckluftbohrungen vorgesehen sein.
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Die ferner in den 3 und 4 schematisch dargestellte Walzenhülse, bei der es sich insbesondere um eine Druckwalzenhülse handelt, weist einen insbesondere aus Glasfasern hergestellten Hülsenkörper 20 auf, der an seiner Außenfläche 22 beispielsweise eine Beschichtung oder dergleichen aufweisen kann. An einer Innenseite 24 weist der Hülsenkörper 20 im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere sich in Längsrichtung 14 der Walzenhülse erstreckende stegförmige Ansätze 26 auf. Die Stege 26 erstrecken sich über die gesamte Länge des Hülsenkörpers. Zur Montage der Walzenhülse auf dem Walzenkern bzw. Walzendorn 10 wird die Walzenhülse in 1 von links auf den Walzenkern bzw. Walzendorn 10 aufgesteckt. Hierbei werden die Stege 26 in die Nuten 16 eingeführt. Zusätzlich kann das Aufstecken durch das Vorsehen von Druckluft erleichtert werden.
