DE10304534A1 - Falzwalze einer Falzvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
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Abstract
Eine kostengünstig herstellbare und sich durch gute Form- und Maßgenauigkeit auszeichnende Falzwalze (1) trägt eine auf der ebenmäßigen Oberfläche der Falzwalze (1) aufgetragene Reibschicht (2), wobei benachbarte tiefliegende Flächen von auftragfreien Bereichen gebildet werden. Das Verfahren zur Herstellung der Falzwalze (1) enthält das Aufbringen eines Abdeckblechs (5) auf die Falzwalze (1), wobei das Abdeckblech Aussparungen mit der Form aufzubringender Reibflächen (3) aufweist. Nachfolgend erfolgt das Aufbringen der Reibschicht (2) mittels thermischer Spritzbeschichtung und im Anschluss daran das Abnehmen des Abdeckblechs (5).
Description
- Die Erfindung betrifft eine Falzwalze einer Falzvorrichtung, die eine durch thermische Spritzbeschichtung aufgetragene Reibschicht trägt, sowie Verfahren zur Herstellung der Falzwalze.
- Es sind Falzwalzen bekannt, bei denen an den Mantelflächen durch spanabtragende Verfahren tragende Anteile geschaffen wurden und anschließend mittels thermischer Spritzbeschichtung eine keramische Schicht aufgetragen wurde.
- Die Herstellung derartiger Falzwalzen ist zeit- und kostenaufwendig. Außerdem sind nur grobe Fertigungstoleranzen erzielbar. Weiterhin treten am Profil der Reibschicht Unregelmäßigkeiten auf, und an den Profilkanten sind Gratbildungen zu verzeichnen, die Beschädigungen am Falzprodukt hervorrufen können.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Falzwalze zu schaffen, die sich durch gute Form- und Maßgenauigkeit auszeichnet. Außerdem ist ein Verfahren zur kostengünstigen Herstellung einer Falzwalze zu schaffen.
- Die Aufgabe zur Schaffung einer Falzwalze wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Falzwalze ist mit geringem Zeit- und Kostenaufwand herstellbar. Außerdem sind enge Fertigungstoleranzen einhaltbar. Auch ist das hergestellte Profil sehr gleichmäßig und ohne das Falzprodukt beschädigende Grate herstellbar.
- Die verfahrensgemäße Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 8 und 10 gelöst. Unter Verwendung eines Abdeckblechs erübrigt sich die Schaffung tragender Flächenanteile mittels spezieller Herstellungsverfahren. Das Abdeckblech ist mit nur geringem Zeitaufwand auf die Walze aufbring- und von dieser abnehmbar und mehrmals verwendbar. Außerdem sind die Reibschichtprofile gleichmäßiger und ohne Gratbildung herstellbar, womit die Funktion der Falzwalze verbessert wird. Weiterhin zeichnen sich die erfindungsgemäß hergestellten Falzwalzen durch längere Standzeiten aus und sind durch Abschleifen und neues Beschichten wieder aufarbeitbar, was sich ebenfalls kostensenkend zu Buche schlägt. Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.
- Die Erfindung soll nachfolgend an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt schematisch:
-
1 eine Falzwalze mit zugeordnetem Abdeckblech, -
2 die Einzelheit II nach1 , -
3 eine weitere Variante einer Falzwalze, -
4 Falzwalzen an einer dritten Längsfalzvorrichtung, -
5 Falzwalzen an einem Falztrichter. -
1 zeigt eine Falzwalze1 mit Mantelflächen F1 bis F5, die mit einer Reibschicht2 versehen sind. Die Reibschicht hat die in2 gezeigte Oberflächenstruktur. Sie besteht aus viereckigen Reibflächen3 , die von tiefer liegenden Flächen4 begrenzt werden. Im Ausführungsbeispiel haben die viereckigen Reibflächen3 eine rhombusähnliche Gestalt mit etwa 8 und 16 mm Abstand der gegenüberliegenden Ecken. Die tief liegenden Flächen4 sind in der Art paralleler Nuten ausgeführt mit einer Breite von beispielsweise 2 mm. Die Reibfläche3 kann auch eine anderweitige Oberflächenstruktur aufweisen, beispielsweise die Form von Dreiecken oder Rechtecken. - Die Reibschicht
2 wird durch thermische Spritzbeschichtung aufgetragen. Hierzu wird zunächst das in1 dargestellt Abdeckblech5 auf die Falzwalze1 aufgebracht, d.h. aufgewickelt. Das Abdeckblech5 ist dabei in seiner Breite B so bemessen, dass seine Enden6 ,7 aufeinander treffen und einen Stoß bilden. Das so aufgewickelte Abdeckblech5 wird mittels nicht dargestellter Schellen befestigt. Auch andere Befestigungen sind möglich, beispielsweise durch ein leicht lösbares Anpunkten (Punktschweißen). - Das Abdeckblech
5 hat beispielsweise eine Dicke von 1 mm und weist Aussparungen8 auf, die in ihren Abmessungen und der Anordnung zueinander der Form und der Anordnung der Reibflächen3 gleichen. Die Aussparungen8 wie auch die weiter unten noch erwähnten Aussparungen9 werden vorteilhaft mit Laserstrahl geschnitten. Das Abdeckblech5 wird axial ausgerichtet so auf die Falzwalze1 aufgebracht, dass die Aussparungen8 auf den mit den Reibflächen3 zu versehenden Mantelflächen F1 bis F5 zu liegen kommen. Das Abdeckblech ist in dieser axialen Ausrichtung zur Falzwalze1 gezeichnet. Die zu beschichtenden Mantelflächen F1 bis F5 haben eine ebenmäßige Oberfläche. Unter „ebenmäßig" wird verstanden, dass diese Flächen vollflächig durch eine normale Oberflächenbehandlung hergestellt wurden, beispielsweise durch Drehen oder Schleifen, und dass nicht spezielle tragende Anteile, wie z.B. durch Rändeln oder Strehlen, geschaffen wurden. - Auf die so vorbereitete Falzwalze
1 wird nunmehr die Reibschicht2 aufgetragen, wobei vorteilhaft zunächst noch die Walzenoberfläche an den für den Schichtauftrag bestimmten Stellen sandgestrahlt wird, was also vorteilhaft bei aufgespanntem Abdeckblech5 erfolgen kann. Als nächstes wird ein Haftgrund aufgetragen und dann mittels thermischer Spritzbeschichtung, günstigerweise durch Flammspritzen, die Reibschicht2 aufgetragen. Vorteilhaft werden karbidische selbstfliesende Legierungen und Mischungen aufgetragen. Beispielsweise kann das unter der Firmenbezeichnung Metco 34F eines Herstellers angebotene Spritzpulver zur Anwendung kommen. Die Schicht soll nicht umgeschmolzen werden, damit die Spitzen des körnigen Spritzpulvers nicht rund schmelzen und die Reibschicht einen hohen Reibwert aufweist. Bei Falzwalzen wird für die Arbeitsoberfläche – hier die Reibschicht – ein hoher Reibwert angestrebt, damit das zu falzende Produkt zuverlässig in den Einlaufspalt eingezogen wird. Vorteilhaft enthält das Spritzpulver Wolframkarbid. Vorteilhaft wird mittels der thermischen Spritzbeschichtung als Reibschicht2 eine Metallschicht aufgebracht. Es kann aber auch eine oxidkeramische oder metallkeramische Schicht aufgetragen werden. Weitere Grundlagen zum thermischen Spritzbeschichten sind dem Fachmann geläufig und können beispielsweise auch der PatentschriftEP 634 293 B1 2 wird beispielsweise mit etwa einer Dicke t = 0,3 mm aufgetragen und hat beispielsweise eine maximale Rauhtiefe Rmax ≤ 0,2 mm. - Das Abdeckblech
5 weist weiterhin rechteckige Aussparungen9 auf, die über Nuten10 der Falzwalze1 zu liegen kommen, in denen im Falzbetrieb Bandleitungen11 (siehe4 ) laufen. Beim Flammspritzen werden dann entsprechend den Aussparungen9 geformte rechteckige Reibflächen12 auf den Mantelflächen der Nuten10 erzeugt. Der Einfachheit halber ist nur eine rechteckige Reibfläche12 dargestellt. - Nach erfolgter thermischer Spritzbeschichtung wird das Abdeckblech
5 von der Falzwalze1 abgenommen, auf der nunmehr die viereckigen Reibflächen3 und rechteckigen Reibflächen12 aufgetragen sind. Dazwischen befinden sich tief liegende Flächen, die von auftragfreien Bereichen gebildet werden, die von den vom Abdeckblech5 abgedeckten Bereichen herrühren. Die in der beschriebenen Weise hergestellte Falzwalze2 wird vorteilhaft in dritten Längsfalzvorrichtungen eingesetzt, wie in4 gezeigt. Bei dieser dritten Längsfalzvorrichtung13 arbeiten zwei Falzwalzen1 zusammen. In ihren Einlaufspalt wird mittels eines Falzmessers14 ein zu falzender Bogen15 eingesteckt. In den Nuten10 der Falzwalzen1 laufen die Bandleitungen11 . Diese werden durch Friktion an den Reibflächen12 angetrieben. Die Falzwalze1 kann auch an Stauchfalzvorrichtungen eingesetzt werden, wobei sich die Bandleitungen11 und Nuten10 erübrigen. - Die bei der dritten Längsfalzvorrichtung
13 , wie in4 gezeigt, zum Einsatz kommenden Falzwalzen1 können auch über lediglich nur einen Umfangsbereich mit den Reibflächen3 versehen sein. Ein in diesem Falle zur Anwendung kommendes Abdeckblech5 , das entsprechend nur über einen Teil der Breite B sich erstreckende Aussparungen8 aufweist, kann unter Überlappung seiner Enden6 ,7 auf die Falzwalze1 aufgebracht werden. -
3 zeigt eine weitere Variante einer Falzwalze16 , bei der eine Reibschicht2 von einem spiralig auf dem Mantel17 der Falzwalze16 umlaufenden Streifen18 gebildet wird. Für die Herstellung dieses Streifens18 wird auf die zu beschichtende Mantelfläche der Falzwalze16 ein Abdeckblech19 , den zu beschichtenden Streifenbereich freilassend, spiralförmig aufgewickelt. In3 ist an der teilweise gezeigten Falzwalze16 der Aufwickelvorgang schematisch dargestellt. Die Enden des Abdeckblechs19 werden mittels einer Schelle oder anderweitig, beispielsweise mittels Punktschweißen, auf dem Mantel17 befestigt. Wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel beschrieben, wird anschließend, gegebenenfalls nach vorherigem Sandstrahlen, mittels thermischer Spritzbeschichtung die Reibschicht auf die Falzwalze16 mitsamt dem Abdeckblech19 aufgetragen. Nachfolgend wird das Abdeckblech17 abgenommen, worauf sich die Reibschicht in Form des spiralig umlaufenden Streifens18 darstellt. Der Streifen18 ist schematisch auf einem Teilbereich des Mantels17 der Falzwalze16 eingezeichnet. Für das Abdeckblech19 kommt beispielsweise ein 1 mm dicker Blechstreifen zur Anwendung. Die Reibschicht, d.h. der Streifen18 , ist vorteilhaft wiederum in einer Dicke von etwa 0,3 mm ausgeführt. Das Flammspritzen wird, wie im vorherigen Ausführungsbeispiel beschrieben, durchgeführt, weshalb sich wiederholende Ausführungen erübrigen. Der Streifen18 hat beispielsweise eine Breite b von etwa 10 mm. Auf der Falzwalze16 kann auch ein Streifen aufgetragen werden, der aus einer Abfolge einzelner Rechteckflächen besteht. In diesem Falle enthält das Abdeckblech entsprechende Fenster21 , die als Ausführungsvariante strichpunktiert mit eingezeichnet sind. Auch wird in diesem Falle der Streifen19 ohne einen Zwischenraum b (also b = 0) aufgewickelt. - Die Falzwalze
16 wird vorteilhaft an einem Falztrichter22 , wie in5 gezeigt, angewendet. Hier arbeiten 2 Falzwalzen16 zusammen. In ihren Einlaufspalt wird eine von dem Falztrichter22 längsgefalzte Bahn23 zugeführt. -
- 1
- Falzwalze
- 2
- Reibschicht
- 3
- Reibfläche
- 4
- Fläche
- 5
- Abdeckblech
- 6
- Ende
- 7
- Ende
- 8
- Aussparung
- 9
- Aussparung
- 10
- Nut
- 11
- Bandleitung
- 12
- Reibfläche
- 13
- dritte Längsfalzvorrichtung
- 14
- Falzmesser
- 15
- Bogen
- 16
- Falzwalze
- 17
- Mantel
- 18
- Streifen
- 19
- Abdeckblech
- 20
- Reibschicht
- 21
- Fenster
- 22
- Falztrichter
- 23
- Bahn
- B
- Breite
- b
- Breite
- t
- Dicke
- F1
- Mantelfläche
- F2
- Mantelfläche
- F3
- Mantelfläche
- F4
- Mantelfläche
- F5
- Mantelfläche
- Rmax
- Rauhtiefe
Claims (10)
- Falzwalze einer Falzvorrichtung, die eine durch thermische Spritzbeschichtung aufgetragene Reibschicht trägt, die von tief liegenden Flächen begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschicht (
2 ) auf der ebenmäßigen Oberfläche (F1 bis F5) der Falzwalze (1 ,16 ) aufgetragen ist und die tief liegenden Flächen von auftragfreien Bereichen gebildet werden. - Falzwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschicht (
2 ) von viereckigen Reibflächen (3 ) gebildet wird. - Falzwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschicht (
2 ) von einem spiralig auf dem Mantel (17 ) der Falzwalze (16 ) umlaufenden Streifen (18 ) gebildet wird. - Falzwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel der Falzwalze (
1 ,16 ) Nuten (10 ) für Bandleitungen (11 ) aufweist und die Mantelfläche der Nut (10 ) Reibflächen (12 ) trägt. - Falzwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibschicht (
2 ) eine Dicke von etwa 0,3 mm aufweist. - Falzwalze nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung an einer dritten Längsfalzvorrichtung (
13 ). - Falzwalze nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung an einem Falztrichter (
22 ). - Verfahren zum Herstellen einer Falzwalze (
1 ) einer Falzvorrichtung (13 ), bei dem auf die Falzwalze (1 ) eine aus einzelnen Reibflächen (3 ) bestehende Reibschicht (2 ) aufgetragen wird, wobei nacheinander a) auf die zu beschichtende Fläche (F1 bis F5) ein Abdeckblech (5 ) aufgebracht wird, das Aussparungen (9 ) mit der Form der einzelnen Reibflächen (3 ) sowie in deren Anordnung zueinander aufweist, b) auf das Abdeckblech (5 ) sowie durch dessen Aussparungen (9 ) auf die Falzwalze (1 ) mittels thermischer Spritzbeschichtung die Reibschicht (2 ) aufgetragen wird, c) das Abdeckblech (5 ) abgenommen wird. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckblech unter Stoßbildung seiner Längskanten (
6 ,7 ) oder unter Überlappung seiner Enden auf die Falzwalze aufgebracht wird. - Verfahren zum Herstellen einer Falzwalze (
16 ) einer Falzvorrichtung (22 ), wobei auf die Falzwalze (16 ) eine Reibschicht (2 ) in Form eines umlaufenden Streifens (18 ) aufgetragen wird, wobei nacheinander a) auf die zu beschichtende Mantelfläche (17 ) der Falzwalze (16 ) ein Abdeckblech (19 ), den zu beschichtenden Streifenbereich freilassend, spiralförmig aufgewickelt wird, b) auf die Falzwalze (16 ) mitsamt dem Abdeckblech (19 ) mittels thermischer Spritzbeschichtung die Reibschicht (2 ) aufgetragen wird, c) das Abdeckblech (19 ) abgenommen wird.
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