DE19740245A1 - Thermal spray process for carrier body and device for carrying out the process - Google Patents
Thermal spray process for carrier body and device for carrying out the processInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein thermisches Spritzverfahren zur Herstellung von Trägerkörpern und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei die erhaltenen Trägerkörper insbesondere in der graphischen Industrie verwendet werden können.The invention relates to a thermal spray process for the production of Carrier bodies and a device for performing the method, wherein the obtained carrier body used in particular in the graphics industry can be.
DE 41 40 768 C2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Offsetdruckform aus einem metallischen Werkstoff für einen Formzylinder einer Druckmaschine. Zunächst wird eine Platte auf das dem Umfang und der Breite des Formzylinders entsprechende Maß zugeschnitten und an mindestens einer Stirnseite mit Registereinrichtungen versehen. Anschließend wird der plattenförmige Zuschnitt auf für die Druckformherstellung herkömmliche Art beschichtet und belichtet, wonach die rechteckige Platte in einer Schweißvorrichtung durch Biegen in eine Hohlzylinderform gebracht und dort registerhaltig eingespannt wird. Die aufeinander zuweisenden Kanten der Platte werden miteinander längs nahtverschweißt, wobei der Schweißprozeß so geführt wird, daß eine Schweißnaht entsteht, die auf Ober- und Unterseite jeweils eine konkave Form aufweist. Neben der Beschichtung und Belichtung des plattenförmigen Zuschnittes kann die daraus entstehende Druckform auf dem Formzylinder beschichtet und belichtet werden.DE 41 40 768 C2 discloses a method for producing an offset printing form a metallic material for a forme cylinder of a printing press. First becomes a plate on the circumference and width of the forme cylinder cut to size and with at least one end face Provide register facilities. Then the plate-shaped blank is opened for printing plate production conventional type coated and exposed, after which the rectangular plate in a welding device by bending into a Bring hollow cylinder shape and clamped there in register. The one on top of the other facing edges of the plate are seam welded together longitudinally, whereby the welding process is carried out in such a way that a weld seam is formed which is on the top and Bottom each has a concave shape. In addition to the coating and The resulting printing form can be exposed to the plate-shaped blank coated and exposed on the forme cylinder.
Nachteilig bei diesem Herstellungsverfahren ist die Tatsache, die gestreckte Länge des plattenförmigen Zuschnitts, die später den Durchmesser ergeben soll, exakt parallel und mit entsprechend hoher Genauigkeit von deutlich besser als 1/10 mm zuzuschneiden. Weiterhin verursacht die Einleitung von Wärme beim Schweißen einen Längsverzug des Materials im Schweißnahtbereich. Diese Längung führt zu einer Welligkeit beidseitig längs der Schweißnaht. Bei der Benutzung einer solcherart hergestellten Hülse führt diese unvermeidbare Welligkeit im Nahtbereich dazu, daß sich Lufteinschlüsse einstellen, die bei äußerem Druck auf die Hülse unter dieser wandern, was eine Verdrehung der Hülse auf dem Zylinder zur Folge hat. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit eines zusätzlichen Arbeitsganges zur nachträglichen Kalibrierung solcher Hülsen, die gemäß dieses Verfahrens hergestellt wurde.A disadvantage of this manufacturing process is the fact that the length is stretched of the plate-shaped blank, which will later give the diameter, exactly parallel and with a correspondingly high accuracy of significantly better than 1/10 mm tailored. It also causes the introduction of heat when welding a longitudinal distortion of the material in the weld area. This elongation leads to a ripple on both sides along the weld. When using a sleeve produced in this way leads to the inevitable waviness in the seam area to the fact that air pockets occur, which are under external pressure on the sleeve this migrate, which causes the sleeve to twist on the cylinder. This results in the need for an additional operation subsequent calibration of such sleeves made according to this procedure has been.
DE 39 08 999 C2 offenbart eine Zylinderkörper und ein Verfahren zur Beschichtung des zylindrischen Körpers. Es wird vorgeschlagen, einen zylindrischen Körper derart mit einer nahtlosen Beschichtung zu versehen, daß als Beschichtungsmaterial ein thixotropes Mehrkomponentenmaterial in Form eines mit Treibmitteln und Inhibitoren versetzten, fließförmigen Schaumes unter Drehung und Vorschub auf dem zylindrischen Körper etwa spiralförmig aufgetragen wird. Als Hülsenmaterial wird metallisches Aluminium oder ein kohlefaserverstärkter Kunststoff verwendet. Die Verwendung von Kunststoffhülsen hat allerdings auch Nachteile. Beispielsweise müssen diese angesichts des erheblich geringeren Elastizitätsmoduls mit höherer Wandstärke gefertigt werden, um mit metallischen Hülsen vergleichbare Sitzfestigkeiten zu erzielen. Hohe Wandstärken wiederum, die beispielsweise bei der Aufbringung von wärme zu behandelnden Funktionsschichten höherer Temperatur ausgesetzt werden, sind temperaturempfindlich, was zum Verlust der Maßgenauigkeit und zum Aufbau hoher innerer Spannungen führen kann.DE 39 08 999 C2 discloses a cylinder body and a method for coating of the cylindrical body. It is proposed to have a cylindrical body like this to be provided with a seamless coating that as a coating material thixotropic multi-component material in the form of a propellant and inhibitor staggered, flowing foam with rotation and feed on the cylindrical body is applied approximately in a spiral. As a sleeve material metallic aluminum or a carbon fiber reinforced plastic is used. The However, the use of plastic sleeves also has disadvantages. For example in view of the considerably lower modulus of elasticity, these have to be increased Wall thickness can be made to be comparable to metallic sleeves Achieve seat strength. High wall thicknesses, in turn, for example in the Application of functional layers of higher temperature to be treated are exposed to temperature, resulting in loss of Dimensional accuracy and build up high internal stresses.
Aus EP 0 421 145 A2 sowie EP 0 715 966 A1 sind hülsenförmige Gummitücher bekannt geworden, die sich seitlich auf Gummituchzylinder von Rotationsdruckmaschinen aufbringen lassen. Die Gummibeschichtung ist auf Nickelhülsen aufgebracht. Die Nickelhülsen werden auf galvanischem Wege hergestellt. An einem in das Nickelbad eingelassenen Mutterzylinder scheidet sich eine dünne Nickelhaut ab, die später nach Erreichen der erforderlichen Wandstärke vom Mutterzylinder abgewalkt wird. Die Nickelhülsenhersteilung auf diesem Wege hat einen erhöhten Strombedarf zur Folge und ist außerordentlich zeitaufwendig. From EP 0 421 145 A2 and EP 0 715 966 A1 are sleeve-shaped rubber blankets become known, which laterally on blanket cylinders from Have rotary printing presses installed. The rubber coating is on Nickel sleeves applied. The nickel sleeves are electroplated manufactured. A mother cylinder is inserted into the nickel bath a thin nickel skin, which later after reaching the required wall thickness is rolled from the master cylinder. The nickel sleeve production in this way has an increased power requirement and is extremely time consuming.
Thermische Spritzverfahren werden heute eingesetzt, um die unterschiedlichsten Bauteile wie Maschinenkomponenten, Implantate oder Bauwerkkomponenten mit einer Vielzahl von Werkstoffen zu beschichten. Die bei der Beschichtung eingesetzten Spritzverfahren und Spritzzusatzwerkstoffe sind in hohem Maße anwendungsfallspezifisch. Klassische Anwendungsgebiete des thermischen Spritzens sind der Verschleiß und der Korrosionsschutz, die Reparaturbeschichtung sowie thermische oder elektrische Isolation und häufig auch eine Kombination dieser Ziele.Thermal spray processes are used today to make the most diverse Components such as machine components, implants or structural components to coat a variety of materials. The one with the coating Spraying methods and spray additives are used to a high degree application-specific. Classic areas of application of thermal Spraying is the wear and corrosion protection, the repair coating as well as thermal or electrical insulation and often a combination of these Aims.
Ziel der erwähnten konventionellen Spritztechnik zur Lösung anspruchsvoller Beschichtungsaufgaben ist es bisher gewesen, eine möglichst gute Haftung der erzeugten Schicht auf dem zu beschichtenden Bauteil zu erhalten.Aim of the conventional spraying technique mentioned to solve more demanding Coating tasks have so far been to ensure the best possible adhesion of the to obtain the generated layer on the component to be coated.
Ausgehend von den Schwächen und Nachteilen des aufgezeigten Standes der Technik und in Weiterentwicklung der Anwendung von Spritzverfahren liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, der graphischen Industrie steifigkeits- und festigkeitsoptimierte Basisträgerhülsen zur Herstellung von Übertragungsträgern, Druckformen, Presseuren und dergleichen preiswert zur Verfügung zu stellen.Based on the weaknesses and disadvantages of the status of the The technology and further development of the application of spray processes lies in the present invention the object of the graphic industry stiffness and strength-optimized base carrier sleeves for the production of Transfer carriers, printing forms, impression rollers and the like inexpensive for To make available.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the features of claim 1 solved.
Die sich aus der erfindungsgemäßen Lösung ergebenden Vorteile sind vielfältiger Natur. Im Gegensatz zu den bisher mittels thermischer Spritzverfahren erzeugten Schichten, sind die gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Schichten von dem hier lediglich formgebenden Körper einfach abzulösen. Die sich während des Spritzverfahrens ergebende duktile, elastische Schicht ist solidem Material sehr ähnlich und verleiht dem so gewonnenen Körper eine Elastizität, die dessen einfache Handhabung ermöglicht. Die Duktilität des Körpers erlaubt ein Aufweiten des Körpers zum Aufziehen auf einen Zylinder einer graphischen Maschine; nach Abschaltung eines zum Weiten des duktilen Körpers erforderlichen unter Druck stehenden Mediums kann der Körper mittels Preßsitz auf dem Umfang eines Zylinders gehalten werden. Dabei kann es sich sowohl um einen Übertragungszylinder als auch einen Druckformzylinder handeln, auf welchem der erfindungsgemäß hergestellte hülsenförmige Körper aufziehbar ist. Neben Applikation für das Offsetverfahren sind auch die Anwendung der erfindungsgemäß erhaltenden hülsenförmigen Körper im Tiefdruckverfahren denkbar.The advantages resulting from the solution according to the invention are more diverse Nature. In contrast to those previously produced using thermal spraying processes Layers are those produced according to the method of the invention Easy to remove layers from the body that only gives shape. Which ductile, elastic layer resulting from the spraying process is solid Material very similar and gives the body thus obtained an elasticity that its easy handling enables. The ductility of the body allows one Expanding the body for mounting on a cylinder of a graphic Machine; after switching off one necessary to expand the ductile body The body can be pressurized on the circumference using a press fit be held by a cylinder. It can be both Actuate transfer cylinder as well as a printing form cylinder on which the sleeve-shaped body produced according to the invention can be drawn up. Next Applications for the offset method are also the application of the invention preserving sleeve-shaped body in the gravure process conceivable.
In weiterer Ausgestaltung des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens kann das Aufspritzen des Metalls oder der Metallegierung oder der selbstfließenden Legierung gemäß des Flammspritzverfahrens erfolgen. Neben dem Flammspritzverfahren kann auch das Lichtbogenspritzverfahren angewendet werden, sowie auch das Hochgeschwindigkeits-Flammspritzverfahren Verwendung finden. Neben Metallen oder Metallegierungen oder einer selbstfließenden Legierung kann das aufzuspritzende Material ein Oxid sein oder auch Karbide oder auch Keramik-Metall-Mischungen (Cermets). Zur Vorbereitung der Mantelfläche des formgebenden Grundkörpers für die herzustellende thermische Spritzschicht muß diese konditioniert werden, wozu ein Strahlverfahren Verwendung findet. Mittels des Strahlverfahrens wird eine Rauheit der Mantelfläche herbeigeführt, die sich dadurch auszeichnet, daß die die Rauheit bestimmenden Erhebungen eine runde Kontur aufweisen. Die Rauheit der Mantelfläche des formgebenden Körpers beträgt Rz 25 µm. Das zur Erzeugung der rauhen Mantelfläche vorzugsweise verwendete Material beim dem zu verwendenden Strahlverfahren sind Glaskugeln. Der beim Strahlverfahren vorherrschende Druck für das Aufspritzen der Glaskugeln liegt zwischen 2,5 und 3,5 bar. Um die Ablösung der erfindungsgemäß hergestellten thermischen Spritzschicht von der Mantelfläche des formgebenden Grundkörpers zu erleichtern, wird die konditionierte Mantelfläche des formgebenden Grundkörpers mit einer bis zu 5 µm dicken Schicht eines Trennmittels versehen. Bei dem Trennmittel kann es sich um pulverförmigen Graphitstaub handeln oder es kann auch Silikon verwendet werden. Ferner ist als Trennmittel die Verwendung von Teflon möglich. Nach dem die Mantelfläche des formgebenden Grundkörpers solcherart vorbehandelt worden ist, wird die thermisch aufzutragende Spritzschicht in Bereich zwischen 0,1 und 0,6 mm Dicke aufgetragen.In a further embodiment of the idea on which the invention is based, the metal or the metal alloy or the self-flowing alloy can be sprayed on in accordance with the flame spraying process. In addition to the flame spraying process, the arc spraying process can also be used, as can the high-speed flame spraying process. In addition to metals or metal alloys or a self-flowing alloy, the material to be sprayed on can be an oxide or also carbides or ceramic-metal mixtures (cermets). In order to prepare the outer surface of the shaping base body for the thermal spray layer to be produced, this must be conditioned, for which purpose a blasting process is used. By means of the blasting method, a roughness of the lateral surface is brought about, which is characterized in that the elevations determining the roughness have a round contour. The roughness of the outer surface of the shaping body is R z 25 µm. The material preferably used to produce the rough outer surface in the blasting process to be used is glass spheres. The prevailing pressure in the blasting process for spraying the glass balls is between 2.5 and 3.5 bar. In order to facilitate the detachment of the thermal spray layer produced according to the invention from the outer surface of the shaping base body, the conditioned outer surface of the shaping base body is provided with a layer of a release agent which is up to 5 μm thick. The release agent can be powdered graphite dust or silicone can also be used. It is also possible to use Teflon as a release agent. After the outer surface of the shaping base body has been pretreated in this way, the spray layer to be applied thermally is applied in a range between 0.1 and 0.6 mm thick.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des thermischen Spritzverfahrens umfaßt einen formgebenden Grundkörper, der einen Stützzylinder sowie eine Abziehronde umfaßt, wobei zwischen dem Stützzylinder und der Abziehronde eine Auslenkfase gebildet ist, die eine Einschnürstelle in der thermisch aufgebrachten Spritzschicht erzeugt. Zwischen dem Stützzylinder und der Abziehronde ist eine Expansionskammer vorgesehen, welche mit einem Druckmedium durch die Abziehronde oder auch durch den Stützzylinder druckbeaufschlagbar ist. Ein ringförmiger Spalt zwischen Stützzylinder und Abziehronde wird von je einer Stirnfläche des Stützzylinders und der Abziehronde begrenzt. Der ringförmige Spalt mündet unterhalb der Einschnürstelle des thermisch gespritzten Materials in den Bereich der Auslenkfase.The inventive device for performing the thermal Spraying process comprises a shaping body, which is a support cylinder as well as a pull-off disc, between the support cylinder and the Pull-off round a deflection bevel is formed, which is a constriction in the thermal applied spray layer generated. Between the support cylinder and the An extraction chamber is provided, which is equipped with a Pressure medium through the pull-off disc or through the support cylinder is pressurizable. An annular gap between the support cylinder and The pull-off blank is made up of an end face of the support cylinder and the pull-off blank limited. The annular gap opens below the necking point of the thermal sprayed material in the area of the deflection chamfer.
Zur Verbesserung der Ausbildung eines Luftspaltes und um ein leichteres Ablösen der thermisch gespritzten Schicht von der Mantelfläche des Stützzylinders zu erzielen, sind sowohl der Stützzylinder stirnseitig als auch die Abziehronde stirnseitig mit einer Verjüngung versehen.To improve the formation of an air gap and to make it easier to detach the thermally sprayed layer from the outer surface of the support cylinder achieve, both the support cylinder on the front side and the pull-off disc are on the front side provided with a taper.
Weitere Details des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung können der Beschreibung und den beigefügten Figuren entnommen werden.Further details of the inventive method and the inventive Device can be found in the description and the attached figures become.
Es zeigt: It shows:
Fig. 1 den schematisch dargestellten Aufbau einer Anlage zum thermischen Aufbringen einer Spritzschicht auf einen formgebenden Grundkörper, Fig. 1 shows the structure of a system for applying a thermal spray layer on a shaping base body shown schematically,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch den formgebenden Grundkörper, bestehend aus Stützzylinder und Abziehronde, Fig. 2 is a longitudinal section through the shaping base body, consisting of supporting cylinder and Abziehronde,
Fig. 3 eine auf dem formgebenden Grundkörper aufgebracht Spritzschicht mit ausgebildeter Einschnürstelle, jedoch noch nicht beaufschlagter Expansionskammer und Fig. 3 is a spray layer applied to the shaping base body with a trained constriction, but not yet loaded expansion chamber and
Fig. 4 eine durch Beaufschlagung der Expansionskammer teilweise abgelöste thermische Spritzschicht. Fig. 4 is a thermal spray layer partially detached by acting on the expansion chamber.
In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergegeben.In Fig. 1, an arrangement for performing the method according to the invention is shown in a schematic representation.
Eine Auftragsstation 1 umfaßt einen an einem Maschinengestell 2 in Aufnahmespitzen 3 bzw. 4 drehbar gelagerten Grundkörper, der einen Stützzylinder 5 sowie eine Abziehronde umfaßt (vergl. Fig. 2). Der der aufzubringenden thermischen Spritzschicht die Form verleihende Grundkörper ist in den Aufnahmespitzen 3 und 4 drehbar gelagert und kann durch einen hier nicht näher dargestellten Antrieb in Rotation versetzt werden. Der Stützzylinder 5 ist mittels eines Zylinderzapfens 6 in der Aufnahmespitze 3 aufgenommen, die Zylinderstirnseite ist der Aufnahmespitze 3 zugewandt. Parallel zur Achse des Stützzylinders 5 ist ein Schlitten 9 angeordnet, der in Führungen 10 am Maschinengestell in Vorschubrichtung 13 verfahrbar ist. Auf den Schlitten 9 ist ein Spritzkopf 11 angeordnet, der über eine Zuleitung 15 das aufzuspritzende Material auf die Mantelfläche 8 des Grundkörpers aufträgt. Je nach Vorschubgeschwindigkeit und Drehzahl des formgebenden Grundkörpers lassen sich Spritzschichten 14 im Dickenbereich zwischen 0,1 und 0,6 mm herstellen, wobei die Spritzschicht sehr duktil und elastisch ist mit großer Ähnlichkeit zu solidem Material. Solcherart hergestellte endlose Hülsen aus zusammenhängendem Material lassen sich - wie weiter unten noch detaillierter beschrieben werden wird - vom Umfang des Stützzylinders 5 ablösen.An application station 1 comprises a base body which is rotatably mounted on a machine frame 2 in receiving tips 3 and 4 and which comprises a support cylinder 5 and a pull-off disc (cf. FIG. 2). The base body which gives the shape to the thermal spray coating to be applied is rotatably mounted in the receiving tips 3 and 4 and can be set in rotation by a drive (not shown here). The support cylinder 5 is received in the receiving tip 3 by means of a cylinder journal 6, the cylinder end face facing the recording tip. 3 A slide 9 is arranged parallel to the axis of the support cylinder 5 and can be moved in guides 10 on the machine frame in the feed direction 13 . A spray head 11 is arranged on the carriage 9 and applies the material to be sprayed onto the lateral surface 8 of the base body via a feed line 15 . Depending on the feed speed and speed of the shaping base body, spray layers 14 in the thickness range between 0.1 and 0.6 mm can be produced, the spray layer being very ductile and elastic with great similarity to solid material. Endless sleeves of coherent material produced in this way can be detached from the circumference of the support cylinder 5, as will be described in more detail below.
Fig. 2 zeigt im Längsschnitt einen einer thermisch aufzubringenden Spritzschicht die Form verleihenden Grundkörper. Fig. 2 shows in longitudinal section a base body giving the shape to a thermally applied spray layer.
Der im Längsschnitt dargestellte formgebende Grundkörper umfaßt einen Stützzylinder 5, an dessen Stirnfläche 7 sich der Zylinderzapfen 6 befindet. Der Stützzylinder 5 verfügt über einen Hohlraum, der von Stirnflächen und Mantelflächen 8 begrenzt und von einer Führungsstange 17 durchsetzt wird. An eine ringförmige verlaufende Stirnfläche 27 des Stützzylinders 5 liegt eine korrespondierende ringförmige Stirnfläche 28 einer Abziehronde 19 an. Die Abziehronde 19, ebenfalls durchsetzt von der bereits erwähnten Führungsstange 17, welche mit einem Profil 18 versehen ist, ist mit einem Anschluß 20 für ein Druckmedium ausgestattet. Der Anschluß 20 für das Druckmedium umfaßt einen Kanal 21, der in einer Expansionskammer 22 zwischen dem Stützzylinder 5 und der Abziehronde 19 mündet. Die Expansionskammer 22 ist in Fig. 1 im Ruhezustand 22.1 gezeigt. Die durch die erwähnten Stirnflächen 27, 28 von Stützzylinder 5 bzw. Abziehronde 19 gebildete Fuge 29 bildet einen sich ringförmig um die Zylinderachse erstreckenden Spalt, der in eine Auslenkfase 23 am Übergang des Stützzylinders 5 zur Abziehronde 19 mündet. Sowohl zylinderseitig ist eine Auslenkfase 23.1 vorgesehen wie auch rondenseitig eine Auslenkfase 23.2 vorgesehen ist, welche im aneinander liegenden Zustand von Stützzylinder 5 und Abziehronde 19 eine kontinuierliche Auslenkfase 23 bilden, was zur Bildung einer Einschnürstelle 30 in der thermischen Spritzschicht 14 führt.The shaping base body shown in longitudinal section comprises a support cylinder 5 , on the end face 7 of which the cylinder pin 6 is located. The support cylinder 5 has a cavity which is delimited by end faces and lateral surfaces 8 and is penetrated by a guide rod 17 . A corresponding annular end face 28 of a pull-off disc 19 bears against an annular end face 27 of the support cylinder 5 . The pull-off disc 19 , also penetrated by the aforementioned guide rod 17 , which is provided with a profile 18 , is equipped with a connection 20 for a pressure medium. The connection 20 for the pressure medium comprises a channel 21 which opens into an expansion chamber 22 between the support cylinder 5 and the pull-off disc 19 . The expansion chamber 22 is shown in FIG. 1 in the idle state 22.1 . The joint 29 formed by the mentioned end faces 27 , 28 of the support cylinder 5 or pull-off disc 19 forms a gap which extends in a ring around the cylinder axis and opens into a deflection chamfer 23 at the transition from the support cylinder 5 to the pull-off disc 19 . A deflection chamfer 23.1 is provided both on the cylinder side and a deflection chamfer 23.2 is provided on the condenser side , which form a continuous deflection chamfer 23 when the support cylinder 5 and pull-off probe 19 are in contact with one another, which leads to the formation of a constriction point 30 in the thermal spray layer 14 .
Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß zur Wegbegrenzung der Abziehronde 19 auf der Führungsstange 17 eine Mutter 24 samt Kontermutter 25 als Anschlag vorgesehen sind, um bei Druckbeaufschlagung der Expansionskammer 22 mit einem Druckmedium den Verfahrweg der Abziehronde 19 relativ zum Stützzylinder 5 zu begrenzen.For the sake of completeness, it should also be mentioned that, in order to limit the distance of the extraction disc 19 on the guide rod 17, a nut 24 together with the lock nut 25 are provided as a stop in order to limit the travel of the extraction disc 19 relative to the support cylinder 5 when the expansion chamber 22 is pressurized with a pressure medium.
Im in Fig. 2 gezeigten Zustand - vor Auftrag einer thermischen Spritzschicht - wird die Oberfläche des Stützzylinders 5 mittels eines Strahlverfahrens konditioniert. Üblicherweise werden mit Strahlverfahren Untergrundflächen aufgerauht, mit dem Ziel optimaler Haftung. Dies bedeutet, die Oberfläche so scharfkantig rauh wie irgend möglich zu erzeugen. Um jedoch eine leichte Ablösbarkeit der Spritzschicht 14 zu gewährleisten, muß die Rauheit mit möglichst runden Kanten herbeigeführt werden. Daher wird die Oberfläche des Stützzylinders 5 mit einem Strahlverfahren unter Einsatz von Glaskugeln definierter Größe und einem Strahldruck zwischen 2,5 und 3,5 bar erzeugt. Die mittlere Rauhtiefe Rz, die mittels dieses Verfahrens erzeugt wird, beträgt Rz 25 µm.In the state shown in FIG. 2 - before application of a thermal spray layer - the surface of the support cylinder 5 is conditioned by means of a blasting process. Usually, blasting processes are used to roughen subsurface surfaces with the aim of optimal adhesion. This means making the surface as sharp as possible. However, in order to ensure that the spray layer 14 can be easily removed, the roughness must be brought about with edges that are as round as possible. The surface of the support cylinder 5 is therefore produced using a blasting method using glass balls of a defined size and a blasting pressure between 2.5 and 3.5 bar. The average roughness R z , which is generated by this method, is R z 25 microns.
Nach dem Anrauhen der Mantelfläche 8 des Stützzylinders 5 gemäß oben Gesagtem, wird die solcherart konditionierte Mantelfläche 8 mit einem Trennmittel versehen, was in einem Film bis zu 5 µm Dicke aufgetragen wird. Die Applikation eines Trennmittels, wie beispielsweise Graphit, Silikon oder Teflon, wirkt einer mechanischen Verkrallung der mit hoher Geschwindigkeit auftreffenden Spritzpartikel mit dem Untergrund des Grundkörpers entgegen und verhindert ein Zusammenbacken mit der Mantelfläche 8 des Stützzylinders 5. Das aufgebrachte Trennmittel unterstützt nach dem Erkalten der Spritzschicht 14 deren Ablösen von der Mantelfläche 8 des Grundkörpers.After the outer surface 8 of the support cylinder 5 has been roughened according to what has been said above, the outer surface 8 conditioned in this way is provided with a release agent, which is applied in a film up to 5 μm thick. The application of a release agent, such as graphite, silicone or Teflon, counteracts mechanical clawing of the spray particles that strike at high speed with the base of the base body and prevents caking with the outer surface 8 of the support cylinder 5 . After the spray layer 14 has cooled, the applied release agent supports its detachment from the outer surface 8 of the base body.
In Fig. 3 ist eine auf dem formgebenden Grundkörper aufgebrachte Spritzschicht mit ausgebildeter Einschnürstelle 30 dargestellt. FIG. 3 shows a spray layer applied to the shaping base body with a constricted location 30 .
Auf die konditionierte - mit einer Rauhtiefe von Rz = 25 µm und mit einem Trennmittel versehene - Mantelfläche 8 des Stützzylinders 5 ist mit der Anordnung gemäß Fig. 3 unter Rotation des formgebenden Grundkörpers und Vorschub des Spritzkörpers 11 die Spritzschicht 14 aufgetragen. Die zwischen Stützzylinder 5 und Abziehronde 19 befindliche Expansionskammer 22 befindet sich in ihrem Ruhezustand 22.1, d. h. nicht von einem Druckmedium beaufschlagt. Im Bereich der durch die beiden Verjüngungsbereiche 23.1 und 23.2 am Stützzylinder 5 und Abziehronde 19 gebildeten Auslenkfase 23 hat sich in der Spritzschicht 14 eine Einschnürstelle 30 gebildet. Die Mantelfläche der Abziehronde 19 ist vor Aufbringen der Spritzschicht 14 keiner Oberflächenkonditionierung unterzogen worden, weshalb deren Rauheit höher als die der Mantelfläche 8 des Stützzylinders 5 ist. Dies bedeutet, daß der Teil der Spritzschicht 14, der auf der Abziehronde 19 des formgebenden Grundkörpers aufgebracht ist, der Ablösung einen höheren Widerstand entgegensetzt. Die noch im Ruhezustand 22.1 befindliche Expansionskammer 22 ist über den durch den Kontaktbereich der Stirnfläche 27 bzw. 28 von Stützzylinder 5 bzw. Abziehronde 19 definierten Spalt 29, der etwa mittig in die Auslenkfase 23 mündet, mit dieser verbunden.On the conditioned - with a roughness depth of R z = 25 microns and provided with a release agent - - surface 8 of the support cylinder 5 , the spray layer 14 is applied with the arrangement according to FIG. 3 while rotating the shaping base body and advancing the spray body 11 . The expansion chamber 22 located between the support cylinder 5 and the pull-off disc 19 is in its idle state 22.1 , ie not acted upon by a pressure medium. A constriction 30 has formed in the spray layer 14 in the region of the deflection chamfer 23 formed by the two tapering regions 23.1 and 23.2 on the support cylinder 5 and pull-off disc 19 . Before the spray layer 14 was applied, the outer surface of the removal disc 19 was not subjected to any surface conditioning, which is why its roughness is higher than that of the outer surface 8 of the support cylinder 5 . This means that the part of the spray layer 14 which is applied to the pull-off disc 19 of the shaping base body opposes the detachment with a higher resistance. The expansion chamber 22, which is still in the idle state 22.1, is connected to the latter via the gap 29 defined by the contact area of the end face 27 or 28 of the support cylinder 5 or pull-off probe 19 , which opens approximately centrally into the deflection chamfer 23 .
Fig. 4 zeigt eine durch Beaufschlagung der Expansionskammer teilweise abgelöste zusammenhängende thermische Spritzschicht. FIG. 4 shows a coherent thermal spray layer that has been partially detached by acting on the expansion chamber.
Die Abziehronde 19 ist mit einem Druckmedium beaufschlagt, welches über den Kanal 21 die Expansionskammer 22 beaufschlagt. Durch den sich aufbauenden Druck in der Expansionskammer 22 ergibt sich eine Flächenpressung zwischen dem Stützzylinder 5 und der Abziehronde 19, wodurch der Spalt 29 zwischen den Stirnflächen 27, 28 von Stützzylinder 5 und Abziehronde 19 geweitet wird. Durch den Spalt 29 gelangt das Druckmedium unter die zusammenhängende hülsenförmige Spritzschicht 14 und beaufschlagt deren Unterseite 14.2.The pull-off probe 19 is acted upon by a pressure medium which acts on the expansion chamber 22 via the channel 21 . The pressure that builds up in the expansion chamber 22 results in a surface pressure between the support cylinder 5 and the pull-off probe 19 , as a result of which the gap 29 between the end faces 27 , 28 of the support cylinder 5 and the pull-off probe 19 is widened. The pressure medium passes through the gap 29 under the coherent sleeve-shaped spray layer 14 and acts on the underside 14.2 thereof .
Um zu vermeiden, daß eine stoßartige Beaufschlagung der Spritzschicht 14 bei beginnender Bildung des Spaltes 29 durch das Druckmedium erfolgt, wird durch die Auslenkphase 23 eine zusätzliche Länge in Form einer Einschnürstelle 30 erzeugt. In order to avoid that the spray layer 14 is subjected to a sudden impact when the gap 29 is formed by the pressure medium, the deflection phase 23 creates an additional length in the form of a constriction point 30 .
Bei Beaufschlagung durch das Druckmedium wird diese Einschnürstelle 30 gelängt, die Spritzschicht 14 streckt sich in horizontale Richtung und erlaubt die Bildung eines horizontalen Spaltes 26, wodurch das Druckmedium die Unterseite 14.2 der Spritzschicht 14 vollständig unterwandern kann und auf diese Weise eine Ablösung derselben von der Mantelfläche 8 des Stützzylinders 5 bewirkt.When exposed to the pressure medium, this constriction point 30 is elongated, the spray layer 14 extends in the horizontal direction and allows the formation of a horizontal gap 26 , as a result of which the pressure medium can completely infiltrate the underside 14.2 of the spray layer 14 and in this way detach it from the outer surface 8 of the support cylinder 5 causes.
Im in Fig. 4 gezeigten Zustand ist der dem Stützzylinder 5 überdeckende Bereich der Spritzschicht 14 von der Mantelfläche 8 des Stützzylinders 5 abgelöst, während der Teil der Spritzschicht 14, der sich auf der Abziehronde 19 befindet, wegen der größeren Reibung noch auf der Mantelfläche der Abziehronde 19 haftet.In the in Fig. 4 shown state of the support cylinder 5 covering the area of the sprayed layer 14 is peeled from the circumferential surface 8 of the support cylinder 5, while the part of the sprayed layer 14, which is located on the Abziehronde 19, due to the greater friction or on the outer surface of the Pull-off disc 19 is liable.
Die Kombination von Mutter 24 und Kontermutter 25 bewirkt eine Einschränkung des Verfahrweges der Abziehronde 19 relativ zum Stützzylinder 5 auf der mit der Profilierung 18 versehenen Führungsstange 17.The combination of nut 24 and lock nut 25 results in a restriction of the travel path of the pull-off disc 19 relative to the support cylinder 5 on the guide rod 17 provided with the profiling 18 .
Solcherart hergestellte Hülsen ohne Nahtstelle weisen ein duktiles elastisches Verhalten auf und sind auf die erfindungsgemäße zuvor geschilderte Weise erheblich kostengünstiger herstellbar als die aus dem Stande der Technik bekannten auf galvanischem Wege an einen Mutterzylinder aufwendig abgeschiedenen Nickelhülsen. Die Materialstärken der herzustellenden hülsenförmigen Körper sind zwischen 0,1 und 0,6 mm einstellbar und zwar abhängig von Vorschub und Drehzahl des formgebenden Grundkörpers, im Verhältnis zum Materialaustrag am Spritzkopf 11. Auf mit derartigen Wandstärken gefertigte Hülsen aus gespritztem Metall oder gespritzten Metallegierungen lassen sich beispielsweise für das Offsetverfahren notwendige Übertragungsschichten aufbringen oder Presseure für Tiefdruckanwendungen fertigen. Auch ist eine Anwendung als hülsenförmige Druckform in Druckmaschinen möglich zu Verwendung anstelle endlicher Druckplatten. Sleeves produced in this way without a seam have a ductile elastic behavior and can be produced much more cost-effectively in the manner described above according to the invention than the nickel sleeves which are elaborately deposited on a master cylinder by electroplating. The material thicknesses of the sleeve-shaped bodies to be produced can be set between 0.1 and 0.6 mm, depending on the feed and speed of the shaping base body, in relation to the material discharge on the spray head 11 . Transfer sleeves necessary for the offset process or impressioners for gravure printing applications can be applied to sleeves made of sprayed metal or sprayed metal alloys made with such wall thicknesses. Use as a sleeve-like printing form in printing presses is also possible for use instead of finite printing plates.
11
Auftragsstation
Order station
22nd
Maschinengestell
Machine frame
33rd
Aufnahmespitze
Recording peak
44th
Aufnahmespitze
Recording peak
55
Stützzylinder
Support cylinder
66
Zylinderzapfen
Cylinder journal
77
Zylinderstirnseite
Cylinder face
88th
Zylindermantelfläche
Cylinder surface
99
Schlitten
carriage
1010th
Führung
guide
1111
Spritzkopf
Spray head
1212th
Auftragsrichtung
Order direction
1313
Vorschubrichtung
Feed direction
1414
Spritzschicht
Spray coating
14.114.1
Oberseite Spritzschicht
Top side spray coating
14.214.2
Unterseite Spritzschicht
Underside of spray coating
1515
Zuleitung
Supply
1616
Zylinderachse
Cylinder axis
1717th
Führungstange
Guide rod
1818th
Gewinde
thread
1919th
Abziehronde
Pull-off disc
2020th
Preßluftanschluß
Compressed air connection
2121
Kanal
channel
2222
Luftkammer
Air chamber
22.122.1
Ruhezustand
Hibernation
22.222.2
expandierter Zustand
expanded state
2323
Auslenkfase
Deflection bevel
23.123.1
Auslenkfase zylinderseitig
Deflection chamfer on the cylinder side
23.223.2
Auslenkfase rondenseitig
Deflection chamfer on the condenser side
2424th
Mutter
mother
2525th
Kontermutter
Lock nut
2626
Luftspalt
Air gap
2727
Stirnfläche zylinderseitig
End face on the cylinder side
2828
Stirnfläche rondenseitig
End face on the condenser side
2929
Spalt
gap
3030th
Einschnürstelle
Constriction
Claims (25)
Oberflächenkonditionierung des formgebenden Grundkörpers (5) mit möglichst runden Kanten,
Aufbringung eines Trennmittels auf die solcherart konditionierte Oberfläche (8) des Grundkörpers (5),
Aufspritzen eines Metalls/einer Metallegierung oder einer selbstfließenden Legierung auf die konditionierte Oberfläche (8) des Grundkörpers (5) unter Rotation desselben und Vorschub eines Spritzkopfes (11),
Ablösen der erhaltenden Spritzschicht (14) vom formgebenden Grundkörper (5).1. Process for producing thermally sprayed endless layers with the following process steps:
Surface conditioning of the shaping base body ( 5 ) with edges that are as round as possible,
Applying a release agent to the surface ( 8 ) of the base body ( 5 ) conditioned in this way,
Spraying a metal / a metal alloy or a self-flowing alloy onto the conditioned surface ( 8 ) of the base body ( 5 ) while rotating the same and advancing a spray head ( 11 ),
Detaching the spray layer ( 14 ) obtained from the shaping base body ( 5 ).
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Date | Code | Title | Description |
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