DE19861251B4

DE19861251B4 - Dosierwalze

Info

Publication number: DE19861251B4
Application number: DE19861251A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr. Freimuth; Matthias Kraus; Karl Dr.rer.nat. Schaschek; Peter Schmitt; Georg Schneider
Original assignee: Koenig and Bauer AG; Institut fuer Mikrotechnik Mainz GmbH; Metronic Geratebau GmbH and Co
Current assignee: Institut Fuer Mikrotechnik Mainz 55129 Ma De GmbH; Koenig and Bauer AG; Metronic Geratebau GmbH and Co
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2018-11-28

Abstract

Dosierwalze einer Rotationsdruckmaschine, wobei mindestens ein unabhängig vom Walzengrundkörper (02) hergestellter Faden (04; 19) auf einem Walzengrundkörper (02) aufgewickelt ist , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Faden (04; 19) aus Keramikmaterial besteht, dass zwischen zwei im lichten Abstand (a oder 2a) voneinander angeordneten Windungen des Fadens (04) oder der Fäden (04) zumindest ein Distanzelement (11; 09, 14; 17, 18) angeordnet ist, dass eine Höhe (c) des Distanzelementes (09) kleiner als eine Höhe (h) des Fadens (04) ist, dass das Distanzelement (09) als Draht oder Faden ausgebildet ist

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosierwalze sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Dosierwalze gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 15 und 16.

Durch die EP 03 47 456 A1 ist eine Dosierwalze bekannt, deren Oberfläche eine Vielzahl von unregelmäßig angeordneten und verschieden hohen halbkugelartigen Erhebungen aufweist, zwischen denen Räume zum Aufnehmen und Übertragen von Druckfarbe gebildet sind.

Die DE-OS 22 45 301 beschreibt eine Farbauftragwalze, die eine Drahtwicklung aus Metall oder hartem Kunststoff aufweist.

Die US 24 64 040 A und die US 24 29 670 A offenbaren Feuchtwalzen für Druckmaschinen, deren Ballen mit einer Schnur umwickelt sind.

Die US 47 73 143 A offenbart eine Dosierwalze mit einem wendelartig verlaufenden Keramikband, welches auf dem Ballen hergestellt wird.

Die DE 38 50 245 T2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Dosierwalze, bei dem auf einem Walzengrundkörper Kugeln gleichmäßig voneinander beabstandet aufgebracht sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende Dosierwalze zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1, 15 und 16 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass die auf der Oberfläche der erfindungsgemäßen Dosierwalze gestalteten Vertiefungen ohne das Verwenden von Lasertechnik oder spangebender Formung herstellt wurden. Weiterhin ist z. B. eine Farbaufnahmemenge der Oberfläche der Dosierwalze leicht ermittelbar. Zur Differenzierung der Farbaufnahmemenge der Oberfläche der Dosierwalze steht eine Mehrzahl von verschiedenen Formen und Anordnungen der Bauelemente auf der Mantelfläche der Dosierwalzen zur Verfügung. Die erfindungsgemäße Dosierwalze ist einfach und kostengünstig herstellbar. Darüber hinaus wird eine regelmäßige und glatte Oberfläche erzielt. Die Dosierwalze kann z. B. zum Dosieren von Farbe oder Feuchtmittel verwendet werden.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine Vorderansicht eines Teiles einer erfindungsgemäßen Dosierwalze in schematischer Darstellung;
2 eine Einzelheit "Z" nach 1 im Längsschnitt mit voneinander beabstandeten Keramikfäden in stark vergrößerter Darstellung;
3 eine Darstellung analog 2, jedoch in einer zweiten Ausführungsvariante, wobei die Keramikfäden auf der walzenfernen Seite eine geöffnete Hohlfaserstruktur aufweisen;
4 eine Draufsicht auf die Darstellung nach 3 in perspektivischer Art;
5 eine Darstellung analog 2, jedoch in einer dritten Ausführungsvariante;
6 eine Draufsicht auf die Darstellung nach 5 mit zwischen den Keramikfäden angeordneten verbleibenden Distanzelementen;
7 eine Darstellung analog 2, jedoch in einer vierten Ausführungsvariante mit einer zweiten Art von zwischen den Keramikfäden angeordneten verbleibenden Distanzelementen;
8 eine Darstellung analog 2, jedoch in einer fünften Ausführungsvariante, wobei die Keramikfäden von mehreren Distanzelementen benachbart sind;
9 eine Darstellung analog 2, jedoch in einer sechsten Ausführungsvariante, wobei die Distanzelemente von Füllstoff umgeben sind;
10 eine Darstellung analog 2, jedoch in einer siebten Ausführungsvariante;
11 eine Darstellung analog 2, jedoch in einer achten Ausführungsvariante, wobei auf der Mantelfläche der Dosierwalze Keramikkugeln aufgebracht sind;
12 eine Draufsicht auf die Darstellung nach 11;
13 eine Darstellung analog 2, jedoch in einer neunten Ausführungsvariante, wobei auf der Mantelfläche der Dosierwalze Keramikhohlkugeln aufgebracht sind, welche auf der walzenfernen Seite eine geöffnete Hohlkugelstruktur aufweisen;
14 eine Draufsicht auf die Darstellung nach 13.
Eine Dosierwalze 01, z. B. für Farbe oder Feuchtmittel weist einen rotationssymmetrischen metallischen Walzengrundkörper 02 auf, auf dessen Mantelfläche 03 ein oder mehrere Fäden 04; 19 aufgewickelt und z. B. angeklebt sind. Ein Faden 04 ist z. B. endlos ausgebildet. Die Windungen des Fadens 04; 19 können in einem lichten Abstand a oder d voneinander beabstandet sein, wobei der Abstand a der Windungen des Fadens 04 ca. das 0,4-fache bis 1,1-fache eines Durchmessers b bzw. einer Breite b eines Fadens 04 beträgt (2) . Der Faden 04 kann im Querschnitt rund oder rechteckförmig ausgebildet oder mit einem beliebigen Querschnitt versehen sein.
Zwischen den Windungen des Fadens 04 können Distanzelemente 09, 11, 13, 14, 17, 18 angeordnet sein. Ein Abstand d zwischen zwei Windungen eines Fadens 19 beträgt z. B. das 0-fache bis 0,5-fache eines Außendurchmesserse oder einer Breite e des Fadens 19.
Der Faden 19 kann als Hohlfaden 19 ausgebildet und nach dem Aufbringen auf den Walzengrundkörper 02 geöffnet werden, z. B. durch Abschleifen. Die Fäden 04; 19 bestehen z. B. aus Keramikmaterial und sind vorzugsweise schraubenlinienförmig aufgewickelt.
Nach einer ersten Ausführungsvariante weist ein Keramikfaden 04 einen Durchmesser b, z. B. von 40 μm, auf und ist in einem Steigungswinkel Alpha, z. B. im Bereich von 0° bis 45° zu einer zur Rotationsachse 06 rechtwinklig verlaufenden Ebene 07 auf die Mantelfläche 03 des Walzengrundkörpers 02 schraubenlinienförmig aufgewickelt und auf der Mantelfläche 03 befestigt, z. B. mittels einer Klebeschicht 08 oder Haftschicht (1 und 2) Die Keramikfäden 04 können auf der Mantelfläche 03 schraubenlinienförmig rechts- oder linkssteigend angeordnet sein.
Der Abstand a beträgt hier ca. das 0,4-fache bis 1,1-fache des Durchmessers b eines Keramikfadens 04 (2) bzw. der Breite b eines nicht dargestellten im Querschnitt rechteckförmigen Keramikfadens 04.
Nach einer zweiten Ausführungsvariante (3 und 4) sind auf der Mantelfläche 03 des Walzengrundkörpers 02 vorzugsweise schraubenlinienförmig mit einem Steigungswinkel Alpha bis 45° nach rechts oder links ansteigend Keramikhohlfäden 19 mit einem Außendurchmesser e von z. B. 40 μm angeordnet, z. B. festgeklebt. Diese Keramikhohlfäden 19 können mit einem lichten Abstand d, z. B. von 0-fachen bis 0,5-fachen eines Außendurchmessers e eines Keramikhohlfadens 19 auf der Mantelfläche 03 des Walzengrundkörpers 02 aufgebracht sein. Nach dem Aufbringen werden die Keramikhohlfäden 19 auf ihrer walzenfernen Seite z. B. abgeschliffen, so dass sich jeweils eine im Querschnitt halbkreisförmige Öffnung 21 ergibt, die sich in Umfangsrichtung der Mantelfläche 03 rinnenartig fortsetzt.
Es ist auch möglich, dass das geöffnete Profil als U-Profil ausgebildet ist, wobei die Öffnung 21 immer in eine walzenferne Richtung weist.
Schließlich ist es auch möglich, bereits geöffnete Fäden 19 auf den Walzengrundkörper 02 aufzubringen und zu befestigen.
Nach einer dritten Ausführungsvariante sind zwischen den Keramikfäden 04 Abstandhalter oder Distanzelemente 09 angeordnet (5 und 6). Dies kann z. B. dadurch geschehen, dass jeweils den lichten Abstand a zwischen den Keramikfäden 04 mit seiner Breite ausfüllend, ein endloser Draht aus Kupfer oder Kunststoff auf der Mantelfläche 03 angeordnet, z. B. festgeklebt ist. Der Draht kann im Profil rechteckförmig oder rund mit einer Breite a und einer Höhe c ausgebildet sein. Es kann auch ein beliebiges Profil eingesetzt werden. Der Betrag der Höhe c kann im Bereich des 0,3- bis 0,7-fachen des Durchmessers b eines Keramikfadens 04 oder einer Höhe h eines nichtdargestellten rechteckförmigen Keramikfadens liegen.
Nach einer vierten Ausführungsvariante (7) sind zwischen den Keramikfäden 04 im Querschnitt kreisrunde Distanzelemente 14, z. B. Drähte oder Fäden aus Kupfer, Keramik oder Kunststoff mit einem Durchmesser a angeordnet, d. h. auf der Mantelfläche 03 festgeklebt.
Nach einer fünften Ausführungsvariante (8) sind jedem auf dem Walzengrundkörper 02 aufgewickeltem Keramikfaden 04 jeweils zwei fadenförmige, im Querschnitt kreisförmige Distanzelemente 17; 18 aus Kupfer, Keramik oder Kunststoff mit jeweils einem Durchmesser a zugeordnet, so dass die Keramikfäden 04 jeweils in einem lichten Abstand von 2a beabstandet sind. Der lichte Abstand kann auch über den Betrag von 2a hinaus variiert werden. Es können auch zwei rechteckige oder beliebige Profile verwendet werden.
Es ist nach einer sechsten Ausführungsvariante (9) weiterhin möglich, die in der vorangegangenen vierten Ausführungsvariante genannten Distanzelemente 14 mit einem Füllstoff 16, z. B. Kunstharz zu egalisieren, so dass zwischen den Keramikfäden 04 eine im Querschnitt etwa rechteckförmige Schicht aus Distanzelementen 14 und Füllstoff 16 mit einer Schichtdicke a entsteht.
Nach einer siebten Ausführungsvariante wird neben jedem Keramikfaden 04 ein Distanzelement 11, z. B. ein Draht oder Faden mit kreisrundem Querschnitt mit einem Durchmesser a, bestehend aus Kupfer oder Kunststoff, jeweils benachbart zu den Keramikfäden 04 auf den Walzengrundkörper 02 gewickelt. Dieses Distanzelement 11 wird nachfolgend vollständig oder teilweise entfernt, z. B. durch chemisches Abtragen, beispielsweise Ätzen. Dadurch entsteht zwischen den Keramikfäden 04 jeweils eine Vertiefung 12 mit einem Durchmesser a oder ein höhenreduziertes Distanzelement 13 (10) mit einer Breite a und z. B. einer Höhe c.
Nach der Erfindung ist es weiterhin möglich, auf dem Walzengrundkörper 02 Kugeln 22; 23 gleichmäßig voneinander beabstandet aufzubringen, z. B. mittels Kleben. Die Kugeln 22 haben annähernd gleichen Durchmesser g. Es ist auch möglich Hohlkugeln 23 zu verwenden und diese nach dem Befestigen abzuschleifen, so dass Öffnungen 24 entstehen. Es ist weiterhin möglich, bereits geöffnete Halbkugeln 23 auf dem Walzengrundkörper 02 so zu befestigen, dass die Öffnung in eine walzenferne Richtung weist. Die Kugeln 22; 23 bestehen vorzugsweise aus Keramikmaterial.
Nach einer achten Ausführungsvariante (11 und 12) sind auf der Mantelfläche 03 des Walzengrundkörpers 02 Keramikkugeln 22 eines Durchmessers g, z. B. von 40 μm, angeordnet, z. B. mittels einer Klebeschicht 08 befestigt. Diese Keramikkugeln 22 können mit einem Abstand f – z. B. in einer Reihe nebeneinander und hintereinander – z. B. vom 0-fachen bis 0,5-fachen eines Durchmessers g einer Keramikkugel 22 auf der Mantelfläche 03 des Walzengrundkörpers 02 aufgebracht sein. Die hintereinander angeordneten Keramikkugeln 22 können wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsvarianten auch schraubenlinienförmig in einem Winkel Alpha zu einer rechtwinklig zur Rotationsachse 06 der Dosierwalze 01 verlaufenden Ebene 07 angeordnet sein.
Nach einer neunten Ausführungsvariante (13 und 14) sind auf der Mantelfläche 03 des Walzengrundkörpers 02 Keramikhohlkugeln 23 eines äußeren Durchmessers g angeordnet, z. B. aufgeklebt. Die Abstände f sind wie bei der achten Ausführungsvariante (11 und 12) bemessen. Nach dem Aufbringen werden die Keramikhohlkugeln 23 z. B. abgeschliffen, so dass sich auf der walzenfernen Seite geöffnete, d. h. jeweils mit einer Öffnung 24 versehene Keramikhohlkugeln 23 mit einer Halbkugelform gebildet werden.
Als verwendeter Keramikwerkstoff kommt z. B. Cr₂O₃ oder Al₂O₃ in Betracht. Es kann auch ein Glas-Keramikwerkstoff verwendet werden. Die Distanzelemente aus Kunststoff können aus Polyamid, Keramik, Nylon oder PE sein. Als Füllstoff kann bekanntes Kunstharz verwendet werden als Klebstoff für die Klebeschicht können bekannte Ein- oder Mehrkomponenten-Klebstoffe Verwendung finden. Verwendete Kunst-, Kleb- und Füllstoffe müssen jeweils resistent gegen Druckfarbe und chemische Wasch- und Reinigungsmittel sein.
Durch die Darstellungen in 2 bis 14 und die dazugehörigen Beschreibungen sind eine Mehrzahl von verschiedenen Anordnungen von Elementen und Füllvolumen der Oberfläche von Dosierwalzen vorgeschlagen worden, so dass sich eine Auswahl einer Variante aus den jeweiligen Produktionsanforderungen ergibt.

01: Dosierwalze
02: Walzengrundkörper (01)
03: Mantelfläche (02)
04: Faden (03)
05
06: Rotationsachse (01)
07: Ebene (06)
08: Klebeschicht (02)
09: Distanzelement
10
11: Distanzelement
12: Vertiefung
13: Distanzelement, höhenreduziert
14: Distanzelement
15
16: Füllstoff
17: Distanzelement
18: Distanzelement
19: Faden, Hohlfaden, geöffnet
20
21: Öffnung (19)
22: Kugel
23: Kugel, Hohlkugel, geöffnet
24: Öffnung (23)
a: Abstand, lichter (04; 04); Durchmesser (11; 12; 13; 14); Schichtdicke (14; 16);
: Breite (09)
b: Durchmesser, Breite (04)
c: Höhe (09; 13)
d: Abstand, lichter (19; 19)
e: Außendurchmesser; Breite (19)
f: Abstand (22; 23)
g: Durchmesser (22; 23)
h: Höhe (04)
Alpha: Steigungswinkel

Claims

Dosierwalze einer Rotationsdruckmaschine, wobei mindestens ein unabhängig vom Walzengrundkörper (02) hergestellter Faden (04; 19) auf einem Walzengrundkörper (02) aufgewickelt ist , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Faden (04; 19) aus Keramikmaterial besteht, dass zwischen zwei im lichten Abstand (a oder 2a) voneinander angeordneten Windungen des Fadens (04) oder der Fäden (04) zumindest ein Distanzelement (11; 09, 14; 17, 18) angeordnet ist, dass eine Höhe (c) des Distanzelementes (09) kleiner als eine Höhe (h) des Fadens (04) ist, dass das Distanzelement (09) als Draht oder Faden ausgebildet ist
Dosierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (19) auf seiner walzenfernen Seite des Walzengrundkörpers (02) als offenes U-Profil ausgebildet ist.
Dosierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (19) auf der walzenfernen Seite als offenes halbkreisförmiges Profil ausgebildet ist.
Dosierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (04) einen kreisrunden Querschnitt aufweist.
Dosierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (04) einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist.
Dosierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (04; 19) schraubenlinienförmig auf dem Walzengrundkörper (02) angeordnet ist.
Dosierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (04; 19) mit einem Steigungswinkel (Alpha) von 0° bis 45° auf einer Mantelfläche (03) des Walzengrundkörpers (02) verläuft.
Dosierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein lichter Abstand (a; 2a) zwischen den Windungen des Fadens (04) oder der Fäden (04) das 0,4-fache bis 2,2-fache des Durchmessers oder einer Breite (b) des Fadens (04) beträgt.
Dosierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (09) als Draht oder Faden aus Kupfer, Keramik oder Kunststoff mit einer rechteckigen Querschnittsform (a; c) ausgebildet ist.
Dosierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (14; 17; 18) als Draht oder Faden aus Kupfer, Keramik oder Kunststoff mit einer runden Querschnittsform ausgebildet ist.
Dosierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden (04; 19) und/oder die Distanzelemente (11; 9, 14; 17, 18) auf der Mantelfläche (03) des Walzeng und körpers (02) aufgeklebt sind.
Dosierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen den Windungen des Fadens oder der Fäden (04) befindliche Distanzelement (14) mit Füllstoff (16) verfüll- und egalisierbar ist.
Dosierwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (11) vom Walzengrundkörper (02) ganz oder teilweise entfernbar ist.
Dosierwalze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (11) mit chemischen Mitteln entfernbar ist.
Verfahren zur Herstellung einer Dosierwalze (01) einer Rotationsdruckmaschine, wobei auf einen Walzengrundkörper (02) Kugeln (22; 23) aufgebracht werden, wobei die Kugeln (22; 23) gleichmäßig voneinander beabstandet (f) sind und annähernd gleichen Durchmesser (g) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kugeln (22; 23) ein Abstand (f) vorgesehen ist, der dem 0- bis 0,5-fachen eines Durchmessers (g) einer Kugel (22; 23) entspricht.
Dosierwalze mit auf ihrer Mantelfläche (03) angeordneten Kugeln (22; 23), wobei die Kugeln (22; 23) gleichmäßig voneinander beabstandet (f) angeordnet sind, die Kugeln (22; 23) annähernd gleichen Durchmesser (g) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Kugeln (22; 23) ein lichter Abstand (f) von einem 0-fachen bis 0,5-fachen eines Durchmessers (g) einer Kugel (22) vorgesehen ist.