EP1004455A2 - Hülse aus thermisch verformbaren Materialien sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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EP1004455A2
EP1004455A2 EP99108084A EP99108084A EP1004455A2 EP 1004455 A2 EP1004455 A2 EP 1004455A2 EP 99108084 A EP99108084 A EP 99108084A EP 99108084 A EP99108084 A EP 99108084A EP 1004455 A2 EP1004455 A2 EP 1004455A2
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EP
European Patent Office
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sleeve
cylinder
expansion layer
layer
thermally deformable
Prior art date
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Withdrawn
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EP99108084A
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English (en)
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EP1004455A3 (de
Inventor
Kilian Saueressig
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.)
Saueressig GmbH and Co KG
Original Assignee
Saueressig GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Saueressig GmbH and Co KG filed Critical Saueressig GmbH and Co KG
Publication of EP1004455A2 publication Critical patent/EP1004455A2/de
Publication of EP1004455A3 publication Critical patent/EP1004455A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
    • B41N6/00—Mounting boards; Sleeves Make-ready devices, e.g. underlays, overlays; Attaching by chemical means, e.g. vulcanising
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F27/00—Devices for attaching printing elements or formes to supports
    • B41F27/10—Devices for attaching printing elements or formes to supports for attaching non-deformable curved printing formes to forme cylinders
    • B41F27/105—Devices for attaching printing elements or formes to supports for attaching non-deformable curved printing formes to forme cylinders for attaching cylindrical printing formes

Definitions

  • the invention relates to a sleeve made of thermally deformable material and to a Process for their production and a carrier for their use, especially in the printing industry.
  • sleeves are often used which are produced by electroplating (for example nickel sleeves) or made of fiber-reinforced thermosetting materials.
  • the functional profile is also located on the outer surface of the sleeves.
  • the pods are usually pneumatically mounted on metallic roll cores.
  • metallic cylinders with a technical surface for example a PTFE coating, metallic sleeves or Hollow cylinders with a technical surface or wound, fiber-reinforced thermosetting Sleeves with a technical surface used.
  • the technical sleeves can be on roll cores pneumatically mounted, used as pipes or as semi-finished products for cylinder production be used.
  • the non-metallic sleeves are, as already mentioned above, by winding one Strip material made around a manufacturing core.
  • this procedure Extremely time-consuming as well as technical, on the other hand, the winding process leads to the fact that unwanted at the abutting edges or the overlapping edges of the strip material Steps or unevenness arise that uneven the surface of the printing sleeves make, which leads to problems especially with fine structures. Especially for very For this reason, high-quality surfaces are required, further expensive ones Carry out surface treatments to meet the qualitative demands.
  • Claims 2 to 13 show particularly preferred embodiments of the sleeve according to claim 1
  • the claims 16 to 26 relate to particularly preferred embodiments of a method according to Claim 15
  • claims 18 to 32 relate to preferred embodiments of the carrier core according to claim 27.
  • the sleeve according to the invention consists of an essentially tubular, one-piece Basic body, which ensures a smooth and qualitatively perfect surface, which in particular with regard to the functional profiles to be introduced onto the surface is of great importance.
  • the sleeve has a cylindrical outer circumference with a substantially constant radius based on what is used in the printing industry is important, while the inner structure of the sleeve is conical in an axial direction has a tapered cylindrical circumference. This makes the assembly or the attachment on a corresponding carrier cylinder with a tapered outer surface much easier.
  • the sleeve is preferably made of a thermoplastic material, making it a very inexpensive Manufacturing process is ensured, while maintaining the characteristic Properties of the material, especially low weight with sufficient stability, used can be.
  • composite materials can also be used be, whereby the sleeve can be adapted to special applications, in which, for example, require even higher strength or certain materials should not be used due to the materials to be processed.
  • a functional profile is inserted on the sleeve surface or it is an additional one Functional layer applied.
  • the additional functional layer can be made of PU (polyurethane), PTFE (polytetrafluoroethylene), copper or other suitable materials.
  • the Functional layer can be connected to the sleeve by all common methods, it is in particular also possible to glue the functional layers on the sleeve surface.
  • the sleeve preferably has fastening or locking devices on its inside on, so that a secure attachment and positioning on the carrier core during the Pressure is ensured.
  • fastening or locking devices can have different structures, so that a positive connection between Sleeve and carrier core is ensured.
  • These structures are preferably from the same Material like the sleeve and integrally formed with it, so that a safe positioning and sufficient stability of the structural elements is guaranteed.
  • the sleeve is only slightly stretchable, making it a special one has a rigid structure with regard to the use of pressure.
  • an expansion layer on the inside of the sleeve to provide.
  • the expansion layer is compressible and ensures a frictional connection between the sleeve / expansion layer complex and the carrier cylinder.
  • the stretch layer can be conductive, which is made possible in particular by the introduction of conductive particles becomes.
  • the expansion layer is advantageously provided with a groove into which a part of the material of the Expansion layer can be displaced when applied to a carrier cylinder. This will the application on the carrier core easier and the necessary for the frictional connection Frictional force set.
  • thermally deformable raw materials are used Tubes or hoses used. These tubes or hoses are made with the help of heat applied to or pushed onto a manufacturing core, this Manufacturing core a cylindrical tapered in an axial direction Has outer circumference. The mounting on the manufacturing core is convenient from the tapered side of the manufacturing core. After winding up, they are left thermally cool deformable pipes or hoses or the entire system so that the thermally deformable material consolidated. The material now solidified is so easy and quickly adopted the desired shape, with an extremely smooth surface, that meets the highest demands. The sleeve is made after Cooled deducted from the manufacturing core.
  • the heat is preferably supplied via the manufacturing core, the manufacturing core can be heated by an upstream heating process. That is preferred Manufacturing core but also during the postponement of the thermally deformable material Supplied heat. This enables a particularly smooth and smooth process.
  • the manufacturing core is by means of a heat transfer liquid or a heat transfer gas heated or cooled.
  • this means that the Temperature on the other hand a quick change in temperature, in particular a change from heating the manufacturing cylinder to cooling the manufacturing cylinder after the corresponding molding process is completed.
  • Pushing the tubular semi-finished product onto the production cylinder is preferred with a pressing device, in particular an automatically operated mechanical Thrust device, performed while the finished sleeve using a wiper after the consolidation is stripped from the manufacturing core. These operations will be advantageously carried out automatically.
  • a functional profile or a functional layer can then be introduced onto the finished sleeve be stuck on.
  • the functional profile is particularly by means of a direct structuring by a laser beam, ablation from the ionized state or a mechanical Machining introduced while the functional layers are made of different materials, in particular PU, PTFE, copper or plastics, which are preferably based on Sleeve can be glued on, but also with all other common methods can be attached to the surface of the sleeve.
  • the functional layer can also be a wear protection layer, for example.
  • Breakthroughs, bores and the like through the sleeve are also intended as a functional profile be understood. It is also possible to retrofit the sleeve with perforations according to Art a sieve. Then such a sleeve can be used, for example, as a rotary screen Screening of bulk goods or as a suction cylinder, for example to suck in foils or to Pulling water out of paper can be used.
  • an expansion layer can be made on the inside of the sleeve in a subsequent step be attached.
  • the expansion layer consists of a compressible material, preferably are foams, elastic materials with a gaseous filling, for example expanded Polystyrene beads, or elastic materials with a structure are used, whereby The structuring provides volume similar to that of the gaseous filling It can be displaced as soon as the sleeve is pushed on, creating a special one Compliancy and elasticity and increased compressibility is provided.
  • the expansion layer usually performs several essential functions: on the one hand, it provides it by the energy that is stored in it by the compression, for that for a frictional Connection necessary force or pressure between the expansion layer and carrier cylinder, on the other hand, it ensures an even distribution of pressure, what Damage especially when pulling or pulling the sleeve onto the carrier cylinder avoids. Furthermore, the expansion layer may be necessary if the sleeve is pneumatic from the carrier cylinder, for example by blowing compressed air between the Outer layer of the carrier cylinder and the inner layer of the sleeve or the expansion layer, deducted becomes. Finally, the stretch layer also compensates for any unevenness on the inside of the tubular base body.
  • a groove is preferably made in the expansion layer and extends at least over a partial area of the radial expansion of the expansion layer, preferably less than 50% of the radial expansion of the expansion layer.
  • the groove creates volume in which part of the material the expansion layer can be displaced, so that the expansion layer is compressible. Further can the groove, as well as any structures provided on the inside of the sleeve, as joining and Fitting aid can be used when the sleeve is placed on the function cylinder becomes. Only one groove can be provided, and it is also possible to use different, preferred grooves extending in the axial direction over the entire inner circumference of the sleeve to distribute.
  • structures can also be provided on the inside of the sleeve are used either as a joining and fitting aid, but also as a fastening and Locking devices for secure attachment of the sleeve to the carrier cylinder to care.
  • the thermally deformable material can also directly from an extruder on the Manufacturing cylinders are applied. In this case, almost no heat input be applied by the manufacturing core, since the material is already sufficient Temperature. Only the cooling can then in the manner described above be performed.
  • a carrier cylinder according to the invention for the use of an envelope described above has one corresponding to the inner structure of the sleeve and tapering in an axial direction cylindrical outer circumference to ensure a precise interaction between the carrier cylinder and sleeve to allow.
  • the carrier cylinder can with corresponding counter elements to the structures described above on the inside of the sleeve his.
  • the carrier cylinder preferably has a radial direction through the carrier cylinder extending channel through which a gas, preferably compressed air, or a liquid can be pressed from the inside between the carrier cylinder and the sleeve To facilitate final shaping of the sleeve from the carrier cylinder.
  • a gas preferably compressed air, or a liquid
  • the carrier cylinder can also comprise a rotating layer attached to the its external structures is attached.
  • the effects are analogous to the stretch layer on the sleeve is attached.
  • the preferred material also does not differ from the material an expansion layer attached to the sleeve.
  • the expansion layer can also be grooved here.
  • Figure 1 shows an embodiment of a sleeve 1 having a cylindrical outer circumference essentially constant radius and a cylindrical taper to the right Has inner circumference.
  • the neck consists of scattered and has an average thickness of also scattered mm.
  • the sleeve has an expansion layer 3, which consists of flexible and has a thickness of fixed mm.
  • Grooves 4 (only two visible) are made in the expansion layer, which extend in the axial direction essentially over the entire area of the sleeve extend while in the radial direction only about 25% of the thickness of the stretch layer have exempted.
  • the groove is attached to the side of the sleeve, which makes it a clean one and uninterrupted inner surface of the stretch layer is ensured, which results in a special simply slide the sleeve onto the carrier cylinder. It goes without saying also conceivable, the grooves 4 on the opposite side of the expansion layer 3, that is to the interior open to attach.
  • the expansion layer 3 is attached to the sleeve 1 by means of a conventional adhesive.
  • Figure 1 also shows the hollow support core 2, which tapers to the left has cylindrical outer structure.
  • the cylinder is made of steel and has a thickness of fixed mm.
  • the carrier core 2 has a channel 5 which extends in the radial direction from the inside extends outwards through the carrier cylinder 5. There are other channels in the carrier cylinder attached, which are not visible in this cross-sectional drawing.
  • the interior of the carrier cylinder can be pressurized by means of gas or a liquid be, whereby the gas or liquid penetrates through the channels 5 to the outside and slide between carrier cylinder 2 and sleeve 1 or expansion layer 3 and the sleeve 1 or expansion layer 3 slightly lift off the carrier cylinder or reduce the contact pressure, whereby an easy stripping of the sleeve from the carrier core is facilitated.
  • Figure 2 shows schematically the manufacture of a sleeve from a tubular semi-finished product, a Tube 9.
  • the tube 9 made of has a thickness of fixed mm and is automatically conditioned Metal plate 10, which serves as a pressing device, pushed onto the production cylinder 6.
  • the production cylinder 6 is made of steel and has a conical shape to the left tapered cylindrical outer structure by pushing the tube 9 onto the heated production cylinder 6, the tube 9 adapts to the desired shape.
  • the manufacturing cylinder 6 has at one end two openings 7 which provide access open to a cavity 8, which is located inside the manufacturing cylinder 6. Through these openings 7, a heat transfer fluid is pumped, which is the manufacturing cylinder 6 holds at the desired temperature. For a later cooling down, during which the thermoplastic material of the tube 9 is consolidated, one Coolant also through the two openings 7 and the cavity 8 of the manufacturing cylinder 6 pumped.
  • the sleeve 9 is automatically removed by means of a scraper 11 stripped the manufacturing cylinder 6.
  • the sleeve that has now been completed can then optionally be surface-structured or a functional layer, an expansion layer can also be applied become.

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Abstract

Eine Hülse aus thermisch verformbarem Material, insbesondere zum Einsatz als technische Hülse in der Druckindustrie, ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem im wesentlichen rohrförmigen einstückigen Grundkörper besteht, wobei der Grundkörper einen zylindrischen Außenumfang mit im wesentlichen konstanten Radius und einen sich in einer axialen Richtung konisch verjüngenden zylindrischen Innenumfang aufweist. Offenbart wird auch ein Verfahren zum Herstellen einer Hülse sowie ein Trägerkern insbesondere zum Einsatz der Hülse.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hülse aus thermisch verformbarem Material sowie auf ein Verfahren zu deren Herstellung und einen Träger zu deren Einsatz, insbesondere in der Druckindustrie.
In der Druckindustrie werden Hauptsächlich zwei Verfahren, die mit Rotationsdruckformen arbeiten, unterschieden. Beim Tiefdruck kommen vorwiegend metallische Zylinder zum Einsatz, auf deren Oberfläche ein Funktionsprofil eingebracht ist. Üblicherweise werden Stahlwalzen galvanisch mit einer Kupferschicht überzogen, in die dann das Funktionsprofil eingebracht wird.
Beim Flexodruck kommen häufig Hülsen zum Einsatz, die galvanisch hergestellt werden (zum Beispiel Nickelhülsen) oder aus faserverstärkten duroplastischen Materalien bestehen. Auch hier befindet sich auf der äußeren Oberfläche der Hülsen das Funktionsprofil. Die Hülsen werden in der Regel auf metallischen Walzenkernen pneumatisch aufgezogen.
In allen anderen technischen Bereichen werden im wesentlichen metallische Zylinder mit einer technischen Oberfläche, zum Beispiel einer PTFE-Beschichtung, metallische Hülsen oder Hohlzylinder mit einer technischen Oberfläche oder gewickelte, faserverstärkte duroplastische Hülsen mit einer technischen Oberfläche eingesetzt. Die technischen Hülsen können auf Walzenkernen pneumatisch aufgezogen, als Rohre eingesetzt oder als Halbzeuge für die Zylinderfertigung eingesetzt werden.
Die nichtmetallischen Hülsen werden, wie oben bereits erwähnt, durch ein Wickeln eines Streifenmateriales um einen Fertigungskern herum hergestellt. Dieses Verfahren ist zum einen sowohl zeitlich als auch technisches extrem aufwendig, zum anderen führt das Wickelverfahren dazu, daß an den Stoßkanten bzw. den Überlappungskanten des Streifenmaterials ungewollte Stufen oder Unebenheiten entstehen, die die Oberfläche der Druckhülsen uneben machen, was insbesondere bei feinen Strukturen zu Problemen führt. Insbesondere für sehr hochwertige Oberflächen ist es aus diesem Grunde erforderlich, weitere kostenaufwendige Oberflächenbehandlungen durchzuführen, um die qualitativen Ansprüche zu erfüllen.
Es ist demnach einen Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hälse zur Verfügung zu stellen, deren Oberfläche und Gesamtqualität höchsten Anforderungen genügt, wobei ein preiswertes und produktionstechnisch günstiges Herstellungsverfahren eingesetzt werden kann. Es ist ferner die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Trägerkern zum Einsatz der erfindungsgemäßen Hülse zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird durch eine Hülse gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 15 und einen Trägerkern gemäß Anspruch 27 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 13 zeigen besonders bevorzugte Ausführungsformen der Hülse gemäß Anspruch 1, die Ansprüche 16 bis 26 betreffen besonders bevorzugte Ausgestaltungen eines Verfahrens gemäß Anspruch 15 und die Ansprüche 18 bis 32 betreffen bevorzugte Ausführungsformen des Trägerkerns nach Anspruch 27.
Die erfindungsgemäße Hülse besteht aus einem im wesentlichen rohrförmigen, einstückigen Grundkörper, wodurch eine glatte und qualitativ einwandfreie Oberfläche sichergestellt ist, was insbesondere im Hinblick auf die auf die Oberfläche einzubringenden Funktionsprofile von hoher Bedeutung ist. Die Hülse weist einen zylindrischen Außenumfang mit einem im wesentlichen konstanten Radius auf, was im Hinblick auf den Einsatz in der Druckindustrie wichtig ist, während die Innenstruktur der Hülse einen in einer axialen Richtung sich konisch verjüngenden zylindrischen Umfang aufweist. Dadurch wird die Montage bzw. der Aufsatz auf einen entsprechenden Trägerzylinder mit einer ebenfalls konisch verlaufenden Außen-Oberfläche wesentlich erleichtert.
Die Hülse besteht bevorzugt aus einem thermoplastischen Material, wodurch ein sehr kostengünstiger Herstellungsprozeß sichergestellt wird, wobei gleichzeitig die charakteristischen Eigenschaften des Materials, insbesondere geringes Gewicht bei ausreichender Stabilität, benutzt werden können. Je nach Anwendungsgebiet können auch Verbundwerkstoffe eingesetzt werden, wodurch die Hülse auf besondere Anwendungsbereiche angepaßt werden kann, in denen zum Beispiel eine noch höhere Festigkeit erforderlich ist oder bestimmte Materialien aufgrund der zu bearbeitenden Materialien nicht eingesetzt werden sollen.
Auf der Hülsenoberfläche ist ein Funktionsprofil eingebracht oder es ist eine zusätzliche Funktionsschicht aufgebracht. Die zusätzliche Funktionsschicht kann aus PU (Polyurethan), PTFE (Polytetrafluorethylen), Kupfer oder weiteren geeigneten Materialien bestehen. Die Funktionsschicht kann mit allen gängigen Methoden mit der Hülse verbunden sein, es ist insbesondere auch möglich, die Funktionsschichten auf die Hülsenoberfläche aufzukleben.
Die Hülse weist bevorzugt auf ihrer Innenseite Befestigungs- oder Verriegelungsvorrichtungen auf, damit eine sichere Befestigung und Positionierung auf dem Trägerkern während des Druckeinsatzes sichergestellt ist. Solche Befestigungs- oder Verriegelungsvorrichtungen können verschiedene Strukturen aufweisen, so daß eine formschlüssige Verbindung zwischen Hülse und Trägerkern sichergestellt ist. Diese Strukturen sind bevorzugt aus dem gleichen Material wie die Hülse und mit dieser integral ausgebildet, so daß eine sichere Positionierung und eine ausreichende Stabilität der Strukturelemente gewährleistet ist.
Bei einer Ausführungsform ist die Hülse lediglich geringfügig dehnbar, so daß sie eine besonders starre Struktur im Hinblick auf den Druckeinsatz aufweist.
Insbesondere in diesem Falle ist es vorteilhaft, eine Dehnschicht auf der Innenseite der Hülse vorzusehen. Die Dehnschicht ist kompressible und sorgt für eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Komplex Hülse/Dehnschicht und dem Trägerzylinder. Die Dehnschicht kann leitfähig sein, was insbesondere durch das Einbringen von leitfähigen Partikeln ermöglicht wird.
Vorteilhaft wird die Dehnschicht mit einer Nut versehen, in die ein Teil des Materials der Dehnschicht beim Aufbringen auf einen Trägerzylinder verdrängt werden kann. Dadurch wird das Aufbringen auf den Trägerkern erleichtert und die für die reibschlüssige Verbindung notwendige Reibungskraft eingestellt.
Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren werden als Rohmaterial thermisch verformbare Rohre oder Schläuche verwendet. Diese Rohre oder Schläuche werden mit Hilfe von Wärmezufuhr auf einen Herstellungskern aufgezogen oder aufgeschoben, wobei dieser Herstellungskern einen sich in einer axialen Richtung konisch verjüngenden zylindrischen Außenumfang aufweist. Das Aufziehen auf den Fertigungskern findet zweckmäßigerweise von der verjüngten Seite des Herstellungskerns statt. Nach dem Aufziehen läßt man die thermisch verformbaren Rohre oder Schläuche bzw. die Gesamtanlage abkühlen, so daß das thermisch verformbare Material konsolidiert. Das nun verfestigte Material hat damit aufeinfache und schnelle Weise die gewünschte Form angenommen, wobei eine extrem glatte Oberfläche, die höchsten Ansprüchen genügt, hergestellt worden ist. Die Hülse wird nach dem Erkalten von dem Herstellungskern abgezogen.
Die Wärme wird bevorzugt über den Herstellungskern zugeführt, wobei der Herstellungskern durch einen vorgeschalteten Aufheizprozeß aufgeheizt werden kann. Bevorzugt wird dem Herstellungskern aber auch während des Aufschiebens des thermisch verformbaren Materials Wärme zugeführt. Dadurch wird ein besonders gleichmäßiger und leichtgängiger Prozeß ermöglicht.
Bei einem bevorzugten Verfahren wird der Herstellungskern mittels einer Wärmetransportflüssigkeit oder eines Wärmetransportgases geheizt oder gekühlt. Die Flüssigkeit oder das Was wird über Durchgänge bzw. Öffnungen in Hohlräume des Herstellungszylinders gepumpt und diesem wieder entnommen. Dadurch ist zum einen eine sehr exakte Kontrolle der Temperatur, zum anderen ein schneller Wechsel der Temperatur, also insbesondere ein Wechseln vom Heizen des Herstellungszylinders zum Kühlen des Herstellungszylinders, nachdem der entsprechende Formvorgang abgeschlossen ist, ermöglicht.
Das Aufschieben des rohrförmigen Halbzeugs auf den Herstellungszylinder wird bevorzugt mit einer Aufpreßvorrichtung, insbesondere einer automatisch betätigten mechanischen Schubvorrichtung, durchgeführt, während die fertige Hülse mit Hilfe eines Abstreifers nach der Konsolisierung von dem Herstellungskern abgestriffen wird. Diese Vorgänge werden vorteilhafterweise automatisiert durchgeführt.
Auf die fertige Hülse kann danach ein Funktionsprofil eingebracht oder eine Funktionsschicht aufgeklebt werden. Das Funktionsprofil wird insbesondere mittels einer Direktstrukturierung durch einen Laserstrahl, ein Abtragen aus dem ionisierten Zustand oder eine mechanische Bearbeitung eingebracht, während die Funktionsschichten aus verschiedenen Materialien, insbesondere PU, PTFE, Kupfer oder Kunststoffen bestehen können, die bevorzugt auf die Hülse aufgeklebt werden können, allerdings auch mit allen anderen gängigen Methoden an der Oberfläche der Hülse befestigt werden können.
Die Funktionsschicht kann beispielsweise auch eine Verschleißschutzschicht sein.
Unter Funktionsprofil sollen auch Durchbrüche, Bohrungen und dergleichen durch die Hülse verstanden werden. So ist es auch möglich, die Hülse nachträglich mit Perforationen nach Art eines Siebes zu versehen. Dann kann eine solche Hülse beispielsweise als Rotationssieb zum Sieben von Schüttgütern oder als Saugzylinder, zum Beispiel um Folien anzusaugen oder um Wasser aus Papier abzuziehen, eingesetzt werden.
Durch die flexible Gestaltung der Oberfläche wird auch die Verwendung als Textildruckschablone möglich.
Ferner kann in einem nachträglichen Schritt auf der Innenseite der Hülse eine Dehnschicht angebracht werden. Die Dehnschicht besteht aus einem kompressiblen Material, bevorzugt werden Schäume, elastische Materialien mit einer gasförmigen Füllung, zum Beispiel expandierte Polystyrolperlen, oder elastische Materialien mit einer Strukturierung verwendet, wobei die Strukturierung ähnlich wie die gasförmige Füllung Volumen zur Verfügung stellt, in das es verdrängt werden kann, sobald die Hülse aufgeschoben wird, wodurch eine besondere Nachgiebigkeit und Elastizität und eine erhöhte Kompressibilität zur Verfügung gestellt wird.
Die Dehnschicht übernimmt in der Regel mehrere wesentliche Funktionen: zum einen sorgt sie durch die Energie, die durch die Kompression in ihr gespeichert ist, für die für eine reibschlüssige Verbindung notwendige Kraft bzw. den notwendigen Druck zwischen Dehnschicht und Trägerzylinder, zum anderen sorgt sie für eine gleichmäßige Verteilung des Druckes, was insbesondere beim Aufziehen bzw. Abziehen der Hülse auf den Trägerzylinder Beschädigungen vermeidet. Des weiteren kann die Dehnschicht notwendig werden, wenn die Hülse pneumatisch von dem Trägerzylinder, zum Beispiel durch Einblasen von Preßluft zwischen die Außenschicht des Trägerzylinders und die Innenschicht der Hülse bzw. der Dehnschicht, abgezogen wird. Schließlich gleicht die Dehnschicht auch eventuell vorhandene Unebenheiten auf der Innenseite der rohrförmigen Grundkörper aus.
In die Dehnschicht wird bevorzugt eine Nut eingebracht, die sich zumindest über einen Teilbereich der radialen Ausdehnung der Dehnschicht erstreckt, bevorzugt weniger als 50 % der radialen Ausdehnung der Dehnschicht. Die Nut schafft Volumen, in die ein Teil des Materials der Dehnschicht verdrängt werden kann, so daß die Dehnschicht kompressibel wird. Ferner kann die Nut, wie auch eventuell vorgesehene Strukturen an der Innenseite der Hülse, als Füge- und Einpaßhilfe verwendet werden, wenn die Hülse auf den Funktionszylinder aufgesetzt wird. Es kann lediglich eine Nut vorgesehen werden, ferner ist es möglich, verschiedene, bevorzugt sich in axialer Richtung erstreckende Nuten über den Gesamtinnenumfang der Hülse zu verteilen.
Ferner soll angemerkt werden, daß eine solche Dehnschicht nicht nur am Innenbereich der Hülse direkt befestigt werden kann, sondern auch an dem Trägerzylinder befestigt werden kann, was im Endeffekt zu vergleichbaren Ergebnissen führt.
Neben der mindestens einen Nut können auch Strukturen an der Innenseite der Hülse vorgesehen werden, die entweder als Füge- und Einpaßhilfe dienen, aber auch als Befestigungs- und Verriegelungsvorrichtungen für eine sichere Befestigung der Hülse an dem Trägerzylinder sorgen.
Neben der Möglichkeit, als Rohstoffmaterial thermisch verformbare Rohre oder Schläuche zu verwenden, kann das thermisch verformbare Material auch direkt aus einem Extruder auf den Herstellungszylinder aufgebracht werden. In diesem Falle muß nahezu keine Wärmezufuhr durch den Herstellungkern aufgebracht werden, da das Material bereits eine ausreichende Temperatur aufweist. Lediglich die Kühlung kann dann in der oben beschriebenen Weise durchgeführt werden.
Ein erfindungsgemäßer Trägerzylinder für den Einsatz einer oben beschriebenen Hülle weist einen der Innenstruktur der Hülse entsprechenden in einer axialen Richtung sich konisch verjüngenden zylindrischen Außenumfang auf, um ein genaues Zusammenwirken zwischen Trägerzylinder und Hülse zu ermöglichen. Der Trägerzylinder kann mit entsprechenden Gegenelementen zu den oben beschriebenen Strukturen an der Innenseite der Hülse versehen sein.
Ferner weist der Trägerzylinder bevorzugt einen sich in radialer Richtung durch den Trägerzylinder erstreckenden Kanal auf, durch den ein Gas, bevorzugt Preßluft, oder auch eine Flüssigkeit von Innen zwischen den Trägerzylinder und die Hülse gepreßt werden kann, um ein Endformen der Hülse von dem Trägerzylinder zu erleichtern.
Wie oben bereits erwähnt, kann der Trägerzylinder auch eine Drehnschicht umfassen, die an seinen Außenstrukturen befestigt ist. Die Wirkungen sind analog zu der Dehnschicht, die an der Hülse befestigt ist. Auch das bevorzugte Material unterscheidet sich nicht von dem Material einer an der Hülse befestigten Dehnschicht. Darüberhinaus kann die Dehnschicht auch hier mit einer Nut versehen sein.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird durch die anhängenden Zeichnungen verdeutlicht, in denen
Figur 1Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird durch die anhängenden Zeichnungen verdeutlicht, in denen
Figur 1
schematisch eine Ausführungsform einer Hülse im Querschnitt darstellt, die sich auf einem Trägerkern befindet, und
Figur 2
eine schematische Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform einer zu fertigenden Hülse und einer Ausführungsform eines Herstellungszylinders zeigt.
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform einer Hülse 1, die einen zylindrischen Außenumfang mit im wesentlichen konstanten Radius und einen sich nach rechts verjüngenden zylindrischen Innenumfang aufweist. Die Hälse besteht aus (...) und hat eine durchschnittliche Dicke von ebenfalls (...) mm.
Im Innebereich angebracht weist die Hülse eine Dehnschicht 3 auf, die aus (...) besteht und eine Dicke von (...) mm aufweist. In die Dehnschicht eingebracht sind Nuten 4 (nur zwei ersichtlich), die sich in axialer Richtung im wesentlichen über den gesamten Bereich der Hülse erstrecken, während sie in radialer Richtung lediglich etwa 25 % der Dicke der Dehnschicht ausgenommen haben. Die Nut ist hier an der Seite der Hülse angebracht, wodurch eine saubere und ununterbrochene Innenfläche der Dehnschicht sichergestellt ist, was zu einem besonders einfachen Aufschieben der Hülse auf dem Trägerzylinder führt. Es ist selbstverständlich auch denkbar, die Nuten 4 auf der gegenüberliegenden Seite der Dehnschicht 3, also zum Innenraum hin offen, anzubringen.
Die Dehnschicht 3 ist mittels eines konventionellen Klebstoffes an der Hülse 1 befestigt. In Figur 1 ist ebenfalls der hohle Trägerkern 2 ersichtlich, der eine sich nach links verjüngende zylindrische Außenstruktur aufweist. Der Zylinder besteht aus Stahl und hat eine Dicke von (...) mm. Der Trägerkern 2 weist einen Kanal 5 auf, der sich in radialer Richtung von innen nach außen durch den Trägerzylinder 5 erstreckt. Es sind weitere Kanäle in dem Trägerzylinder angebracht, die allerdings in dieser Querschnittszeichnung nicht ersichtlich sind.
Der Innenraum des Trägerzylinders kann mittels Gas oder einer Flüssigkeit mit Druck beaufschlagt werden, wodurch das Gas oder die Flüssigkeit durch die Kanäle 5 nach außen dringt und sich zwischen Trägerzylinder 2 und Hülse 1 bzw. Dehnschicht 3 schieben und die Hülse 1 bzw. Dehnschicht 3 leicht von dem Trägerzylinder abheben bzw. den Anpreßdruck vermindern, wodurch ein leichtes Abstreifen der Hülse von dem Trägerkern erleichtert wird.
Figur 2 zeigt schematisch die Fertigung einer Hülse aus einem rohrförmigen Halbzeug, einem Rohr 9. Das Rohr 9 aus (...) hat eine Dicke von (...) mm und wird mit einer automatisch bedingten Metallplatte 10, die als Aufpreßvorrichtung dient, auf den Herstellungszylinder 6 geschoben. Der Herstellungszylinder 6 besteht aus Stahl und weist eine sich nach links konisch verjüngende zylindrische Außenstruktur auf Durch das Aufschieben des Rohres 9 auf den beheizten Herstellungszylinder 6 paßt sich das Rohr 9 der gewünschten Form an.
Der Herstellungszylinder 6 weist an seinem einen Ende zwei Öffnungen 7 auf, die den Zugang zu einem Hohlraum 8 eröffnen, der sich im Inneren des Herstellungszylinders 6 befindet. Durch diese Öffnungen 7 wird eine Wärmetransportflüssigkeit gepumpt, die den Herstellungszylinder 6 auf der gewünschten Temperatur hält. Für eine später erfolgende Abkühlung, während der das thermoplastische Material des Rohres 9 konsolidiert wird, wird eine Kühlflüssigkeit ebenfalls durch die beiden Öffnungen 7 und den Hohlraum 8 des Herstellungszylinders 6 gepumpt.
Nach der Konsolidierung wird die Hülse 9 mit Hilfe eines Abstreifers 11 automatisch von dem Herstellungszylinder 6 abgestreift.
Die nun fertiggestellte Hülse kann anschließend gegebenenfalls mit einer Oberflächenstrukturierung oder einer Funktionsschicht versehen werden, ferner kann eine Dehnschicht angebracht werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Hülse
2
Trägerkern
3
Dehnschicht
4
Nut
5
Kanal
6
Herstellungskern
7
Öffnungen
8
Hohlraum
9
Rohr
10
MetallpLatte
11
Abstreifer
16
Steg
17
Nut
20
Trägerkern
21
Elastomere Beschichtung

Claims (32)

  1. Hülse aus thermisch verformbarem Material, insbesondere zum Einsatz als technische Hülse in der Druckindustrie,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    sie aus einem im wesentlichen rohrförmigen Grundkörper besteht, wobei der Grundkörper einen zylindrischen Außenumfang mit im wesentlichen konstanten Radius und einen sich in einer axialen Richtung konisch verjüngenden zylindrischen Innenumfang aufweist.
  2. Hülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem thermoplastischen Material besteht.
  3. Hülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Verbundwerkstoffen besteht.
  4. Hülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in ihrer Oberfläche ein Funktionsprofil eingebracht ist.
  5. Hülse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf ihrer Oberfläche mindestens eine Funktionsschicht aufgebracht ist.
  6. Hülse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht aus Polyurethan, PTFE oder Kupfer besteht.
  7. Hülse nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht aufgeklebt ist.
  8. Hülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ihrem Innenbereich Befestigungs- oder Verriegelungsvorrichtungen aufweist.
  9. Hülse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungs- oder Verriegelungsvorrichtungen integral ausgebildete Strukturen sind.
  10. Hülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie nur sehr geringfügig dehnbar ist.
  11. Hülse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf ihrem Innenbereich eine Dehnschicht angeordnet ist.
  12. Hülse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnschicht leitfähig ist.
  13. Dehnschicht nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnschicht leitfähige Partikel enthält.
  14. Hülse nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnschicht (3) mit einer Nut (4) versehen ist.
  15. Verfahren zur Herstellung einer Hülse aus thermisch verformbarem Material, insbesondere zum Einsatz als technische Hülse in der Druckindustrie,
    dadurch gekenzeichnet, daß
    ein thermisch verformbares Rohr oder ein thermisch verformbarer Schlauch (9) unter Wärmezufuhr auf einen Herstellungskern (6) aufgezogen oder aufgeschoben wird, wobei der Herstellungskern (6) einen sich in einer axialen Richtung konisch verjüngenden zylindrischen Außenumfang aufweist, der Herstellungskern (6) danach abgekühlt wird, wobei das thermisch verformbare Material des Rohres oder des Schlauchs (9) konsolidiert, und die so entstandene Hülse (9) von dem Herstellungszylinder (6) abgestriffen wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr durch einen vorgeschalteten Aufheizprozeß des Herstellungszylinders (6) durchgeführt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Herstellungszylinder (6) mittels einer Transportflüssigkeit oder eines Transportgases, die durch Zugänge (7) im Inneren des Herstellungszylinders (6) vorhandenen Hohlräumen (8) zu- und abgeführt werden, geheizt oder gekühlt wird.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das thermisch verformbare Rohr oder der thermisch verformbare Schlauch (9) mittels eines Aufpreßvorrichtung (10) auf den Herstellungszylinder (6) aufgeschoben wird.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (9) nach der Konsolidierung mittels eines Abstreifers (11) von dem Herstellungskern (6) abgestriffen wird.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberfläche der Hülse (9) ein Funktionsprofil eingebracht wird oder mindestens eine Funktionsschicht aufgebracht wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Funktionsprofil durch eine Direktstrukturierung mittels Laserstrahl, ein Abtragen aus dem ionisierten Zustand oder eine mechanische Bearbeitung eingebracht wird.
  22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Funktionsschicht aufgeklebt wird.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dehnschicht (3) auf der Innenseite der Hülse (9) angebracht wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnschicht (3) mit einer Nut (4) versehen wird.
  25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das thermisch verformbare Rohr oder der thermisch verformbare Schlauch (9) direkt aus einem Extruder auf den Herstellungskern (6) geleitet werden kann.
  26. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fertigungskern (6) sich befindende Strukturen abgeformt werden und integrale Strukturen auf dem Innenbereich der Hülse gebildet werden.
  27. Trägerzylinder (2) zum Einsatz einer Hülse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 oder einer Hülse, die in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 26 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerzylinder (2) einen sich in einer axialen Richtung konisch verjüngenden zylinderischen Außenumfang aufweist.
  28. Trägerzylinder (2) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Kanal (5) aufweist, der sich in radialer Richtung durch den Trägerzylinder (2) erstreckt.
  29. Trägerzylinder (2) nach einem der Ansprüche 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß er auf seiner Innenwand eine Dehnschicht (3) aufweist.
  30. Trägerzylinder (2) nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnschicht (3) leitfähig ist.
  31. Trägerzylinder (2) nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnschicht leitfähige Partikel enthält.
  32. Trägerzylinder (2) nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnschicht (3) mindestens eine Nut (4) aufweist, die sich zumindest über einen Teilbereich der radialen Ausdehnung der Dehnschicht (3) erstreckt.
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