Die Erfindung betrifft eine Walze bestehend aus einem drehbar gelagerten
Trägerdorn und einer auf diesen Trägerdorn aufziehbaren und wieder
entfembaren, vorzugsweise mit mindestens einer Beschichtung
versehenen, Hülse.
In der WO 01/30547A1 wird beschrieben, dass Walzen mit
aufschiebbaren Hülsen aus dem Flexodruck bekannt sind. Die Hülse wird
auf einen Trägerkörper aufgeschoben, indem ein Luftpolster zwischen
Hülse und Trägerkörper erzeugt wird. Dabei kann der Trägerkörper als
sogenannter Luftzylinder ausgestaltet sein, mit Luftaustrittöffnungen an
seiner Oberfläche.
Aus dem Flexodruck sind Hülsen bekannt, deren flexiblen Oberflächen
nicht das Druckmotiv aufweisen, sondern als dämpfende Zwischenschicht
dienen, um vergleichsweise harte Druckplatten, welche die eigentlichen
Druckmotive tragen, aufzunehmen.
Ebenfalls im Flexodruck sind Oberflächen aus Gummi oder anderen
Elastomeren, Polymeren oder anderen Kunststoffen bekannt, die
unmittelbar als Trägermotiv dienen, wobei die Motive in diese weichen
Oberflächen durch Laser eingebrannt werden oder in ein
lichtempfindliches Oberflächenmaterial durch Belichten und
anschließendes Auswaschen eingebracht werden.
In sämtlichen vorgenannten Fällen sind die Oberflächen fest mit der
eigentlichen Hülse verbunden. Alle Oberflächen nutzen sich durch den
Druckvorgang ab, ermüden oder werden beim Handling beschädigt, so
dass sie erneuert werden müssen.
Ebenfalls werden in der WO 01/30574 zweiteilige Hülsen, mit einem
Hülsenkern der direkt auf dem Trägerzylinder montiert ist und mit einer
davon separaten äußeren Hülse, welche die Oberfläche aufweist,
beschrieben.
Aus der DE 100 09 688 A1 sind ebenfalls Walzen mit Hülsenkern bekannt.
Dabei wird ein Hülsenkern druckluftunterstützt auf eindrehbar
angetriebenen Zylinder aufgezogen und kann von diesem wieder entfernt
werden. Bei der beschriebenen Hülse besteht der Hülsenkern aus einem
schrumpffähigen Material. Dabei wird ein Material, wie es von
handelsüblichen sogenannten Schrumpfschläuchen bekannt ist,
verwendet. Der Hülsenkern wird mit einem bewussten Untermaß
gegenüber dem Zylinder hergestellt, auf dem die Hülse später verwendet
werden soll, um so die erforderlichen Klemmkräfte nach dem Beenden
der Druckluftzufuhr sicherzustellen.
Aus der Praxis sind weitere Techniken bekannt, um die relative Bewegung
der Hülse auf dem Trägerdorn zu verhindern. So werden beispielsweise
bei höherem Anpressdrücken konische Hülsen eingesetzt, um die
Positionshaltigkeit der Hülse auf den Trägerdorn zu erhöhen. Dieses
Verfahren findet beispielsweise im Verpackungstiefdruck seine
Anwendung. Dort werden bei Verfahren, die höhere Anpressdrücke
erfordern, relative harte Beschichtungen mit dünneren Wandstärken zum
Einsatz gebracht. Sind aufgrund des bedruckten Substrates weichere
Beschichtungen erforderlich, so wird der Anpressdruck reduziert.
Bei Verfahren mit weichen, dickwandigen Beschichtungen, bei denen im
Belag durch die geringe Härte und die hohe Wandstärke die Tendenz zu
Relativbewegungen der Hülse in Umfangs- und Axialerrichtung auf dem
Trägerdorn zunimmt, besteht die Gefahr, dass das Verfahren durch diese
Relativbewegungen gestört wird. Gleiches gilt für Verfahren in denen die
preiswerten, parallelen Hülsen bei erhöhten Drücken zum Einsatz
kommen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit gegen eine
Relativbewegung der Hülse zum Trägerdorn zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird mit Vorteil dadurch gelöst, dass mindestens eine
Fixierungsvorrichtung zur drehfesten und wiederlösbaren Befestigung der
Hülse auf dem Trägerdorn vorgesehen ist. Durch die
Fixierungsvorrichtung wird die Hülse in axialer wie auch in
Umfangsrichtung in ihrer Position fixiert und gehalten. Selbst Hülsen mit
weichen und dickwandigen Beschichtungen werden selbst bei hohen
Drehzahlen in ihrer Position auf dem Trägerdorn fixiert. Dies erhöht die
Arbeitssicherheit und garantiert einen fehlerloses Bearbeitungsprozess.
Es ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Innendurchmesser der Hülse,
wenn diese vom Trägerdorn demontiert ist, kleiner ist, als der
Außendurchmesser des Trägerdorns. Durch diese Maßnahme wird
erreicht, dass die Positionshaltigkeit durch die auftretenden Klemmkräfte
der Hülse noch zusätzlich zum Einsatz der Fixierungsvorrichtung
verbessert wird. Es ist auch denkbar, dass der Innendurchmesser der
Hülse, wenn dieser vom Trägerdorn demontiert ist nicht kleiner als der
Außendurchmesser des Trägerdorns ist. In diesem Fall wird die Position
der Hülse auf dem Trägerdorn alleine durch die Fixierungsvorrichtung
gehalten. Durch diese Maßnahme können wesentlich günstigere Hülsen
produziert werden.
Um ein besonders einfaches Auf- und Abziehen der Hülse auf den
Trägerdorn zu gewährleisten, ist mit Vorteil eine Auf- und
Abziehvorrichtung zur Montage und Demontage der Hülse auf dem
Trägerdorn unter der Verwendung von Druckluft vorgesehen. Dabei wird
Druckluft mittels einer Austrittdüse zwischen die Hülse und den
Trägerkörper von außen eingeblasen. Es ist auch denkbar, dass der
Trägerdorn Austrittsöffnungen für Druckluft aufweist, durch die die
Druckluft vom Innern des Trägerdorns nach außen zwischen Hülse und
Trägerdorn geblasen wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Fixierungsvorrichtung Formelemente aufweist, die in
entsprechend angepasste Gegenelemente der Hülse eingreifend
angeordnet sind. Mittels der Formelemente und Gegenelemente wird ein
Formschluss zwischen Fixierungseinrichtung und Hülse hergestellt. Bei
den Formelementen kann es sich beispielsweise um rechteckige Stifte
handeln, die nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip in rechteckförmige
Vertiefungen in der Hülse eingreifend angeordnet sind:
Es ist von besonderem Vorteil, dass die Fixierungsvorrichtung als
Haltering mit in axialer Richtung in die Stirnseite der Hülse eingreifender
Verzahnung ausgebildet ist. Die Verzahnung übernimmt hier die Funktion
eines Schlüssels, die in entsprechende Vertiefungen (Schloss) der
Stimseite der Hülse eingreifend ausgebildet ist.
Es ist von großem Vorteil, dass der Haltering mittels einer
Drehmomentstütze drehfest mit dem Trägerdorn verbunden ist. Durch den
Formschluss zwischen Haltering und Hülse und der Drehmomentstütze
wird die Verbindung zwischen Trägerdorn und Hülse hergestellt. Durch
diese Verbindung wird gewährleistet, dass die Hülse in axialer wie auch in
Umfangsrichtung selbst bei hohen Materialwandstärken und hohen
Liniendrücken nicht mehr verrutschen kann. Als Drehmomentstütze kann
beispielsweise eine Schraube dienen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die
Formelemente mit den Gegenelementen keilförmig ineinandergreifend
ausgebildet sind. Dabei sind die Spitzen der Teile mit Vorteil abgestumpft.
Die keilförmigen Formelemente greifen dabei spielfrei ineinander und
haben zusätzlich Führungsfunktion bei der Einführung der Formelemente
in die Gegenelemente.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Flanken der Verzahnung von Formelementen und
Gegenelementen im wesentlichen spielfrei aneinanderliegen. Durch diese
Maßnahme werden Verlagerungen beim Anfahren der Walze oder bei
Bremsvorgängen mit Vorteil verhindert.
Es ist besonders zweckmäßig, dass als Drehmomentstütze zur
Befestigung des Halterings am Trägerdorn mindestens eine Schraube,
vorzugsweise eine Passschraube ,vorgesehen ist, die die Stirnseite des
Halterings durchdringt und mittels eines Gewindes mit der Stirnseite des
Trägerdorns verschraubbar ist. Die beschriebene Ausgestaltung der
Drehmomentstütze als Schraube ist konstruktiv vorteilhaft und damit
kostengünstig. Zum Auswechseln der Hülse nach erreichen ihrer
Standzeit kann die Fixierungsvorrichtung vom Trägerdorn durch Lösen der
Schrauben entfernt werden.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass als Drehmomentstütze mindestens eine Überwurfmutter vorgesehen
ist, die auf einem Außengewinde am Trägerdorn aufschraubbar ist,
wodurch eine Anpressung der Überwurfmutter an die Hülse und damit der
Hülse an die Stirnfläche des Trägerdoms erfolgt. Die
Drehmomentübertragung von dem Trägerdorn auf die Hülse erfolgt durch
die auf dem Trägerdom seitlich aufgepresste Fixierungsvorrichtung,
und/oder durch eine zusätzliche Drehmomentstütze, beispielsweise durch
Passstifte, die die Winkellage der Hülse zum Trägerdom bestimmen.
Damit dass von den Walzen transportierte und/oder bearbeitete Material
durch die Fixierungsvorrichtung nicht beschädigt wird, ist mit Vorteil
vorgesehen, dass die Überwurfmutter kleiner ist als der
Außendurchmesser der Hülse.
Um die Kräfte gleichmäßig am Umfang der Hülse zu verteilen, ist mit
Vorteil vorgesehen, dass die Formelemente und ihre Gegenelemente mit
gleichmäßiger Teilung über den Haltering und der Stirnseite der Hülse
verteilt angeordnet sind.
Zur Verringerung des Fertigungsaufwandes, ist mit Vorteil vorgesehen,
dass der Trägerdorn und damit auch die Hülse zylindrisch ausgestaltet ist.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltungen ist vorgesehen, dass der
Trägerdorn konisch ausgebildet ist, um beispielsweise konische
Trägerdorne zusätzlich mit einer Fixierungsvorrichtung nachzurüsten.
Wenn beidseitig der Hülse eine Fixierungsvorrichtung vorgesehen ist, wird
die Gefahr von Torsionserscheinungen, wie Schwingungen, vermieden.
Die zwei Fixierungsvorrichtungen sind, jeweils eine an jeder Stirnseite der
Hülse angeordnet.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Fixierung einer Hülse auf
einem Trägerdorn.
Es kommen in der Praxis mehrere Verfahren zur Fixierung der Hülse auf
dem Trägerdorn zur Anwendung. Dabei wird in allen Fällen auf die
Wirkung der Klemmkraft der Hülse auf dem Trägerdorn zurückgegriffen.
Das Auf- und Abschieben der Hülse erfolgt mittels Druckluft. Um die
Positionshaltigkeit der Hülse auf dem Trägerdorn zu erhöhen ist mit Vorteil
vorgesehen, dass nach dem Aufziehen der Hülse auf den Trägerdorn ein
Formschluss zwischen Hülse und Trägerdom mittels einer
Fixierungsvorrichtung hergestellt wird. Durch diese Maßnahme wird
gewährleistet, dass die Hülse in ihrer Position während ihrer Einsatzdauer
in Umfangs- wie auch in axialer Richtung nicht verschoben werden kann.
Vorteilhafterweise wird die Hülse mittels Druckluft auf den Trägerdorn
aufgezogen. Die Verwendung von Druckluft dient dazu, die oft flexible
Hülse aufzuweiten, bevor diese sich über den Trägerdorn ziehen lässt.
Nach entfernen der Druckluft tritt die Klemmwirkung der Hülse auf den
Trägerdorn ein.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen,
dass der elektrische Ableitwiderstand, insbesondere zwischen
Arbeitsfläche und Trägerdorn variierbar ist, vorzugsweise durch die Wahl
eines Materials der Fixierungsvorrichtung variierbar ist. Hierzu müssen
lediglich entsprechend leitfähige Beschichtungen der Hülse über die
Fixierungsvorrichtung mit der Maschinenerde in Verbindung stehen. Im
Falle von ESA-Anwendungen kann über die geeignete Länge der
Kriechstrecke, wie auch durch die Fertigung der Fixierungsvorrichtung aus
einer richtig gewählten Materialkombination aus elektrisch isolierenden
und elektrisch leitfähigen Werkstoffen und die Positionierung von
hochohmigen Elastomermaterialien im Bereich der Beschichtung der
Hülse, dass es zu keinen Überschlägen zwischen der ESA-Beschichtung
und den mit der Maschinenerde verbundenen Komponenten der
Fixierungsvorrichtung kommt. Mit diesem System lässt sich die geforderte,
auf einen definierten Widerstandbereich eingeschränkte Isolation
darstellen, ohne das elektrisch leitfähige Schichten aus teuerem CFK-Materialien,
wie heute üblich, eingesetzt werden müssen.
Es ist besonders zweckmäßig, dass mit der Walze Ladungen vom
Fördergut aufgenommen und/oder auf dieses abgegeben werden. Die
Anzahl der Ladungen lässt sich beispielsweise über die Wahl des
Materials der Fixierungsvorrichtung mit steuern.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1:
- eine halbgeschnittene Darstellung des Trägerdorns mit
aufgeschobener Hülse
- Fig. 2:
- eine Detailansicht möglicher Form- und Gegenelemente;
- Fig. 3:
- eine Detailansicht möglicher Form- und Gegenelemente und
- Fig. 4:
- eine Detailansicht der Fixierungsvorrichtung.
In Figur 1 ist eine Walze 1, bestehend aus einem Trägerdorn 3 und einer
darauf aufgezogenen Hülse 2 dargestellt. Die Hülse 2 weist eine
Beschichtung 13 auf, deren Arbeitsoberfläche 4 zum Transport, zum
Bedrucken, etc. von nicht dargestellten Materialbahnen dient.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Hülse 2, sowie der Trägerdorn 3
zylindrisch ausgebildet. Die Hülse 2 ist mittels einer Fixierungsvorrichtung
5 drehfest mit dem Trägerdorn 3 verbunden. Die Fixierungsvorrichtung 5
besteht im wesentlichen aus einem Haltering 6, der über seinen Umfang
gleichverteilte axiale Formelemente 7 aufweist. Die Formelemente 7
greifen in die Stimseite der Hülse 2 ein, die entsprechende als
Gegenelemente 8 ausgestaltete Vertiefungen aufweist. Durch die, wie
Schlüssel und Schloss wirkenden, Form- und Gegenelemente wird ein
Formschluss zwischen Fixierungsvorrichtung 5 und Hülse 2 hergestellt.
Der Haltering ist mittels Drehmomentstützen 9 drehfest mit dem
Trägerdorn 3 verbunden. Als Drehmomentstützen 9 sind in diesem
Ausführungsbeispiel Schrauben eingesetzt, die die Stirnseite des
Halterings 6 durchdringen und mit mindestens einem Gewinde 10 in der
Stirnseite des Trägerdorns 3 verschraubbar sind.
Um Torsionserscheinungen zu verhindern, sind zu beiden Seiten 11, 12
der Hülse 2 Fixierungsvorrichtungen 5 vorgesehen.
Durch den Formschluss der Fixierungsvorrichtung 5 mit der Hülse 2
mittels Form- 7 und Gegenelemente 8, sowie durch die Verbindung der
Fixierungsvorrichtung 5 mit dem Trägerdorn 3 mittels einer
Drehmomentstütze 9, wird die Hülse 2 auf dem Trägerdorn 3 in ihrer
Position gehalten.
In Figur 2 sind die Formelemente 7 am Haltering 6 als Sägezähne
dargestellt. Die Formelemente 7 greifen in entsprechende Gegenelemente
8 in der Hülse 2. Hierdurch wird ein Formschluss zwischen
Fixierungsvorrichtung 5 und Hülse 2 hergestellt. Diese Ausgestaltung der
Formelemente 7 hat den Vorteil, dass die Formelemente 7 eine
Führungsfunktion bei der Einführung der Formelemente 7 in die
Gegenelemente 8 übernehmen.
In Figur 3 sind die Formelemente 7 am Haltering 6 rechteckförmig
ausgestaltet. Auch diese Formelemente 7 greifen in entsprechende
Gegenelemente 8 in der Hülse 2, wodurch ein Formschluss zwischen
Fixierungsvorrichtung 5 und Hülse 2 hergestellt wird.
In Figur 4 ist die Fixierungsvorrichtung 5, bestehend aus Haltering 6 und
Formelementen 7 gemäß Figur 3 dargestellt. Deutlich zu erkennen sind
die als Schrauben ausgestalteten Drehmomentstützen 9, die in stirnseitige
Gewinde 10 im Trägerdorn 3 verschraubbar sind.
BEZUGSZEICHENLISTE
- 1.
- Walze
- 2.
- Hülse
- 3.
- Trägerdorn
- 4.
- Arbeitsoberfläche
- 5.
- Fixierungsvorrichtung
- 6.
- Haltering
- 7.
- Formelemente
- 8.
- Gegenelemente
- 9.
- Drehmomentstützen
- 10.
- Gewinde
- 11, 12
- Seiten der Hülse
- 13
- Beschichtung