DE19753744A1 - Walze für das rotative Bedrucken, Beschichten oder Prägen u.gl., insbesondere Druckwalze für den Flexo- oder Tiefdruck - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walze für das rotative Bedrucken, Beschichten oder Prägen u. dgl., insbesondere eine Druckwalze für den Flexo- oder Tiefdruck, mit einem Trägerkörper für eine mit ihm durch Preßsitz und/oder Formschluß drehfest verbundene Wech­ selhülse, die axial auf den Trägerkörper aufschiebbar und axial von diesem abnehmbar ist.

In der Drucktechnik sind seit längerer Zeit Druckwalzen in ver­ schiedenen Ausführungen bekannt und gebräuchlich, die als Trä­ gerkörper bzw. Trägerkern für die aus einem Kunststoffmaterial bestehenden Druck- bzw. Klischeehülsen einen formstabilen Stahl­ zylinder aufweisen, der mittels Lagerzapfen in der Druckmaschine drehbar gelagert wird. Um eine leichte Montage der Hülsen und auch einen raschen Wechsel derselben zu ermöglichen, wird der Trägerzylinder vielfach als Luftzylinder ausgeführt, bei dem das axiale Aufschieben und Abziehen der Hülse nach dem Luftkissen­ prinzip erfolgt. Dabei wird dem Luftzylinder Druckluft zuge­ führt, die über Luftkanäle und Bohrungen des Luftzylinders an dessen Mantelfläche austritt und dadurch das Luftkissen am Man­ telumfang des Luftzylinders erzeugt. Unter der Wirkung des Luft­ kissens wird bei der Montage wie auch bei der Demontage der fle­ xiblen Hülse diese soweit in Durchmesserrichtung gedehnt, daß sie problemlos auf den Luftzylinder aufgeschoben bzw. von diesem abgezogen werden kann (EP 0 366 395 B1, DE 85 32 300 U1, US-PS 5 544 584, FR-PS 2 684 924). Bei Unterbrechung der Druckluftbeauf­ schlagung zieht sich die Hülse zusammen, so daß sie mit Preßsitz am Luftzylinder drehfest gehalten ist.

Druckwalzen der vorgenannten Art, bei denen sich der den Träger­ kern der Walze bildende Luftzylinder ohne übermäßige Umrüstzei­ ten mit unterschiedlichen Klischeehülsen bestücken läßt, haben sich in der Praxis bewährt. Allerdings sind die Herstellungs­ kosten dieser Druckwalzen verhältnismäßig hoch, da für die Druckluftzuführung eine verhältnismäßig aufwendige Bearbeitung der verchromten Luftzylinder erfolgen muß und da für die als Wechselhülsen verwendeten Druck- bzw. Klischeehülsen bei den zu­ meist hohen Ansprüchen an die Druckqualität flexible Hülsen, zu­ meist mehrlagige Hülsen benötigt werden, bei denen die Innenlage aus einem für die Luftdehnung flexiblen Kunststoffmaterial be­ stehen muß, während für die Außenlage ein dehnsteifer und für die Bedruckung formstabiler Kunststoff benötigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es vor allem, eine insbesondere als Druckwalze, aber auch für andere Arbeitszwecke, wie vor allem für die Beschichtung, Prägung von Bahnmaterial u. dgl. bestimmte Walze der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Vortei­ le bezüglich der einfachen Montage und Demontage der als Wech­ selhülsen verwendeten Hülsen aufweist, sich aber gegenüber den bekannten, mit Luftzylindern arbeitenden Walzen durch Kosten­ vorteile in ihrer Herstellung auszeichnet und bei der die Mög­ lichkeit besteht, die auf den Trägerkörper aufzubringende Hülse als formsteife Hülse auszuführen, auch als einlagige Hülse ohne in diese eingebundene kompressible, die elastische Aufdehnung aufnehmende Schichtlage.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Trägerkörper in drehfester Verbindung zueinander einen in­ nenliegenden Trägerkern und eine diesen mit Radialabstand um­ schließende, das Auflager für die Wechselhülse bildende Umman­ telung aufweist, die für die Montage und Demontage der Wechsel­ hülse durch Unterdruckwirkung einer schaltbaren Vakuumquelle ge­ gen eine elastische Rückstellkraft in ihrem Durchmesser redu­ zierbar ist. Vorzugsweise ist dabei die Ummantelung über eine durch Unterdruckwirkung in Radialrichtung komprimierbare elasti­ sche Abstandshalterung mit dem festen Trägerkern verbunden.

Nach der Erfindung ist also der Trägerkörper für die auswechsel­ bar auf ihm angeordnete, hier als Wechselhülse bezeichnete Druck- bzw. Bearbeitungshülse, die bei einer Druckwalze z. B. aus einer Klischeehülse besteht, mehrlagig so ausgebildet, daß sich sein Außendurchmesser für die Montage und Demontage der Wechsel­ hülse allein durch Unterdruckwirkung einer Vakuumquelle soweit vermindern läßt, daß sich die im Betriebszustand mit Fest- bzw. Preßsitz auf dem Trägerkörper fixierte Wechselhülse problemlos in Axialrichtung vom Trägerkörper abziehen bzw. in Axialrichtung auf den Trägerkörper aufschieben läßt. Bei Abschaltung der Vaku­ umquelle und damit der Unterdruckwirkung dehnt sich der Träger­ körper in Durchmesserrichtung soweit aus, daß ein zuverlässiger Fest- bzw. Preßsitz der Wechselhülse auf dem Trägerkörper gege­ ben ist. Im Normalzustand, also ohne Unterdruckeinwirkung, weist der Trägerkörper einen Außendurchmesser auf, der größer ist als der Innendurchmesser der Wechselhülse, während durch die Einwir­ kung des Unterdrucks der Vakuumquelle der Außendurchmesser des Trägerkörpers soweit, d. h. auf mindestens etwa den Innendurch­ messer der Wechselhülse reduziert wird, daß sich diese problem­ los vom Trägerkörper axial abziehen bzw. axial auf diesen auf­ schieben läßt. Diese Gestaltung der Walze bzw. ihres Trägerkör­ pers hat gegenüber den mit Luftzylindern ausgestatteten Druck­ walzen mehrere erhebliche Vorteile. Die verhältnismäßig kosten­ aufwendigen Luftzylinder mit ihren vergleichsweise aufwendigen und verwinkelten Luftzuführungen entfallen. Für die Wechselhül­ sen lassen sich vergleichsweise einfache Hülsen verwenden, die nicht in Radialrichtung elastisch aufweitbar ausgeführt sein müssen bzw. bei mehrlagigem Aufbau eine radial komprimierbare Innenschicht aufzuweisen brauchen. Statt dessen lassen sich bei der erfindungsgemäßen Walze formsteife, also unter den Betriebs­ kräften in Durchmesserrichtung nicht kompressible Hülsen verwen­ den, die erheblich kostengünstiger gefertigt werden können und für die auch handelsübliche Rohre aus Metall, wie Stahl oder Leichtmetall, aber auch formsteife Kunststoffrohre mit unter­ schiedlichen Wandstärken verwendet werden können. Auch kann bei der erfindungsgemäßen Walze die bei den mit Luftzylindern ausge­ statteten Druckwalzen erforderliche Verchromung der Zylinder­ oberflächen entfallen.

Bei der erfindungsgemäßen Walze wird die Anordnung zweckmäßig so getroffen, daß die Ummantelung des Trägerkörpers über eine durch die Unterdruckwirkung der Vakuumquelle in Radialrichtung komprimierbare elastische Abstandshalterung mit dem festen Trägerkern verbunden ist, wobei diese elastische Ab­ standshalterung nach Abschaltung der Unterdruckwirkung die ra­ diale Ausdehnung des Trägerkörpers und damit den Festsitz der auf ihn aufgebrachten Wechselhülse bewirkt. Bei einer bevorzug­ ten Ausführungsform der Erfindung ist die Abstandshalterung in dem an die Vakuumquelle anschließbaren Zwischenraum zwischen dem innenliegenden Trägerkern und der ihn umschließenden Ummantelung angeordnet. Die Abstandshalterung bildet hier eine elastische Abstützung der Ummantelung gegen den innenliegenden, formstabi­ len Trägerkern. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungs­ form der Erfindung, die sich vor allem durch Fertigungs- und Kostenvorteile auszeichnet, besteht die Abstandshalterung aus einem den Trägerkern spiral- bzw. schraubenförmig umschließen­ den, elastisch komprimierbarem Band, auf dessen mit Abstand zu­ einander angeordneten Schraubengängen die hülsenförmige Umman­ telung innenseitig abgestützt ist. Dieses Spiralband kann mit Vorteil aus einem elastisch komprimierbaren Kunststoffband aus einem flexiblen Kunststoffmaterial bestehen, das zweckmäßig mit dem Außenumfang des Trägerkerns und auch mit dem Innenumfang der hülsenförmigen Ummantelung verbunden ist. Bei dieser Ausführung braucht der innenliegende Trägerkern nur mit einer einzigen An­ schlußbohrung für die Erzeugung des Vakuums im ringförmigen Zwi­ schenraum zwischen Trägerkern und Ummantelung versehen zu wer­ den, da der von der Vakuumquelle erzeugte Unterdruck sich über das schraubenförmig um den Trägerkern herumgelegte kompressible Band gleichmäßig über die gesamte Länge und den gesamten Umfang des zwischen Trägerkern und Ummantelung gebildeten Unterdruck­ raums verteilt und damit gleichmäßig im wesentlichen über die gesamte Innenfläche der Ummantelung zur Wirkung kommt.

Andererseits kann die vorgenannte flexible Abstandshalterung aber auch aus einzelnen Ringelementen, vorzugsweise solchen aus Gummi oder flexiblem Kunststoff, bestehen, die im Axialabstand zueinander in dem den Unterdruckraum bildenden Zwischenraum zwi­ schen Trägerkern und Ummantelung angeordnet werden. Hierbei kön­ nen die einzelnen Ringelemente mit axialen Bohrungen oder Ver­ bindungskanälen versehen sein, um bei Einschaltung der Vakuum­ quelle eine gleichmäßige Verteilung des Vakuums über die längs des Trägerkerns und seine Ummantelung zu erreichen.

Die bei der erfindungsgemäßen Walze am Trägerkörper vorgesehene Ummantelung besteht aus einer vergleichsweise dünnwandigen, durch den Unterdruck der Vakuumquelle im Durchmesser verformba­ ren hülsenförmigen Decklage des Trägerkerns, die mit Vorteil aus einem Verbundwerkstoff gefertigt werden kann, wie vor allem aus einem faserverstärkten Kunststoffmaterial. Dabei ist es auch möglich, die Ummantelung so auf den Trägerkörper bzw. die sie gegen den Trägerkörper abstützende Abstandshalterung aufzubrin­ gen, daß sie im Normalzustand, d. h. bei abgeschalteter Vakuum­ quelle, in ihrer Umfangsrichtung elastisch gedehnt ist und sich bei Einschalten der Vakuumquelle unter der Unterdruckwirkung an ihrer Innenseite unter Verminderung ihres Durchmessers ent­ spannt.

Der Trägerkern der erfindungsgemäßen Walze besteht zweckmäßig aus einem zylindrischen oder in seiner Axialrichtung leicht ko­ nischen Metallhohlkörper. Er kann mit mindestens einer Bohrung versehen sein, die den Zwischenraum zwischen dem Trägerkern und seiner Ummantelung, welcher den nach außen geschlossenen Unter­ druckraum bildet, mit der außenliegenden Vakuumquelle der Walze verbindet. Wie üblich, kann der Trägerkern an seinen Enden mit axialen Lagerzapfen versehen sein, in denen er in Walzenlagern des Walzengerüstes bzw. der Druckmaschine gelagert wird.

Die Erfindung sieht weiterhin eine Anordnung vor, bei der der Trägerkern aus einem Rohr, vorzugsweise einem Metallrohr, be­ steht, das zweckmäßig mindestens an seiner einen Seite, oder aber auch an seinen beiden Rohrenden offen ist. Mit dieser rohr­ förmigen Ausbildung des Trägerkerns, der im Verbund mit der Um­ mantelung und deren Abstandshalterung den Trägerkörper für die Wechselhülse bildet, ergibt sich die Möglichkeit, den Trägerkör­ per mit dem offenen Ende seines rohrförmigen Trägerkerns von der Seite her in Axialrichtung auf eine Lagerwelle aufzuschieben und an dieser drehfest anzuschließen. Die Lagerwelle kann hierbei beidendig in Lagern eines Walzenträgers bzw. eines Walzenge­ rüstes gelagert sein, vorzugsweise derart, daß das eine der bei­ den Lager aus der Betriebsposition entfernbar ist und damit die Lagerwelle freikragend in dem anderen Lager gehalten bleibt, derart, daß der im Verbund mit der Ummantelung stehende rohrför­ mige Trägerkern als Montageeinheit axial auf die einseitig aus­ kragende Lagerwelle aufschiebbar ist. Dabei ist auch eine einfa­ che Montage des Trägerkörpers und damit der Walze gegeben. Das aus der Betriebsposition entfernbare Lager kann, wie bekannt (EP 0 549 936 B1), aus einem aus der Betriebsposition ausklapp­ baren Klapplager bestehen, während das andere Festlager z. B. von einem Doppellager gebildet ist.

Die vorgenannte Ausgestaltung des Trägerkörpers mit einem rohr­ förmigen Trägerkern bietet mit besonderem Vorteil die Möglich­ keit, die in der Praxis vorhandenen, mit Luftzylindern ausge­ statteten Druckwalzen mit der erfindungsgemäßen Walze nachzu­ rüsten, indem diese so ausgeführt wird, daß sie mit ihrem rohr­ förmigen Trägerkern auf die von dem vorhandenen Druckluftzylin­ der gebildete Lagerwelle axial aufschiebbar ist. Der rohrförmige Trägerkern des erfindungsgemäß vorgesehenen Trägerkörpers bildet hier also einen Adapter, mit dessen Hilfe sich der Trägerkörper auf den Luftzylinder der in zahlreichen Betrieben vorhandenen Druckwalzen aufbringen läßt.

Wie erwähnt, wird bei der erfindungsgemäßen Walze für die Wech­ selhülsen zweckmäßig eine im wesentlichen starre Hülse verwen­ det, die unter den Betriebskräften keine schädliche Verformung erleidet und die auch aus einer Metallhülse aus Stahl oder Leichtmetall oder aber aus einer Kunststoffhülse bestehen kann. Auch ist die Verwendung von Wechselhülsen in Form mehrlagiger Verbundhülsen möglich.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert:

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in starker schematischer Vereinfachung die Grundbau­ form einer erfindungsgemäßen Walze, wobei die aus­ wechselbare Hülse im Längsschnitt in Durchmesserrich­ tung dargestellt ist;

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Walze ohne Wechselhülse in perspektivischer Darstellung, teilweise aufgeschnit­ ten in Form eines Viertelkreissegments;

Fig. 3 in der Darstellung der Fig. 2 eine weitere Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäßen Walze;

Fig. 4 die Walze nach Fig. 3 mit ihrer Lagerung auf einer Lagerwelle, wobei die Walze im Axialschnitt gezeigt ist.

Zum Verständnis der Erfindung wird Bezug genommen auf die vor­ stehend zum Stand der Technik genannten Druckschriften, deren Offenbarungsinhalt zum Inhalt der vorliegenden Erfindungsbe­ schreibung gemacht wird.

Wie die schematische Prinzipzeichnung nach Fig. 1 zeigt, besteht die bevorzugt für Druckmaschinen bestimmte Walze aus einem in­ nenliegenden formstabilen Trägerkörper 1 und einer Wechselhülse 2, die in Pfeilrichtung A auf den Trägerkörper 1 aufschiebbar und bei der Demontage in Pfeilrichtung B von dem Trägerkörper 1 abziehbar ist, wie dies allgemein bekannt ist. Der Trägerkörper 1 weist an seinen beiden gegenüberliegenden Enden axiale Lager­ zapfen 3 auf, mit denen die Walze in einem Walzengerüst, z. B. demjenigen einer Druckmaschine drehbar und antreibbar gelagert ist. Der Trägerkörper 1 ist zylindrisch ausgebildet, kann aber auch in seiner Achsrichtung leichttonisch ausgeführt sein. Die ebenfalls zylindrisch oder leicht konisch ausgebildete Wechsel­ hülse 2 stützt sich mit ihrem Innenumfang auf dem Walzenkörper 1 ab und ist im Nontagezustand mit dem Walzenkörper drehfest und axial unverschieblich verbunden. Fig. 1 zeigt die Wechselhülse 2 nur teilweise auf den Walzenkörper 1 aufgeschoben.

In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Walze mit ihrem Trägerkörper 1 ohne die zugeordnete Wechselhülse 2 gezeigt. Der Trägerkörper 1 ist als mehrlagiger Verbundkörper ausgebildet. Er besteht aus einem innenliegenden hohlzylindrischen Trägerkern 4, der vor­ zugsweise aus Metall, wie Stahl oder auch Leichtmetall, gefer­ tigt wird und an seinen beiden gegenüberliegenden Enden die axi­ alen Lagerzapfen 3 trägt. Der Trägerkern 4 bildet das tragende Bauteil der Walze und ist von einer zylindrischen Ummantelung 5 umschlossen, die das Auflager für die Wechselhülse 2 bildet. Die Ummantelung 5 umschließt den Trägerkern 4 mit einem Radialab­ stand, so daß zwischen der zylindrischen Außenfläche des Träger­ kerns 4 und der zylindrischen Innenfläche der Ummantelung 5 ein umlaufender Zwischenraum gegeben ist, der einen Unterdruckraum 6 bildet, welcher an eine außenliegende Vakuumquelle, z. B. eine Vakuumpumpe anschließbar ist. Die vergleichsweise dünnwandige Ummantelung 5 stützt sich innenseitig auf einer in Radialrich­ tung komprimierbaren elastischen Abstandshalterung ab, die im gezeigten Ausführungsbeispiel von einem elastisch komprimierba­ ren Band 7 gebildet ist, welches den Trägerkern 4 spiral- bzw. schraubenförmig umschließt, wobei die einzelnen Schraubengänge, wie dargestellt, im Abstand zueinander angeordnet sind. Das über die Länge des Trägerkerns 4 schraubenförmig um diesen herumge­ wickelte Band 7 bildet ein Stützband zur elastischnachgiebigen Abstützung der Ummantelung 5. Das Band 7 besteht zweckmäßig aus Gummi oder einem gummiartigen Kunststoffmaterial und wird vor­ zugsweise mit der Außenfläche des Trägerkerns 4 und der Innen­ fläche der Ummantelung 5 verbunden, so daß die Ummantelung 5 drehfest und axial unverschieblich am Trägerkern 4 gehalten und mit dem Trägerkern zu einer Baueinheit verbunden ist. Der den Trägerkern 4 ringförmig umschließende Unterdruckraum 6 ist an den beiden Enden des Zylinderkörpers des Trägerkerns 4 nach außen abgedichtet, was durch die Endwindungen des Bandes 7 oder aber durch gesonderte Dichtelemente, z. B. Dichtringe, Dicht­ scheiben od. dgl. erfolgen kann. Die Verbindung des Unterdruck­ raumes 6 mit der außenliegenden, in der Zeichnung nicht darge­ stellten Vakuumquelle erfolgt mit Hilfe nur eines einzigen Boh­ rungskanals, der von einer Axialbohrung 8 an dem einen der bei­ den Lagerzapfen 3 und einer hiervon abzweigenden Radialbohrung 9 gebildet ist, die in den Unterdruckraum 6 einmündet.

Anstelle der spiral- bzw. schraubenförmigen Wicklung des Bandes 7 kann die elastische Abstandshalterung aber auch von einzelnen flexiblen Ringen, insbesondere solchen aus einem elastischen Gummi- oder Kunststoffmaterial gebildet sein, die in Richtung der Längsachse des Trägerkernes 4 zwischen diesem und der Umman­ telung 5 im Abstand zueinander angeordnet sind und zweckmäßig ebenfalls mit dem Umfang des Trägerkerns und mit der Ummantelung 5 verbunden sind. In diesem Fall können die im Unterdruckraum 6 angeordneten Ringelemente mit quer durchgehenden Bohrungen oder Verbindungskanälen od. dgl. versehen sein, welche die Ringräume zu beiden Seiten der einzelnen Ringelemente miteinander verbin­ den, so daß das über die Bohrungskanäle 8 und 9 angelegte Vakuum sich über die gesamte Länge und den gesamten Umfang des Unter­ druckraumes 6 verteilen kann.

Die Ummantelung 5 besteht aus einer dünnwandigen, im Durchmesser verformbaren hülsenförmigen Decklage, die sich bei Unterdruck im Unterdruckraum 6 gegen die elastische Rückstellkraft der von dem Band 7 oder den vorgenannten Ringelementen gebildeten kompri­ mierbaren Abstandshalterung im Sinne einer Verminderung ihres Durchmessers verformen kann. Vorzugsweise besteht die elastisch­ verformbare Ummantelung 5, welche die Decklage für den Träger­ kern 4 bildet, aus einem Verbundwerkstoff, insbesondere einem faserverstärkten elastischen Kunststoffmaterial. Sie kann als einteilige Mantelhülse ausgeführt sein, aber auch aus zwei oder mehr Ringsegmenten bestehen, die an ihren einander zugewandten, in Axialrichtung der Walze verlaufenden Rändern unter elasti­ scher Abdichtung miteinander verbunden sind. Andererseits kann die aus einem elastischen Werkstoff bestehende Ummantelung 5 auch so ausgeführt sein, daß sie unter elastischer Dehnung in ihrer Umfangsrichtung auf die vom Band 7 oder den Ringelementen gebildete Abstandshalterung aufgebracht wird und von dieser un­ ter Dehnungsspannung auf dem Trägerkern 4 gehalten wird, solange der Unterdruckraum 6 nicht an die Vakuumquelle angeschlossen ist. Bei Anschluß des Unterdruckraumes 6 an die Vakuumquelle kann sich dann die Ummantelung 5 unter elastischer Kompression des Bandes 7 oder der Ringelemente unter Entspannung zusammenziehen, wo­ durch sich der Durchmesser der Walze entsprechend verringert.

Im Normalzustand der Walze, d. h. bei abgeschalteter Vakuumquelle ist der Außendurchmesser des Trägerkörpers um einige Zehntelmil­ limeter, im allgemeinen höchstens 0,5 mm oder 0,3 mm, größer als der Innendurchmesser der Wechselhülse 2. Um diese, wie in Fig. 1 gezeigt, auf den Trägerkörper 1 in Pfeilrichtung A axial aufzu­ schieben, wird durch Einschalten der Vakuumquelle im Unterdruck­ raum 6 ein Unterdruck erzeugt, unter dem sich die Ummantelung 5 unter elastischer Kompression der vom Band 7 oder den Ringele­ menten gebildeten elastischen Abstandshalterung zusammenzieht, d. h. in ihrem Durchmesser soweit verringert, daß sich die Wech­ selhülse 2 problemlos auf den im Durchmesser reduzierten Walzen­ körper 1 in Pfeilrichtung A aufschieben läßt. Bei Abschalten der Vakuumquelle und damit des Unterdrucks im Unterdruckraum 6 wird die Ummantelung 5 unter der elastischen Rückstellkraft der vom Band 7 bzw. den Ringelementen gebildeten Abstandshalterung wie­ der in Durchmesserrichtung gedehnt und damit die Ummantelung 5 gegen die Innenwandung der Wechselhülse 2 fest angepreßt, so daß die Wechselhülse 2 drehfest auf dem Walzenkörper 1 gehalten ist. Bei der Demontage der Wechselhülse 2 braucht lediglich der Un­ terdruckraum 6 des Trägerkörpers 1 wieder an die eingeschaltete Vakuumquelle angeschlossen zu werden, so daß durch die Unter­ druckwirkung im Unterdruckraum 6 sich die dünnwandige Ummante­ lung 5 wieder unter Kompression der Abstandshalterung in ihrem Durchmesser verjüngt und der vorgenannte Preßsitz aufgehoben wird und damit die Wechselhülse 2 in Pfeilrichtung B vom Träger­ körper 1 abgezogen werden kann.

Es ist erkennbar, daß bei Verwendung des durch Unterdruckwirkung in seinem Durchmesser reduzierbaren Trägerkörpers 1 für die hier als Wechselhülse bezeichnete auswechselbare Hülse eine starre Hülse verwendet werden kann, die beim Aufbringen auf den Träger­ körper und bei ihrer Demontage von diesem nicht elastisch auf­ weitbar ist, wie dies bei den in Verbindung mit den Luftzylin­ dern verwendeten Hülsen der Fall ist. Dabei kann die Wechsel­ hülse 2 aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, obwohl für die Wechselhülsen auch solche aus Metall, wie insbesondere Stahl oder Leichtmetall, verwendbar sind. Auch kann die Wechselhülse 2 als mehrlagige Verbundhülse aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien oder einer Kombination von Kunststoff- und Metallagen bestehen.

Während bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform nach Fig. 2 der vorzugsweise aus Metall bestehende Trägerkern 4 mit den Lagerzapfen 3 versehen ist, mit deren Hilfe die antreibbare Walze in Drehlagern des Walzenträgers bzw. der Druckmaschine ge­ lagert wird, zeigt Fig. 3 eine geänderte Ausführungsform, bei der der die Ummantelung 5 mit der Abstandshalterung bzw. dem Band 7 tragende Trägerkörper 1 als Trägerkern 4 einen solchen aus einem einfachen Rohr aus Stahl, Leichtmetall oder auch aus Kunststoff aufweist, das an seinen beiden Enden offen ist. Der rohrförmige Trägerkern 4 bildet mit der aus dem Band 7 bestehen­ den elastischen Abstandshalterung und der sie tragenden Ummante­ lung 5 eine Baueinheit, die sich in Axialrichtung auf einen formstabilen inneren Walzenkern 10 aufschieben läßt, der eine Lagerwelle für die Walze bildet. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht dieser innere Walzenkern 10 dem Trägerkern 4 nach Fig. 2. Er weist also an seinen Enden die axialen Lager­ zapfen 3 für die drehbare Lagerung der Walze im Walzengerüst auf, wobei auch in diesem Fall der eine der beiden Lagerzapfen 3 mit den Bohrungskanälen 8 und 9 für die Erzeugung des Unter­ drucks im Unterdruckraum 6 versehen ist. Dabei ist die Radial­ bohrung 9 an ihrem außenliegenden Ende über eine Durchbrechung im rohrförmigen Trägerkern 4 mit dem Unterdruckraum 6 verbunden. Der rohrförmige Trägerkern 4 bildet demgemäß mit der aus dem Band 7 bestehenden elastischen Abstandshalterung und der Umman­ telung 5 eine Baueinheit, die sich als solche axial auf den inneren Walzenkern 10 aufschieben und im dargestellten aufge­ schobenen Betriebszustand am inneren Walzenkern 10 drehfest und axial unverschieblich festlegen läßt. Im übrigen entspricht die Arbeitsweise bei der Montage und Demontage der auf den Walzen­ körper 1 aufzubringen Hülse 2 derjenigen der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von derjeni­ gen nach Fig. 3 dadurch, daß hier der innere Trägerkern von einer massiven Lagerwelle 11 gebildet ist, auf die der im Ver­ bund mit den Teilen 5 und 7 stehende Trägerkörper 1 in Axial­ richtung gemäß Pfeil A aufschiebbar ist, wobei er im Montagezu­ stand auf der den inneren Walzenkern bildenden Lagerwelle 11 in Drehrichtung und in Axialrichtung gesichert ist. Die Lagerwelle weist eine durchgehende Axialbohrung 8 und eine von ihr abzei­ gende Radialbohrung 9 auf, welche die Verbindung der Vakuumquel­ le mit dem Unterdruckraum 6 des Trägerkörpers herstellt. Die zu beiden Seiten aus dem Trägerkörper 1 herausgeführte Lagerwelle 11 ist an ihren außenliegenden Enden in Drehlagern des Walzenge­ rüste bzw. der Druckmaschine gelagert, wobei in Fig. 4 nur das auf der einen Seite der Walze befindliche Drehlager gezeigt ist. Es besteht hier aus einem Doppellager 12, in dem die Walze mit ihrer Lagerwelle 11 so im Walzengerüst 13 gelagert ist, daß die Lagerwelle 11 mit der darauf gelagerten Walze zur Seite hin frei auskragt, wenn das auf der anderen Seite liegende Drehlager der Lagerwelle 11 entfernt ist. Das hier befindliche Drehlager kann, wie bekannt, aus einem aus der Lagerposition entfernbaren Lager­ teil, z. B. einem Klapplager bestehen, in dem die Lagerwelle 11 mit ihrem Wellenende 11' im Walzengerüst gelagert ist. Wird die­ ses Lagerteil z. B. durch Abklappen entfernt, so liegt das Wel­ lenende 11' mit dem hier befindlichen Drehlager 12' nach außen hin frei, so daß die Walze bzw. ihr Trägerkörper 1 in Pfeilrich­ tung B von der frei auskragenden Lagerwelle 11 abgezogen bzw. in Gegenrichtung gemäß Pfeil A auf die auskragende Lagerwelle 11 in die gezeigte Betriebsposition aufgeschoben werden kann.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführung kann die Lagerwelle 11 von einem an sich bekannten Druckluftzylinder gebildet sein, wie er bei den in der Praxis gebräuchlichen Druckwalzen verwendet wird, um bei der Montage und Demontage der Wechselhülsen diese durch Druckluftzuführung aufzuweiten. In diesem Fall ist es mög­ lich, die in der Praxis in zahlreichen Betrieben vorhandenen Druckwalzen mit innenliegendem Druckluftzylinder mit der erfin­ dungsgemäßen Walze nachzurüsten. Hierzu braucht lediglich der Trägerkörper 1 mit seinem innenliegenden rohrförmigen Trägerkern 4 in Pfeilrichtung A auf die von dem Druckluftzylinder gebildete Lagerwelle 11 aufgeschoben und an dieser gesichert zu werden, so daß die vorhandenen Anlagen mit die Lagerwelle bildendem Druck­ luftzylinder nachträglich mit der erfindungsgemäßen Walze nach­ gerüstet werden können. Das den innenliegenden Trägerkern 4 bil­ dende Trägerrohr gemäß Fig. 4 bildet demgemäß einen dem Druck­ luftzylinder der vorhandenen Druckwalzen angepaßten Adapter für die Nachrüstung dieser Systeme mit der erfindungsgemäßen Walze.

Es versteht sich, daß die Erfindung auf die vorstehend beschrie­ benen Ausführungsbeispiele nicht beschränkt ist, diese vielmehr in verschiedener Hinsicht Änderungen erfahren können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Der bei der erfindungsgemäßen Walze vorgesehene Trägerkörper ist im allgemeinen zylindrisch ausgeführt, kann aber auch leicht konisch ausgebildet sein. We­ sentlich ist, daß sich der Trägerkörper durch Anlegen eines Va­ kuums in seinem Durchmesser verkleinern läßt, um, wie beschrie­ ben, die Wechselhülse 2 auf ihn aufschieben oder von ihm abzie­ hen zu können. Anstelle des bevorzugt vorgesehenen, von einem schraubenförmig um den Trägerkern herumgewickelten flexiblen Bandes 7 aus einem Gummi- oder flexiblen Kunststoffmaterial oder den ebenfalls beschriebenen Ringelementen kann für die elasti­ sche Abstandshalterung der Ummantelung 5 auch eine andere Aus­ führung gewählt werden, auch eine solche, bei der die elastische Abstandshalterung von metallenen Federteilen gebildet wird. Auch kann die Abstandshalterung von einer Vielzahl zwischen dem Trä­ gerkern und der Ummantelung angeordneten elastisch zusammen­ drückbaren Nocken od. dgl. gebildet werden. Für die Wechselhülsen 2 können, wie erwähnt, starre Hülsen verwendet werden, die nicht in ihrer Durchmesserrichtung aufweitbar sind. Dabei können die Wechselhülsen aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Die den Trägerkern umschließende Ummantelung, deren Durchmesser durch das angelegte Vakuum für die Montage und Demontage der Wechselhülse verkleinerbar ist, kann ebenfalls in unterschiedli­ cher Weise ausgeführt sein. Bevorzugt ist die erfindungsgemäße Walze als Druckwalze für den Flexo- und Tiefdruck bestimmt. Sie kann aber auch für andere Zwecke verwendet werden, insbesondere als Beschichtungswalze für die rotative Beschichtung eines Bahn­ materials oder als Prägewalze für die Prägung eines Bahnmateri­ als oder sonstiger Teile. Der drehfeste Sitz der auf den Träger­ körper aufgebrachten Wechselhülse 2 ergibt sich dadurch, daß der Unterdruckraum 6 von der Vakuumquelle abgeschaltet und entlüftet wird, so daß sich der Trägerkörper wieder auf seinen Ursprungs­ durchmesser aufzuweiten versucht, wodurch die aufgebrachte Wech­ selhülse am Trägerkörper fixiert wird, sei es durch Preßsitz und/oder durch Formschluß, wobei im letztgenannten Fall die Um­ mantelung 5 an ihrer Außenfläche und die Wechselhülse 2 an ihrer Innenwandung mit den Formschluß bewirkenden Profilierungen od. dgl. versehen sind. Bei der Ausführungsform der Walzen nach den Fig. 2 und 3 kann der Vakuumanschluß der Walze auch dadurch hergestellt werden, daß die axiale Bohrung 8 bis in den an bei­ den Walzenenden geschlossenen Innenraum des Trägerkerns 4 bzw. 10 durchgeführt wird, wobei der Innenraum des hohlen Trägerkerns über eine Radialverbindung, z. B. eine Radialbohrung mit dem Un­ terdruckraum 6 verbunden wird. In diesem Fall ergeben sich Her­ stellungsvereinfachungen, da die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Radialbohrung 9 in der am Ende des Trägerkerns angeordneten Stirnwandung entfallen kann. Im allgemeinen ist es für die problemlose Montage und Demontage der Wechselhülse ausreichend, wenn im Normalzustand, d. h. bei abgeschalteter Vakuumquelle und demgemäß bei entlüftetem Unterdruckraum 6 der Außendurchmesser des Trägerkörpers nur einige wenige Zehntelmillimeter, vorzugs­ weise höchstens nur 0,5 mm oder 0,3 mm größer ist als der Innen­ durchmesser der Wechselhülse.

Claims (19)

1. Walze für das rotative Bedrucken, Beschichten oder Prägen u. dgl., insbesondere Druckwalze für den Flexo- oder Tief­ druck, mit einem Trägerkörper für eine mit ihm durch Preßsitz und/oder Formschluß verbundene Wechselhülse, die axial auf den Trägerkörper aufschiebbar und axial von diesem abnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (1) in drehfester Verbindung zueinander einen innenliegenden Trägerkern (4) und eine diesen mit Radialabstand umschließen­ de, das Auflager für die Wechselhülse (2) bildende Ummante­ lung (5) aufweist, die für die Montage und Demontage der Wechselhülse (2) durch Unterdruckwirkung einer schaltbaren Vakuumquelle gegen eine elastische Rückstellkraft in ihrem Durchmesser reduzierbar ist.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (5) über eine durch Unterdruckwirkung in Radialrichtung komprimierbare elastische Abstandshalterung mit dem Trägerkern (4) verbunden ist.

3. Walze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalterung in dem an die Vakuumquelle an­ schließbaren, einen Unterdruckraum (6) bildenden Zwischenraum zwischen dem Trägerkern (4) und der Ummantelung (5) angeord­ net ist.

4. Walze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalterung aus einem den Trägerkern (4) spiral- bzw. schraubenförmig umschließenden, elastisch komprimierbaren Band (7) besteht, auf dessen mit Abstand zueinander angeordneten Schraubengängen die hülsenförmige Ummantelung (5) innenseitig abgestützt ist.

5. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (7) aus einem elastisch komprimierbaren, mit dem Außenumfang des Trägerkerns (4) und dem Innenumfang der hülsenförmigen Ummantelung (5) verbundenen Gummi- oder Kunststoffband besteht.

6. Walze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalterung aus im Unterdruckraum (6) im Abstand zueinander angeordneten elastisch verformbaren Ringelementen, vorzugsweise aus Gummi oder Kunststoff, besteht.

7. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ummantelung (5) aus einer dünnwandigen, im Durchmesser verformbaren hülsenförmigen Decklage besteht.

8. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ummantelung (5) bzw. die sie bildende Decklage aus einem Verbundwerkstoff besteht, wie vor allem aus faserverstärktem Kunststoffmaterial.

9. Walze nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ummantelung (5) unter elastischer Dehnung in ihrer Umfangsrichtung auf die elastische Abstandshalterung aufgebracht ist.

10. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Trägerkern (4) aus einem zylindrischen oder konischen Metallhohlkörper besteht.

11. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Trägerkern (4) mit mindestens einem Bohrungskanal (8, 9) versehen ist, der den einen nach außen geschlossenen Unterdruckraum (6) bildenden Zwischenraum zwischen dem Trägerkern (4) und der Ummantelung (5) mit der außenliegenden Vakuumquelle verbindet.

12. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Trägerkern (4) an seinen Enden mit axialen Lagerzapfen (3) versehen ist.

13. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Trägerkern (4) aus einem endseitig offenen Rohr, vorzugsweise einem Metall- oder Kunststoffrohr, besteht.

14. Walze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (1) mit seinem im Verbund mit der Um­ mantelung (5) und deren Abstandshalterung stehenden rohrför­ migen Trägerkern (4) als Baueinheit axial auf einen inneren Trägerkern (10) oder eine Lagerwelle (11) aufschiebbar ist.

15. Walze nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerwelle (11) von einem Druckluftzylinder gebil­ det ist.

16. Walze nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Lagerwelle (11) beidendig in Lagern (12, 12') eines Walzenträgers gelagert ist, wobei das eine Lager (12') aus der Betriebsposition entfernbar ist und die Lager­ welle (11) frei auskragend im anderen Lager (12) gehalten ist, derart, daß der im Verbund mit der Ummantelung (5) ste­ hende rohrförmige Trägerkern (4) als Nontageeinheit axial auf die einseitig auskragende Lagerwelle (11) aufschiebbar ist.

17. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wechselhülse (2) aus einer in Durchmesserrichtung im wesentlichen starren Hülse besteht.

18. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wechselhülse (2) aus einer Metallhülse aus Stahl oder Leichtmetall oder einer Kunst­ stoffhülse besteht.

19. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wechselhülse (2) aus einer mehrlagigen Verbundhülse besteht.