DE19853702A1 - Cylinders for printing machines - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Zylinder sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Zylinders.The invention relates to a cylinder and a Process for manufacturing a cylinder.
Es sind Walzen oder Zylinder unterschiedlicher Abmessungen für Druckmaschinen bekannt, welche aufgrund ihres Materialeinsatzes ein hohes Eigengewicht aufweisen.Rollers or cylinders are different Dimensions known for printing machines, which due to their material use a high weight exhibit.
Dies ist nicht nur vom hohen Materialeinsatz her gesehen nachteilig, sondern auch wegen des erforderlichen großen Energie- und Zeitaufwandes beim Beschleunigen oder Abbremsen der rotierenden Walzen oder Zylinder.This is not only seen from the high use of materials disadvantageous, but also because of the large required Energy and time expenditure when accelerating or Decelerate the rotating rollers or cylinders.
Weiterhin ist insbesondere von schlanken Zylindern, daß der sog. "Kanalschlag" zu Schwingungen in radialer Richtung anregt, was u. a. zu Unruhen im Antrieb sowie zu Schwingungsstreifen und Druckaussetzern im Druckprodukt führt.Furthermore, in particular of slim cylinders, that the so-called "channel blow" to vibrations in radial Direction stimulates what u. a. to unrest in the drive as well to vibration strips and misfires in the Print product leads.
So sind z. B. gemäß DE-OS 30 12 060 schwingungsunempfindliche Zylinder für Druckmaschinen bekannt, die mehrstückig aufgebaut sind und bei denen Materialien verschiedener physikalischer Eigenschaften zur Schwingungsdämpfung verwendet werden. So z. B. according to DE-OS 30 12 060 Vibration-insensitive cylinders for printing machines known, which are constructed in several pieces and in which Materials with different physical properties be used for vibration damping.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zylinder oder eine Walze zu schaffen.The invention has for its object a cylinder or to create a roller.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprüche 1, 2, 16 und 23 gelöst.This object is achieved by the features of claims 1, 2, 16 and 23 solved.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß als Baustoff für die Walzen oder Zylinder ein leichtes Material hoher Festigkeit, hoher Verschleißfestigkeit sowie guter Resistenz gegenüber chemischer Lösungs- und Reinigungsmittel verwendet wird. Durch den Reaktionsharzbeton wird eine gute dämpfende Wirkung, z. B. gegen Kanalschläge, sowie durch eine Dichte von ca. 2,2 bis 2,4 g/cm3 wird ein geringes Gewicht erzielt. Somit wird ein rasches sowie energiearmes Beschleunigen oder Verzögern der Walzen oder Zylinder ermöglicht. Insbesondere bei einer von der laufenden Papierbahn angetriebenen Bahnleitwalze ist ein leichtgängiger sowie schlupfloser Antrieb von Vorteil. Infolge ihrer geringen Masse wird die Bahnleitwalze auch schon mittels einer laufenden viertelbreiten Papierbahn schlupflos angetrieben.The advantages that can be achieved with the invention consist in particular in that a light material of high strength, high wear resistance and good resistance to chemical solvents and cleaning agents is used as the building material for the rollers or cylinders. The reactive resin concrete has a good damping effect, e.g. B. against channel impact, and a density of about 2.2 to 2.4 g / cm 3 , a low weight is achieved. This enables the rollers or cylinders to be accelerated or decelerated quickly and with little energy. Especially with a web guide roller driven by the running paper web, a smooth and slip-free drive is advantageous. As a result of its low mass, the web guide roller is already driven smoothly by means of a running quarter-wide paper web.
Nach der Erfindung kann der Zylinder einstückig ausgebildet werden, so daß der Fertigungsaufwand reduziert wird. Außerdem tritt eine Fertigungstoleranz nur einmal - und zwar nur insgesamt - auf. Darüberhinaus weist das Material für die Herstellung des Zylinders durchgehend gleiche physikalische Eigenschaften auf, so daß es bei Temperaturveränderungen nicht zum Verziehen des Zylinders kommen kann.According to the invention, the cylinder can be made in one piece be trained so that the manufacturing cost is reduced. There is also a manufacturing tolerance only once - and only in total. Furthermore assigns the material for the manufacture of the cylinder consistently the same physical properties, so that it does not warp when the temperature changes of the cylinder can come.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the Drawing shown and will be described in more detail below described. Show it:
Fig. 1 eine Vorderansicht eines schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Zylinders mit einem rohrförmigen Mantel; Figure 1 is a front view of a schematically illustrated cylinder according to the invention with a tubular jacket.
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das linke Ende einer schematisch dargestellten Bahnleitwalze in einer gegenüber der Fig. 1 vergrößerten Weise. Fig. 2 shows a longitudinal section through the left end of a schematically illustrated web guide roller in an enlarged manner compared to FIG. 1.
Ein Zylinder 1 für eine Rotationsdruckmaschine besteht aus zwei Seitenscheiben 2; 3, welche mit einem rohrförmigen Mantel 4 fest verbunden sind. Der Mantel 4 kann beispielsweise einen Durchmesser von 100 bis 600 mm und eine Wanddicke von z. B. acht bis zwölf Millimetern aufweisen und aus Metall, z. B. Stahl, Aluminium oder Messing bestehen oder aus Kunststoff, wie z. B. Polyamid, aus Keramik oder aus Papier. Am Umfang des Zylinders 1 können z. B. zwei die Seitenscheiben 2; 3 fest verbindende Traversen 6; 7 angeordnet sein, welche in axialer Richtung des Zylinders 1 verlaufende Schlitze 8; 9 aufweisen, z. B. zur Befestigung von abgekanteten Enden biegsamer Platten. Die Platten können als Druckplatten oder als eine Gummischicht tragende Platten, z. B. für einen Übertragungszylinder, ausgebildet sein. Außen an den Seitenscheiben 2; 3 sind jeweils drehfest Wellenzapfen 11; 12 befestigt (Fig. 1). Das Innere des Zylinders 1 ist mit einem Reaktionsharzbeton 13, z. B. Polymerbeton oder Kunstharzbeton ausgefüllt, welcher später noch näher beschrieben wird.A cylinder 1 for a rotary printing press consists of two side windows 2 ; 3 , which are firmly connected to a tubular jacket 4 . The jacket 4 can for example have a diameter of 100 to 600 mm and a wall thickness of z. B. have eight to twelve millimeters and made of metal, for. B. steel, aluminum or brass or plastic, such as. B. polyamide, ceramic or paper. On the circumference of the cylinder 1 z. B. two side windows 2 ; 3 firmly connecting trusses 6 ; 7 may be arranged, which in the axial direction of the cylinder 1 slots 8 ; 9 , e.g. B. for fastening bent ends of flexible plates. The plates can be used as printing plates or as a rubber-bearing plates, e.g. B. for a transfer cylinder. Outside on the side windows 2 ; 3 are rotationally fixed shaft journals 11 ; 12 attached ( Fig. 1). The inside of the cylinder 1 is covered with a reaction resin concrete 13 , e.g. B. polymer concrete or synthetic resin concrete, which will be described in more detail later.
Beispielsweise wird das Zylinderinnere mit Reaktionsharzbeton 13 ausgegossen, so daß dieses innerhalb des Mantels 4 erstarrt. Das Zylinderinnere braucht auch nur teilweise mit Reaktionsharzbeton 13 ausgefüllt zu sein, d. h. der Zylinder 1 ist als Hohlzylinder ausgebildet. Dabei kann der Hohlzylinder innen z. B. durch in axialer Richtung voneinander beabstandete scheibenförmige Elemente oder Speichenräder abgestützt werden.For example, the interior of the cylinder is poured with reactive resin concrete 13 so that it solidifies within the casing 4 . The interior of the cylinder need only be partially filled with reaction resin concrete 13 , ie the cylinder 1 is designed as a hollow cylinder. The hollow cylinder inside z. B. by axially spaced disc-shaped elements or spoke wheels are supported.
Der Mantel 4 kann auch ohne Schlitze 8; 9 ausgeführt sein, z. B. als Gegendruckzylinder.The jacket 4 can also without slots 8 ; 9 be executed, e.g. B. as an impression cylinder.
Nach einer anderen Ausführungsvariante weist ein Zylinder mit einem Durchmesser von ca. 80 bis 160 mm die Dimension einer Bahnleitwalze 14 auf. Die Bahnleitwalze 14 weist einen zylinderförmigen Zylinderballen auf, welcher aus Reaktionsharzbeton 13 besteht. Stirnseitig hat der Zylinderballen 16 jeweils Lagerbuchsen 17 und Kugellager 18, worin jeweils ein seitengestellfester Achszapfen 19 eingreift. According to another embodiment variant, a cylinder with a diameter of approximately 80 to 160 mm has the dimension of a web guide roller 14 . The web guide roller 14 has a cylindrical cylinder bale, which consists of reaction resin concrete 13 . On the face side, the cylinder barrel 16 has bearing bushes 17 and ball bearings 18 , in each of which a journal 19 fixed on the side frame engages.
Die Lagerbuchsen 17 können mittels Kunstharz oder Klebstoff in stirnseitigen Bohrungen der Bahnleitwalze 14 (Fig. 2) befestigt werden.The bearing bushes 17 can be fastened in the end bores of the web guide roller 14 ( FIG. 2) by means of synthetic resin or adhesive.
Die Mantelfläche 21 des Zylinderballens 16 kann z. B. mit Kunststoff versiegelt sein (Fig. 2).The outer surface 21 of the cylinder barrel 16 can, for. B. sealed with plastic ( Fig. 2).
Nach einer anderen Ausführungsvariante kann die Mantelfläche 21 des Zylinderballens 16 auch mit einem Blechmantel, z. B. einem Rohr von ca. einem Millimeter Wanddicke versehen sein.According to another embodiment, the lateral surface 21 of the cylinder barrel 16 can also be covered with a sheet metal jacket, e.g. B. a tube of about one millimeter wall thickness.
Die Zylinder 1; 14 können auch jeweils auf einer zwischen Seitengestellen 22 - nur eines in Fig. 2 dargestellt - fest eingespannten Achse drehbar gelagert sein (nicht dargestellt). Weiterhin ist es möglich, die in Fig. 1 gezeigten zwei Wellenzapfen 11; 12 z. B. durchgehend, d. h. fest miteinander zu verbinden und die Enden, wie beschrieben, im Seitengestell 22 drehbar zu lagern.The cylinder 1 ; 14 can also be rotatably mounted on an axis firmly clamped between side frames 22 (only one shown in FIG. 2) (not shown). It is also possible that shown in Fig 1, two shaft journals 11. 12 z. B. continuously, ie to connect firmly to one another and the ends, as described, rotatably in the side frame 22 .
Reaktionsharzbeton 13, z. B. Kunstharzbeton,
Polymerbeton oder Reaktionsharz-Polymerbeton (PC)
besteht aus 5 bis 15 Gewichtsprozent duroplastischer
Harze als Bindemittel und Zuschlägen, z. B. Kies bzw.
Füllstoffen, wie sie auch bei zementgebundenen Beton
verwendet werden. Als Bindemittel kommen z. B. in Frage:
Reaction resin concrete 13 , e.g. B. synthetic resin concrete, polymer concrete or reactive resin polymer concrete (PC) consists of 5 to 15 weight percent of thermosetting resins as binders and additives, for. B. gravel or fillers, as they are also used in cement-bound concrete. Z. B. in question:
- a) ungesättigte Polyesterharze (UP), diese weisen eine leichte Verarbeitbarkeit auf und haben ein günstiges Preis-Leistungsverhältnis;a) Unsaturated polyester resins (UP), these have a easy to process and have an inexpensive Price-performance ratio;
- b) Epoxidharze (EP), diese sind auch gegen alkalische Medien resistent und weisen geringe Schwindungswerte auf;b) epoxy resins (EP), these are also against alkaline Media resistant and show low shrinkage values on;
- c) Methylmethacrylat (MMA)-Harze, diese sind niedrig viskos, so daß der Harzanteil niedrig gehalten werden kann.c) Methyl methacrylate (MMA) resins, these are low viscous, so that the resin content can be kept low can.
Es werden betonartige Eigenschaften mit Rohdichten im Bereich von ca. 200 bis 1000 kg/m3 und ein Elastizitätsmodul von ca. 15 bis 30 kN/mm2 erzielt.Concrete-like properties with bulk densities in the range of approx. 200 to 1000 kg / m 3 and an elastic modulus of approx. 15 to 30 kN / mm 2 are achieved.
Mit besonderem Vorteil kann ein Reaktionsharz-Leichtbeton (RH-LB) verwendet werden, bei welchem entweder im Harz oder im Zuschlagstoff Lufteinschlüsse eingebaut sind. Es kann Zement als Bindemittel, Schaumkunststoff-Körner (z. B. Schaumpolystyrol) als Zuschlagstoff Verwendung finden oder es wird Kunststoff, z. B. Schaumpolystyrolkörner, EP oder MMA als Bindemittel und leichte organische Körner, z. B. Blähton oder ähnliches als Zuschlagstoff verwendet.One can be particularly advantageous Reaction resin lightweight concrete (RH-LB) can be used at which either in the resin or in the aggregate Air pockets are built in. It can be used as cement Binders, foam plastic grains (e.g. Foam polystyrene) can be used as an additive or plastic, e.g. B. foam polystyrene granules, EP or MMA as a binder and light organic Grains, e.g. B. expanded clay or the like as an aggregate used.
Nach einer alternativen Ausführungsvariante wird der Kern aus Reaktionsharzbeton 13 räumlich getrennt vom Mantel 4 hergestellt und später in den Mantel 4 eingebracht. Der Kern aus Reaktionsharzbeton 13 im Innenraum-Querschnitt kann eine beliebige geometrische Form aufweisen: kreisförmig, quadratisch, einfach-, mehrfach-längsgenutet, als Gegenstück zu einer Keilwelle (Einfach-Keil, Vielkeil), Kerbzahnwelle, K-Profilwelle usw.According to an alternative embodiment variant, the core is made of reaction resin concrete 13 spatially separated from the casing 4 and later introduced into the casing 4 . The core made of reactive resin concrete 13 in the interior cross section can have any geometric shape: circular, square, single, multiple, longitudinally grooved, as a counterpart to a spline shaft (single spline, multiple spline), serrated shaft, K-profile shaft, etc.
Der Innenraum-Querschnitt des Mantels 4 kann also beliebig sein. Er muß jedoch so gestaltet sein, daß ein oder mehrere Kerne aus Reaktionsharzbeton 13 von einer der Öffnungen an den Stirnseiten der Walzen 14 oder Zylinder 1 oder bei mehrteiligen Kernen aus Reaktionsharzbeton 13 von beiden Stirnseiten eingebracht werden kann.The interior cross section of the jacket 4 can therefore be any. However, it must be designed so that one or more cores made of reaction resin concrete 13 can be introduced from one of the openings on the end faces of the rollers 14 or cylinder 1 or, in the case of multi-part cores made of reaction resin concrete 13, from both end faces.
Der Kern aus Reaktionsharzbeton 13 wird in das Innere des Mantels 4 in quasi fertigem Zustand eingebracht und an der Innenwand an seiner gesamten oder nur Teilen der Innenfläche des Mantels 4 befestigt. Die Verbindung zwischen der Außenfläche des Kernes aus Reaktionsharzbeton 13 und der Innenfläche des Mantels 4 muß so gestaltet sein, daß sie zumindest, partiell eine Kraftübertragung zwischen Mantel-Innenseite und einem Kern aus Reaktionsharzbeton 13 über seine Außenfläche ermöglicht.The core of reaction resin concrete 13 is introduced into the interior of the casing 4 in a quasi-finished state and is fastened to the inner wall on all or only parts of the inner surface of the casing 4 . The connection between the outer surface of the core made of reactive resin concrete 13 and the inner surface of the jacket 4 must be designed such that it at least partially enables a force transmission between the inside of the jacket and a core made of reactive resin concrete 13 via its outer surface.
Diese Verbindung kann als lösbare Verbindung oder nichtlösbare Verbindung ausgeführt werden. This connection can be used as a detachable connection or permanent connection.
Die lösbaren Verbindungen können formschlüssige Verbindungen sein, z. B. sind Profilverbindungen, Federverbindungen, aber auch Schraubverbindungen sind geeignet. In diesen eben genannten Fällen müssen die Innenflächen des Mantels 4 des Halbzeuges und die Oberfläche des Kernes aus Reaktionsharzbeton 13 aufeinander angepaßt sein, z. B. Innengewinde im Mantel, Außengewinde am Kern aus Reaktionsharzbeton 13, versehen mit einem Längskeil oder als "Vielkeilwelle" und die Innenfläche des Mantels 4 mit korrespondierender Nut(en). Auch wären kraftschlüssige Verbindungen in Form einer Kegelverbindung möglich (Außenkonus beim Kern aus Reaktionsharzbeton 13, Innenkonus beim Mantel 4).The detachable connections can be positive connections, e.g. B. are profile connections, spring connections, but screw connections are also suitable. In these cases just mentioned, the inner surfaces of the shell 4 of the semi-finished product and the surface of the core made of reaction resin concrete 13 must be adapted to one another, for. B. internal thread in the jacket, external thread on the core of reactive resin concrete 13 , provided with a longitudinal spline or as a "spline shaft" and the inner surface of the jacket 4 with a corresponding groove (s). Non-positive connections in the form of a cone connection would also be possible (outer cone for the core made of reaction resin concrete 13 , inner cone for the casing 4 ).
Diese lösbaren Verbindungen können zusätzlich noch kraftschlüssig ausgeführt werden, in dem zusätzlich noch eine Schrumpfverbindung angewendet wird. Zu diesem Zweck wird bei Verwendung von metallischen Mänteln 4 der Mantel 4 erwärmt und der Kern aus Reaktionsharzbeton 13 in das Innere des Mantels 4 eingebracht. Der Kern aus Reaktionsharzbeton 13 kann zusätzlich abgekühlt sein. Nach dem Temperaturausgleich zwischen ihnen wird so eine sehr stabile formschlüssig kraftschlüssige Verbindung erzeugt.These releasable connections can also be made non-positively by additionally using a shrink connection. For this purpose, when using metallic jackets 4, the jacket 4 is heated and the core made of reaction resin concrete 13 is introduced into the interior of the jacket 4 . The core made of reaction resin concrete 13 can additionally be cooled. After the temperature equalization between them, a very stable, form-fitting, force-fitting connection is created.
Die Verbindung zwischen Mantel 4 und dem Kern aus Reaktionsharzbeton 13 kann aber auch als stoffschlüssige Verbindung, z. B. Klebeverbindung oder aber auch als kraftschlüssige Verbindung, z. B. Schrumpfverbindung oder als kombinierte stoff-/kraftschlüssige Verbindung ausgeführt werden. Im letzteren Fall wird auf einen mit einem Kleber - z. B. Metallkleber auf der chemischen Basis von Dimethacrylatester (z. B. LOCTITE 574 (Handelsname der Fa. LOCTITE)) - bestrichenen Kern aus Reaktionsharzbeton 13 ein z. B. erwärmter Mantel aufgeschoben. Der Mantel 4 ist dabei z. B. aus Stahl. Nach Abkühlen und Aushärten des Klebers kommt eine sehr stabile Schrumpf-/Klebeverbindung zustande.The connection between the jacket 4 and the core made of reactive resin concrete 13 can also be an integral connection, for. B. adhesive connection or as a non-positive connection, z. B. shrink connection or as a combined material / non-positive connection. In the latter case, a glue - e.g. B. metal adhesive on the chemical basis of dimethacrylate ester (z. B. LOCTITE 574 (trade name of LOCTITE)) - coated core of reactive resin concrete 13 a z. B. heated coat put on. The jacket 4 is z. B. made of steel. After the adhesive has cooled and hardened, a very stable shrink / adhesive connection is created.
Bei all den beschriebenen Verbindungsarten muß gewährleistet sein, daß möglichst kein Spiel zwischen Mantel 4 und dem Kern aus Reaktionsharzbeton 13 vorhanden ist und entstehen kann. With all the types of connection described, it must be ensured that there is as little play as possible between the casing 4 and the core made of reactive resin concrete 13 and that this can occur.
11
Zylinder
cylinder
22nd
Seitenscheibe (Side window (
11
)
)
33rd
Seitenscheibe (Side window (
11
)
)
44th
Mantel (Coat (
11
)
)
55
-
-
66
Traverse (Traverse (
22nd
; ;
33rd
)
)
77
Traverse (Traverse (
22nd
; ;
33rd
)
)
88th
Schlitz (Slit (
11
)
)
99
Schlitz (Slit (
11
)
)
1010th
-
-
1111
Wellenzapfen (Shaft journal (
11
)
)
1212th
Wellenzapfen (Shaft journal (
11
)
)
1313
Reaktionsharzbeton (Reaction resin concrete (
11
; ;
1414
)
)
1414
Bahnleitwalze
Web guide roller
1515
-
-
1616
Zylinderballen (Cylinder bale (
1414
)
)
1717th
Lagerbuchse (Bearing bush (
1414
)
)
1818th
Kugellager (Ball-bearing (
1414
)
)
1919th
Achszapfen (Axle journal (
1414
)
)
2020th
-
-
2121
Mantelfläche (Lateral surface (
1616
)
)
2222
Seitengestell
Side frame
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