(19) |
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(11) |
EP 0 902 100 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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12.03.2003 Patentblatt 2003/11 |
(22) |
Anmeldetag: 24.06.1998 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)7: C23C 4/18 |
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(54) |
Thermisches Spritzverfahren für Trägerkörper und Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens
Thermospray method and apparatus for carrier body
Procédé et appareil de pulvérisation thermique pour corps de support
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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CH DE FR GB IT LI |
(30) |
Priorität: |
12.09.1997 DE 19740245
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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17.03.1999 Patentblatt 1999/11 |
(73) |
Patentinhaber: Heidelberger Druckmaschinen
Aktiengesellschaft |
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69115 Heidelberg (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Tittgemeyer, Udo
59755 Arnsberg (DE)
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(74) |
Vertreter: Hörschler, Wolfram Johannes, Dipl.-Ing. |
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Heidelberger Druckmaschinen AG,
Patentabteilung,
Kurfürstenanlage 52-60 69115 Heidelberg 69115 Heidelberg (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 305 142 FR-A- 2 472 033 GB-A- 1 410 169
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DE-C- 3 617 833 GB-A- 1 215 184 US-A- 3 112 539
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 007, no. 046 (C-153), 23. Februar 1983 & JP 57 198256
A (ISUZU JIDOSHA KK), 4. Dezember 1982
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein thermisches Spritzverfahren zur Herstellung von
Trägerkörpern und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, wobei die erhaltenen
Trägerkörper insbesondere in der graphischen Industrie verwendet werden können.
[0002] DE 41 40 768 C2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Offsetdruckform aus
einem metallischen Werkstoff für einen Formzylinder einer Druckmaschine. Zunächst
wird eine Platte auf das dem Umfang und der Breite des Formzylinders entsprechende
Maß zugeschnitten und an mindestens einer Stirnseite mit Registereinrichtungen versehen.
Anschließend wird der plattenförmige Zuschnitt auf für die Druckformherstellung herkömmliche
Art beschichtet und belichtet, wonach die rechteckige Platte in einer Schweißvorrichtung
durch Biegen in eine Hohlzylinderform gebracht und dort registerhaltig eingespannt
wird. Die aufeinander zuweisenden Kanten der Platte werden miteinander längs nahtverschweißt,
wobei der Schweißprozeß so geführt wird, daß eine Schweißnaht entsteht, die auf Ober-
und Unterseite jeweils eine konkave Form aufweist. Neben der Beschichtung und Belichtung
des plattenförmigen Zuschnittes kann die daraus entstehende Druckform auf dem Formzylinder
beschichtet und belichtet werden.
[0003] Nachteilig bei diesem Herstellungsverfahren ist die Tatsache, die gestreckte Länge
des plattenförmigen Zuschnittts, die später den Durchmesser ergeben soll, exakt parallel
und mit entsprechend hoher Genauigkeit von deutlich besser als 1/10 mm zuzuschneiden.
Weiterhin verursacht die Einleitung von Wärme beim Schweißen einen Längsverzug des
Materials im Schweißnahtbereich. Diese Längung führt zu einer Welligkeit beidseitig
längs der Schweißnaht. Bei der Benutzung einer solcherart hergestellten Hülse führt
diese unvermeidbare Welligkeit im Nahtbereich dazu, daß sich Lufteinschlüsse einstellen,
die bei äußerem Druck auf die Hülse unter dieser wandern, was eine Verdrehung der
Hülse auf dem Zylinder zur Folge hat. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit eines zusätzlichen
Arbeitsganges zur nachträglichen Kalibrierung solcher Hülsen, die gemäß dieses Verfahrens
hergestellt wurde.
[0004] DE 39 08 999 C2 offenbart eine Zylinderkörper und ein Verfahren zur Beschichtung
des zylindrischen Körpers. Es wird vorgeschlagen, einen zylindrischen Körper derart
mit einer nahtlosen Beschichtung zu versehen, daß als Beschichtungsmaterial ein thixotropes
Mehrkomponentenmaterial in Form eines mit Treibmitteln und Inhibitoren versetzten,
fließförmigen Schaumes unter Drehung und Vorschub auf dem zylindrischen Körper etwa
spiralförmig aufgetragen wird. Als Hülsenmaterial wird metallisches Aluminium oder
ein kohlefaserverstärkter Kunststoff verwendet. Die Verwendung von Kunststoffhülsen
hat allerdings auch Nachteile. Beispielsweise müssen diese angesichts des erheblich
geringeren Elastizitätsmoduls mit höherer Wandstärke gefertigt werden, um mit metallischen
Hülsen vergleichbare Sitzfestigkeiten zu erzielen. Hohe Wandstärken wiederum, die
beispielsweise bei der Aufbringung von wärme zu behandelnden Funktionsschichten höherer
Temperatur ausgesetzt werden, sind temperaturempfindlich, was zum Verlust der Maßgenauigkeit
und zum Aufbau hoher innerer Spannungen führen kann.
[0005] Aus EP 0 421 145 A2 sowie EP 0 715 966 A1 sind hülsenförmige Gummitücher bekannt
geworden, die sich seitlich auf Gummituchzylinder von Rotationsdruckmaschinen aufbringen
lassen. Die Gummibeschichtung ist auf Nickelhülsen aufgebracht. Die Nickelhülsen werden
auf galvanischem Wege hergestellt. An einem in das Nickelbad eingelassenen Mutterzylinder
scheidet sich eine dünne Nickelhaut ab, die später nach Erreichen der erforderlichen
Wandstärke vom Mutterzylinder abgewalkt wird. Die Nickelhülsenherstellung auf diesem
Wege hat einen erhöhten Strombedarf zur Folge und ist außerordentlich zeitaufwendig.
[0006] Thermische Spritzverfahren werden heute eingesetzt, um die unterschiedlichsten Bauteile
wie Maschinenkomponenten, Implantate oder Bauwerkkomponenten mit einer Vielzahl von
Werkstoffen zu beschichten. Die bei der Beschichtung eingesetzten Spritzverfahren
und Spritzzusatzwerkstoffe sind in hohem Maße anwendungsfallspezifisch. Klassische
Anwendungsgebiete des thermischen Spritzens sind der Verschleiß und der Korrosionsschutz,
die Reparaturbeschichtung sowie thermische oder elektrische Isolation und häufig auch
eine Kombination dieser Ziele.
[0007] GB-A 1 410 169 offenbart ein Verfahren zur Herstellung thermisch gespritzter endloser
Schichten, bei welchem ein formgebender Grundkörper in Form einer Platte oder eines
Zylinders mit einem Trennmittel versehen und auf den Grundkörper ein Metall oder eine
Keramik unter Rotation desselben und Vorschub eines Spritzkopfes zur Bildung einer
Spritzschicht aufgespritzt wird, welche anschließend vom formgebenden Grundkörper
abgelöst wird.
[0008] Die DE 36 17 833 C beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von rotationssymmetrischen
Hohlkörpern, bei welchem eine vernebelte Schmelze eines Metalls oder einer Legierung
auf einen rotierenden zylindrischen Grundkörper aufgesprüht wird. Der rotationssymmetrische
Hohlkörper wird hierbei auf seiner Außenumfangsfläche durch eine auf die Außenumfangsfläche
wirkende zangenförmige Abziehvorrichtung gehalten, und durch diese nach Erstarren
des Materials vom Grundkörper abgezogen, wobei die Abziehvorrichtung während des Spritzvorgangs
von außen angetrieben wird und zusammen mit dem Grundkörper rotiert.
[0009] FR-A 2 472 033 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines hülsenförmigen endlosen
Körpers aus thermisch gespritztem Material, der auf den Zylinder einer Rotationsdruckmaschine
aufziehbar ist.
[0010] Die GB-A 1 215 184 beschreibt die Verwendung von Graphit oder Silikon als Trennmittel
zwischen einem Zylinder und einer auf diesen aufgebrachten Schicht.
[0011] Ziel der erwähnten konventionellen Spritztechnik zur Lösung anspruchsvoller Beschichtungsaufgaben
ist es bisher gewesen, eine möglichst gute Haftung der erzeugten Schicht auf dem zu
beschichtenden Bauteil zu erhalten.
[0012] Ausgehend von den Schwächen und Nachteilen des aufgezeigten Standes der Technik und
in Weiterentwicklung der Anwendung von Spritzverfahren liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, der graphischen Industrie steifigkeits- und festigkeitsoptimierte
Basisträgerhülsen zur Herstellung von Übertragungsträgern, Druckformen, Presseuren
und dergleichen preiswert zur Verfügung zu stellen.
[0013] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0014] Die sich aus der erfindungsgemäßen Lösung ergebenden Vorteile sind vielfältiger Natur.
Im Gegensatz zu den bisher mittels thermischer Spritzverfahren erzeugten Schichten,
sind die gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Schichten von dem hier
lediglich formgebenden Körper einfach abzulösen. Die sich während des Spritzverfahrens
ergebende duktile, elastische Schicht ist solidem Material sehr ähnlich und verleiht
dem so gewonnenen Körper eine Elastizität, die dessen einfache Handhabung ermöglicht.
Die Duktilität des Körpers erlaubt ein Aufweiten des Körpers zum Aufziehen auf einen
Zylinder einer graphischen Maschine; nach Abschaltung eines zum Weiten des duktilen
Körpers erforderlichen unter Druck stehenden Mediums kann der Körper mittels Preßsitz
auf dem Umfang eines Zylinders gehalten werden. Dabei kann es sich sowohl um einen
Übertragungszylinder als auch einen Druckformzylinder handeln, auf welchem der erfindungsgemäß
hergestellte hülsenförmige Körper aufziehbar ist. Neben Applikation für das Offsetverfahren
sind auch die Anwendung der erfindungsgemäß erhaltenden hülsenförmigen Körper im Tiefdruckverfahren
denkbar.
[0015] In weiterer Ausgestaltung des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens kann das
Aufspritzen des Metalls oder der Metallegierung oder der selbstfließenden Legierung
gemäß des Flammspritzverfahrens erfolgen. Neben dem Flammspritzverfahren kann auch
das Lichtbogenspritzverfahren angewendet werden, sowie auch das Hochgeschwindigkeits-Flammspritzverfahren
Verwendung finden. Neben Metallen oder Metallegierungen oder einer selbstfließenden
Legierung kann das aufzuspritzende Material ein Oxid sein oder auch Karbide oder auch
Keramik-Metall-Mischungen (Cermets). Zur Vorbereitung der Mantelfläche des formgebenden
Grundkörpers für die herzustellende thermische Spritzschicht muß diese konditioniert
werden, wozu ein Strahlverfahren Verwendung findet. Mittels des Strahlverfahrens wird
eine Rauheit der Mantelfläche herbeigeführt, die sich dadurch auszeichnet, daß die
die Rauheit bestimmenden Erhebungen eine runde Kontur aufweisen. Die Rauheit der Mantelfläche
des formgebenden Körpers beträgt R
z 25µm. Das zur Erzeugung der rauhen Mantelfläche vorzugsweise verwendete Material
beim dem zu verwendenden Strahlverfahren sind Glaskugeln. Der beim Strahlverfahren
vorherrschende Druck für das Aufspritzen der Glaskugeln liegt zwischen 2,5 und 3,5
bar. Um die Ablösung der erfindungsgemäß hergestellten thermischen Spritzschicht von
der Mantelfläche des formgebenden Grundkörpers zu erleichtern, wird die konditionierte
Mantelfläche des formgebenden Grundkörpers mit einer bis zu 5µm dicken Schicht eines
Trennmittels versehen. Bei dem Trennmittel kann es sich um pulverförmigen Graphitstaub
handeln oder es kann auch Silikon verwendet werden. Ferner ist als Trennmittel die
Verwendung von Teflon möglich. Nach dem die Mantelfläche des formgebenden Grundkörpers
solcherart vorbehandelt worden ist, wird die thermisch aufzutragende Spritzschicht
in Bereich zwischen 0,1 und 0,6mm Dicke aufgetragen.
[0016] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des thermischen Spritzverfahrens
umfaßt einen formgebenden Grundkörper, der einen Stützzylinder sowie eine Abziehronde
umfaßt, wobei zwischen dem Stützzylinder und der Abziehronde eine Auslenkfase gebildet
ist, die eine Einschnürstelle in der thermisch aufgebrachten Spritzschicht erzeugt.
Zwischen dem Stützzylinder und der Abziehronde ist eine Expansionskammer vorgesehen,
welche mit einem Druckmedium durch die Abziehronde oder auch durch den Stützzylinder
druckbeaufschlagbar ist. Ein ringförmiger Spalt zwischen Stützzylinder und Abziehronde
wird von je einer Stirnfläche des Stützzylinders und der Abziehronde begrenzt. Der
ringförmige Spalt mündet unterhalb der Einschnürstelle des thermisch gespritzten Materials
in den Bereich der Auslenkfase.
[0017] Zur Verbesserung der Ausbildung eines Luftspaltes und um ein leichteres Ablösen der
thermisch gespritzten Schicht von der Mantelfläche des Stützzylinders zu erzielen,
sind sowohl der Stützzylinder stirnseitig als auch die Abziehronde stirnseitig mit
einer Verjüngung versehen.
[0018] Weitere Details des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung
können der Beschreibung und den beigefügten Figuren entnommen werden.
[0019] Es zeigt:
- Figur 1
- den schematisch dargestellten Aufbau einer Anlage zum thermischen Aufbringen einer
Spritzschicht auf einen formgebenden Grundkörper,
- Figur 2
- einen Längsschnitt durch den formgebenden Grundkörper, bestehend aus Stützzylinder
und Abziehronde,
- Figur 3
- eine auf dem formgebenden Grundkörper aufgebracht Spritzschicht mit ausgebildeter
Einschnürstelle, jedoch noch nicht beaufschlagter Expansionskammer und
- Figur 4
- eine durch Beaufschlagung der Expansionskammer teilweise abgelöste thermische Spritzschicht.
[0020] In Figur 1 ist in schematischer Darstellung eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wiedergegeben.
[0021] Eine Auftragsstation 1 umfaßt einen an einem Maschinengestell 2 in Aufnahmespitzen
3 bzw. 4 drehbar gelagerten Grundkörper, der einen Stützzylinder 5 sowie eine Abziehronde
umfaßt (vergl. Figur 2). Der der aufzubringenden thermischen Spritzschicht die Form
verleihende Grundkörper ist in den Aufnahmespitzen 3 und 4 drehbar gelagert und kann
durch einen hier nicht näher dargestellten Antrieb in Rotation versetzt werden. Der
Stützzylinder 5 ist mittels eines Zylinderzapfens 6 in der Aufnahmespitze 3 aufgenommen,
die Zylinderstimseite ist der Aufnahmespitze 3 zugewandt. Parallel zur Achse des Stützzylinders
5 ist ein Schlitten 9 angeordnet, der in Führungen 10 am Maschinengestell in Vorschubrichtung
13 verfahrbar ist. Auf den Schlitten 9 ist ein Spritzkopf 11 angeordnet, der über
eine Zuleitung 15 das aufzuspritzende Material auf die Mantelfläche 8 des Grundkörpers
aufträgt. Je nach Vorschubgeschwindigkeit und Drehzahl des formgebenden Grundkörpers
lassen sich Spritzschichten 14 im Dickenbereich zwischen 0,1 und 0,6mm herstellen,
wobei die Spritzschicht sehr duktil und elastisch ist mit großer Ähnlichkeit zu solidem
Material. Solcherart hergestellte endlose Hülsen aus zusammenhängendem Material lassen
sich - wie weiter unten noch detaillierter beschrieben werden wird - vom Umfang des
Stützzylinders 5 ablösen.
[0022] Figur 2 zeigt im Längsschnitt einen einer thermisch aufzubringenden Spritzschicht
die Form verleihenden Grundkörper.
[0023] Der im Längsschnitt dargestellte formgebende Grundkörper umfaßt einen Stützzylinder
5, an dessen Stirnfläche 7 sich der Zylinderzapfen 6 befindet. Der Stützzylinder 5
verfügt über einen Hohlraum, der von Stirnflächen und Mantelflächen 8 begrenzt und
von einer Führungsstange 17 durchsetzt wird. An eine ringförmige verlaufende Stirnfläche
27 des Stützzylinders 5 liegt eine korrespondierende ringförmige Stirnfläche 28 einer
Abziehronde 19 an. Die Abziehronde 19, ebenfalls durchsetzt von der bereits erwähnten
Führungsstange 17, welche mit einem Profil 18 versehen ist, ist mit einem Anschluß
20 für ein Druckmedium ausgestattet. Der Anschluß 20 für das Druckmedium umfaßt einen
Kanal 21, der in einer Expansionskammer 22 zwischen dem Stützzylinder 5 und der Abziehronde
19 mündet. Die Expansionskammer 22 ist in Figur 1 im Ruhezustand 22.1 gezeigt. Die
durch die erwähnten Stirnflächen 27, 28 von Stützzylinder 5 bzw. Abziehronde 19 gebildete
Fuge 29 bildet einen sich ringförmig um die Zylinderachse erstreckenden Spalt, der
in eine Auslenkfase 23 am Übergang des Stützzylinders 5 zur Abziehronde 19 mündet.
Sowohl zylinderseitig ist eine Auslenkfase 23.1 vorgesehen wie auch rondenseitig eine
Auslenkfase 23.2 vorgesehen ist, welche im aneinander liegenden Zustand von Stützzylinder
5 und Abziehronde 19 eine kontinuierliche Auslenkfase 23 bilden, was zur Bildung einer
Einschnürstelle 30 in der thermischen Spritzschicht 14 führt.
[0024] Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß zur Wegbegrenzung der Abziehronde
19 auf der Führungsstange 17 eine Mutter 24 samt Kontermutter 25 als Anschlag vorgesehen
sind, um bei Druckbeaufschlagung der Expansionskammer 22 mit einem Druckmedium den
Verfahrweg der Abziehronde 19 relativ zum Stützzylinder 5 zu begrenzen.
[0025] Im in Figur 2 gezeigten Zustand - vor Auftrag einer thermischen Spritzschicht - wird
die Oberfläche des Stützzylinders 5 mittels eines Strahlverfahrens konditioniert.
Üblicherweise werden mit Strahlverfahren Untergrundflächen aufgerauht, mit dem Ziel
optimaler Haftung. Dies bedeutet, die Oberfläche so scharfkantig rauh wie irgend möglich
zu erzeugen. Um jedoch eine leichte Ablösbarkeit der Spritzschicht 14 zu gewährleisten,
muß die Rauheit mit möglichst runden Kanten herbeigeführt werden. Daher wird die Oberfläche
des Stützzylinders 5 mit einem Strahlverfahren unter Einsatz von Glaskugeln definierter
Größe und einem Strahldruck zwischen 2,5 und 3,5 bar erzeugt. Die mittlere Rauhtiefe
R
z, die mittels dieses Verfahrens erzeugt wird, beträgt R
z 25µm.
[0026] Nach dem Anrauhen der Mantelfläche 8 des Stützzylinders 5 gemäß oben Gesagtem, wird
die solcherart konditionierte Mantelfläche 8 mit einem Trennmittel versehen, was in
einem Film bis zu 5µm Dicke aufgetragen wird. Die Applikation eines Trennmittels,
wie beispielsweise Graphit, Silikon oder Teflon, wirkt einer mechanischen Verkrallung
der mit hoher Geschwindigkeit auftreffenden Spritzpartikel mit dem Untergrund des
Grundkörpers entgegen und verhindert ein Zusammenbacken mit der Mantelfläche 8 des
Stützzylinders 5. Das aufgebrachte Trennmittel unterstützt nach dem Erkalten der Spritzschicht
14 deren Ablösen von der Mantelfläche 8 des Grundkörpers.
[0027] In Figur 3 ist eine auf dem formgebenden Grundkörper aufgebrachte Spritzschicht mit
ausgebildeter Einschnürstelle 30 dargestellt.
[0028] Auf die konditionierte - mit einer Rauhtiefe von R
z = 25µm und mit einem Trennmittel versehene - Mantelfläche 8 des Stützzylinders 5
ist mit der Anordnung gemäß Figur 3 unter Rotation des formgebenden Grundkörpers und
Vorschub des Spritzkörpers 11 die Spritzschicht 14 aufgetragen. Die zwischen Stützzylinder
5 und Abziehronde 19 befindliche Expansionskammer 22 befindet sich in ihrem Ruhezustand
22.1, d.h. nicht von einem Druckmedium beaufschlagt. Im Bereich der durch die beiden
Verjüngungsbereiche 23.1 und 23.2 am Stützzylinder 5 und Abziehronde 19 gebildeten
Auslenkfase 23 hat sich in der Spritzschicht 14 eine Einschnürstelle 30 gebildet.
Die Mantelfläche der Abziehronde 19 ist vor Aufbringen der Spritzschicht 14 keiner
Oberflächenkonditionierung unterzogen worden, weshalb deren Rauheit höher als die
der Mantelfläche 8 des Stützzylinders 5 ist. Dies bedeutet, daß der Teil der Spritzschicht
14, der auf der Abziehronde 19 des formgebenden Grundkörpers aufgebracht ist, der
Ablösung einen höheren Widerstand entgegensetzt. Die noch im Ruhezustand 22.1 befindliche
Expansionskammer 22 ist über den durch den Kontaktbereich der Stirnfläche 27 bzw.
28 von Stützzylinder 5 bzw. Abziehronde 19 definierten Spalt 29, der etwa mittig in
die Auslenkfase 23 mündet, mit dieser verbunden.
[0029] Figur 4 zeigt eine durch Beaufschlagung der Expansionskammer teilweise abgelöste
zusammenhängende thermische Spritzschicht.
[0030] Die Abziehronde 19 ist mit einem Druckmedium beaufschlagt, welches über den Kanal
21 die Expansionskammer 22 beaufschlagt. Durch den sich aufbauenden Druck in der Expansionskammer
22 ergibt sich eine Flächenpressung zwischen dem Stützzylinder 5 und der Abziehronde
19, wodurch der Spalt 29 zwischen den Stirnflächen 27, 28 von Stützzylinder 5 und
Abziehronde 19 geweitet wird. Durch den Spalt 29 gelangt das Druckmedium unter die
zusammenhängende hülsenförmige Spritzschicht 14 und beaufschlagt deren Unterseite
14.2.
[0031] Um zu vermeiden, daß eine stoßartige Beaufschlagung der Spritzschicht 14 bei beginnender
Bildung des Spaltes 29 durch das Druckmedium erfolgt, wird durch die Auslenkphase
23 eine zusätzliche Länge in Form einer Einschnürstelle 30 erzeugt.
[0032] Bei Beaufschlagung durch das Druckmedium wird diese Einschnürstelle 30 gelängt, die
Spritzschicht 14 streckt sich in horizontale Richtung und erlaubt die Bildung eines
horizontalen Spaltes 26, wodurch das Druckmedium die Unterseite 14.2 der Spritzschicht
14 vollständig unterwandern kann und auf diese Weise eine Ablösung derselben von der
Mantelfläche 8 des Stützzylinders 5 bewirkt.
[0033] Im in Figur 4 gezeigten Zustand ist der dem Stützzylinder 5 überdeckende Bereich
der Spritzschicht 14 von der Mantelfläche 8 des Stützzylinders 5 abgelöst, während
der Teil der Spritzschicht 14, der sich auf der Abziehronde 19 befindet, wegen der
größeren Reibung noch auf der Mantelfläche der Abziehronde 19 haftet.
[0034] Die Kombination von Mutter 24 und Kontermutter 25 bewirkt eine Einschränkung des
Verfahrweges der Abziehronde 19 relativ zum Stützzylinder 5 auf der mit der Profilierung
18 versehenen Führungsstange 17.
[0035] Solcherart hergestellte Hülsen ohne Nahtstelle weisen ein duktiles elastisches Verhalten
auf und sind auf die erfindungsgemäße zuvor geschilderte Weise erheblich kostengünstiger
herstellbar als die aus dem Stande der Technik bekannten auf galvanischem Wege an
einen Mutterzylinder aufwendig abgeschiedenen Nickelhülsen. Die Materialstärken der
herzustellenden hülsenförmigen Körper sind zwischen 0,1 und 0,6mm einstellbar und
zwar abhängig von Vorschub und Drehzahl des formgebenden Grundkörpers, im Verhältnis
zum Materialaustrag am Spritzkopf 11. Auf mit derartigen Wandstärken gefertigte Hülsen
aus gespritztem Metall oder gespritzten Metallegierungen lassen sich beispielsweise
für das Offsetverfahren notwendige Übertragungsschichten aufbringen oder Presseure
für Tiefdruckanwendungen fertigen. Auch ist eine Anwendung als hülsenförmige Druckform
in Druckmaschinen möglich zu Verwendung anstelle endlicher Druckplatten.
Bezugszeichenliste
[0036]
- 1
- Auftragsstation
- 2
- Maschinengestell
- 3
- Aufnahmespitze
- 4
- Aufnahmespitze
- 5
- Stützzylinder
- 6
- Zylinderzapfen
- 7
- Zylinderstirnseite
- 8
- Zylindermantelfläche
- 9
- Schlitten
- 10
- Führung
- 11
- Spritzkopf
- 12
- Auftragsrichtung
- 13
- Vorschubrichtung
- 14
- Spritzschicht
- 14.1
- Oberseite Spritzschicht
- 14.2
- Unterseite Spritzschicht
- 15
- Zuleitung
- 16
- Zylinderachse
- 17
- Führungstange
- 18
- Gewinde
- 19
- Abziehronde
- 20
- Preßluftanschluß
- 21
- Kanal
- 22
- Luftkammer
- 22.1
- Ruhezustand
- 22.2
- expandierter Zustand
- 23
- Auslenkfase
- 23.1
- Auslenkfase zylinderseitig
- 23.2
- Auslenkfase rondenseitig
- 24
- Mutter
- 25
- Kontermutter
- 26
- Luftspalt
- 27
- Stirnfläche zylinderseitig
- 28
- Stirnfläche rondenseitig
- 29
- Spalt
- 30
- Einschnürstelle
1. Verfahren zur Herstellung thermisch gespritzter endloser Schichten mit nachfolgenden
Verfahrensschritten:
Oberflächenkonditionierung eines formgebenden Grundkörpers (5) mit einer Mantelfläche
(8), so dass eine Rauheit der Mantelfläche herbeigeführt wird, die sich dadurch auszeichnet,
dass die die Rauheit bestimmenden Erhebungen eine runde Kontur aufweisen,
Aufbringung eines Trennmittels auf die solcherart konditionierte Mantelfläche (8)
des Grundkörpers (5),
Aufspritzen eines Materials auf die konditionierte Mantelfläche (8) des Grundkörpers
(5) sowie auf eine keiner Oberflächenkonditionierung unterzogenen Mantelfläche einer
relativ zum Grundkörper (5) bewegbaren Abziehronde (19), und
Ablösen der erhaltenden Spritzschicht (14) vom formgebenden Grundkörper (5) durch
Einbringen eines Druckmediums in eine zwischen Grundkörper (5) und Abziehronde (19)
befindliche Expansionskammer (22).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aufspritzen des Materials gemäß dem Flammspritzverfahren, dem Hochgeschwindigkeits-Flammspritzverfahren,
dem Plasmaspritzverfahren oder dem Lichtbogenspritzverfahren erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das aufzuspritzende Material Metalllegierungen, Oxide, Karbide, oder Keramik-Metall-Mischungen
enthält.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Konditionierung der Mantelfläche (8) des Grundkörpers (5) mittels eines Strahlverfahrens
erfolgt.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rauheit der Mantelfläche (8) des Grundkörpers (5) Rz 25µm beträgt.
6. Verfahren gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Strahlen der Mantelfläche (8) des Grundkörpers (5) mit Glaskugeln erfolgt.
7. Verfahren gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Strahldruck des Strahlverfahrens zwischen 2,5 und 3,5 bar beträgt.
8. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die konditionierte Mantelfläche (8) des Grundkörpers (5) mit einer bis zu 5µm dicken
Schicht eines Trennmittels versehen wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Trennmittel Graphit, Silikon oder Teflon ist.
10. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dicke der Spritzschicht (14) im Bereich zwischen 0,1 und 0,6mm liegt.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (5) ein Stützzylinder ist und zwischen dem Stützzylinder (5) sowie
der Abziehronde (19) eine Auslenkfase (23) gebildet ist, die eine Einschnürstelle
(30) in der thermisch aufgebrachten Spritzschicht (14) erzeugt.
12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein ringförmiger Spalt (29) von einer Stirnfläche (27) zylinderseitig sowie einer
Stirnfläche (28) rondenseitig begrenzt wird.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der ringförmige Spalt (29) in die Auslenkfase (23) unterhalb der Einschnürstelle
(30) der thermisch gespritzten Schicht (14) mündet.
14. Vorrichtung gemäß Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stützzylinder (5) stirnseitig eine Auslenkfase (23.1) aufweist.
15. Vorrichtung gemäß Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abziehronde (19) stimseitig eine Auslenkfase (23.2) aufweist.
16. Hülsenförmiger endloser Körper aus thermisch gespritztem Material mit einer Materialdicke
zwischen 0,1 und 0,6 mm zum Aufziehen auf Zylinder in Rotationsdruckmaschinen,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieser gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 gefertigt ist.
1. A method of manufacturing thermally sprayed endless layers with the following method
steps:
surface conditioning of a shaping base body (5) with a cylindrical surface (8) leading
to a roughness of the cylindrical surface which is characterized in that the elevation which determines the roughness has a round outline, applying a separating
agent on the such conditioned cylindrical surface (8) of the base body (5),
spraying a material onto the conditioned cylindrical surface (8) of the base body
(5) as well as on a cylindrical surface of a pull-off disk (19) which is moveable
relative to the base body (5) and which has not been subject to a surface conditioning,
and
detaching the spray layer (14) from the shaping base body (5) by means of introducing
a pressure medium between an expansion chamber (22) located between base body (5)
and pull-off disk (19).
2. The method according to claim 1,
characterized in
that the spraying of the material is performed using the flame spray method, the high-speed
flame spray method, the plasma spray method, or the arc spray method.
3. The method according to claim 2,
characterized in
that the material to be sprayed contains metal alloys, oxides, carbides, or ceramic-metal
mixtures..
4. The method according to claim 1,
characterized in
that the conditioning of the cylindrical surface (8) of the base body (5) is performed
by means of a blasting method.
5. The method according to claim 4,
characterized in
that the roughness of the cylindrical surface (8) of the base body (5) is Rz 25µmm.
6. The method according to claim 4,
characterized in
that the blasting of the cylindrical surface (8) of the base body (5) takes place by means
of glass balls.
7. The method according to claim 4,
characterized in
that the jet pressure of the blasting method is between 2.5 and 3.5 bar.
8. The method according to claim 1,
characterized in
that the cylindrical surface (8) of the base body (5) is provided with a separating agent
layer equal to or less than 5µm thick.
9. The method according to claim 8,
characterized in
that the separating agent includes graphite, silicone or teflon.
10. The method according to claim 1,
characterized in
that the thickness of the spray layer (14) is in the range between 0.1 to 0.6mm.
11. A device for carrying out the method according to claim 1,
characterized in
that the base body (5) is a support cylinder and ejection bevel (23) is formed between
the support cylinder (5) as well as the pull-off disk (19), the ejection bevel producing
a constriction (30) in the thermally applied spray layer (14).
12. The device according to claim 11,
characterized in
that an annular gap (29) is limited by a an end face (27) on the cylinder side as well
as by an end face (28) on the disk side.
13. The device according to claim 11,
characterized in
that the annular gap (29) ends in the ejection bevel (23) beneath the constriction (30)
of the thermally sprayed layer (14).
14. The device according to claim 11,
characterized in
that the support cylinder (5) has an ejection bevel (23.1) on the cylinder side.
15. The device according to claim 11,
characterized in
that the pull-off disk (19) has an ejection bevel (23.2) on the disk side.
16. A sleeve-shaped endless body made of thermally sprayed material with a material thickness
of between 0.1 and 0.6 mm for placement on cylinders in rotary printing machines,
characterized in
that the body is manufactured according a method according to one of claims 1 to 10.
1. Procédé de fabrication de couches continues, obtenues par pulvérisation thermique,
comportant les étapes de procédé suivantes ;
conditionnement en surface d'un corps de base (5) de profilage, ayant une surface
d'enveloppe (8) faisant qu'est provoquée une rugosité de la surface d'enveloppe qui
se distingue par le fait que les reliefs, déterminant la rugosité, présentent un contour
rond,
application d'un agent séparateur sur la surface d'enveloppe (8), conditionnée de
cette manière, du corps de base,
application d'une pulvérisation d'un matériau sur la surface d'enveloppe (8) conditionnée
du corps de base (5) ainsi que sur une surface d'enveloppe, soumise à aucun conditionnement
de surface, d'un flan d'extraction (19) déplaçable par rapport au corps de base (5),
et détachement de la couche de pulvérisation (14) obtenue du corps de base (5) profilant,
par introduction d'un fluide sous pression dans une chambre d'expansion (22) se trouvant
entre le corps de base (5) et le flan d'extraction (19).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pulvérisation du matériau s'effectue selon le procédé de pulvérisation à la flamme,
le procédé de pulvérisation à la flamme sous haute vitesse, le procédé de pulvérisation
au plasma ou le procédé de pulvérisation à l'arc électrique.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau à pulvériser contient des alliages métalliques, des acides, des carbures
ou des mélanges métaux-céramiques.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conditionnement de la surface d'enveloppe (8) du corps de base (5) s'effectue
par un procédé à jet.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la rugosité de la surface d'enveloppe (8) du corps de base (5) Rz est de 25 µm.
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'exposition à un jet de la surface d'enveloppe (8) du corps de base (5) se fait
en utilisant des billes de verre.
7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pression de jet du procédé au jet est comprise entre 2,5 et 3,5 bars.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'enveloppe (8) conditionnée du corps de base (5) est munie d'une couche
d'agent de séparation, d'une épaisseur allant jusqu'à 5 µm.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'agent de séparation est du graphite, du silicone ou du Téflon.
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche de projection (14) est dans la plage comprise entre 0,1
et 0,6 mm.
11. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de base (5) est un cylindre d'appui et, entre le cylindre d'appui (5) et
le flan d'extraction (19), est formé un chanfrein de déviation (23), produisant un
point d'étranglement (30) dans la couche de projection (14) appliquée par voie thermique.
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un interstice (29) en forme d'anneau est délimité par une face frontale (27), côté
cylindre, ainsi que par une face frontale (28), côté flan.
13. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'intervalle (29) en forme d'anneau débouche dans le chanfrein de déviation (23),
au-dessous du point d'étranglement (30) de la couche (14) obtenue par projection thermique.
14. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le cylindre d'appui (5) présente, du côté frontal, un chanfrein de déviation (23.1).
15. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le flan d'extraction (19) présente frontalement un chanfrein de déviation (23.2).
16. Corps continu en forme de douille, formé d'un matériau obtenu par projection thermique,
avec une épaisseur de matériau comprise entre 0,1 et 0,6 mm, pour enfilage sur des
cylindres dans des machines à imprimer rotatives,
caractérisé en ce que
ce corps est fabriqué selon un procédé suivant l'une des revendications 1 à 10.