Kutzner, Willi Albert Peter (Johannes-Kepler-Strasse 22 Würzburg, D-97074, DE)
Ruckmann, Wolfgang Günter (Keesburgstrasse 20b Würzburg, D-97074, DE)
Glöckner, Erhard Herbert (Wilhelm-Dohles-Strasse 18 Eibelstadt, D-97246, DE)
Kutzner, Willi Albert Peter (Johannes-Kepler-Strasse 22 Würzburg, D-97074, DE)
Ruckmann, Wolfgang Günter (Keesburgstrasse 20b Würzburg, D-97074, DE)
| 1. | Verfahren zum HersteLLen von Halbzeugen fur vorgeseheneWalzen,ZylindermitrotierendenBetrieb einem hohlen Mantel, dadurch gekennzeichnet, daß ein auperhalb des Mantels hergestellter MetallschaumKern in das Innere des Mantels eingebracht wird und an dessen InnenfLache kraftübertragend befestigt wird. |
| 2. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der seineMantelflächeüber mittels kraftschlüssiger Verbindung an der Innenfläche des Mantels befestigt wird. |
| 3. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der seineMantelflächeüber mittels formschlüssiger Verbindung an der Innenfläche des Mantels befestigt wird. |
| 4. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der MetallschaumKern uber seine Mantelfläche mittels stoffschlüssiger Verbindung an der Innenfläche des Mantels befestigt wird. |
| 5. | Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der seineMantelflächeüber mittels kombinierter formschlüssiger und stoffschlüssiger Verbindung an der Innenfläche des Mantels befestigt wird. |
| 6. | Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der MetallschaumKern und der hohle Mantel mittels einer Klebeverbindung verbunden werden. |
| 7. | Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der MetallschaumKern unter Verwendung einer Temperaturdifferenz zwischen MetallschaumKern und hohlem Mantel in den hohlen Mantel eingebracht wird. |
| 8. | Halbzeug für Walzen oder ZyLinder mit einem hohlem Mantel, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche des hohlen Mantels ein außerhalb des Mantels hergestellter kraftübertragend befestigt ist. |
| 9. | Halbzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine InnenfLache des hohlen Mantels mit einer Mantelfläche des MetallschaumKerns zumindest teilweise verbunden ist. |
| 10. | Halbzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche des hohlen Mantels mit der Mantelfläche des MetallschaumKerns vollständig verbunden ist. |
| 11. | Halbzeug nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der MetallschaumKern den gesamten Querschnitt des hohlen Mantels ausfüLLt. |
| 12. | Halbzeug nach den Anspruchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbzeug zur Herstellung rotierender Walzen und Zylinder verwendet wird. |
| 13. | Halbzeug nach den Anspruchen 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbzeug zur Herstellung einer Walze oder eines Zylinders verwendet wird. |
| 14. | Halbzeug nach den Ansprüchen 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze oder der ZyLinder in einer Druckmaschine verwendet wird. |
Durch die US 30 87 807 A und die DE 40 18 360 C1 sind Verfahren bekannt geworden, um einen Metallschaum-Körper zu erzeugen. Die US 30 87 807 A zeigt, dap ein HohLkörper mit einem Metallschaum ausgefüllt werden kann, indem der Metallschaum im Inneren des HohLkörpers erzeugt wird.
Die DE 44 43 840 C2 zeigt einen AufpraLLschutz für ein Kraftfahrzeugverkleidungsteil. Hierbei ist ein Kissen aus LeichtmetaLLschaum vollständig in einem Mantel eingeschlossen. Ob und wie der LeichtmetaLLschaum im Inneren des Mantels befestigt ist, geht aus der Druckschrift nicht hervor.
Die Art der Herstellung von Platten in Sandwich-Bauweise ist aus der DE-OS 21 19 490 zu entnehmen. Es finden zwischen Deckplatten angeordnete Metallschaumplatten Verwendung. Die Deckplatten sind an der Metallschaumplatte befestigt.
Z. B. in Rotationsdruckmaschinen sind rotierende Walzen z. B. in Form von PapierLeitwaLzen oder z. B. hohle Zylinder als Form-oder Gummituchzylinder bekannt. Bei z. B. PapierLeitwaLzen erfolgt ihr Antrieb über die durch sie zu führende Bahn selbst. Dieses kann zu einer ungewollten Beeinflussung der Druckträgerbahn, d. h. z. B. einer Papierbahn oder Folienbahn fuhren, da ja wie gesagt, die Energie zur Beschleunigung oder zum Abbremsen über die Druckträgerbahn auf die Walzen selbst aufgebracht werden muß. Hierzu kommen die Erschwernisse, daß einerseits die Papierbahnbreiten immer gröper werden (z. B. 3, 80 m) und andererseits die Druckträgerbahngeschwindigkeiten ebenfalls immer größer werden und inzwischen 18 m/sec. erreicht haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Halbzeuge fOr, BetriebvorgeseheneWalzenundZylinderfürrotierenden mit Metallschaum-Kern und Verfahren zu deren HersteLLung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die MerkmaLe der Ansprüche 1 und 8 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen insbesondere darin, daß zum Rotationsbetrieb mit hohen Drehzahlen geeignete Walzen, Zylinder und dgl. mit einem werdenkönnen,dieeinenMetallschaum-Kerngeschaffen Mantel haben können, der von den hohen Temperaturen (z. B. 500° C), die zur Erzeugung von Metallschaum notwendig sind, nicht belastet wird. Es können Metallpaarungen, z. B. Walzen aus Stahl mit einem Aluminium-Schaum gefüllt werden, ohne daß es beim Rotationsbetrieb der Walzen/Zylinder beim Beschleunigen und Abbremsen zu einer Relativbewegung zwischen und Metallschaum-Mantelfläche kommt. Es können also alle Vorteile genutzt werden, die eine Metall-Ausschäumung der Walzen/Zylinder bringt, ohne sie thermisch überstrapazieren zu müssen.
So kann beispielsweise auf einen individuellen elektromotorischen Antrieb z. B. der PapierLeitwaLzen verzichtet werden.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemaßen Halbzeugs und Verfahren zu deren Herstellung werden nachfolgend beschrieben : Allen erfindungsgemäßen Verfahren ist gemein, daß in einen einseitig oder beidseitig stirnseitig offenen rohrförmigen Körper mit beliebigem Querschnitt, z. B.
Walze oder Zylinder ein Metallschaum-Kern eingebracht wird.
Der rohrförmige Körper-im folgenden Mantel genannt- kann aus beliebigem Material bestehen, z. B. aus Metall (Stahl, ALuminium, Messing usw.), Kunststoff, z. B.
Polyamid, Keramik oder Papier bestehen. Sein Innenraum-Querschnitt kann beliebige geometrische Form aufweisen : kreisförmig, quadratisch, einfach-, mehrfach-längsgenutet, als Gegenstück zu einer Keilwelle Kerbzahnwelle,K-Profilwelle(Einfach-Keil,Vielkeil), usw.
Der Innenraum-Querschnitt des Mantels kann also beliebig sein. Er muß jedoch so gestaltet sein, daß ein oder mehrere Metallschaum-Kern(e) von einer der dffnungen an den Stirnseiten der Walzen/Zylinder oder bei mehrteiligen Metallschaum-Kernen von beiden Stirnseiten eingebracht werden kann.
Der Metallschaum-Kern wird räumlich getrennt vom Mantel hergestellt und später in das Innere des Mantels eingebracht.
Der Metallschaum-Kern kann auf verschiedene an sich bekannte Arten hergestellt werden, z. B. nach den Verfahren, wie sie in der DE 40 18 360 C1 beschrieben sind. Jedoch findet das Aufschäumen bei den erfindungsgemäpen Verfahren auperhalb des zu füLLenden Mantels statt.
Der Metallschaum-Kern wird erfindungsgemäß in das Innere des Mantels in quasi fertigem Zustand eingebracht und an dessen Innenwand an seiner gesamten oder nur Teilen der Innenfläche des Mantels befestigt. Die Verbindung zwischen der Außenfläche des Metallschaum-Kerns und der Innenfläche des Mantels muß so gestaltet sein, dap sie zumindest, partiell eine Kraftübertragung zwischen Metallschaum-KernüberseineMantel-Innenseiteund AußenfLache ermöglicht.
Diese Verbindung kann als lösbare Verbindung oder ausgeführtwerden.nichtlösbareVerbindung Die lösbaren Verbindungen können formschlüssige Verbindungen sein, z. B. sind Profilverbindungen, Federverbindungen, aber auch Schraubverbindungen sind geeignet. In diesen eben genannten Fällen müssen die Innenflachen des Mantels des Halbzeuges und die Oberfläche des angepaßtaufeinander sein, z. B. Innengewinde im Mantel, Außengewinde am versehenMetallschaum-Kern,Metallschaum-Kernoberlfäche mit einem Längskeil oder als "Vielkeitwelle" und die Innenflache des Mantels mit korrespondierender Nut (en).
Auch wären kraftschlüssige Verbindungen in Form einer KegeLverbindung möglich (Außenkonus beim Metallschaum-Kern, Innenkonus beim Mantel).
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 der Mantel erwärmt und der Metallschaum-Kern in das Innere des Mantels eingebracht. Der Metallschaum-Kern kann zusätzlich abgekühLt sein. Nach dem TemperaturausgLeich zwischen ihnen wird so eine sehr stabile formschlüssig kraftschlüssige Verbindung erzeugt.
Die Verbindung zwischen Mantel und Metallschaum-Kern 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 Cz. B. LOCTITE 574 (Handelsname der Fa. LOCTITE)] - bestrichenen Metallschaum-Kern ein z. B. erwärmter Mantel aufgeschoben. Der Mantel ist dabei z. B. aus Stahl, der Metallschaum z. B. ein Aluminium-Schaum. Nach Abkühlen und Aushärten des KLebers kommt eine sehr stabile Schrumpf-/Klebeverbindung zustande. Hierbei eignen sich besonders anaerobe Klebstoffe, die eine Verbindung unterschiedlicher Metalle auf einfache Weise ermöglichen.
Bei all den beschriebenen Verbindungsarten mup gewährleistet sein, dap möglichst kein Spiel zwischen Mantel und Metallschaum-Kern vorhanden ist und entstehen kann.