DE102005037909A1

DE102005037909A1 - Verfahren zur Herstellung von zylindrischen, endlos-nahtlosen Oberflächen

Info

Publication number: DE102005037909A1
Application number: DE200510037909
Authority: DE
Inventors: Ferat Sarac; Norbert Krandick; Kilian Saueressig
Original assignee: Saueressig GmbH and Co KG
Current assignee: Saueressig GmbH and Co KG
Priority date: 2005-08-10
Filing date: 2005-08-10
Publication date: 2007-02-15
Also published as: WO2007016911A2; DE112006002734A5; WO2007016911A3

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen von zylindrischen, endlos-nahtlosen Oberflächen, bei dem bahnförmiges oder plattenförmiges Material (20) um ein zuylindrisches Werkstück (10) gelegt und an seinen gegenüberstehenden Kanten verbunden wird, mit den Schritten: DOLLAR A - Ablängen des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials; und DOLLAR A - Aufbringen des Materials auf das zylindrische Werkstück; DOLLAR A ist dadurch gekennzeichnet, daß DOLLAR A - das bahnförmige oder plattenförmige Material (20) auf Untermaß abgelängt wird, so daß das Material (20) unter Bildung eines Spaltes auf dem zylindrischen Werkstück (10) aufliegt; DOLLAR A - das bahnförmige oder plattenförmige Material (20) und das zylindrische Werkstück (10) relativ zueinander bewegt werden, wobei durch die Relativbewegung der Spalt zwischen den gegenüberstehenden Kanten geschlossen wird; und DOLLAR A - die nun aneinanderliegenden Kanten miteinander verbunden werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von zylindrischen, endlos-nahtlosen Oberflächen, bei dem bahnförmiges oder plattenförmiges Material um ein zylindrisches Werkstück gelegt und an seinen gegenüberliegenden Kanten verbunden wird, wobei zunächst bahnförmiges oder plattenförmiges Material abgelängt und dieses dann auf das zylindrische Werkstück aufgebracht wird.
Mit einem solchen Verfahren soll das spaltfreie Aufbringen von bahnförmigem oder plattenförmigem Material auf einen Zylinder gelingen, ohne daß anschließend im Druck oder bei der Prägung eine Welligkeit oder eine Naht erkennbar ist. Dabei müssen Spalte oder eine Überlappung vermieden werden, was in der Regel schon daran scheitert, daß das präzise Zuschneiden der bahnförmigen oder plattenförmigen Materialien in der Praxis nicht hinreichend gelöst ist. Fertigungstoleranzen im Bereich von wenigen Mikrometern bewirken dabei bereits im Druck sichtbare Oberflächendefekte.

Die DE 29 11 908 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von lichtempfindlichen Harzzylindern, wobei eine lichtempfindliche Harzfolie auf die Oberfläche eines Zylinders auf- und um diese herumgewickelt wird, ohne daß eine wesentliche Überlappung oder ein wesentlicher Abstand zwischen den Kanten der umwickelten Harzfolie auftritt. Mittels einer Infrarotstrahlungs- Heizeinrichtung werden die Kanten miteinander verschmolzen. Es kann auch vorgesehen sein, zwischen die Harzfolie und den Zylinder ein Klebmittel zwischenzuschalten.

Ein Verfahren der eingangs genannten Gattung ist der DE 27 22 896 C3 zu entnehmen. Auch hier sollen die Kanten lichthärtbarer thermoplastischer elastomerer Druckplatten verbunden werden, wobei die den zu verbindenden Kanten benachbarten Plattenbereiche unter auf die Oberfläche der Druckplatte gerichteten Druck so lange erwärmt werden, bis ein Verschweißen an den aneinanderstoßenden Kanten unter Ausbildung einer Verbindungsstelle mit glatter Oberfläche eingetreten ist. Die Druckplattenbereiche sollten vor dem Verschweißen ihrer Kanten auf der Rückseite fixiert werden, was mit Hilfe einer doppelseitig klebenden Folie erfolgen kann. Der Druck wird mit mindestens einer beheizten Kalandrierwalze erzeugt, die so lange in Drehung versetzt wird, bis ein Verschweißen an den zusammengestoßenen Zuschnittkanten eingetreten ist. Temperatur, Druck und Verschweißdauer sollen dabei für jeden Anwendungsfall einzeln bestimmt werden. Die Verschweißungstemperatur liegt zwischen der Glasübergangs- und der Schmelztemperatur der Druckplatte. Überschüssiges Material wird bei der Kalandrierung axial nach außen abgequetscht.

Aus dem Stand der Technik ist auch bekannt, ein Trägermaterial einzusetzen, auf dem sich die eigentliche Funktionsschicht befindet. Die Trägermaterialien werden ebenfalls möglichst auf Stoß auf das zylindrische Werkstück gelegt, wobei Spalte unvermeidbar sind. Dieses Trägermaterial ist verhältnismäßig dick, da es dem Polymer der Funktionsschicht als Stabilisierung für den anschließenden Aufbringungsprozeß dient. Dies bedingt einen relativ tiefen Spalt, in den das Polymer bei der Kantenversiegelung eindringen kann.

Alle beschriebenen Verfahren sind in der Praxis nur äußerst schwierig zu handhaben oder gar nicht umzusetzen. Insbesondere wird keine zufriedenstellende Lehre über die Vermeidung einer Deformation in dem Bereich, in dem die Kanten der plattenförmigen Materialien aufeinandertreffen und verbunden werden, gegeben.

Grundsätzlich muß ein Spalt oder eine Überlappung des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials vermieden werden, da ansonsten zwangsläufig die Oberfläche wellig wird. Wenn das Verbinden durch Kalandrieren vorgenommen wird, wird ein Fließprozeß in Gang gesetzt, der zwangsläufig eine solche Wellenbildung nach sich zieht. Da der Prozeß zeitaufwendig und fehleranfällig ist, wird die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsprozesses und die Qualität der erzielten Oberfläche deutlich reduziert. Um eine hohe Oberflächenqualität zu erreichen, muß in diesem Fall eine geometrisch bestimmte Oberflächenbearbeitung, beispielsweise durch Schleifen, nachgeschaltet werden. Die beschriebenen verfahren des Standes der Technik können ohne Nachbehandlung eine Oberflächengüte im Mikrometerbereich nicht erreichen.

Wenn gemäß dem Stand der Technik eine Klebeschicht verwendet wird, verhindert diese ein Schließen des Spalts vor dem Kalandrieren. Damit wird ein Teil des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials während der Kalandrierung in den Spalt befördert und dieser verschlossen, wobei eine partielle Vertiefung entsteht. Um diese partielle Vertiefung auszugleichen, müßte viel Material in der Nähe der Vertiefung in Umfangsrichtung und axialer Richtung dorthin fließen, damit der Defekt großflächig behoben werden kann. Ein solches Fließen ist bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials gar nicht möglich. Das Kriechen des Materials wiederum, das bei Temperaturen unterhalb der Schmelztemperatur stattfinden kann, ist zwar möglich, zeigt sich jedoch als ein sehr aufwendiger Prozeß. Überdies ist, je länger die Prozeßzeit des Kalandrierens dauert, die Gefahr einer Wellenbildung auf der Oberfläche des Werkstücks erhöht. Dieser Mechanismus wird noch verstärkt, sobald unter der eigentlichen Polymerplatte ein Trägermaterial zum Einsatz kommt. Wirtschaftlich tatsächliche genutzte Photopolymerplatten weisen alle ein solches Trägermaterial auf und können daher bei Verfahren nach dem Stand der Technik nicht effektiv eingesetzt werden.

Bei einer Überlappung der Kantenbereiches des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials, mit der ein Spalt vermieden werden soll, entsteht eine partielle Erhöhung, die ebenso unerwünscht ist wie eine Vertiefung aufgrund eines Spaltes. Wiederum müßte sehr viel Material fließen, um diesen Defekt großflächig zu beheben, und eine hohe Qualität ist nur dann zu erreichen, wenn eine lange Bearbeitungsdauer in Kauf genommen wird, damit ein Kriechen des Materials unterhalb seiner Schmelztemperatur stattfinden kann.

Die Problematik bei Spalten des Klebebands verstärkt sich noch insbesondere für Schaumklebebänder, die eine große Dicke haben.

Demgemäß ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von zylindrischen, endlos-nahtlosen Oberflächen zur Verfügung zu stellen, das unbedingt praxistauglich ist und eine qualitativ hochwertige Verbindung zwischen den gegenüberstehenden Kanten sichert.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das bahnförmige oder plattenförmige Material auf Untermaß abgelängt wird, so daß das Material unter Bildung eines Spaltes auf dem zylindrischen Werkstück aufliegt; das bahnförmige oder plattenförmige Material und das zylindrische Werkstück relativ zueinander bewegt werden, wobei durch die Relativbewegung der Spalt zwischen den gegenüberstehenden Kanten geschlossen wird; und die nun aneinanderliegenden Kanten miteinander verbunden werden.

Da in der Praxis ein genauer Zuschnitt des zu fügenden bahnförmigen oder plattenförmigen Materials nicht realisierbar ist, wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren das Material zunächst möglichst exakt zugeschnitten, jedenfalls aber mit geringem Untermaß, um ein Überlappen von vornherein auszuschließen. Mittels einer Relativbewegung zwischen der Oberfläche des zylindrischen Werkstückes und dem bahnförmigen oder plattenförmigen Material werden dessen Kanten aufeinander zu bewegt. Dies geschieht dadurch, daß das gesamte Material oder ein Teil davon auf der zylindrischen Oberfläche des Werkstücks gedehnt wird. Die Dehnung des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials entspricht dabei genau dem Spalt, der nach dem Aufbringen zwischen den Kanten vorhanden ist. Nach Abschluß der Dehnung ist der Spalt vollständig geschlossen, und die Kanten werden, vorzugsweise unter Einwirkung von Wärme und Druck verbunden.

Die Relativbewegung kann dabei durch eine in Umfangsrichtung des zylindrischen Werkstückes wirkende Kraft erzeugt werden. Diese in Umfangsrichtung wirkende Kraft ist zweckmäßigerweise so hoch, daß eine Relativbewegung der Kanten des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials aufeinander zu möglich ist, wobei der verbleibende Teil des Materials in Umfangsrichtung möglichst nicht bewegt werden soll. Ein auftretender Spalt eines Klebebandes kann in analoger Form geschlossen werden.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird das zylindrische Werkstück auf einer ersten Temperatur gehalten und das bahnförmige oder plattenförmige Material wird auf einer zweiten Temperatur gehalten, wobei die erste Temperatur entsprechend der zu errei chenden Dehnung des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials höher ist als die zweite Temperatur und wobei zum Erzeugen der Relativbewegung die erste Temperatur abgesenkt wird. Dadurch verringert sich der Umfang des zylindrischen Werkstückes und führt zu einer Druckspannung in dem bahnförmigen oder plattenförmigen Material, die eine Bewegung der Kanten aufeinander zu unterstützt. Über den Temperaturgradienten zwischen bahnförmigem oder plattenförmigem Material und zylindrischem Werkstück kann die Druckspannung in dem bahnförmigen oder plattenförmigen Material optimiert werden.

Alternativ oder zusätzlich kann eine in Umfangsrichtung des zylindrischen Werkstückes wirkende Kraft durch eine Kalandrierwalze erzeugt werden.

Zweckmäßigerweise wird das zylindrische Werkstück auf eine Temperatur gebracht, die oberhalb der beim Kalandrieren zu erwartenden Temperatur liegt.

Es wurde zuvor schon angesprochen, daß es weniger bevorzugt ist, wenn sich das gesamte bahnförmige oder plattenförmige Material auf dem zylindrischen Werkstück bewegt. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem zylindrischen Werkstück und dem bahnförmigen oder plattenförmigen Material ein Haftkraftgradient erzeugt wird, wobei die Haftkraft im Bereich einer der Kanten des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials maximal ist. Dieser Gradient stellt sicher, daß sich eine der gegenüberstehenden Kanten praktisch nicht in Umfangsrichtung bewegt, während die andere Kante sich auf die erste Kante zu bewegt.

Der Haftkraftgradient kann durch eine in Umfangsrichtung in ihrer Stärke reduzierte Klebfläche erzeugt werden oder durch eine in Umfangrichtung ansteigende, durch eine Kalandrierwalze übertragene Kraft.

Das zum Einsatz kommende bahnförmige oder plattenförmige Material kann thermoplastisch sein. Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens werden dabei die Kanten des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials bei einer Temperatur unterhalb dessen Schmelztemperatur und unterhalb der Schmelztemperatur des zylindrischen Werkstückes verbunden.

Es ist ebenso möglich, als bahnförmiges oder plattenförmiges Material duroplastisches Material einzusetzen, welches während oder nach der Kalandrierung vernetzt wird.

Als Ausgangsmaterialien haben sich kalandrierte Halbzeuge aus extrudierten Folien oder Platten bewährt.

Es kann vorgesehen sein, daß das bahnförmige oder plattenförmige Material mit einer selbstklebenden Schicht versehen ist, welche elastisch verformbares Trägermaterial aufweist.

Eine Haftkraft zwischen dem zylindrischen Werkstück und dem bahnförmigen oder plattenförmigen Material ist für den späteren Einsatz im Druckbetrieb notwendig. Im Herstellungsprozeß allerdings wirkt sie der gewünschten Relativbewegung der Kanten aufeinander zu entgegen. Daher ist es zweckmäßig, die Haftkraft durch Einrichtung von Gleitzonen, die sich direkt vor dem Spalt zwischen den gegenüberstehenden Kanten befinden, zu reduzieren. Eine solche Gleitzone kann durch einen Klebstoff realisiert werden, der bei der Kalandrierungstemperatur schmilzt und somit ein Polster mit dann deutlich verringerter Haftkraft bildet, die bei der Betriebstemperatur beim Drucken aber wieder voll wirksam ist. Eine Alternative wäre die Verwendung einer dehäsiven Beschichtung, beispielsweise eines Silikon-Trennmittels.

Vorteilhaft ist die Außenfläche des zylindrischen Werkstücks und/oder die dem zylindrischen Werkstück zugewandte Fläche des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials zumindest teilweise mit einem Klebstoff versehen.

Mit der Erfindung ist es weiterhin möglich, vor dem Aufgingen des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials ein Klebeband auf die Außenfläche des zylindrischen Werkstückes aufzubringen, was es möglich macht, die Druckform hinsichtlich der Auswahl des Grund werkstoffes flexibler zu gestalten. Es kann das Klebeband ein Schaumklebeband, ein Klebeband mit Polyurethankleber auf einer Trägerfolie oder dergleichen sein. Ein Schaumklebeband hat beispielsweise eine Dicke von ungefähr 100 μm. Es bietet den Vorteil, daß der Unterbau für die Polymerplatte nicht mehr aus einem Schaum bestehen muß, sondern aus einer Vielzahl von Materialien bestehen kann, die selbst nicht die Funktion eines Schaums haben. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können nun auch sehr dicke Klebebänder eingesetzt werden, da ein zwischen deren Kanten bestehender tiefer Spalt keine Auswirkungen auf die Qualität des Drucks hat. Hieraus resultiert ein Zeitvorteil bei der Herstellung von druckfertigen Flexodruckformen, da größere Anpassungen des Druckumfangs ohne eine Verstärkung des Unterbaus mit aufwendigen Methoden, wie zum Beispiel Schaumauftrag und anschließendes Schleifen erfolgen kann. Ein Schaumband oder Schaumtape ist sehr schnell applizierbar.

Vorteilhaft ist das Klebeband aus einem Material gewählt, dessen Glasübergangstemperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials oder sogar oberhalb dessen Schmelztemperatur liegt.

Nach einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Spalt des Klebebandes mit einer Folie bzw. mit einem dünnen Streifen versiegelt, der auf dem Spalt oder auch auf der Rückseite des plattenförmigen Materials aufgebracht wird. Der Versiegelungsstreifen wird so gewählt, daß er während des anschließenden Kalandrierungsprozesses nur wenig in den Spalt eintaucht. Insbesondere soll keine thermoplastische Umformung stattfinden. Daher wird auch die Versiegelungsfolie aus einem Material gewählt, dessen Glasübergangstemperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials oder sogar oberhalb dessen Schmelztemperatur liegt. Vorzugsweise hat der Versiegelungsstreifen bzw. die Versiegelungsfolie eine Dicke im Bereich von 10 bis 20 μm.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß vor dem Kalandrieren der Spalt zwischen den gegenüberstehenden Kanten des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials geschlossen wird. Um ein Übereinanderschieben der Kanten zu verhindern, kann deren Geometrie in geeigneter Weise ausgestaltet werden.

Für den praktischen Einsatz handelt es sich bei den bahnförmigen oder plattenförmigen Materialien um solche, die später mit Hilfe von Laserstrahlung, Maskentechnik und dergleichen bebildet werden können. Dabei nimmt die Direktstrukturierbarkeit einen besonderen Raum ein, die auch mit Hilfe von Laserstrahlung erfolgen kann, gelegentlich werden auch Zerspanungswerkzeuge eingesetzt.

Die Direktstrukturierung mit Hilfe von Laserstrahlung hat deutliche Fertigungsvorteile. Daher ist es sinnvoll, wenn das bahnförmige oder plattenförmige Material Kondensationskeime enthält, welche Laserstrahlung absorbieren. Diese können in einem Anteil von 2 bis 20 Volumen-% enthalten sein. An diesen Kondensationskeimen wird Laserstrahlung absorbiert, so daß über diese An der Energieeinkopplung eine Sublimation bzw. Schmelze des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials gegeben ist. Somit können auch Materialien eingesetzt werden, die für ihre guten Druckeigenschaften bekannt sind, jedoch als solche nicht über eine gute Laserfähigkeit verfügen. Die Kondensationskeime haben zweckmäßigerweise bei einer vorgegebenen Welle der Strahlungsquelle ein hohes Absorptionsvermögen, beispielsweise haben sich Ruße als geeignet erwiesen. Es gehört zum Gedanken der Erfindung, daß die Platten nur so viele Kondensationskeime enthalten, daß sie noch kalandrierbar sind.

Rohstoffe, die über eine natürlich hohe Absorption gegenüber der zum Einsatz kommenden Laserstrahlung bzw. der entsprechenden Wellenlänge verfügen, über eine gute Lösemittelbeständigkeit verfügen als auch thermoplastisches Verhalten zeigen, sind für die Erfindung besonders geeignet. Beispielsweise können bei Einsatz von CO₂-Lasern Polyoxymethylen-Polymere oder thermoplastische Polyamide verwendet werden, welche die obengenannten Eigenschaften aufweisen.

Als zylindrische Werkstücke kommen die verschiedensten Träger in Frage, beispielsweise Metallzylinder, Flexosleeves aus glasfaserverstärktem Kunststoff, Tiefdrucksleeves usw.

Die nahtlos-endlosen Oberflächen können in weiteren Bearbeitungsschritten in einem Prozeßgas, wie Sauerstoff oder Stickstoff, oder einer Prozeßflüssigkeit, wie Polysilan, Alkohol, Entwicklungslösungen für Photopolymere usw. behandelt werden, ohne daß eine negative Beeinflussung durch einen Spalt zu befürchten ist. Insbesondere findet Blasenbildung, Aufquellen der Kanten oder des Unterbaus nicht statt. Das gleiche gilt für die Nachbehandlung in einer reduzierenden Atmosphäre.

Mit dem Verfahren hergestellte Produkte können im Flexodruck, Offsetdruck, in der Prägetechnik und auch im Tiefdruck zum Einsatz gelangen. Insbesondere können (Flexo)Sleeves hergestellt werden, bei denen das zylindrische Werkstück ein Luftzylinder ist, auf den einseitiges Klebeband mit nach außen weisender Klebefläche unter Vorspannung spielfrei aufgebracht wird. Als Alternative kann vorgesehen sein, auf den Luftzylinder eine Trennmittelschicht und darauf einen aushärtbaren Klebstoff aufzubringen. Auf diese Klebschicht wird dann eine vorzugsweise thermoplastische Platte gelegt und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt. Dabei weist die Platte bzw. etwa verwendetes bahnförmiges oder plattenförmiges Material ein Elastizitätsmodul im Bereich von 500 bis 10.000 N/m auf, so daß auch bei dicken Wandstärken eine homogene Aufweitung durch das Luftpolster des Luftzylinders möglich wird und die Sleeve problemlos entformt werden kann. Die Sleeves können dann direkt bebildet werden oder später mit einer weiteren bildtragenden Schicht versehen werden.

Im folgenden soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Dabei sind die Zeichnungsfiguren stark schematisiert und nicht notwendig maßstabsgetreu. Insbesondere sind in Detailzeichnungen Krümmungen des zylindrischen Werkstückes, der Platten und Klebebänder nicht wiedergegeben. Es zeigt:
1 eine Querschnittsansicht einer Anordnung aus plattenförmigem Material und zylindrischem Werkstück gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung;
2 die Lagerelationen der Komponenten vor oder während der Kalandrierung;
3 die Anordnung nach der Kalandrierung;
4 eine Veranschaulichung der Spaltgeometrien;
5 die Deformationsfehlerquelle bei nicht geschlossenem Spalt bei der Vorgehensweise nach dem Stand der Technik;
6 die Fehlerquelle bei der Überlappung;
7 die Deformationsfehler bei Überlappung bei der Vorgehensweise nach dem Stand der Technik;
8 die Fehlerquelle bei der Verwendung von Schaumklebeband bei der Vorgehensweise nach dem Stand der Technik vor dem Kalandrieren; und
9 die Darstellung einer Druckoberfläche eines Druckwerkzeuges mit Deformationsfehlern bei der Vorgehensweise nach dem Stand der Technik nach der Kalandrierung.
1 zeigt eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der auf einem zylindrischen Werkstück 10 ein Schaumklebeband 30 aufgebracht ist, wobei die einander gegenüberstehenden Kanten des Schaumklebebandes 30 zwischen sich einen Spalt 36 freilassen. Damit dieser Spalt 36 später nicht für unerwünschte Deformation der Druckoberfläche verantwortlich ist, wird er mit einer Versiegelungsfolie 40 abgedeckt. Über die Anordnung aus Schaumklebeband 30 und Versiegelungsfolie 40 ist eine Polymerplatte gelegt, wobei deren gegenüberstehende Kanten einen Spalt 26 bilden. Dieser Spalt 26 soll mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung geschlossen werden.
Dazu wird, wie in 2 veranschaulicht ist, auf die Polymerplatte 20 eine Umfangskraft in der Richtung des Pfeils A ausgeübt, wobei aber im wesentlichen nur eine Kante der Polymerplatte 20 bewegt wird, nämlich die Kante 28 bzw. der daran anschließende Bereich (1). Dies hat zur Folge, daß auf die Versiegelungsfolie 40 beim Verschließen des Spaltes 26 durch die Polymerplatte 20 praktisch keine Kraft ausgeübt wird, so daß diese sicher in ihrer Lage über dem Spalt 36 bleibt. Es soll hier nur angemerkt werden, daß die Erfindung vorsieht, die Spalte 26 und 36 nicht etwa fluchtend anzuordnen, sondern umfangsmäßig zueinander versetzt, damit sich die eben beschriebenen Kräfteverhältnisse positiv auswirken können. Durch die ausgeübte Umfangskraft gelangt die Kante 28 an die gegenüberstehende Kante der Polymerplatte 20, so daß der Spalt geschlossen ist.
3 zeigt die Anordnung nach dem Verbinden der Kanten, wobei die Polymerplatte 20 jetzt eine geschlossene und glatte Oberfläche zeigt. Die für den Verbindungsprozeß kritischen Stellen sind bei B und C durch die Pfeile angedeutet, und es wird deutlich, daß sowohl oberhalb des Spaltes 36 (Pfeil C) als auch an der Fügestelle der Kanten der Polymerplatte 20 (Pfeil B) weder Deformationen noch Welligkeiten auftreten.
Nach dem Stand der Technik würde, wie schematisch in 4 dargestellt, ein Schaumklebeband 30 auf einem zylindrischen Werkstück 10 angeordnet sein, eine Polymerplatte 20 ist so auf dem Schaumklebeband 30 angeordnet, daß die durch die jeweils gegenüberstehenden Kanten gebildeten Spalte miteinander fluchten. Der sensible Bereich bei der Vorgehensweise nach dem Stand der Technik ist durch den strichlierten Kreis X angedeutet.
5 zeigt die Auswirkungen beim Fügen der Kanten und anschließenden Kalandrieren der Polymerplatte 20, wenn der Spalt des Schaumklebebandes 30 nicht weiter behandelt wird. Das beim Kalandrieren aufgeweichte Polymermaterial schiebt sich in den Spalt 32, so daß in der Druckoberfläche der Polymerplatte 20 eine Vertiefung 22 entsteht.
In einer Alternative des Standes der Technik, bei der Schaumklebeband 30 und Polymerplatte mit partiell überlappenden Kanten ausgebildet sind, wie es in 6 gezeigt ist, führt das Kalandrieren zu einer welligen Druckoberfläche, wie es in 7 mit der Bezugsziffer 24 bezeichnet ist. Diese Unebenheit ist ebenso unerwünscht wie die Vertiefung in der Darstellung der 5.
Wenn nach dem Stand der Technik mit versetzten Spalten 26, 36 gearbeitet wird, wie es schematisch in der 8 dargestellt ist, wobei aber keine Versiegelungsfolie wie in 1 (dort Bezugszeichen 40) über dem Spalt 36 vorgesehen ist, ergeben sich nach dem Kalandrieren die Verhältnisse gemäß 9. Das Material der Polymerplatte 20 drückt sich zum Teil in den Spalt 36, was zu einer Vertiefung in der Oberfläche der Polymerplatte 20 führt, angedeutet durch den Pfeil B". Gleichermaßen verbleibt an der Stelle, die durch den Pfeil C' bezeichnet ist, eine Vertiefung in der Oberfläche der Polymerplatte 20, da zu wenig Material zur Verfügung gestellt worden ist, um den Spalt 26 vollständig zu schließen.
Diese Fehler des Standes der Technik können nur dann ausgeglichen werden, wenn eine stark verlängerte Prozeßdauer zur Verfügung steht, damit bei Kriechtemperaturen des Polymermaterials gearbeitet werden kann.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Claims

Verfahren zum Herstellen von zylindrischen, endlos-nahtlosen Oberflächen, bei dem bahnförmiges oder plattenförmiges Material (20) um ein zylindrisches Werkstück (10) gelegt und an seinen gegenüberstehenden Kanten verbunden wird, mit den Schritten: – Ablängen des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials (26); und – Ausbringen des Materials (20) auf das zylindrische Werkstück (10); dadurch gekennzeichnet, daß – das bahnförmige oder plattenförmige Material (20) auf Untermaß abgelängt wird, so daß das Material (20) unter Bildung eines Spaltes (26) auf dem zylindrischen Werkstück (10) aufliegt; – das bahnförmige oder plattenförmige Material (20) und das zylindrische Werkstück (10) relativ zueinander bewegt werden, wobei durch die Relativbewegung der Spalt (26) zwischen den gegenüberstehenden Kanten geschlossen wird; und – die nun aneinanderliegenden Kanten miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung durch eine in Umfangsrichtung des zylindrischen Werkstückes (10) wirkende Kraft erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bahnförmige oder plattenförmige Material (20) durch die Relativbewegung insgesamt oder nur im Bereich der gegenüberstehenden Kanten gedehnt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Werkstück (10) auf einer ersten Temperatur gehalten wird und das bahnförmige oder plattenförmige Material (20) auf einer zweiten Temperatur gehalten wird, wobei die erste Temperatur entsprechend der zu erreichenden Dehnung des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials (20) höher ist als die zweite Temperatur, und daß zum Erzeugen der Relativbewegung die erste Temperatur abgesenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Umfangsrichtung des zylindrischen Werkstückes (10) wirkende Kraft durch eine Kalandrierwalze erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Werkstück (10) auf eine Temperatur gebracht wird, die oberhalb der beim Kalandrieren zu erwartenden Temperatur liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zylindrischen Werkstück (10) und dem bahnförmigen oder plattenförmigen Material (20) ein Haftkraftgradient erzeugt wird, wobei die Haftkraft im Bereich einer der Kanten des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials maximal ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftkraftgradient durch eine in Umfangsrichtung in ihrer Stärke reduzierte Klebfläche erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Haftkraftgradient durch eine in Umfangsrichtung ansteigende, durch eine Kalandrierwalze übertragene Kraft erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bahnförmige oder plattenförmige Material (20) thermoplastisch ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials (20) bei einer Temperatur unterhalb dessen Schmelztemperatur und unterhalb der Schmelztemperatur des zylindrischen Werkstückes verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bahnförmige oder plattenförmige Material (20) duroplastisches Material ist, welches während oder nach der Kalandrierung vernetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kalandrierte Halbzeuge aus extrudierten Folien oder Platten als bahnförmiges oder plattenförmiges Material (20) eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bahnförmige oder plattenförmige Material (20) mit einer selbstklebenden Schicht versehen ist, welche elastisch verformbares Trägermaterial aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor dem Spalt (26) Gleitzonen angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Gleitzonen mit einer dehäsiven Beschichtung versehen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des zylindrischen Werkstücks (10) und/oder die dem zylindrischen Werkstück (10) zugewandte Fläche des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials (20) zumindest teilweise mit einem Klebstoff versehen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials ein Klebeband (30) auf die Außenfläche des zylindrischen Werkstückes (10) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebeband (30) ein Schaumklebeband, ein Klebeband mit Polyurethankleber auf einer Trägerfolie und dergleichen ist.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebeband (30) aus einem Material gewählt wird, dessen Glasübergangstemperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials (20) liegt.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebeband (30) aus einem Material gewählt wird, dessen Glasübergangstemperatur oberhalb der Schmelztemperatur des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials (20) liegt.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (36) des Klebebandes (30) mit einer Folie (40) versiegelt wird.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (4) auf dem Spalt (36) des Klebebandes (30) oder auf die Rückseite des plattenförmigen Materials (20) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (40) eine Dicke von 10 bis 20 μm hat.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versiegelungsfolie (40) aus einem Material gewählt wird, welches sich bei der auf sie wirkenden Temperatur nicht plastisch verformt.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Versiegelungsfolie (40) aus einem Material gewählt wird, dessen Glasübergangstemperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials (20) liegt.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Versiegelungsfolie aus einem Material gewählt wird, dessen Glasübergangstemperatur oberhalb der Schmelztemperatur des bahnförmigen oder plattenförmigen Materials (20) liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geometrie der einander gegenüberstehenden Kanten des bahn- oder plattenförmigen Materials (20) so gestaltet wird, daß deren Übereinanderschieben verhindert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bahnförmige oder plattenförmige Material (20) Kondensationskeime enthält, welche Laserstrahlung absorbieren.
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß Kondensationskeime in einem Anteil von 2 bis 20 Vol.-% vorhanden sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Werkstück (10) ein Luftzylinder ist, auf den einseitiges Klebeband mit nach außen weisender Klebefläche unter Vorspannung spielfrei aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Werkstück (10) ein Luftzylinder ist, auf den eine Trennmittelschicht und darauf ein aushärtbarer Klebstoff aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das bahnförmige oder plattenförmige Material (20) ein Elastizitätsmodul im Bereich von 500 bis 10.000 N/m aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das bahnförmige oder plattenförmige Material (20) direkt bebildert wird oder mit einer weiteren bildtragenden Schicht versehen wird.