DE29711942U1

DE29711942U1 - Einrichtung zum Bearbeiten

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Publication number: DE29711942U1
Application number: DE29711942U
Authority: DE
Original assignee: Maschinenfabrik Goebel GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Goebel GmbH
Priority date: 1997-07-08
Filing date: 1997-07-08
Publication date: 1997-11-20
Anticipated expiration: 2007-07-09

Description

Einrichtung zum Bearbeiten

Die vorgeschlagene Einrichtung bezieht sich auf das Bearbeiten eines aus mindestens einer Lage bestehenden Substrats aus Papier, Folie, Kunststoff, Metall, Textilien, Gewebe oder dgl. in seiner Laufrichtung mit mindestens einem drehbaren, insbesondere im Querschnitt kreisförmigen Substrat-Bearbeitungswerkzeug mit teilweisen harten Flächen, wobei das Substrat-Bearbeitungswerkzeug in mindestens einem stillstehenden Maschinenteil drehbar gelagert ist. Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster 93 10 002 vorbekannt. Hier steht jedoch insbesondere die Unterstützungseinrichtung für ein Substrat-Bearbeitungswerkzeug im Mittelpunkt des Interesses, nicht jedoch dieses Substrat-Bearbeitungswerkzeug selbst oder ein Teil desselben. Daneben sind Einrichtungen der vorbekannten Art in den verschiedensten Konstruktionsweisen bekanntgeworden. Beispielsweise zeigt die deutsche Patentschrift 10 92 761 ein solches Substrat-Bearbeitungswerkzeug, welches eine Welle enthält, auf die mehrere zweckentsprechende Ringe aufgereiht und auf ihr befestigt sind. Eine andere Konstruktionsweise geht beispielsweise aus dem deutschen Patent 12 53 671 hervor. Die hier verwendeten Werkstoffe sind entweder relativ massereicher Stahl oder aber ein plastisch verformbarer Werkstoff, wobei ein Außenring aus hartem Werkstoff verwendet werden soll, welcher jedoch relativ starke Abmessungen hat und daher auch als recht

schwer und damit massereich anzusehen ist. Obwohl in dieser Konstruktion Kunststoff verwendet wird, ist diese Konstruktion insgesamt als relativ schwer und massehaltig anzusehen. Eine weitere konstruktive Variante geht beispielsweise aus dem schwedischen Patent 84309 hervor. Hier werden sog. Messerbüchsen, also Rohre mit in ihren Umfang eingestochenen Nuten und damit gebildeten mehreren Schneiden, auf eine geraeinsame Welle aufgesetzt und auf dieser befestigt. Die Welle bzw. ein wellenartiges Rohr oder die Schneidwerkzeuge bildende weitere Rohre oder sog. Untermesserbüchsen sind aus herkömmlichem Werkstoff gefertigt wie beispielsweise Stahl. In dem US-Patent 45 48 170 wird dagegen vorgeschlagen, ein dünnes aus Stahl bestehendes Rohr auf eine aus Kunststoff bestehende Nabe aufzuziehen, um auf diese Weise zu einer harten Schneidfläche, bei insgesamt geringer Masse zu kommen. Dieses Stahlrohr dient jedoch nicht dazu, das hier vorgeschlagene Werkzeug an seinem äußeren Umfang gegen äußere Einflüsse weitgehend unempfindlich zu machen, sondern zu dem Zweck, die als Schneidwerkzeug benutzte Fläche des Stahlringes hart zu gestalten, damit diese Fläche mit einem geeigneten anderen Werkzeug wie beispielsweise einem sog. Obermesser zusammenwirken kann, um einen bahnförmigen Werkstoff in seiner Laufrichtung zu zerschneiden. Diese Schneidfläche ist hier nicht etwa die äußere Umfangsfläche des sog. Untermes-0 sers, sondern eine der beiden Stirnseiten des aus Stahl bestehenden Rohres. Aus Gründen der Gewichtsersparnis und damit der Verringerung der beteiligten sich drehenden Massen, ist man in

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letzterer Zeit dazu übergegangen, metallene Werkstoffe wie beispielsweise Stahl durch Kunststoffe zu ersetzen, insbesondere durch verstärkte Kunststoffe wie beispielsweise kohlefaserverstärkte
Kunststoffe oder glasfaserverstärkte Kunststoffe. Ein Beispiel hierzu geht aus dem deutschen Gebrauchsmuster
89 00 516 hervor. Auch hier ist jedoch nicht daran gedacht den äußeren Umfang eines aus Kunststoff bestehenden Bearbeitungswerkzeuges gegen äußere Einflüsse unempfindlich zu machen,
obwohl diese Flächen keine Flächen sind, die etwa am Schneidvorgang beteiligt wären. Aus dem deutschen
Gebrauchsmuster 85 14 257 geht daneben hervor, für eine Rollenschneidmaschine verwendete

Messer mit einem harten Werkstoff, wie beispielsweise einer Titanverbindung, zu überziehen. Jedoch bestehen diese Messer aus herkömmlichen Werkstoffen, wie des bereits genannten Stahls, wobei der Überzug nur dazu dienen soll, die Standzeit der

Schneideinrichtung zu verlängern, d. h. diejenige Zeit zu vergrößern, in welcher die Schneiden des
Werkzeugs benutzt werden können. An einen Schutz
vor äußeren Einflüssen, insbesondere in dem Fall, in dem das Werkstück aus einem Nichtmetall be-

steht, ist hier nicht gedacht. Aus dem deutschen
Gebrauchsmuster 94 12 095 geht daneben hervor, daß ein Bearbei'tungswerkzeug wie das in Rede stehende aus einer Welle besteht, auf welche Büchsen aufgereiht sind und wobei diese Büchsen aus einem

Kunststoff bestehen. An eine Verstärkung dieses
Kunststoffes ist hier jedoch ebenfalls nicht gedacht.
In dem deutschen Patent 195 46 036 wird daneben eine Bearbeitungseinrichtung wie die in Rede

stehende vorgestellt, bei der ein hohlzylinderförmiger Tragkörper aus einem Faserverbundwerkstoff besteht, auf dessen äußere Mantelfläche eine dünne metallische Schicht aufgebracht ist, in welche die das Bearbeitungswerkzeug darstellenden Nuten eingearbeitet sind. Diese Einrichtung soll zwar geringes Gewicht haben, jedoch sind die Nuten und damit das Werkzeug selbst an ihren Umfangen bzw. an seinem Umfang nicht ausdrücklich gegen fremdartige schädliche Einflüsse geschützt. Das deutsche Gebrauchsmuster 295 13 218 befaßt sich daneben nicht etwa mit dem Schneidwerkzeug selbst, sondern mit Einrichtungen zum Einhalten des Abstandes zweier dieser Werkzeuge. Auch hier besteht das Ziel nicht etwa darin, das Bearbeitungswerkzeug etwa vor schädlichen äußeren Einflüssen zu schüt- . zen. Es besteht daher das Bedürfnis, eine Einrichtung der in Rede stehenden Art vorzuschlagen, welche bei massearmer Gestalt auch preiswert hergestellt werden kann und deren Umfangsflache gegen äußere Einflüsse möglichst widerstandsfähig ist. Dies wird mit Hilfe der beigefügten Ansprüche und deren Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination gelöst. Weitere erfinderische Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mindestens eines Ausführungsbeispieles. Die einzelnen Merkmale des Ausführungsbeispieles können je einzeln, für sich oder zu mehreren beliebiger Kombination unter Zuhilfenahme von Fachwissen zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein. Anhand des in der mindestens einen beigefügten Figur schematisch abgebildeten den

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Erfindungsgedanken erläuternden und nicht etwa begrenzenden Ausführungsbeispieles, wird die Lösung nunmehr näher erläutert. Das mindestens eine Ausführungsbeispiel kann ebenfalls in verschiedener Weise abgeändert oder durch weitere Ausführungsbeispiele ergänzt werden, ohne den durch die Grundidee abgesteckten Rahmen zu verlassen. In der beigefügten mindestens einen Figur sind im vorliegenden Zusammenhang nicht wesentliche, dem Fachmann hinreichend bekannte Maschinenteile wegen einer übersichtlicheren Darstellungsweise nicht dargestellt. Die mindestens eine Figur zeigt vielmehr nur diejenigen Teile, die für die nähere Erläuterung der vorgeschlagenen Lösung und ihrer Vorteile erforderlich sind. Zur Stützung und Ergänzung der vorliegenden Beschreibung wird ausdrücklich auf die zum vorbekannten Stand der Technik angeführten Vorveröffentlichungen verwiesen, um unnötig aufwendige Wiederholungen zu vermeiden. Aufgrund der vorliegenden Anregungen, ist es somit für den Fachmann nicht mehr notwendig, etwa erfinderisch tätig zu werden, um unter Einbeziehung seines Fachwissens weitere Anwendungen vorzunehmen, andere Einsatzgebiete zu erschließen oder weitere Ausführungsbeispiele zu entwickeln, falls sich dies als vorteilhaft oder gar von konstruktiver Seite her als notwenig erweisen sollte.

Die einzelnen Figuren bedeuten:

Fig. 1: Querschnitt durch ein Substrat-Bearbei-0 tungswerkzeug

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Fig. 2: In die Einrichtung von Fig. 1 einsetzbares weiteres Werkzeug

Fig. 3: In die Einrichtung nach Fig. 1 einsetzbares drittes Werkzeug

Fig. 4: Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 1

In das Gestell 1 einer Einrichtung zum Bearbeiten eines Substrates, insbesondere zum Längsschneiden eines bahnförmigen Gutes aus Papier, Pappe, Folie, Metall, Kunststoff, Textilien, Gewebe oder dgl.

ist eine Unterstützungswelle 2 eingesetzt und mittels mindestens eines Lagers 3 in dem Gestell 1 drehbar abgestützt. Die Unterstützungswelle kann bei Bedarf angetrieben werden. Auf die Unterstutzungswelle 2 ist mindestens ein rohrförmiges Bearbeitungswerkzeug 4 zum Bearbeiten des Substrates aufgeschoben. Das Bearbeitungswerkzeug 4, das beispielsweise ein sog. Schneidring oder eine sog. Schneidbüchse sein kann, ist ein sog. Untermesser und wird beispielsweise mit Hilfe einer Mutter 5 und Gewinde 6 an der Unterstützungswelle 2 befestigt. Weitere Substrat-Bearbeitungswerkzeuge 7 und 8 und gegebenenfalls weitere derartige Werkzeuge können ebenfalls auf der Unterstützungswelle 2 befestigt werden. Das Bearbeitungswerkzeug 4 kann aus Aluminium oder Kunststoff bestehen, insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff, wie beispielsweise einem kohlefaserverstärkten oder einem durch Glasfasern verstärkten

Kunststoff. In jedes Substrat-Bearbeitungswerkzeug sind Nuten 9, 10 oder 11 eingearbeitet. Beliebig viele Nuten können in das jeweilige Bearbeitungswerkzeug 4 eingearbeitet werden. Durch das Ein- bzw. Ausarbeiten der Nuten entstehen Stirnflächen 12 bis 15 und zylindrische Flächen 16 bis 19. Die zylindrischen Flächen 16 bis 19 stellen im wesentlichen den äußeren Umfang bzw. die radial äußere Umfangsflache des Bearbeitungswerkzeuges 4 dar und sind am Schneidvorgang, etwa beispielsweise als Schneide, selbst nicht beteiligt. Durch das Einarbeiten der Nuten 9 bis 11 entstehen jedoch auch weitere zylindrische Flächen 20 bis 22, welche jeweils den sog. Nutgrund darstellen, und beispielsweise auch die zylindrischen Flächen 23 und 24, die beispielsweise im Zusammenwirken mit den Bearbeitungswerkzeugen 7 und 8 zu einem vollen Nutgrund ergänzt werden können. Auf den zylindrischen Flächen 16 bis 19 befinden sich dünne Schichten 0 25 bis 28, welche aus hartem Material bestehen wie beispielsweise gehärtetem Stahl oder Keramiken, wie zum Beispiel Aluminiumoxyd, Chrom, Titanoxyd oder dgl. Diese Schichten haben jeweils eine Dikke, welche durch das Maß 29 dargestellt wird. Dieses Maß beträgt meist weniger als 1 mm, insbesondere weniger als 0,1 mm. Gegebenenfalls kann zwischen jeder dünnen Schicht 25 bis 28 und dem Material des Bearbeitungswerkzeuges 4 bzw. diesem Bearbeitungswerkzeug selbst eine Zwischenschicht 30 bis 33 eingefügt oder vor Aufbringen der dünnen Schichten 25 bis 28 auf das Bearbeitungswerkzeug 4 aufgebracht werden, um die Haftung der Schichten 25 bis 2 8 auf bzw. an dem Bearbeitungswerkzeug 4,

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das auch mit einem beispielsweise rohrartigen, zentrischen Hohlraum versehen sein kann, zu verbessern. Die jeweilige Zwischenschicht ist ebenfalls sehr dünn und gegenüber den dünnen Schichten 25 bis 28 angemessen dimensioniert. Analog zu den zylindrischen Flächen 16 bis 19 können auch die zylindrischen Flächen 20 bis 24 mit dünnen Schichten 25 - 28 überzogen sein, sofern dies sachdienlich ist. Die dünnen Schichten 25 bis 28 sowie die Zwischenschichten 3 0 bis 33 sind in den beigefügten Figuren übermäßig dick dargestellt, um die Deutlichkeit zu erhöhen. Analog zu Fig. 1 zeigen die Figuren 2 und 3 weitere Substrat-Bearbeitungswerkzeuge 4/2 und 4/3, welche bei Bedarf auf die Unterstützungswelle 2 aufgeschoben und an ihr befestigt werden können. Auf diese Weise kann je nach Wunsch eine Bearbeitung des in Rede stehenden Substrates auf die eine oder die andere Art erfolgen. Ebenfalls in analoger Weise zeigt Figur 4 ein Substrat-Bearbeitungswerkzeug 4/4, das im Gegensatz zu demjenigen zu Figur 1 jedoch aus einem einzigen Stück besteht, wenn man von den Beschichtungen 16/4 bis 19/4 und den Zwischenschichten 30/4 bis 33/4 absieht. Das Bearbeitungswerkzeug 4/4 enthält mindestens einen Lagerzapfen 34, über den das Bearbeitungswerkzeug 4/4 direkt ohne Zwischenschaltung einer Unterstützungswelle 2 mit Hilfe eines Lagers 3/4 in dem Gestell 1/4 drehbar abgestützt ist. Die Analogie in den Figuren 2 bis 4 zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ergibt sich jeweils durch Hinzufügen eines Index nach dem/zu dem Bezugszeichen der Figur 1. Dadurch, daß die harten und somit verschleißfesten

Schichten 25 bis 28 auf die äußere Umfangsflache des jeweiligen Bearbeitungswerkzeuges 4 auch dann aufgebracht sind, wenn dieses aus Kunststoff besteht, ist das an sich empfindliche Bearbeitungswerkzeug 4 gegen unerwünschte äußere Einflüsse geschützt . Beispielsweise kann das Bearbeitungswerkzeug 4, wenn es aus der Maschine herausgenommen werden soll, auf eine bereitstehende Unterlage wie einen Tisch abgelegt werden, ohne daß das Bearbeitungswerkzeug 4 dabei etwa beschädigt werden sollte. Das gleiche gilt hinsichtlich anderer etwa auf das Bearbeitungswerkzeug 4 einwirkender Kräfte, wie etwa solche, die sich bei einer etwa unsachgemäßen Behandlung des Bearbeitungswerkzeuges in einem rauhen Maschinenbetrieb ergeben könnten. Das Substrat kann beispielsweise eine endlose Bahn oder ein Bogen sein und während seiner Bearbeitung durch eine entsprechende maschinelle Einrichtung hindurchlaufen oder hindurchwandern.

Teileliste

1	Gestell	.Wkzg	17	zyl. Fläche	Zwi.-schicht	Zwi.-schicht	Zwi.-schicht	Lagerzapfen
1/4	Gestell	.Wkzg	18	zyl. Fläche	31/4 Zwi.-schicht	32/4 Zwi.-schicht	33/4 Zwi.-schicht
2		.Wkzg	19	zyl. Fläche	32	33	34
3		.Wkzg	20	zyl. Fläche
3/4	unterstützungswelle		21	zyl. Fläche
4	Lager		22	zyl. Fläche
4/2	Lager	.Wkzg	23	zyl. Fläche
4/3	Subst.-Bearb	.Wkzg	24	zyl. Fläche
4/4	Subst.-Bearb		25	Schicht
5	Subst.-Bearb		26	Schicht
6	Subst.-Bearb		27	Schicht
7	Mutter		28	Schicht
8	Gewinde		29	Maß
9	Subst.-Bearb		30	Zwischenschicht
10	Subst.-Bearb		30/2 Zwi.-schicht
11	Nut		30/3 Zwi.-schicht
12	Nut		30/4 Zwi.-schicht
13	Nut		31
14	Stirnfläche
15	Stirnfläche
16	Stirnfläche
16/2	Stirnfläche
16/3	zyl. Fläche
16/4	zyl. Fläche
zyl. Fläche
zyl. Fläche

Claims

Ansprüche

1. Kunststoff enthaltende Einrichtung zum Bearbeiten eines aus mindestens einer Lage bestehenden Substrates aus Papier, Folie, Kunststoff, Metall, Textilien, Gewebe od. dgl. in seiner Laufrichtung mit mindestens einem drehbaren, insbesondere im Querschnitt kreisförmigen, harte Flächen enthaltenden Substratbearbeitungswerkzeug (4), wobei das Substratbearbeitungswerkzeug {4) in mindestens einem stillstehenden Maschinenteil (1) drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die radial äußeren am Schneid- oder Bearbeitungsvorgang nicht beteiligten zylindrischen Flächen (16-19) des Substratbearbeitungswerkzeuges (4) mit hartem Werkstoff versehen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der harte Werkstoff eine dünne Beschichtung bildet.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Daß das Substratbearbeitungswerkzeug (4/2,4/3) ein sog. Schneidring ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substratbearbeitungswerkzeug (4,4/4) eine sog. Schneidbüchse ist.

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5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substratbearbeitungswerkzeug (4, 4/2, 4/3, 4/4) im wesentlichen aus Kunststoff besteht.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substratbearbeitungswerkzeug (4, 4/2, 4/3, 4/4) mit in seinen Umfang eingearbeiteten Nuten (9-11) versehen ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substratbearbeitungswerkzeug (4, 4/2, 4/3, 4/4) aus einer Welle (2) mit darauf befestigten Schneidringen (4/2, 4/3) oder Schneidbüchsen (4) besteht.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weitere zylindrische Flächen (20-22) mit harter äußerer Oberfläche versehen sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Flächen (16-19) etc. aus Materialien wie Chrom, Aluminiumoxyd, Titanoxyd oder gehärtetem Stahl bestehen.