DE3604701A1

DE3604701A1 - Werkzeugpositioniereinrichtung

Info

Publication number: DE3604701A1
Application number: DE19863604701
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Kyoto Sawada; Masateru Nishinomiya Hyogo Tokuno
Original assignee: Rengo Co Ltd
Current assignee: Rengo Co Ltd
Priority date: 1985-02-14
Filing date: 1986-02-14
Publication date: 1986-09-18
Also published as: FR2577463A1; JPS61188136A; IT8619403A0; GB2172536B; GB2172536A; IT1188375B; NL192252C; JPH0116664B2; NL8600384A; US4684360A; IT8619403A1; GB8603722D0; NL192252B; FR2577463B1; CH666446A5

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Positionierung von Werkzeugen zum Längsschneiden oder Rillen eines Bahnmaterials wie Wellpappe oder dergleichen.

In einer Wellpappenmaschine zur Herstellung von Wellpappe oder dergleichen ist eine Mehrzahl von Schneidmessern in Richtung der Breite der Wellpappenbahn zum Schneiden in einer gewünschten Breite angeordnet, und eine Mehrzahl von Rillwerkzeugen ist unterhalb der Schneidmesser in der Querrichtung der Bahn angeordnet, um eine erforderliche Anzahl von Rillen in der Wellpappe zu erzeugen. Beide, die Schneidmesser und die

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Rillwerkzeuge sind so unterstützt, daß sie transversal beweglich sind, da ihre Position in der Breitenrichtung der Bahn entsprechend der Breite der Wellpappe eingestellt werden muß. Die Position jedes Werkzeugs kann mittels einer Werkzeugpositioniereinrichtung getrennt eingestellt werden.

V\/ Eine bekannte Einrichtung zum Positionieren von Schneidmessern und Rillwerkzeugen (im folgenden bezeichnet als "Werkzeuge") ist in der japanischen Patentveröffentlichung 57-34091 der Anmelderin beschrieben. Diese bekannte Einrichtung beinhaltet ein Wellenpaar, eine Mehrzahl von Werkzeughaltern, die axial beweglich auf den Wellen befestigt sind und je mit einer Nut am Außenumfang ausgestaltet sind, und Verschiebegliedern, die so ausgestaltet sind, daß sie in bzw. außer Eingriff mit der Nut in den Werkzeughaltern gebracht werden können und entlang der Wellen beweglich sind, um die Werkzeughalter und damit die Werkzeuge entlang der Welle zu bewegen.

Diese bekannte Werkzeugpositioniereinrichturig benötigt Vorrichtungen zur Bewegung der Verschiebeglieder getrennt entlang der Wellen und Vorrichtungen zur Bewegung aller Verschiebeglieder in und aus dem Eingriff in die Nuten in den entsprechenden Werkzeughaltern. Das macht

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diese Vorrichtung sehr kompliziert und voluminös. Zweitens, da die Verschiebeglieder in einer Stellung angeordnet sind, in der sie die Zuführung der Bahn nicht behindern, müssen die Werkzeuge zur Einstellung der Position zu den Verschiebegliedern bewegt werden. Das kompliziert den Aufbau zur Unterstützung der Wellen, auf denen die Werkzeuge befestigt sind. Des weiteren sind Einrichtungen zum Bewegen der Wellen, die die Werkzeuge tragen, zusätzlich erforderlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Werkzeugpositioniereinrichtung zu schaffen, die einfacher in der Konstruktion ist und die oben genannten Nachteile vermeidet.

Die Lösung erfolgt durch eine Werkzeugpositioniereinrichtung zur Positionierung einer Mehrzahl von Werkzeugen zum Bearbeiten einer laufenden Papierbahn, mit zwei übereinander parallel zueinander und senkrecht zur Laufrichtung der Papierbahn angeordneten Wellen; einer Mehrzahl von Werkzeugköpfen, die auf den einzelnen Wellen befestigt sind, so daß sie axial darauf beweglich sind und sich mit der Welle drehen; Werkzeugköpfe, die so ausgebildet sind, daß sie eines der Werkzeuge tragen können; einer Mehrzahl von Unterstützungselementen zur Unterstützung der Werkzeugköpfe, die auf einer der Wellen befestigt

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sind, so daß sich die Werkzeugköpfe mit der entsprechenden Welle drehen können; einer Mehrzahl von Positionierelementen zur Unterstützung der Werkzeugköpfe, die auf der anderen Welle befestigt sind, so daß die Werkzeugköpfe zusammen mit der anderen Welle rotieren können; einer Verschiebeeinrichtung zur unabhängigen Bewegung der Positionierelemente entlang der Wellen; und einer Mehrzahl von Kopplungseinrichtungen, wobei jedes zur Kopplung eines gegenüberliegenden Paares, gebildet aus einem Unterstützungselement und einem Positionierelement dient, so daß das gegenüberliegende Pa.ar zusammen mittels der Verschiebeeinrichtung entlang der Welle verschoben wird.

Bei der Werkzeugpositioniereinrichtung rotiert ein Wellenpaar mit den darauf befestigten Werkzeugköpfen, von denen jeder ein Werkzeug trägt, so daß die Werkzeuge die Bahn, die zwischen ihnen geführt wird, wie notwendig bearbeiten. Beim Einsatz der Verschiebeeinrichtung wird das Unterstützungselement zusammen mit dem Positionierelement axial entlang der Wellen bewegt, wobei sich die Wellen nicht drehen und das Unterstützungselement mit dem Positionierelement gekoppelt ist. Da sie jedes einenWerkzeugkopf und damit ein Werkzeug tragen, kann ein Werkzeugpaar gleichzeitig in eine gewünschte Position gebracht werden .

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Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden
mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine vertikale, teilweise geschnittene Darstellung eines Teils einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie
H-II in Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine partielle Rückansicht eines Teils derselben;

Fig. 4 zeigt eine vertikale Teilfrontansicht eines Abschnitts einer zweiten AusfUhrungsform;

Fig. 5 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie
V-V in Fig. 4;

Fig. 6 zeigt eine vertikale Teilseitenansicht einer
dritten Ausführungsform;

Fig. 7 zeigt eine vertikale Teilfrontdarstellung derselben;

Fig. 8 zeigt eine vertikale Teildarstellung eines weiteren Beispiels der Verschiebeeinrichtung, die in der vor-

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liegenden Erfindung verwendet wird.

Im folgenden wird auf die Figuren 1-3 Bezug genommen. Ein Wellenpaar 2, 2', das übereinander parallel zueinander angeordnet ist, ist in Form von Nutenwellen ausgebildet und wird an beiden Enden von dem Seitengestell 1 unterstützt. Eine Mehrzahl von röhrenförmigen Werkzeugköpfen 3, 3' sind auf den jeweiligen Wellen 2, 2' befestigt. Jeder Werkzeugkopf 3, 3' ist versehen mit einer Passung 4 an seiner Innenseite, so daß er axial beweglich und nicht drehbar bezüglich der Wellen 2, 2' ist. Jeder Werkzeugkopf 3,3' ist an seinem einen Ende in Form eines Flansches 5 ausgestaltet, um ein ringförmiges Werkzeug 6 an der Seite des Flansches 5 aufzunehmen.

Jeder Werkzeugkonf 3, der auf der oberen Welle 2 befestigt ist, wird gelagert in einer Bohrung 8, die sich in dem Unterstützungselement 7 befindet. Ein Lager 9 in der Bohrung 8 verhindert die Übertragung der Drehbewegung des Werkzeugkopfes 3 auf das Unterstützungselement 7. Jeder Werkzeugkopf 3·, der auf der unteren Welle 2' befestigt ist, steht in Eingriff mit einer Bohrung 11 im Positionierelement 10. Ein Lager 9 in der Bohrung 11 verhindert die Übertragung der Drehung des Werkzeugkopfes 3' auf das Positionierelement 10.

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Das UnterstUtzungselement 7 und das Positionierelement sind entlang der Wellen 3, 3¹ beweglich mittels einer entsprechenden Führungseinheit 20,und sie sind nicht drehbar. Die obere Führungseinheit 20 ist über der oberen Welle 2 und die untere Führungseinheit 20 ist unter der unteren Welle 2' angeordnet. Jede Führungseinheit beinhaltet einen Gleitträger 21, der parallel zu den Wellen 2 (oder 2¹) angeordnet ist, und ein Paar Gleitschienen (Fig. 2), die an der Unterseite des oberen Gleitträgers 21 angebracht sind (oder an der Oberseite des unteren Gleitträgers 21). Lineare Passungen 24 sind an der Oberseite der Unterstützungselemente 7 (oder der Unterseite des Positionierelementes 10) angeordnet, so daß sie sich in Kanalnuten 23, die in jeder Gleitschiene 22 ausgebildet sind, bewegen.

Die Positionierelemente 10 werden durch eine Verschiebeeinrichtung 30 entlang der unteren Welle 2¹ bewegt. Die in den Fig. 1-3 gezeigte Verschiebeeinrichtung 30 beinhaltet eine Gewindespirdel 31, die unter der unteren Welle 2' parallel zu ihr angeordnet ist, eine Spindelmutter 32, die drehbar an dem Positionierelement 10 befestigt ist und über ein Gewinde mit der Gewindespindel 31 in Eingriff steht, einen Antriebsmotor 33, der auf dem Positionierelement 10 befestigt ist zum Antrieb der Spindelmutter 32, mit Getriebe versehenen Riemenschei-

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ben 34, die an der Spindelmutter 32 und an der Motorwelle 33 befestigt sind, und ein endloser Transmissionsriemen 35, der um die Riemenscheiben 34 gelegt ist (Fig. 2)

Das Positionierelement 10 und das gegenüberliegende Unterstützungselement 7 sind mit einer Kopplungseinheit 40 gekoppelt, wenn eine Einstellung der Position der Werkzeuge vorgenommen wird. Nach dem Einstellen der Position werden sie in der eingestellten Position durch ihre entsprechende Halteeinheit 50 gehalten.

Die Kopplungseinheit 40 beinhaltet ein Führungsrohr 41, das an der einen Seite des Positionierelementes 10 befestigt ist, einen Kopplungsstab 42, der gleitfähig in dem Führungsrohr 41 geführt wird, einen Zylinder 43 mit einer Kolbenstange 44, der mit dem Kopplungsstab 42 gekoppelt ist. Die Spitze des Kopplungsstabes 42 ist so ausgebildet, daß sie mit einer Bohrung 46 in dem Vorsprung 45 des Unterstützungselementes 7 direkt oberhalb des Kopplungsstabes 42 in Eingriff bringbar ist.

Die Halteeinrichtung 50 ist von dem im folgenden beschriebenen Aufbau. Die Halteeinrichtung 50 für das Unterstützungselement 7 ist vom selben Aufbau wie die Halteeinrichtung 50 für das Positionierelement 10. Aufgrund dessen wird nur die letztere beschrieben. Für beide Halteeinrichtungen werden gleiche Bezugszeichen

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für gleiche Teile benutzt.

Die Halteeinrichtung 50 beinhaltet ein am Gleitträger 21 und eine im Lager 51 drehbar gelagerte Steuerwelle 52, die parallel zu den Gleitschienen 22 ist, so daß eine Mehrzahl von Positionierelementen 10 durch eine einzige Halteeinrichtung 50 gleichzeitig gehalten werden kann. Die Steuerwelle 52 ist im äußeren Bereich mit einem halbkreisförmigen anpressenden Teil 53 und einem flachen nicht anpressenden Teil 54 ausgebildet.

Bei einer Drehung der Steuerwelle 52 kommt der anpressende Teil 53 in Kontakt mit dem Positionierelement 10 in der Mitte der Unterseite und drückt es zwangsweise nach oben. Dies eliminiert jedes Spiel zwischen den linearen Lagern 24 und den Gleitschienen 22, so daß das Element in der Position gehalten wird.

Die Halteeinrichtung kann auch einen anderen Aufbau haben. Anstatt der Steuerwelle 52 kann auch ein aufpumpbarer elastischer Schlauch verwendet werden, der mit Hilfe von Druckluft aufgepumpt wird ,um gegen das Positionierelement 10 zu drücken. Ein weiteres Beispiel einer Halteeinrichtung wird mit Bezug auf die Figuren 6 und 7 später beschrieben werden.

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Die in den Fig. 1-3 beschriebene Werkzeugpositioniereinrichtung ist von dem oben beschriebenen Aufbau und ist gestaltet zum Einstellen der Position der Werkzeuge 6 und der Fixierung in ihrer Position. Ein Bahnmaterial, das zwischen Paare von Werkzeugen 6 geführt wird, wird bearbeitet, indem die Werkzeuge gegenläufig rotieren.

Beim Einsatz der Einrichtung wird von der Halteeinrichtung 50 zuerst das Unterstützungselement 7 und das Positionierelement 10 freigegeben, und die Spitze des Kopplungsstabes 42 der Kopplungseinrichtung 40 wird in die Bohrung des Vorsprungs45 des Unterstützungselementes 7 gebracht. Jetzt ist das Positionierelement 10 mit dem Unterstützungselement 7 gekoppelt. In diesem Zustand wird der Motor 33 gestartet. Da die Gewindespindel 31 feststehend ist.rotiert die Spindelmutter 32 um die Gewindespindel und bewegt sich in axialer Richtung. Entsprechend bewegt sich das Positionierelement 10 und das daran gekoppelte Unterstützungselement 7 entlang der Welle 2 bzw. 2¹.

Das die Werkzeugköpfe 3, 3¹ tragende Unterstützungselement 7 und das Positionierelement 10 bewegen sich entlang der Wellen 2 bzw. 2', so daß die axiale Position der Werkzeuge 6, die auf den Werkzeugköpfen 3, 3' befestigt sind, eingestellt wird.

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Nachdem die axiale Position der Werkzeuge eingestellt wurde, bewegt der Zylinder 43 der Kopplungseinrichtung den Kopplungsstab 42 aus der Bohrung 46,und der Kopplungsstab 42 wird zurückgezogen, damit er die Zuführung des Bahnmaterials nicht behindert. Die Halteeinrichtung 50 wird dann so betrieben, daß das Unterstützungselement und das Positionierelement 10 in der eingestellten Position gehalten wird. In diesem Zustand werden die Wellen bzw. 2* in gegenläufige Rotation versetzt, um das Bahnmaterial mit den Werkzeugen 6, die sich mit den Wellen 2,2' drehen, zu bearbeiten.

Obwohl in dieser Ausführungsform die Halteeinrichtung zur Fixierung der eingestellten Position der Werkzeuge vorgesehen ist, kann sie weggelassen werden.

Obwohl in der Ausführungsform nach Fig. 1-3 die Verschiebeeinrichtung 30 eine Gewindespindel 31, die darauf befestigte Spindelmutter 32 und de_n Motor 33 zum Antrieb der Spindelmutter 32 beinhaltet, kann auch ein anderer Aufbau gewählt werden. Wie z.B. in Fig. 4 und gezeigt, kann eine Zahnstange 36 auf dem Gleitträger parallel zu den Gleitschienen 22 angebracht werden; ein Zahnrad 37 steht mit der Zahnstange 36 im Eingriff und kann durch den Motor 33 angetrieben werden.

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Wie in Fig. 8 gezeigt, kann eine Kupplung 60 zum Verbinden und Lösen des Positionierelementes 10 mit der Spindelmutter 32 eingesetzt werden. Wenn die Kupplung eingekuppelt ist, ist das Positionierelement 10 mit der Spindelmutter 32 gekoppelt, so daß es entlang der Gewindespindel 31 bewegt wird, wenn die Gewindespindel,die mit der Spindelmutter 32 in Eingriff steht, von einem Motor angetrieben wird (in dieser Ausführungsform ist die Gewindespindel nicht fest, sondern sie kann rotieren). Wenn die Werkzeuge in ihre richtige Position bewegt worden sind und die Kupplung ausgekuppelt ist, wird die Drehung der Spindelmutter 32 nicht zu dem Positionierelement 10 übertragen. Auf diese Weise werden die Werkzeuge in der eingestellten Position gehalten.

Die Kupplung 60 kann auch von einem anderen Typ sein. In der Ausführungsform, die in Fig. 8 dargestellt ist, ist eine ringförmige elastische Scheibe 62 auf einem ringförmigen Absatz 61 des Außenumfangs der Spindelmutter 32 befestigt. Ein magnetischer Körper 63 ist an einer Seite der elastischen Scheibe 62 befestigt. Auf der anderen Seite ist eine Erregungsspule 64 an dem Positionierelement 10 gegenüber dem magnetischen Körper 63 befestigt.

Die Wellen 2, 2' müssen keine Keilwellen sein, sondern sie können auch einen quadratischen Querschnitt haben, wie

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in der Ausführungsform, die in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, oder sie können runden Querschnitt haben, wie in der Ausführungsform in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist.

In der Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 sind die Wellen 2, 2¹ in ihrem äußeren Bereich mit Leitnuten 12 in regelmäßigen Abständen versehen, die parallel zu der Achse der Wellen 2, 2¹ sind. Eine sich axial erstreckende Gleitschiene 13 ist im unteren Teil jeder Gleitnut angebracht. An der inneren Wandung jedes Werkzeugkopfes 3 (oder 3') sind lineare Kugellager 14 angebracht, so daß ihre Kugeln auf der Seitenfläche der Gleitschiene 13 rollen, so daß die Werkzeugköpfe 3, 3¹ sich axial entlang der Wellen 2, 2' bewegen können.

Ein weiteres Beispiel für eine Halteeinrichtung 50 wird im folgenden beschrieben.

In der äußeren Wandung der Welle 2, 2¹ wird eine Mehrzahl von Nuten 15 ausgebildet, die je zwischen einem Paar angrenzender Leitnuten 12 angeordnet sind. In jeder Nut 15 ist ein aufblasbarer Schlauch 16 und ein Schuh 17 in Form eines Streifens enthalten, wobei sich der letztere auf dem ersteren befindet. Ein Herausrutschen des Schuhs 17 aus der Nut 15 wird durch Vorsprünge 18, die an jeder Seite der Öffnung der Nut 15 angebracht sind, verhindert.

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Wenn dem elastischen Schlauch 16 Luft zugeführt wird, um ihn aufzublasen, wird der Schuh 17 radial nach außen gegen die innere Wandung des Werkzeugkopfes 3 (3¹) gepreßt. Auf diese Weise werden die Werkzeuge in ihren eingestellten Positionen gehalten.

In der Ausführungsform nach Fig. 6 und 7 ist nur für das Unterstützungselement 7 eine Führungseinrichtung vorgesehen.

Obwohl bei der in den Fig. 1-3 gezeigten Ausführungsform jedes Unterstützungselement 7 entlang der oberen Welle 2 beweglich ist und jedes Positionierelement 10 entlang der unteren Welle 2V gleitfähig ist, kann das Unterstützungselement 7 mit der unteren Welle 2¹ und das Positionierelement 10 mit der oberen Welle 2 verbunden sein, wie in Fig. 6 und 7 dargestellt ist.

Ebenso kann der Zylinder 43 der Kopplungseinheit 40 auf dem Unterstützungselement 7 befestigt sein, und der Vorsprung 45 mit der Bohrung 46 kann an dem Positionierelement 10 ausgeführt sein.

Obwohl in jeder Ausführungsform die Führungseinrichtung

20 vorzugsweise vorgesehen sein sollte, um eine ruckfreie

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Bewegung des Unterstützungselementes und des Positionierelementes in axialer Richtung sicherzustellen, kann sie auch weggelassen werden.

In den Ausführungsformen nach Fig. 4-7 arbeitet die Kopplungseinheit 40 auf dieselbe Weise wie in der Ausführungsform nach Fig. 1-3.

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Claims

Werkzeugpositioniereinrichtung Patentansprüche

1. Werkzeugpositioniereinrichtung zum Positionieren einer Mehrzahl von Werkzeugen zur Bearbeitung einer laufenden Papierbahn, gekennzeichnet durch zwei übereinander und rechtwinklig zur Fortbewegungsrichtung der Bahn angeordnete Wellen; eine Anzahl von an den Wellen befestigten Werkzeugköpfen, die darauf axial beweglich sind und sich mit der Welle drehen und von denen jeder ein Werkzeug aufnehmen kann; eine Mehrzahl von Stützelementen zur Unterstützung der auf einer der Wellen befestigten Werkzeugköpfe derart, daß sich die Werkzeugköpfe mit den entsprechenden Wellen drehen können;

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eine Mehrzahl von Positionierelementen zur Unterstützung der auf der anderen Welle befestigten Werkzeugköpfe derart, daß sich die Werkzeugköpfe zusammen mit der anderen Welle drehen können;

eine Verschiebeeinrichtung zur unabhängigen Verschiebung der Positionierelemente entlang der Welle; und eine Anzahl von Kopplungselementen, jedes zum Zusammenkoppeln eines aus einem Unterstützungselement und einem ihm gegenüberliegenden Positionierelement gebildeten Paares derart, daß dieses Paar mittels der Verschiebeeinrichtung gemeinsam entlang der Wellen bewegt wird.

2. Werkzeugpositioniereinrichtucig nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Halteeinrichtung zur Fixierung der eingestellten Position der Positionierelemente und der Unterstützungselemente.

3. Werkzeugpositioniereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Paar von Führungseinrichtungen zur Führung der Unterstützungselemente und der Positionierelemente zur ruckfreien Bewegung in axialer Richtung.

4. Werkzeugpositioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede Kopplungseinrichtung beinhaltet ein entweder an dem Positionier-

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oder dem Unterstützungselement befestigtes Führungsrohr, einen Kopplungsstab, der gleitfähig in diesem Führungsrohr gelagert ist und einem Zylinder mit einer Kolbenstange, die mit dem Kopplungsstab gekoppelt ist, wobei der Kopplungsstab so ausgeführt ist, daß er mit dem Unterstützungselement bzw. dem Positionierelement in Eingriff bringbar ist.

5. Werkzeugpositioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verschiebeeinrichtung beinhaltet eine parallel zu den Wellen angeordnete feststehende Gewindespindel, je eine Spindelmutter, die drehbar an jedem Positionierelement gelagert ist und mit der Gewindespindel im Gewindeeingriff steht, und einem Antriebsmotor zum Antrieb der Spindelmutter. \

6. Werkzeugpositioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t , daß die Verschiebeeinrichtung beinhaltet eine drehbare Gewindespindel, die parallel zu den Wellen angeordnet ist, je eine Spindelmutter, befestigt auf den Positionierelementen, einen Antriebsmotor zum Antrieb der drehbaren Gewindespindel und eine Kupplungseinrichtung zum Verbinden und Lösen der Scheibe von den Positionierelementen.

7. Werkzeugpositioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Wellen als Keilwellen ausgebildet sind.

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8. Werkzeugpositioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch geke nnzeichnet, daß die Wellen in Form von quadratischen Stäben ausgebildet sind.

9. Werkzeugpositioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Wellen in Form von runden Stäben ausgebildet sind.

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