DE60023067T2

DE60023067T2 - Vorrichtung zum Einstellen der Lage eines Abfallauswerfers und eines Schneidzylinders

Info

Publication number: DE60023067T2
Application number: DE60023067T
Authority: DE
Inventors: Edouard Borel
Original assignee: Bobst SA
Current assignee: Bobst Mex SA
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 2000-04-18
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2020-04-19
Also published as: ATE306372T1; US6397714B1; CA2308673C; TW450843B; AU764343B2; EP1057596A3; CH693169A5; ES2250045T3; CN1174839C; KR100374675B1; CA2308673A1; JP2000343484A; BR0002171A; EP1057596A2; KR20010066786A; EP1057596B1; JP3357339B2; CN1275472A; AU3779000A; DE60023067D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Regelung der Position zwischen einem Abfallauswerfer und einem Stanzzylinder für streifenförmiges Material einer Rotationsstanze, wobei dieser Zylinder mindestens eine radiale Nadel zum Zurückhalten der Abfallstücke umfasst, die von seiner Oberfläche radial vorsteht, wobei der Auswerfer einen geradlinigen Teil aufweist, der parallel zur Erzeugenden des Zylinders ist und von mindestens einem Spalt durchquert wird, der mit dem Weg der radialen Nadel für deren Durchgang zusammenfällt.
Wenn Kartonabfälle von einem Streifen insbesondere zur Fertigung von Faltschachteln auf Rotationsstanzen während seines Schneidens getrennt werden, ist es notwendig, diese Abfälle auf kontrollierte Art auszuwerten, damit sie keinen Stau verursachen. Hierzu umfasst einer der beiden Stanzzylinder, zwischen denen der Kartonstreifen geschnitten wird, radiale Nadeln zwischen den Schneidestegen, die sich während des Schneidevorgangs in den Abfällen versenken und sie vom Streifen trennen, indem sie sie mit dem Zylinder mitnehmen, während sich der Streifen durch Verfolgen eines horizontalen Weges von diesem Zylinder entfernt.
Diese Abfälle müssen dann während der Drehbewegung des Zylinders von diesen radialen Nadeln weggenommen werden, um diese radialen Nadeln zu befreien und es ihnen zu gestatten, sich bei ihrem nächsten Durchlauf im Schneidebereich des Kartonstreifens in weitere Abfälle zu versenken. Hierzu werden kammförmige Auswerfer an Rändern parallel zur Erzeugenden des Zylinders angeordnet, die geschnitten sind, um es ihnen zu gestatten, sich sehr nahe an den Weg der Schneidestege des Zylinders anzunähern und dabei die radialen Nadeln passieren zu lassen, die jenseits der Spitzen dieser Schneidestege vorstehen. Die Ränder dieser Auswerfer können so zwischen die Spitzen der Schneidestege und der Abfälle eindringen und sie von den radialen Nadeln wegnehmen, wenn diese sich von den Auswerfern auf die Drehbewegung des Zylinders hin aufklappen.
Ein solcher Auswerfer ist aus dem Dokument US-A-2 899 871 bekannt.
Die Ränder dieser Kämme müssen mit hoher Genauigkeit bezüglich des Zylinders angeordnet werden. Wenn man einen zu großen Abstand zwischen den Spitzen der Schneidestege und den Kammrändern lässt, besteht nämlich die Gefahr, dass der Kartonabfall zwischen dem Kamm und dem Steg hindurchtritt. Dies kann zunächst zu einer Verformung des Kamms führen und kann auch die radiale Nadel und somit einen Steg zerbrechen. Die Schäden verschlimmern sich im Allgemeinen mit fortlaufender Drehbewegung des Zylinders bis zum Halt der Maschine. Wenn im Gegensatz dazu der Abstand zu klein ist, läuft der Kamm Gefahr, mit einem Schneidesteg zu kollidieren und auch in Kettenreaktion Schäden bis hin zum Halt der Maschine herbeizuführen.
Da der Kamm jedes Mal, wenn er auf ein Abfallstück trifft, Stößen ausgesetzt ist, und aufgrund seiner sehr niedrigen Positionstoleranzen, muss er nicht nur mit sehr hoher Genauigkeit positioniert werden, sondern auch vom Vibrieren abgehalten werden, andernfalls kann es mehr oder weniger gleichzeitig bei verschiedenen Kämmen zu den oben genannten Gefahren kommen.
Um einen sicheren Betrieb eines Abfallauswerfers des oben genannten Typs zu garantieren, muss einem sehr strengen Pflichtenheft genügt werden können. Der Kamm muss mit einer Toleranz von nicht mehr als ± 0,02 mm positioniert werden. Seine Steifheit darf keine Verlagerung von mehr als > 5 μm erlauben, nicht einmal unter Stoßeinwirkung. Der Kamm darf keine Verdrehung gestatten, welches auch immer die betreffende Achse sein mag.
Um der oben genannten genauen Positionierung genügen zu können, ist es notwendig, ein Regelsystem zu haben. Nun muss bei den herkömmlichen Regelsystemen eine Gleitschiene für jede Regelachse vorhanden sein. Folglich muss das bewegliche Element auf der Gleitschiene blockiert werden, sobald es die gewünschte Position erreicht hat, was bewirkt durch das Feststellen eine Verlagerung bezüglich der gewünschten Position impliziert. Es ist also notwendig, iterativ fortzufahren, und diese mehr oder weniger aleatorische repetitive Methode weist die Gefahr auf, dass man sich schlussendlich mit einer ungefähren Genauigkeit zufrieden gibt, mit der Gefahr, die das mit sich bringt.
Die Verwendung von kreuzförmigen Gleitschienen mit Blockierung, die im Bereich der Werkzeugmaschinen wohl bekannt ist, würde zu einer als teuer erachteten Lösung im Bereich der Herstellung von Faltschachteln führen, die somit nicht wirtschaftlich zulässig ist. Schließlich ist es schwierig, Zugriff auf Regelmittel entlang der verschiedenen Achsen auf derselben Seite wie das zu regelnde Organ zu haben, was den Regelvorgang schwierig macht.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben benannten Nachteile wenigstens teilweise zu beheben.
Hierzu hat die vorliegende Erfindung zum Gegenstand eine Vorrichtung zum Regeln der Position zwischen einem Abfallauswerfer und einem Stanzzylinder für streifenförmiges Material einer Rotationsstanze, wie in Anspruch 1 festgelegt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst wenige Teile und ist kompakt und wirtschaftlich. Ihr Aufbau, bei dem zwei vorgespannte Lamellen, die die beiden Teile des Trägers miteinander verbinden, die Rolle einer Gleitschiene ohne Spiel spielen, führt zu einer Regelung, die nicht auf einen Hysterese-Effekt angewiesen ist und die eine hervorragende Auflösung hat. Diese Vorrichtung weist eine sehr gute sowohl statische als auch dynamische Steifheit in den drei Achsen auf, darin eingeschlossen diejenige, in der die Regelung stattfindet. Ihre statische und dynamische Torsionssteifheit in den drei Achsen ist hoch. Die Regelorgane der Vorrichtung sind zum Äußeren der Maschine hin gerichtet und sind leicht zugänglich. Die Regelung und die Demontage können mit Hilfe ein und desselben Schlüssels geschehen, was die verschiedenen Eingriffe an der Maschine maximal vereinfacht.
Weitere Besonderheiten und Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform dieser Vorrichtung hervor, die schematisch und beispielhaft mit der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, in der
1 ein seitlicher Aufriss von zwei Stanzzylindern mit gewollt verfälschten Proportionen mit dem Ziel der Darstellung des zu lösenden Problems ist;
2 eine vergrößerte teilweise Seitenansicht eines Stanzzylinders der 1 mit einer Ausführungsform der Auswurfvorrichtung, die Gegenstand der Erfindung ist, ist.
Die Stanzzylinder 1, 2 der 1 stellen ein Schneidemodul einer Rotationsstanze dar, die mehrere Module Seite an Seite umfassen kann. Solche Rotationsstanzen werden im Allgemeinen zum Schneiden von streifenförmigem Karton verwendet, um Faltschachteln anzufertigen.
Diese Stanzzylinder 1, 2, die in diesem Beispiel vom Typ Scherschneider sind und geläufiger als „Rotary Pressure Cut" oder RP bezeichnet werden, umfassen auf ihren jeweiligen Oberflächen ein Netzwerk von Schneidestegen 3 beziehungsweise 4, 5, 6. Diese Erfindung könnte auch im Fall von KompressionsStanzzylindern Anwendung finden, die im Allgemeinen mit dem Kurzzeichen CRC bezeichnet werden. Ein Kartonstreifen 7 wandert horizontal in Richtung des Pfeils F zwischen diesen Stanzzylindern 1, 2 und wird geschnitten, wenn sich zwei Schneidestege 3, 4 dieser zwei jeweiligen Zylinder 1, 2 in der betreffenden, in dieser 1 dargestellten Position befinden.
Die Kartonabfälle, die beim Schneiden produziert werden, müssen auf kontrollierte Weise ausgeworfen werden, um zu verhindern, dass sie Staus auslösen. Hierzu ist einer der beiden Stanzzylinder 1, 2, bevorzugt der untere 2, mit radialen Nadeln 8 ausgestattet, die vom Äußeren eines Kreises 9 radial vorstehen, der dem von den Spitzen der Schneidestege 4–6 um die Drehachse des Zylinders 2 beschriebenen Weg entspricht. Diese radialen Nadeln sind auf geeignete Weise auf der Oberfläche des Zylinders 2 an Stellen angeordnet, an denen das Schneiden des Kartonstreifens 7 Abfälle 10 produziert. So stechen sich diese radialen Nadeln während des Schneidens dieses Abfallstücks 10 in den Kartonstreifen 7, so dass das Abfallstück 10 auf einen kreisförmigen Weg um den Zylinder 2 herum in Richtung des Pfeils F₁ gebracht wird und folglich vom Kartonstreifen 7 getrennt wird, während der Kartonstreifen 7 seinen horizontalen Weg in Richtung des Pfeils F verfolgt.
Für ein gutes Funktionieren der Schneidemaschine ist es offensichtlich notwendig, dass das Abfallstück 10 von der radialen Nadel 8 losgelöst wird, damit diese bei jeder Umdrehung des Stanzzylinders 2 ein Abfallstück entfernen kann. Dieses Entfernen des Abfallstücks 10 zu seinem kontrollierten Auswurf geschieht mit Hilfe eines kammförmigen Auswerfers, der zwischen dem Steg 6 und dem Abfallstück 10 eindringen können muss.
Ein solcher Kamm 11 wird in 2 dargestellt, in der man einen Abschnitt des unteren Stanzzylinders 2 und eine radiale Nadel 8 findet, auf der ein Abfallstück 10 steckt. Der Kamm 11 umfasst einen Spalt 11a, der orthogonal zu seinem Vorderrand 11b ausgerichtet ist, der parallel zur Erzeugenden des Zylinders 2 ist. Dieser Spalt 11a ist auf dem kreisförmigen Weg angeordnet, der von der radialen Nadel 8 um die Drehachse des Stanzzylinders 2 beschrieben wird, um den Durchgang der radialen Nadel 8 zu gestatten, so dass der Vorderrand 11b des Kamms 11 sich sehr nahe an den Weg 9 der Spitze der Schneidestege 4–6 annähern kann, was es ihm gestattet, zwischen diesem Weg 9 und dem Abfallstück 10 einzugreifen.
Dieser Kamm 11 wird mit Feststellschrauben 13 auf einem Träger 12 positioniert und befestigt. Dieser Träger 12 ist selbst am Rahmen (nicht dargestellt) der Schneidemaschine befestigt mittels einer Führungsschiene oder eines Führungsquerträgers 14, die oder der mit einem auf dem Träger 12 angeordneten Stützflügel 15 in Eingriff ist, was es gestattet, diesen Träger 12 mit einer Schraube 16 auf dem Querträger 14 zu befestigen. Indem der Träger 12 entlang des Führungsquerträgers 14 verschoben wird, kann erreicht werden, dass der Spalt 11a des Kamms 11 mit dem kreisförmigen Weg der radialen Nadel 8 zusammenfällt.
Der Träger 12 umfasst zwei Teile, der eine 12a ist einstückig mit dem Stützflügel 15, der andere 12b ist einstückig mit dem Kamm 11. Diese beiden Teile sind durch zwei parallele Biegelamellen 12c miteinander verbunden. Die jeweiligen Ebenen dieser Biegelamellen 12c sind im Wesentlichen zu zwei zum Stanzzylinder 2 konzentrischen Kreisen tangential, so dass sich der Teil 12b in Richtung des Doppelpfeils F₂ innerhalb der Grenzen der elastischen Deformation der Lamellen 12c bewegen kann. Folglich stellen die parallelen Lamellen 12c auf eine Weise ein verformbares Parallelogramm dar, das es ihnen hauptsächlich gestattet, eine Führungsrolle zu haben und eine Verschiebung des Kamms 11 entlang eines zum Rand 11b dieses Kamms 11 orthogonalen Wegs festzulegen, welcher den Zylinder so schneidet, dass der Abstand zwischen dem Rand 11b des Kamms 11 und dem Zylinder 2 geändert werden kann. Außerdem spielen diese Lamellen 12c die Rolle eines Rückholorgans innerhalb der Grenzen ihrer elastischen Verformung, deren Rolle im Folgenden erläutert wird.
Der Teil 12b des Trägers 12 weist ein Außengewinde 17 auf, dessen Achse zu den Ebenen der elastischen Lamellen 12c orthogonal ist. Eine innen- und außengewindete Hülse 18, die an einem Ende mit einem Kragen 18a endet, wird in eine Öffnung des feststehenden Teils 12a des Trägers 12 eingeführt, welche koaxial zum Außengewinde 17 angeordnet ist. Diese Hülse 18 wird von ihrem Kragen 18a gehalten und steht in einen Raum 19 vor, der zwischen dem feststehenden Teil 12a und dem beweglichen Teil 12b des Trägers 12 angeordnet ist. Eine Mutter 20 ist auf dem außengewindeten Teil dieser Hülse 18 aufgebracht, um sie an dem feststehenden Teil 12a zu befestigen.
Das Innengewinde der Hülse 18 und das 17 des beweglichen Teils 12b haben verschiedene jeweilige Ganghöhen. Im beschriebenen Beispiel ist die Ganghöhe des Innengewindes 17 größer als die der Hülse 18. Eine Regelschraube 21 weist zwei aufeinanderfolgende gewundene Stümpfe auf, einen Endstumpf 21a, der mit dem Innengewinde 17 des beweglichen Teils 12b in Eingriff steht, und einen Stumpf 21b, der mit dem Innengewinde der Hülse 18 in Eingriff steht. Da die Ganghöhe des Innengewindes 17 größer als die der Hülse 18 ist, zieht die Regelschraube 21 den beweglichen Teil 12b an den feststehenden Teil 12a des Trägers 12, wenn man sie einschraubt, indem sie die Lamellen 12c biegt und so den Rand 11b des Kamms 11 vom Weg 9 der Kanten der Schneidestege 4–6 auf Abstand bringt.
Indem es so eingerichtet wird, dass die Biegelamellen 12c immer von einer gleichen Seite ihrer neutralen Position zum Einsatz gebracht werden, stellt sich das Problem des Nachstellens zwischen den Gewindegängen der Außengewinde und denen der Innengewinde nicht, da die Lamellen ständig eine Vorspannung auf sie ausüben, die immer in die selbe Richtung geht.
Die durch die Stöße ausgeübte Kraft, die beim Aufeinandertreffen eines Kamms 11 und eines Abfallstücks 10 erzeugt werden, hat keinen Einfluss auf das Regelsystem. Tatsächlich geht der Hauptteil dieser Kraft in eine Richtung, die im Wesentlichen parallel zu den Lamellen 12c ist, und hat keinen besonderen Einfluss, der in der Lage ist, durch Nachstellen zwischen den Außen- und Innengewinden des Regelsystems 17, 18, 19 Mikrobewegungen hervorzurufen.
Beispielhaft erzeugt der Ganghöhenunterschied zwischen den Außengewinden 21a, 21b der Regelschraube 21 eine Verschiebung von 0,25 mm zwischen dem beweglichen Teil 12b und dem feststehenden Teil 12a durch Umdrehung der Regelschraube 21, was 0,7 μm für eine Drehung von 1° entspricht. Es ist leicht, die Größe der Lamellen 12c festzulegen, um einen Regelkurs der Größenordnung 0,5 mm ohne plastische Deformation zu erhalten. In einer Ausführungsform der Regelvorrichtung, die Gegenstand der Erfindung ist, haben die Lamellen 12c eine Dicke von 5 mm, eine Länge von 28 mm und eine Breite von 42 mm, was der Breite des Trägers 12 entspricht. Es ist interessant festzustellen, dass die Länge der parallelen Lamellen 12c im Wesentlichen gleich ihrer Breite ist, was ihnen eine ausgezeichnete Torsionswiderstandsfähigkeit verleiht.
Natürlich können verschiedene Träger 12 entlang des Querträgers 14 in Abhängigkeit von den jeweiligen Positionen und der Anzahl der bei jeder Umdrehung des Stanzzylinders 2 zu entfernenden Abfallstücke positioniert werden, wobei jeder dieser Träger 12 einen Kamm 11 trägt, dessen Spalt 11 mit einem kreisförmigen Weg einer radialen Nadel 8 zusammenfällt.
Ein Blech 22, das sich über die gesamte Länge der Stanzzylinder 1, 2 erstreckt, bedeckt die Gesamtheit der Träger 12. Es befindet sich in der Verlängerung der Oberseite des Kamms 11. Es gestattet den Schutz der Regelsysteme, vereinfacht dabei den Abtransport der Abfälle 10 und vermeidet, dass sie zum Beispiel am Spalt 19 hängenbleiben.
Die Regelung der Position des Kamms 11 in seinen beiden Verschiebungsachsen geschieht mit Hilfe von zwei Schrauben 16, 21, die auf einer gleichen Seite des Trägers 12 zugänglich sind, die parallel zum Zylinder 2 ausgerichtet ist und somit leicht zugänglich ist. Ein gleicher Schlüssel gestattet das Ausführen dieser Regelungen, sowie auch das Entfernen des Trägers 12 oder aber das Ersetzen des Kamms 11.

Claims

Vorrichtung zur Regelung der Position zwischen einem Abfallauswerfer (11) und einem Stanzzylinder (2) für streifenförmiges Material (7) einer Rotationsstanze, wobei dieser Zylinder (2) mindestens eine radiale Nadel (8) zum Zurückhalten von Abfallstücken (10) umfasst, die von seiner Oberfläche radial absteht, wobei der Auswerter (11) einen geradlinigen Teil (11b) aufweist, der zur Erzeugenden des Zylinders (2) parallel ist und von mindestens einem Spalt (11a) durchquert wird, der mit dem Weg der radialen Nadel (8) für deren Durchgang zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Träger (12) umfasst, der einen ersten Teil (12a) aufweist, der mit dem Rahmen der Rotationsstanze einstückig ist, einen zweiten Teil (12b), der mit dem Auswerfer (11) einstückig ist und mit dem ersten Teil (12a) durch Führungsmittel (12c) verbunden ist, die einen Querweg zum Rand (11b) des Auswerfers (11) festlegen und den Zylinder (2) schneiden, Regelmittel (17, 18, 21) zum Verschieben des zweiten Teils (12b) entlang des Querwegs und elastische Mittel (12c), um eine Vorspannung des zweiten Teils (12b) auf die Regelmittel (17, 18, 21) auszuüben.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Führungsmittel und die elastischen Mittel in Form von zwei parallelen, elastischen Lamellen (12c) darstellen, die miteinander die zwei Teile (12a, 12b) des Trägers (12) verbinden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelmittel (17, 18, 21) eine Schraube (21) umfassen, deren Schaft zwei Außengewinde mit unterschiedlichen Ganghöhen (21a, 21b) aufweist, die jeweils mit zwei Innengewinden (18, 17) mit zum Weg (F₂) parallelen Achsen in Eingriff stehen, und die mit dem ersten (12a) beziehungsweise mit dem zweiten (12b) Teil einstückig sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde, das mit dem ersten Teil einstückig ist, in einer Hülse (18) angeordnet ist, deren eines Ende einen Stützkragen (18a) aufweist, während diese Hülse (18) vom ersten Teil (12a) in einen Raum (19) vorsteht, der den ersten (12a) und den zweiten (12b) Teil trennt und ein Gewinde hat, um das Festspannen dieser Hülse (18) mit Hilfe einer Mutter (20) zu gestatten.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck der Vorspannung in eine Richtung ausgeübt wird, die einen Winkel von annähernd 90° mit der auf den zweiten Teil (12b) übertragenen Kraft bildet, welche aus dem Auftreffen der Abfallstücke (10) auf den Auswerfer (11) resultiert.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (12a) des Trägers (12) mit dem Rahmen der Rotationsstanze durch einen Stützflügel (15) verbunden ist, der mit einem Querträger (14) in Eingriff steht, der zur Drehachse des Zylinders (2) parallel ist, wobei Blockiermittel (16) zum Befestigen des Trägers (12) entlang des Querträgers (14) dienen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelmittel (21) und die Blockiermittel (16) auf Außenseiten des Trägers (12) zugänglich sind, die in Ebenen gelegen sind, die parallel zur Drehachse des Zylinders (2) sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Träger (12) mit dem Querträger (14) in Eingriff stehen, wobei jeder von ihnen einem Auswerfer (11) zugeordnet ist.