DE60112163T2 - Maschine zur Bogenbearbeitung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bogenverarbeitungsmaschine, arbeitend in Zyklen, während welchen ein beweglicher Maschinenteil einen zyklischen Luftüberdruck in einem verkleideten Teil der besagten Maschine produziert.
• In zahlreichen Maschinen der eingangs beschriebenen Art sind eine Reihe von Über- und Unterdrücken in der Grössenordnung von einigen Millibar bis zu einigen Zehntel Millibar die Folge von der Bewegung eines Teils oder von einem Satz von beweglichen Teilen, welche zyklisch, teilweise oder ganz, in einen Teil der durch eine Verkleidung geschützten Maschine eindringen und wieder rauskommen.
• Im allgemeinen soll eine Verkleidung als Schutz dienen und bildet kein vollständig dichtes Gehäuse: Maschinenverkleidungen weisen gewöhnlich eine gewisse Anzahl von Öffnungen, Schlitze für Bedienungsstangen oder -hebel, Kabel, Antriebswellen und dergleichen auf.
• Der Betrieb der beweglichen Teile erfordert im allgemeinen eine Schmierung mit Fett oder Öl. Während des Normalbetriebs dieser Teile, wird eine geringe aber nicht unwesentliche Menge von diesem Fett oder Öl bei Kontakt mit den bewegten Teilen in die umgebende Atmosphäre in Form von Tropfen oder Tröpfchen gesprüht oder verdunstet. Einige Komponente des oder der Schmierungsmittel(s) können selektiv verdunsten.
• Infolge der Bewegung der Luft und des durch die Bewegung der beweglichen Teile verursachten Überdrucks, kann Luft in den bzw. aus dem verkleideten Teil ein- bzw. austreten. Die austretende Luft führt Tropfen oder Tröpfchen oder verdunstete Komponente des Schmierungsmittels mit sich. Diese Tropfen oder Dämpfe erzeugen in der Werkstatt wo die Maschine arbeitet einen Geruch, der die Maschinenführer belästigen kann. Es ist daher wünschenswert Mittel zu finden, um zu verhindern, dass sich solche Produkte in der Werkstattatmosphäre verbreiten.
• Im speziellen Fall von automatischen Stanzpressen von Papier- oder Kartonverpackungen können ausserdem während dem Stanzen Tröpfchen oder Öldämpfe von den Papier- oder Kartonbogen absorbiert werden. Es besteht also die Gefahr, dass die gestanzten Zuschnitte zur Bildung von Faltschachteln, infolge des Stanzens, Spuren von Maschinenöl oder -fett oder sogar unerwünschte Gerüche aufweisen, so dass sie, insbesondere für Nahrungsmittel oder im pharmazeutischen Sektor als unbrauchbar qualifiziert werden.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Mittel vorzuschlagen, um die Öldünste, welche vom Betrieb von Maschinen dieser Art herrühren, zu reduzieren oder sogar beseitigen.
• Dieses Ziel wird in einer Maschine der eingangs beschriebenen Art erreicht, indem in der Verkleidung des verkleideten Teils, wo die zyklische Druckschwankung produziert wird, eine Öffnung eingerichtet ist, auf deren Umfang eine Membrane befestigt ist, wobei das Material, aus welchem die besagte Membrane besteht, unter den elastischen, im wesentlichen undurchlässigen und gegen die Schmierungsmittel des besagten Maschinenteils beständigen Materialien ausgewählt wird, so dass sich die Membrane als Folge des momentanen internen Überdrucks füllt und dem Volumen des verkleideten Teils ein zusätzliches Volumen hinzufügt, welches momentan von mindestens einem Teil der Luft besetzt wird, die in Ermangelung dieser Vorrichtung in die Atmosphäre entweichen würde.
• Entsprechend der Erfindung ist das Material, aus welchem die Membrane besteht, ein elastisches Material. Diese Elastizität bringt die Membrane während jedem Zyklus in ihre Anfangsposition zurück.
• Ein Blatt aus flexiblem aber unelastischen Material ist nicht geeignet. Die Tests des Anmelders haben gezeigt, dass eine Membrane, die aus einem Blatt aus flexiblem aber sozusagen unelastischen Plastikmaterial besteht, dazu neigt, bei jedem Maschinenzyklus unerwünscht zu rattern. Ausserdem, obwohl ein Fachmann auf den ersten Blick denken würde, dass, durch Anordnen und Befestigen eines Blattes aus Plastikmaterial in Form eines Beutels auf dem Umfang einer Öffnung in der Verkleidung, sich dieser Beutel bei jedem Arbeitszyklus der Maschinen füllt und leert, haben die Tests gezeigt, dass sich in Wirklichkeit eine solche Einfassung aus flexiblem aber unelastischen Material während einer Übergangsphase nach dem Starten der Maschine allmählich füllt und fast vollständig gefüllt bleibt: die Bilanz Luftaustritt/-eintritt bei jedem Zyklus der Einheit bestehend aus der mit einem Beutel oder einer Einfassung aus flexiblem aber unelastischen Material ausgestatteten Verkleidung ist nicht null, bis dass die Einfassung vollständig gefüllt ist. Sobald der stationäre gefüllte Zustand erreicht ist, wird das System deshalb völlig wirkungslos.
• Im Gegenteil, mit einer elastischen Membrane stabilisiert sich die Bilanz Luftaustritt/-eintritt nach einigen Maschinenzyklen sehr schnell infolge der Elastizität der Membrane, die letztere in ihre Anfangsposition zurückbringen will.
• Vorzugsweise ist das Material der Membrane im wesentlichen luftdurchlässig.
• Während der Überdruckphase im Inneren der Verkleidung und der Füllphase der Membrane sind die Luftentweichungen durch die anderen Öffnungen in der Verkleidung durch die Anwesenheit der Membrane reduziert, sind aber nicht gleich null. Eine ölundurchlässige aber luftdurchlässige Membrane dient als Filter, der bei jeder Überdruckphase einen Teil der Luft entweichen lässt, so dass der Maximalwert des Überdrucks abnimmt. Diese Abnahme trägt weiter dazu bei, Entweichungen durch die anderen Öffnungen zu reduzieren.
• Die Membrane kann die Form einer Blase oder eines Beutels annehmen, dessen Ränder mit den Rändern einer entsprechenden Öffnung in der Verkleidung z.B. mittels eines Flansches fest verbunden sind. Ein solcher Beutel kann die Form eines Akkordeons annehmen.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Verkleidung einen Rahmen, der die Ränder der Öffnung bildet, auf welcher die Membrane befestigt ist und der mit der Membrane bespannt ist. In diesem Fall ist die Membrane vorzugsweise auf diesem Rahmen leicht gespannt, selbst wenn die Maschine stillsteht, um rattern während dem zyklischen Betrieb zu vermeiden. Die Membrane dehnt sich abwechslungsweise gegen innen und gegen aussen des Rahmens wenn die Maschine in Betrieb ist.
• Um zu vermeiden, dass die Bewegung der Membrane, was eine Vibrationsbewegung ist, nicht in Phasenverzögerung oder sogar -opposition mit dem Betriebszyklus der Maschine ist, können die Dimensionen des Rahmens und das Material der Membrane so ausgewählt werden, dass die Entspannungszeit des bespannten Rahmens kleiner ist als die Zyklusperiode der Maschine.
• Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden für den Fachmann aus der Beschreibung einer besonderen Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen klar, in denen 1 eine Schnitt- und Perspektivansicht eines erfindungsgemässen Verkleidungsteils veranschaulicht.
• 1 zeigt die Haube der Verkleidung 1, welche das Hauptantriebssystem einer automatischen Stanzpresse von Papier- oder Kartonverpackungen zudeckt und schützt. In dieser Art von Maschinen befindet sich diese Antriebsvorrichtung im allgemeinen auf der Gegenbedienungsseite, in der Nähe der Tiegelstanze. Der bewegliche Tiegel der Tiegelstanze ist gewöhnlich von der Antriebsvorrichtung durch eine Innenwand getrennt. Diese Innenwand weist jedoch eine Anzahl von Öffnungen für Antriebswellen und -ketten auf.
• Das Luftvolumen unterhalb des beweglichen Tiegels der Stanzstation ist kommunizierend verbunden mit dem Luftvolumen, welches die bewegten Teile des Hauptantriebs umgibt: alle Teile, welche den beweglichen Tiegel antreiben, und alle Teile des Hauptantriebs werden reichlich gefettet und bilden die Hauptquelle von Fett- und/oder Öldünsten einer solchen Stanzpresse. Ausserdem weist der Maschinenteil, wo sich die wichtigsten Teile der Hauptantriebsvorrichtung befinden, gezwungenermassen Öffnungen zu anderen Maschinenteilen auf, z.B. für Antriebsketten, und kommuniziert also mit der umgebenden Atmosphäre. Die Bewegung des beweglichen Tiegels der Stanzstation verschiebt bei jedem Hebe- und Senkzyklus ein Luftvolumen von 50 bis 70 Litern. Wenn alle Öffnungen in der Maschinenverkleidung auf dieser Ebene maximal verschlossen/abgedichtet sind, stellt man experimentell einen Druckanstieg im Maschinenbereich unter der Tiegelstanze und rund um die Hauptantriebsteile von 40–50 Millibar fest.
• 2 ist eine schematische Schnittansicht gemäss II-II von 1. Wie in 2 dargestellt, umfasst die Haube der Verkleidung 1 des Hauptantriebs der Maschine 9 einen Rahmen 2, der innerhalb eines erhöhten Teils 4 angebracht ist und eine Öffnung 5 einfasst. Die Öffnung ist ungefähr 1 Meter breit auf 1,80 Meter hoch. Auf diesem Rahmen ist ein in Ketten- wie auch in Schussrichtung elastisches Gewebe 3, welches undurchlässig und gegen Ölspritzer beständig ist, befestigt und leicht gespannt. Selbstverständlich kann dieses Gewebe 3 im wesentlichen luftdurchlässig sein, jedoch begrenzt, so dass die gesuchte Funktion nicht beeinträchtigt wird.
• Als Beispiel kann das Produkt Isofilm Liner der Firma Angst Pfister (Schweiz) verwendet werden. Dieses Produkt besteht zu 81% aus PA und zu 19% aus PUE; es hat windschnittige Eigenschaften, ist aber im wesentlichen luftdurchlässig. Es ist wasser- und ölabweisend. Es weist eine Elastizität von ungefähr 80% in der Länge und ungefähr 60% in der Breite auf, auf eine Dicke in der Grössenordnung von 0,65 Millimetern und ein Gewicht pro m² von ungefähr 240 g/m².
• In der Haube, gegenüber dem und in einem Abstand zum elastischen Gewebe 3, ist eine zweite Öffnung 6 eingerichtet, versehen mit einer Schutzvorrichtung, z.B. in der Form eines Gitters 7, oder irgend eine andere Schutzvorrichtung, welche die durch die Bewegung der Membrane verschobene Luft durchlässt.
• Eine schalldämpfende Wand 8 kann mit dem Gitter 7 verbunden sein, um das Betriebsgeräusch zu reduzieren, wenn sich die Membrane bewegt.
• Wenn die Haube der Maschine 9 mit dieser Gewebemembrane ausgestattet ist, stellt man während dem Betrieb der Maschine fest, dass die Bewegung des Füllens und Leerens der Membrane, in der Richtung der Pfeile A A', mit dem Betrieb der Maschine synchronisiert ist. Der gemessene Überdruck im Inneren des verkleideten und mit der Membrane ausgestatteten Teils ist 10 bis 15 Millibar, d.h. entspricht ungefähr einem Viertel bis zu einem Drittel des Überdrucks, welcher beobachtet wird, wenn die Haube vollständig geschlossen ist. Mit einem einfachen olfaktorischen Test kann die beträchtliche Reduktion der Ölgerüche in einer Werkstatt, in welcher die Maschine unter normalen Bedingungen kontinuierlich in Betrieb ist, festgestellt werden.

Claims (8)

1. Eine Bogenverarbeitungsmaschine, arbeitend in Zyklen, während welchen ein beweglicher Maschinenteil einen zyklischen Luftüberdruck in einem verkleideten Teil der besagten Maschine produziert, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (1) des besagten verkleideten Teils eine Öffnung (5) aufweist, auf deren Umfang eine Membrane befestigt ist, wobei das Material, aus welchem die besagte Membrane besteht, unter den elastischen, im wesentlichen undurchlässigen und gegen die Schmierungsmittel des besagten Maschinenteils beständigen Materialien ausgewählt wird, so dass sich die Membrane als Folge des momentanen internen Überdrucks füllt und dem Volumen des verkleideten Teils ein zusätzliches Volumen hinzufügt, welches momentan von mindestens einem Teil der Luft besetzt wird, die in Ermangelung dieser Vorrichtung in die Atmosphäre entweichen würde.
2. Maschine gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Material der Membrane elastisch und im wesentlichen luftdurchlässig ist.
3. Maschine gemäss Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Membrane eine Einfassung in der Form eines Beutels, einer Blase oder eines Akkordeons bildet.
4. Maschine gemäss Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Verkleidung (1) des besagten verkleideten Teils einen Rahmen (2) umfasst, welcher die besagte Öffnung (5) einfasst und mit der besagten Membrane bespannt ist.
5. Maschine gemäss Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Membrane auf dem besagten Rahmen (2) gespannt ist.
6. Maschine gemäss Patentanspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimensionen des Rahmens (2) und das Material der besagten Membrane so ausgewählt werden, dass die Entspannungszeit des bespannten Rahmens kleiner ist als die Zyklusperiode.
7. Maschine gemäss einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Material der besagten Membrane ein elastisches, im wesentlichen luftdurchlässiges und für Flüssigkeiten undurchlässiges Gewebe (3) ist.
8. Maschine, d.h. eine automatische Stanzpresse von Papier- oder Kartonverpackungen, gemäss irgendeinem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Öffnung (5) im Teil der Verkleidung nahe der Hauptantriebsvorrichtung der Presse angeordnet ist.