DE9310002U1

DE9310002U1 - Einrichtung zum Bearbeiten

Info

Publication number: DE9310002U1
Application number: DE9310002U
Authority: DE
Original assignee: Maschinenfabrik Goebel GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Goebel GmbH
Priority date: 1993-07-06
Filing date: 1993-07-06
Publication date: 1993-09-02
Anticipated expiration: 2003-07-07

Description

Einrichtung zum Bearbeiten

Die vorgeschlagene Einrichtung bezieht sich auf das Bearbeiten eines aus mindestens einer Lage bestehenden Substrates aus Papier, Kunststoff- oder Metallfolie, Gewebe od. dgl. in seiner Laufrichtung mit mindestens einem drehbaren, insbesondere kreisförmigen Substratbearbeitungswerkzeug und einer Unterstützungseinrichtung für das Substratbearbeitungswerkzeug, wobei die Unterstützungeinrichtung in mindestens einem stillstehenden Maschinenteil drehbar gelagert ist.

Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus dem US-Patent 3 899 948 vorbekannt. Hier wird ein bahnförmiges Substrat, wie beispielsweise eine Papierbahn durch rotierende Kreismesser in einzelne Streifen längs, d. h. in Laufrichtung der Bahn, geschnitten. Zu diesem Zweck benutzt man sog. Ober- und Untermesser, die paarweise miteinander derart zusammenarbeiten, daß das zwischen ihnen hindurchlaufende bahnförmige Substrat wunschgemäß geschnitten wird. Dabei sind die sog. Untermesser und die sog. Obermesser jeweils auf einer Unterstützungseinrichtung, wie beispielsweise einer Welle, gelagert, wobei diese Unterstützunqseinrichtung entweder direkt in dem Gestell einer entsprochenden Einrichtung drehbar gelagert ist oder unter Zwischenschaltung einer entsprechenden Halteeinrichtunq IUt die Unterstützungseinrichtung. Beispielsweise können die Lager für die eine Unterstützungseinrichtung darstellende Welle in dem Gestell der entsprechenden Einrichtung abgestützt sein; es ist jedoch ebenfalls möglich, die das jeweilige Bearbeitungswerkzeug, wie z. B. ein Kreismesser unterstützende Welle unter Zwischenschaltung von Lagern in einer Halteeinrichtung zu lagern, wobei diese Halteeinrichtung dann ihrerseits in dem Gestell der entsprechenden

Einrichtung befestigt ist. Als Bearbeitungswerkzeuge können beispielsweise Kreismesser, Perforiermesser, Quetschmesser oder jegliches andere geeignete Werkzeug anzusehen sein. Daneben ist es möglich, alle gleichartigen Bearbeitungswerkzeuge auf jeweils einer Unterstützungseinrichtung oder Welle zu lagern. Andererseits ist es ebenfalls möglich, alle Bearbeitungswerkzeuge einer Art auf einer gemeinsamen Unterstützungseinrichtung zu lagern, und andererseits Bearbeitungswerkzeuge einer anderen Art jeweils einzeln in dem oder an dem Gestell der maschinellen Einrichtung zu lagern oder zu befestigen. Beispielsweise ist es möglich, kreisförmige sog. Untermesser auf einer gemeinsamen sog. Untermesserwelle abzustützen und diese drehbar in dem Gestell der maschinellen Einrichtung zu lagern. Die mit diesen sog.

Untermessern zusammenarbeitenden Obermesser können entweder zu mehreren zusammengefaßt auf einer gemeinsamen sog. Obermesserwelle drehbar von dem Gestell der maschinellen Einrichtung unterstützt werden, jedoch ist es ebenfalls möglich, jedes sog. Obermesser einzelnen in einem sog.

Halter zu lagern, wobei jeder Halter seinerseits an dem Gestell der maschinellen Einrichtung befestigt und gehalten wird. Wenn ein bahnförmiges Substrat, das relativ breit ist, in einzelne schmalere Bahnen geschnitten werden soll, dann kommen oftmals viele Bearbeitungseinrichtungen hierfür in Betracht. Es ist jedoch ebenfalls möglich, nur ein Kreismesser oder ein aus Unter- und Obermesser bestehendes Kreismesserpaar einzusetzen, wenn relativ breite Streifen aus einer zulaufenden Bahn geschnitten werden sollen. Bei der Umstellung von einer Produktionsweise auf eine andere ist es wichtig, daß die jeweils verwendeten Bearbeitungswerkzeuge, wie beispielsweise Kreismesser während des Produktionsprozesses die jeweils gewünschte Position einnehmen oder an dieser stehen. Nur wenn dies der Fall ist, kann beispielsweise ein bahnförmiger Bedruck-

stoff wunschgemäß in Streifen gewünschter Breite geschnitten werden. Während eines nachfolgenden Produktionsprozesses sollen die Streifen beispielsweise eine andere Breite haben, was bedeutet, daß die Bearbeitungswerkzeuge des folgenden Produktionsprogrammes an einer anderen Stelle innerhalb der Schneideinrichtung angeordnet werden müssen als sie es bei dem vorangegangenen Produktionsprozeß waren. Dementsprechend muß bei Umstellung der Produktion auch die Position der Bearbeitungswerkzeuge verändert werden.

Zum Umstellen von einer Produktion auf eine andere kann man beispielsweise Kreismesser, welche auf einer sie unterstützenden Welle befestigt, wie z. B. festgeschraubt sind, lösen und durch Einfügen von Distanzhülsen oder Distanzscheiben den gegenseitigen Abstand, den die Kreismesser untereinander einhalten, verändern. Danach können die Kreismesser auf der sie unterstützenden Welle wieder befestigt werden. Für die schnellere Umstellung von einem Produktionsvorgang auf einen anderen . ist es daneben ebenfalls möglich, die gesamte Unterstützungseinrichtung einschließlich der darauf befestigten Bearbeitungswerkzeuge aus der Maschine herauszunehmen und eine andere analoge und analog mit Bearbeitungswerkzeugen besetzte Unterstützungseinrichtung in das Gestell der maschinellen Einrichtung einzusetzen. Diese Vorgehensweise hat den Vorzug, daft das Einstellen der Abstände, welche die Bearbeitungswerkzeuge untereinander einhalten sollen, während eitu*s vorangehenden Produktionsvorganges bereits vorgenommen wcmcIou kann, so daß die'Zeit zum Umstellen der Maschine von einem Produktionsvorgang auf einen anderen denkbar kurz wird.

Zum Wechseln der Bearbeitungswerkzeuge, wie z. B. einer mit Obermessern besetzten sog. Obermesserwelle ist zu berücksichtigen, daß die zu schneidenden bahnförmigen Sub-

strate oftmals beträchtliche Breite haben, so daß eine Vielzahl von Bearbeitungswerkzeugen über die Breite dieses Substrates angeordnet ist. Daraus folgt, daß die Unterstützungseinrichtung, beispielsweise die Obermesserwelle einschließlich der darauf befestigten Bearbeitungswerkzeuge, wie beispielsweise Kreismesser, ein beträchtliches Gewicht haben und daß es für die Bedienungsperson schwierig wird und harte körperliche Arbeit bedeutet, um die Unterstützungseinrichtung einschließlich aller Bearbeitungswerkzeuge aus der maschinellen Einrichtung, in welche sie eingefügt sind, herauszunehmen. Selbstverständlich kann man sich dabei eines Hebezeuges, wie beispielsweise eines Kranes bedienen, jedoch ist auch dies ein recht umständlich zu handhabendes Hilfsmittel, dessen sich eine Bedienungsperson in der Regel solange nicht bedient, als es nur irgendwie möglich ist.

Aus der BE-PS 901 753 ist zwar eine leicht gebaute Walze vorbekannt. Jedoch soll hier das Problem gelöst werden, die Verformung von Walzen durch Fliehkräfte zu vermindern, welche infolge von Unwuchtkräften auftreten. Die vorliegende Erfindung versucht vielmehr die Aufgabe zu lösen, eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art leichter handhabbar zu gestalten, insbesondere deren Auswechseluncj zu erleichtern. Diese Aufgabe wird durch die vorgeschlagenen Ansprüche gelöst. Aufgrund der vorgeschlagenen Lösung ist. es möglich, allein die Gewichtskraft der in Rede stehenden Einrichtung beträchtlich derart zu senken, daß es otmöglicht wird, derartige Einrichtungen auch dann noch von Hand und damit in bequemer Weise auszutauschen, wenn bei herkömmlichen Einrichtungen bereits ein Hebezeug benutzt werden und damit auch vorhanden sein müßte.

Anhand eines in den beigefügten Figuren schematisch abgebildeten den Erfindungsgedanken erläuternden und nicht etwa

begrenzenden Ausführungsbeispiels wird die vorgeschlagene; Lösung nunmehr näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel kann in verschiedener Weise abgeändert werden ohne jedoch den durch die Grundidee abgesteckten Rahmen zu verlassen. In den beigefügten Figuren sind im vorliegenden Zusammenhang nicht wesentliche; dem Fachmann hinreichend bekannte Maschinenteile wegen einer übersichtlicheren Darstellungsweise nicht dargestellt. Die Figuren zeigen vielmehr nur diejenigen Teile, die für die nähere Erläuterung der vorgeschlagenen Lösung und ihrer Vorteile erforderlich sind.

Die einzelnen Figuren bedeuten:

Fig. 1: Schnitt durch eine Substrat-Bearbeitungseinrichtung

Fig. 2: Schnitt durch eine Unterstützungseinrichtung

Das Gestell einer entsprechenden maschinellen Einrichtung enthält die Seitenwände 1 und 2. Die Seitenwand 1 enthält Öffnungen 3 und 4 für die Aufnahme von Wälzlagern 5 und 6. Die Seitenwand 2 enthält hierzu analog Öffnungen 7 und 8 für die Aufnahme von Wälzlagern 9 und 10. In den Wälzlagern und mit Hilfe dieser Wälzlager 6 und 10 wird eine Unterstützungseinrichtung 11, wie beispielsweise eine Messerwelle oder eine sog. Untermesserwelle in den Seitenwänden 1 und 2 und damit in dem Gestell der maschinellen Einrichtung drehbar unterstützt» Auf der Unterstützungseinrichtung 11 sind sog. Untermesser 12 und 13 befestigt. Mit Hilfe eines'Distanzstückes 14 halten die Untermesser 12 und 13 untereinander einen Abstand 15 ein. Der Abstand IS entspricht der Breite eines zu schneidenden Streifens, welcher aus dem Substrat 16 ausgeschnitten werden soll. Das Substrat 16 kann ein bahn- oder bogenförmiges Material sein aus Papier, Kunststoff, Metall, Folie od. dgl., bei-

spielsweise eine endlos laufende Bahn aus Papier. Mit den Untermessern 12 und 13 arbeiten sog. Obermesser 17 und 18 zu dem genannten Zweck zusammen, wobei die Klingen der Obermesser 17 und 18 auf sog. Messernaben 19 und 20 befestigt sind. Diese sind unter Einschaltung eines zweiten Distanzstückes 21 auf einer zweiten Unterstützungseinrichtung 22 befestigt. Diese Unterstützungseinrichtung 22 ist analog mit Hilfe der Wälzlager 5 und 9 in den Seitenwinden 1 und 2 des Gestells der maschinellen Einrichtung drehbar gelagert. Diese zweite Unterstützungseinrichtung kann beispielsweise eine sog. Obermesserwelle sein. Es ist jedoch möglich, daß anstelle der Ober- und/oder Untermesser andere Bearbeitungswerkzeuge in der genannten Einrichtung vorgesehen werden, wenn die Bearbeitung des Substrates anders als Schneiden sein soll. Beispielsweise können auch PorEoriermesser eingesetzt werden. Es ist jedoch ebenfalls möglich, einen sog. Quetschschnitt auszuführen, dergestalt, daß ein Kreismesser unter Zwischenschaltung des zu bearbeitenden Substrates gegen die zylindrische Außenfläche eines entsprechenden Gegenwerkzeuges drückt. Daneben kann die drehbare Lagerung der Unterstützungseinrichtung auch anders sein als in dem Ausführungsbeispiel dargestellt, wenn dies hinsichtlich des jeweiligen Bearbeitungsvorganges zweckdienlich erscheinen soll. Ferner sind die jeweiligen Bearbeitungswerkzeuge auf zweckentsprechende Weise auf der jeweiligen und an der jeweiligen Unterstützungseinrichtung befestigt.

Unter Wegfäll der Befestigungseinrichtungen für die jeweiligen Bearbeitungswerkzeuge ist in Fig. 2 eine der in Rede stehenden Unterstützungseinrichtungen wie beispielsweise die Untermesserwelle 11 oder die Obermesserwelle 22 dargestellt. Die Unterstützungseinrichtung 11 oder 22 ist entsprechend Fig. 2 mit zapfenartigen Lagerstellen 23 und

24 versehen. Zweckdienlich enthält jede zapfenartige Lagerstelle einen Ring 25 oder 26. Der Ring 25 hält von der in Fig. 2 linken Stirnseite der Lagerstelle 23 einen Abstand 27 und von der rechten Stirnseite den Abstand 28 <>u,. Auf diese Weise kann sich ein erstes Rohr 29 sowohl geqen den Ring 25 als auch den äußeren Umfang des durch den Abstand 28 angedeuteten zylindrischen Körpers der zapfenartigen Lagerstelle 23 abstützen. Das erste Rohr besteht: aus einem leichten, aber schwer biegbaren Kunststoff, wie z.B. einem durch Kohlefasern oder Glasfasern verstärkten Kunststoff, wohingegen die zapfenartige Lagerstelle 23 einschließlich des darauf befindlichen Ringes 25 entweder aus dem gleichen Material oder aus einem leichten Metall, wie z. B. Aluminium oder einer Aluminium-Legierung besteht.

Damit die äußere Oberfläche des ersten Rohres 29 möglichst widerstandsfähig wird, ist über das erste Rohr 29 ein zweites Rohr 30 gezogen, welches aus einem Metall, wie beispielsweise Stahl, insbesondere rostfreiem Stahl, Aluminium oder Chrom bestehen kann. Beispielsweise ist das zweite Rohr sehr dünnwandig, kann daher beispielsweise auch eine Beschichtung oder ein galvanischer Niederschlag auf dem ersten Rohr 29 sein. Das metallene Material der Lagerstelle 23 ist dafür vorgesehen, ein mögliches Einarbeiten der Wälzlager 5 und 6 in diese Lagerstelle zu vermeiden oder diesem Vorgang zuvorzukommen, andererseits aber auch dafür, um das relativ axial lange Rohr 29 gut zu unterstützen. Jedoch kann auch dieses Material aus einem relativ leichten Kunststoff bestehen, sofern dieser zweckdienlich ist.

.30 In analoger Weise werden durch den Ring 26 auf der Lagerstelle 24 Abstände 31 und 32 markiert. Die Lagerstelle &Aacgr;&Lgr; ist jedoch mit einer Bohrung 33 versehen, welche die Lagerstelle in ihrer axialen Erstreckung völlig durchsetzt:.

Auf diese Weise entsteht neben dem durch das Rohr 29 und die Lagerstellen 23 und 24 vorgegebenen zylinderförmigen Hohlraum 34 ein weiterer Hohlraum, welcher durch die Bohrung 33 dargestellt wird. Auf diese Weise wird nicht nur durch die Wahl des Materials und die Größe des Hohlraumes 34 an Gewicht gegenüber den vorbekannten aus vollen Materialien bestehenden Unterstützungseinrichtungen eingespart, sondern es entsteht eine zusätzliche Gewichtseinsparunq aufgrund der Bohrung 33. Analog hierzu kann auch die Lagerstel-Ie 23 mit einer derartigen Bohrung versehen werden, so daß auch an dieser Stelle nochmals an Gewicht eingespart wird.

Vorbekannte Unterstützungseinrichtungen für SubstraLbcai bi'itungswerkzeuge bestanden bisher aus vollen, nicht etwa gätizlieh oder teilweise hohlgebohrten zylinderförmigen Materialien und bestanden zudem aus Stahl, was ein relativ schwerer Werkstoff ist. Die neue vorgeschlagene Einrichtung benutzt einerseits Materialien, welche wesentlich leichter als Stahl sind, andererseits sind noch beträchtliche Hohlräume vorgesehen, die mit nichts anderem als mit Luft gefüllt sind und daher relativ leicht sind. Die gewählten Materialien haben zudem den Vorzug, daß sie recht steif sind und der Einrichtung die für ihre Wirkungsweise notwendige Stabilität zu verleihen imstande sind. Damit wird die Arbeit an der gesamten Substratbearbeitungseinrichtung, insbesondere das Austauschen der Unterstützungseinrichtung für die Bearbeitungswerkzeuge wesentlich erleichtert, was einerseits für die Bedienungsperson einen Wegfall von körperlich schwerer Arbeit bedeutet, andererseits die Umstellungszeit, die für die Umstellung von einer Positionsweise auf eine andere notwendig sind, wesentlich verkürzt. Damit wird auch der Stillstand der gesamten Maschine, in welcher die Substratbearbeitungswerkzeuge eingebaut sind, wesentlich verkürzt, so daß eine insgesamt dementsprechend größere Produktivitat die Folge ist.

Der besseren Anschaulichkeit wegen wurde oben von einem zu bearbeitenden Substrat berichtet, wobei dieses Substrat beispielsweise aus einer Bahn bestehen kann. In der Praxis ist es jedoch üblich, eine solche Bahn auch dadurch zu erzielen, daß mehrere dünnere Bahnen zu einem sog. Bahnenpaket übereinander gelegt und ebenfalls gemeinsam bearbeitet werden. Somit kann das zu bearbeitende Substrat durchaus auch aus mehreren übereinander liegenden zu einer Art Paket zusammengefügten Lagen bestehen. In der täglichen Praxis wird ein solches aus mehreren, d. h. mehr als zwei, bestehenden Lagen zusammengefügtes Paket auch als eine (einzige) Bahn oder ein (einziges) Substrat bezeichnet. Da dieses Substrat in seiner Laufrichtung bearbeitet werden soll, versteht es sich, daß die geometrischen Achsen der Unterstützungseinrichtungen 11 und 22 für die Bearbeitungswerkzeuge 12, 13 und 17, 18 im wesentlichen in einem rechten Winkel zu der Laufrichtung des Substrates 16 stehend angeordnet sind. Die Bearbeitungswerkzeuge haben in ihrer Mehrzahl eine kreisförmige oder im wesentlichen kreisförmige Außenkontur, weshalb sie in der Praxis oftmals auch als kreisförmige Substratbearbeitungswerkzeuge, wie beispielsweise kreisförmige Messer bezeichnet werden. Das die Seitenwände 1 und 2 enthaltende Gestell steht selbstverständlich wähfaend des Bearbeitungsvorganges fest, wohingegen sich die Unterstützungseinrichtungen 11 und 2 2 innerhalb dieses Gestells in ihren Lagern drehen.

Das erste Rohr 29 läßt sich unter Zuhilfenahme seiner Stirnseiten 35 Und 36, die in Fig. 2 als Gerade erscheinen, zu einem hohlzylindrischen Bauteil gedanklich ergänzen, so daß bei Verschließen dieses Bauteils die Stirnseiten 35 und 36 auch als sog. Böden eines Zylinders angesprochen werden können. In diese Böden sind die Lagerstellen 23 und 24 eingesetzt und darin befestigt, beispielsweise durch eine Press-

oder eine Klebeverbindung, so daß die Lagerstellen 23 und 24 unter Einschluß des ersten Rohres 29 und ggfs. des zweiten Rohres 30 insgesamt ein hohlzylindrisches Bauteil darstellen, wie z. B. eine Walze. Dabei können der Höh !raum 34 und ggfs. die Bohrung oder die Bohrungen 33 initoinan<)<M in Verbindung stehen, so daß sich ein einheitlicher Hohlraum ergibt. Da zudem noch leichte Werkstoffe vorgeschlagen wurden, ergibt sich insgesamt eine aus massearmen Werkstoffen bestehende Konstruktion und damit auch eine geringe Masse für die Konstruktion insgesamt, deren zylindrischer Teil im wesentlichen durch die Rohre 29 und 30 vorgegeben ist. Daneben können die zu bearbeitenden Substrate auch bedruckt sein. Wenn die genannten Bauteile wenn auch nur teileweise auch weiterhin aus Stahl bestehen sollten, so ist dies im Sinne der Aufgabenstellung eine weniger günstige Ausführungsform.

Teileliste

1 Seitenwand 31 Abstand

2 Seitenwand 32 Abstand

3 öffnung 33 Bohrung

5 4 Öffnung 34 Hohlraum

5 Wälzlager 35 Stirnseite

6 Wälzlager 36 Stirnseite

7 Öffnung

8 Öffnung 9 Wälzlager

10 Wälzlager

11 Unterstützungseinrichtung

12 Untermesser

13 Untermesser 14 Distanzstück

15 Abstand

16 Substrat

17 Obermesser

18 Obermesser 19 Messernabe

20 Messernabe

21 zweites Distanzstück

22 zweite Unterstützungseinrichtung

23 Lagerstelle 24 Lagerstelle

25 Ring

26 Ring

27 Abstand'

28 Abstand

.30 29 erstes Rohr 30 zweites Rohr

Claims

Ansprüche

1. Einrichtung zum Bearbeiten eines aus mindestens einer Lage bestehenden Substrates aus Papier, Kunststoff- oder Metallfolie, Gewebe od. dgl. in seiner Laufrichtung mit mindestens einem drehbaren, insbesondere kreisförmigen Substratbearbeitungswerkzeug und einer Unterstützungseinrichtung für das Substratbearbeitungswerkzeug, wobei die Unterstützungseinrichtung in mindestens einem stillstehenden Maschinenteil drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützungseinrichtung (11,22) aus einem im wesentlichen hohlzylindrischen Bauteil (29) mit in dessen Stirnseiten (35, 36) eingesetzten, an dem zylindrischen Bauteil (29) befestigten Lagerstellen (23, 24) od. dgl. und der zylindrische Teil (29) des Bauteils aus einem massearmen Werkstoff mit harter äußerer Oberfläche bestehen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstellen (23, 24) od. dgl. aus Aluminium bestehen .

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Lagerstellen (23, 24) od. dgl. mit einer hohlzylindrischen Bohrung (33) versehen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Teil (29) der Unterstützungseinrichtung (H, 22) aus einem mit Fasern verstärkten Kunststoff besteht.