DE10102269A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Demontieren oder Montieren von Hülsen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Demontieren oder Montieren von HülsenInfo
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Abstract
Ein Verfahren zum Demontieren von Hülsen, die in einer Anlage auf einem Trägerkern angeordnet und mit diesem um eine Drehachse drehbar sind, weist die Schritte auf: (a) Ausrücken der Lagerung für den Trägerkern; (b) Ausrichten einer Kraftangriffslinie parallel oder in Flucht mit der Drehachse und Aufbringen einer Kraft auf den Trägerkern, die den Trägerkern stationär hält; (c) Aufbringen einer Gegenkraft auf die Hülse, deren Richtung der Kraft auf den Trägerkern entgegengesetzt ist und dadurch (d) Abziehen der Hülse von dem Trägerkern.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Demontieren von Hülsen, die in einer Anlage auf
einem Trägerkern angeordnet und mit diesem um eine Drehachse drehbar sind, sowie ein Ver
fahren zum Montieren solcher Hülsen. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, mit der
auf einem Trägerkern angeordnete oder anzuordnende Hülsen demontiert oder montiert wer
den können.
Insbesondere im Bereich der Präge-, Druck- und Veredelungstechnik haben sich Trägerkerne
mit Hülsen durchgesetzt, die mittels Reib- und/oder Kraftschluß auf dem Trägerkern fixiert
sind. Inzwischen werden intelligente Hülsen und Trägerkerne eingesetzt, die über besondere
Eigenschaften verfügen. Besondere Eigenschaften sind dabei unter anderem die über die Ei
genschaften des Trägerkerns in Verbindung zur Hülse mögliche Biegekompensation und/oder
auch die Zuführung flüssiger und gasförmiger Medien.
Ein System zum Wechseln von Hülsen in der Maschine ist beispielsweise aus der EP 0 277 545 A2
bekannt. Zum Wechseln der Hülse wird der Trägerkern mit Druckluft beaufschlagt, so
daß zwischen Hülse und Trägerkern ein Druckluftpolster entsteht. Dieses weitet die Hülse
elastisch auf, und ein Auf- und Abschieben der Hülse wird möglich. Sobald die Druckluft
nicht mehr wirkt, wird die Hülse durch die eingefrorene Kraft im Mantel reibschlüssig fixiert.
Wenn die Hülse ein- oder ausgebaut werden soll, wird der Trägerkern an einer Seite festge
halten. An der anderen Seite wird ein Lager ausgeschwenkt, wobei an dieser Seite nun eine
Öffnung entsteht, die das Zuführen bzw. Abführen der Hülse ermöglicht. Hierbei ist der
Wechsel der Hülse nur möglich, indem die zu bearbeitende Bahn vorher entfernt wird.
Alle bisher bekannten Systeme zum Hülsenwechsel sind manuell bediente Systeme oder au
tomatische Systeme, wie in der DE 43 41 246 C1 beschrieben, die einen Auf- und Abziehme
chanismus in der Maschine vorsehen, der sich am Maschinenbett abstützt. Bei Systemen, die
mit Druckluft arbeiten und die Hülse für den Montage- bzw. Demontageprozeß aufweiten,
was den Reibschluß zwischen Hülse und Trägerkern deutlich reduziert, ist dies eine durchaus
angemessene Vorgehensweise.
In keiner der bekannten Anlagen, die mit Hülsenwechselsystemen ausgerüstet sind, werden
besondere Mechanismen der Biegekompensierung eingesetzt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein flexibel einsetzbares Verfahren zum Montieren und
Demontieren von Hülsen zur Verfügung zu stellen, die in einer Anlage auf einem Trägerkern
angeordnet sind; dabei sollen die Eigenschaften intelligenter Hülsen und Trägerkerne zum
Tragen kommen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 sowie eine Vorrichtung
nach Anspruch 3 oder 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweils
rückbezogenen Unteransprüche.
Erfindungsgemäß weist ein Verfahren zum Demontieren von Hülsen, die in einer Anlage auf
einem Trägerkern angeordnet und mit diesem um eine Drehachse drehbar sind, folgende
Schritte auf:
- a) Ausrücken der Lagerung für den Trägerkern;
- b) Ausrichten einer Kraftangriffslinie parallel oder in Flucht mit der Drehachse und Auf bringen einer Kraft auf den Trägerkern, die den Trägerkern stationär hält;
- c) Aufbringen einer Gegenkraft auf die Hülse, deren Richtung der Kraft auf dem Trägerkern entgegengesetzt ist und dadurch
- d) Abziehen der Hülse von dem Trägerkern.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Montieren von Hülsen, die in einer Anlage auf einem
Trägerkern anzuordnen und mit diesem um eine Drehachse drehbar sind, weist die Schritte
auf:
- a) Bereitstellen einer Hülse;
- b) Ausrichten einer Kraftangriffslinie parallel oder in Flucht mit der Drehachse und Auf bringen einer Kraft auf den Trägerkern, die den Trägerkern stationär hält;
- c) Aufbringen einer Kraft auf die Hülse und dadurch
- d) Aufziehen der Hülse auf den Trägerkern;
- e) Einrücken der Lagerung für den Trägerkern.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, daß die Hülse in der Maschine gewechselt
werden kann, ohne daß bei der Montage oder Demontage Kräfte in das Maschinenbett einge
leitet werden. Der Kraftfluß bei Montage oder Demontage der Hülse wirkt ausschließlich auf
die Hülse und den Trägerkern sowie auf die Vorrichtung, die für das Auf- und Abziehen ein
gesetzt wird.
Erfindungsgemäß weist eine Vorrichtung zum Demontieren oder Montieren von Hülse, die in
einer Anlage auf einem Trägerkern angeordnet und mit diesem um eine Drehachse drehbar
sind, einen Stempel, der eine Kraft derart auf den Trägerkern aufbringt, daß dieser stationär
ist; und eine Greifeinrichtung, die an einer Kraftangriffsfläche der Hülse ansetzt, um die Hül
se vom Trägerkern abzuziehen oder sie auf diesen aufzuziehen, auf.
Vorteilhaft ist die Vorrichtung relativ zu der Anlage verfahrbar, um den Stempel mit einem
ersten, zweiten usw. Trägerkern auszurichten, so daß die Greifeinrichtung an einer Kraftan
griffsfläche einer ersten, zweiten, usw. Hülse ansetzbar ist.
Beispielsweise greift die Greifeinrichtung in eine Umfangsnut in der Hülse ein. Es kann auch
vorgesehen sein, daß die Greifeinrichtung Umfangsleisten oder Umfangsleistenabschnitte
aufweist, die beim Aufziehen oder Abziehen der Hülse an zumindest einer der Stirnseiten der
Hülsen anliegen.
Es sind Trägerkerne mit besonderen Oberflächenprofilen bekannt, die eine Biegekompensie
rung hervorrufen. Diese Biegekompensierung basiert auf der Einfrierung partiell unterschied
licher Kräfte zwischen Hülse und Trägerkern. Die Erzeugung dieser Kräfte erfolgt beim Auf
schieben der Hülse auf den Trägerkern. Hier setzt die Erfindung vorteilhaft ein, indem die
Vorrichtung gemäß der Erfindung, die die Hülse vom Trägerkern abnimmt oder sie auf diese
aufschiebt, am Trägerkern selbst abstützt. Der Trägerkern dient somit als Zuganker. Das An
lagengestell hingegen nimmt beim Auf- und Abziehen der Hülse nahezu keine Kräfte auf und
kann demzufolge einfacher ausgelegt werden.
Es sind auch Hülsen bekannt, die eine Konizität aufweisen und daher fast vollständig auf den
Trägerkern aufgeschoben werden können, ohne daß große Reibungskräfte auftreten. Die
axiale Lage kann dabei über einen mechanischen Anschlag oder über einen axialen Wegauf
nehmer bzw. ein entsprechendes Meßsystem eingestellt werden. Die Ausrichtung in Um
fangsrichtung kann ebenso über mechanische Fügehilfen an der Hülse und/oder den Träger
kern oder über ein Meßsystem erfolgen. Das Fixieren der Hülse auf den Trägerkern erfolgt
durch Komprimieren der elastischen Oberflächenelemente auf der Oberfläche des Träger
kerns. Durch die axiale Verschiebung der konischen Hülse auf ihrem ebenfalls konischen
Trägerkern wird die reibschlüssige Kraft zwischen Trägerkern und Hülse erzeugt. Es ist auch
denkbar, die Fixierung über einen Formschluß zu erreichen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wirkt vorteilhaft mit bestimmten Anordnungen in der
zugeordneten Anlage zusammen. Bevorzugt ist es, ein ausfahrbarer und/oder ausschwenkba
res Lager für den oder die Trägerkerne, für die der Wechsel bzw. die Demontage oder Monta
ge der Hülse erfolgen soll, vorzusehen. Ebenso vorteilhaft ist es, die Anschlüsse für die Zu-
und Abführung technischer Medien auf der gegenüberliegenden Seite vorzusehen, an der die
erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet ist.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in die zugeordnete Anlage integriert sein oder
auch außerhalb dieser angeordnet sein. Dadurch bedingt, daß keine Verstärkung des Rahmens
und anderer Teile der Anlage erforderlich ist, können bereits existierende Anlagen einfach
umgebaut werden. Es ist aber jedenfalls vorteilhaft, wenn die im Betrieb unter Bilden eines
definierten Spaltes aneinanderliegenden Hauptzylinder bzw. die Trägerkerne mit den darauf
angeordneten oder anzuordnenden Hülsen für die Montage und Demontage der Hülse ausein
andergefahren werden können. Es ist auch möglich, in der Anlage zwei Hilfswalzen vorzuse
hen, die die zu behandelnde Bahn auf Abstand zu den beiden Zylindern halten. Damit ist der
Wechsel der Hülsen möglich, ohne daß die Bahn aufgetrennt oder zerstört werden müßte.
Im folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft erläutert werden. Es
zeigt:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch eine Anlage zur Veredelung bahnförmiger
Materialien mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 eine Darstellung ähnlich der Fig. 1 mit einer Variante der Vorrichtung gemäß der
Erfindung;
Fig. 3 die Anlage in betriebsbereitem Zustand; und
Fig. 4 eine Anordnung mit zwei Hilfswalzen.
Fig. 1 zeigt eine Anlage 1, die zur Veredelung bahnförmiger Materialien geeignet ist. Sie
weist zwei Trägerkerne 4, 4a mit darauf angeordneten Hülsen 6, 7 auf, die berührungsfrei
angeordnet sind. Die Wellen 2, 3 der Trägerkerne 4, 4a können über einen Anstellmechanis
mus 8, 9, 10, 11, der beispielsweise mittels verfahrbarer Lagerböcke 9, 11 bewegliche Lager
8, 10 umfaßt, so angestellt werden, daß ihre Drehachsen zur Wechselvorrichtung 12, die eine
Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, fluchten. In der Fig. 1 dargestellt
ist der Zustand, daß der Trägerkern 4 bzw. die Drehachse der Welle 2 mit der Vorrichtung 12
fluchtet. Die Vorrichtung 12 enthält einen zentrisch angeordneten, integrierten Hydraulikzylinder
14 mit einem Stempel 5, der so ausgefahren wird, daß er sich am Trägerkern 4, hier an
seiner Welle, abstützt. Der Trägerkern 4 wird somit in einer stationären Position gehalten. Die
Greifeinrichtung 34, beispielsweise aus Greifarmen bestehend, greift nun mit einer radial nach
innen gerichteten Klaue in eine Nut 13, die am Außenumfang der Hülse 6 vorgesehen ist. Bei
der dargestellten Ausführungsform ist diese Nut 13 an der Vorrichtung 12 nahen Ende ange
ordnet, sie kann aber auch am distalen Ende der Hülse 6 angebracht sein. Mittels eines geeig
neten Verfahrsystems kann nun die Hülse 6 einfach vom Trägerkern 4 abgezogen werden.
Fig. 2 zeigt in einer Variante eine Wechselvorrichtung 15, bei der die Greifeinrichtung 35
zum Abziehen an einem distalen Ende der Hülse 6 mittels einer Umfangsleiste bzw. Um
fangsabschnitte 17 angreift. Damit die Hülse 6 aufgeschoben werden kann, sind an der Grei
feinrichtung 35 an entsprechender Position ebenfalls Umfangsleisten bzw. Umfangsabschnitte
16 vorgesehen. Ansonsten ist gleichermaßen der Stempel 5 ausgefahren, um den Trägerkern
stationär zu halten. Hiermit können nutenfreie Hülsen bearbeitet werden.
In Fig. 3 ist die Anlage in betriebsbereitem Zustand dargestellt. Hierfür sind die Lager 18, 19
an der Seite, an der der Wechsel stattfindet, eingeschwenkt. Trägerkern 20 und Hülse 21 sind
gegen den zweiten Trägerkern 22 und dessen Hülse 23 hochgefahren. Zum Einstellen des
Spalts 24 zwischen den beiden Trägerkern-Hülse-Anordnungen werden die Lagersockel 25,
26 in eine geeignete Position gebracht. Dabei wird der Abstand über die Keile 27, 28 einge
stellt. Zum Wechseln einer oder beider Hülsen 21, 23 wird derselbe Stellmechanismus be
nutzt, um die Trägerkerne 20, 22 auseinanderzufahren. Anschließend werden die Lager 18,
19 ausgeschwenkt.
Fig. 4 zeigt schematisch zwei Hilfswalzen 29, 30, die die Bahn 31 auf Abstand zu beiden
Trägerkern-Hülse-Anordnungen 32, 33 halten. Der Wechsel der Hülsen ist somit ohne die
Zerstörung der Bahn 31 möglich.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbar
ten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für
die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
1
Anlage
2
Welle
3
Welle
4
,
4
a Trägerkern
5
Stempel
6
Hülse
7
Hülse
8
Lager
9
Lagerbock
10
Lager
11
Lagerbock
12
Wechselvorrichtung
13
Umfangsnut
14
Hydraulikzylinder
15
Wechselvorrichtung
16
,
17
Umfangsabschnitte, Umfangsleisten
18
Lager
19
Lager
20
Trägerkern
21
Hülse
22
Trägerkern
23
Hülse
24
Spalt
25
Lagersockel
26
Lagersockel
27
Keil
28
Keil
29
Hilfswalze
30
Hilfswalze
31
Band
32
Trägerkern-Hülse-Anordnung
33
Trägerkern-Hülse-Anordnung
Claims (10)
1. Verfahren zum Demontieren von Hülsen, die in einer Anlage auf einem Trägerkern ange
ordnet und mit diesem um eine Drehachse drehbar sind, mit den Schritten:
- a) Ausrücken der Lagerung für den Trägerkern;
- b) Ausrichten einer Kraftangriffslinie parallel oder in Flucht mit der Drehachse und Auf bringen einer Kraft auf den Trägerkern, die den Trägerkern stationär hält;
- c) Aufbringen einer Gegenkraft auf die Hülse, deren Richtung der Kraft auf den Trägerkern entgegengesetzt ist und dadurch
- d) Abziehen der Hülse von dem Trägerkern.
2. Verfahren zum Montieren von Hülsen, die in einer Anlage auf einem Trägerkern anzu
ordnen und mit diesem um eine Drehachse drehbar sind, mit den Schritten:
- a) Bereitstellen einer Hülse;
- b) Ausrichten einer Kraftangriffslinie parallel oder in Flucht mit der Drehachse und Auf bringen einer Kraft auf den freiliegenden Trägerkern, die den Trägerkern stationär hält;
- c) Aufbringen einer Gegenkraft auf die Hülse, deren Richtung der Kraft auf den Trägerkern entgegengesetzt ist und dadurch
- d) Aufziehen der Hülse auf den Trägerkern
- e) Einrücken der Hülse auf den Trägerkern.
3. Vorrichtung zum Montieren und Demontieren von Hülsen, die in einer Anlage auf einem
Trägerken angeordnet und mit diesem um eine Drehachse drehbar sind, auf einem Trä
gerkern anzuordnen und mit diesem um eine Drehachse drehbar sind, mit:
- - einem Stempel (5), der eine Kraft derart auf den Trägerkern (4) aufbringt, daß dieser sta tionär ist;
- - einer Greifeinrichtung (12), die an einer Kraftangriffsfläche (13, 16, 17) der Hülse (6) ansetzt, um die Hülse (6) vom Trägerkern (4) abzuziehen oder sie auf diesen aufziehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie relativ zu der Anlage (1)
verfahrbar ist, um den Stempel (5) mit einem ersten, zweiten usw. Trägerkern (4) auszu
richten, so daß die Greifeinrichtung (12) an einer Kraftangriffsfläche einer ersten, zweiten
usw. Hülse (6) ansetzbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung
(12) in eine Umfangsnut (13) in der Hülse (6) eingreift.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung
(12) Umfangsleisten oder Umfangsleistenabschnitte (16, 17) aufweist, die beim Aufzie
hen oder Abziehen der Hülse 6 an zumindest einer der Stirnseiten der Hülse (6) anliegen.
7. Anlage mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeich
net, daß auf der Seite der Trägerkerne und Hülsen, auf denen die Vorrichtung angeordnet
ist, ein ausfahrbares und/oder ausschwenkbares Lager (18, 19) für den/die Trägerkern(e),
für den/die der Wechsel bzw. die Demontage oder Montage der Hülse erfolgen soll, vor
gesehen ist.
8. Anlage mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeich
net, daß auf der gegenüberliegenden Seite der Trägerkerne und Hülsen, auf denen die
Vorrichtung angeordnet ist, Anschlüsse für die Zu- und Abführung technischer Medien
vorgesehen sind.
9. Anlage mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeich
net, daß zumindest zwei Hilfszylinder (29, 30) vorgesehen sind, die bei der Montage bzw.
Demontage einer Hülse (6) die bearbeitete oder zu bearbeitende Bahn (31) von der Hül
senoberfläche abheben.
10. Anlage mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeich
net, daß sie zwei relativ zueinander verfahrbare Trägerkerne aufweist.
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