DE10102269B4

DE10102269B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Demontieren oder Montieren einer Hülse und Anlagen mit einer derartigen Vorrichtung

Info

Publication number: DE10102269B4
Application number: DE2001102269
Authority: DE
Inventors: Bernhard Brüggemann
Original assignee: Saueressig GmbH and Co KG
Current assignee: Saueressig GmbH and Co KG
Priority date: 2001-01-18
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2021-01-19
Also published as: DE10102269A1

Abstract

Verfahren zum Demontieren einer Hülse (6, 7, 21, 23), die in einer Anlage (1) auf einem Trägerkern (4, 4a, 20, 22) angeordnet und mit diesem um eine Drehachse (2, 3) drehbar ist, wobei der Trägerkern vor dem Demontieren der Hülse (6, 7, 21, 23) an seinen beiden axialen Enden in der Anlage (1) gelagert ist, mittels einer Vorrichtung (12, 15) und mit den Schritten:
(a) Ausrücken der Lagerung (18, 19) für den Trägerkern (4, 4a, 20, 22) ausschließlich an dem der Vorrichtung (12, 15) nahen axialen Ende des Trägerkerns (4, 4a, 20, 22);
(b) Ausrichten einer Kraftangriffslinie der Vorrichtung (12, 15) parallel oder in Flucht mit der Drehachse (2, 3) und mittels der Vorrichtung (12, 15) Aufbringen einer Kraft auf den Trägerkern (4, 4a, 20, 22), die den Trägerkern (4, 4a, 20, 22) stationär hält;
(c) mittels der Vorrichtung (12, 15) Aufbringen einer Gegenkraft auf die...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Demontieren einer Hülse, die in einer Anlage auf einem Trägerkern angeordnet und mit diesem um eine Drehachse drehbar ist, sowie ein Verfahren zum Montieren einer solchen Hülse. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, mit der eine auf einem Trägerkern angeordnete oder anzuordnende Hülse demontiert oder montiert werden kann, sowie Anlagen mit einer solchen Vorrichtung.

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 Eigenschaften 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 festgehalten. 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 automatische Systeme, wie in der DE 43 41 246 C1 beschrieben, die einen Auf- und Abziehmechanismus 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.

Aus der DE 25 42 748 A1 ist eine Vorrichtung zum Montieren von Hülsen bekannt, bei der die Hülsen mittels einer Verschlußklappe, eines als Gewindestab ausgeführten Stempels und einer Mutter auf einen als Grundrohr bezeichneten Trägerkern aufgebracht werden. Da mit Druckluft gearbeitet wird, sind die Montage- und Demontagekräfte so weit verringert, daß mit einer solchen einfachen Gewindevorrichtung erfolgreich gearbeitet werden kann.

Aus der GB 461 782 sind ein Verfahren zum Demontieren einer Hülse sowie ein Verfahren zum Montieren einer Hülse bekannt. Während des Betriebs einer Druckmaschine in einer beispielsweise als Druckmaschinenhalle ausgebildeten Anlage ist die Hülse dabei auf einem Trägerkern angeordnet und um eine Drehachse drehbar. Das Demontieren und das Montieren der Hülse erfolgt durch eine Vorrichtung außerhalb der Druckmaschine. Vor der Demontage der Hülle muß der Trägerkern aus seiner Lagerung in der Druckmaschine entnommen und nach der Montage der Hülse wieder in seine Lagerung in der Druckmaschine eingesetzt werden. Beim Demontieren der Hülse bringt die Vorrichtung eine Kraft auf den Trägerkern und eine Gegenkraft auf die Hülse auf und zieht so die Hülse vom Trägerkern ab. Beim Montieren der Hülse bringt die Vorrichtung eine Kraft auf den Trägerkern und eine Gegenkraft auf die Hülse auf und zieht so die Hülse auf den Trägerkern.

In keiner der bekannten Anlagen, die mit Hülsenwechselsystemen ausgerüstet sind, werden besondere Mechanismen der Biegekompensierung eingesetzt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen einfachen Hülsenwechsel bei Trägerkern-Hülse-Systemen zu ermöglichen, bei denen beim Hülsenwechsel zwischen Trägerkern und Hülse nicht unerhebliche Reibkräfte auftreten.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, eine Vorrichtung nach Anspruch 3 sowie durch eine Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweils rückbezogenen Unteransprüche.

Erfindungsgemäß weist ein Verfahren zum Demontieren einer Hülse, die in einer Anlage auf einem Trägerkern angeordnet und mit diesem um eine Drehachse drehbar ist, folgende 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 dem Trägerkern entgegengesetzt ist und dadurch
(d) Abziehen der Hülse von dem Trägerkern.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Montieren einer Hülse, die in einer Anlage auf einem Trägerkern anzuordnen und mit diesem um eine Drehachse drehbar ist, weist die Schritte auf:

(a) Bereitstellen einer Hülse;
(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 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 eingeleitet 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 eingesetzt wird.

Erfindungsgemäß weist eine Vorrichtung zum Demontieren oder Montieren einer Hülse, die in einer Anlage auf einem Trägerkern angeordnet und mit diesem um eine Drehachse drehbar ist, 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 Hülse 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 Kraftangriffsfläche 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 Biegekompensierung hervorrufen. Diese Biegekompensierung basiert auf der Einfrierung partiell unterschiedlicher Kräfte zwischen Hülse und Trägerkern. Die Erzeugung dieser Kräfte erfolgt beim Aufschieben 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 Anlagengestell 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 Wegaufnehmer bzw. ein entsprechendes Meßsystem eingestellt werden. Die Ausrichtung in Umfangsrichtung kann ebenso über mechanische Fügehilfen an der Hülse und/oder den Trägerkern oder über ein Meßsystem erfolgen. Das Fixieren der Hülse auf dem Trägerkern erfolgt durch Komprimieren der elastischen Oberflächenelemente auf der Oberfläche des Trägerkerns. 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 ausfahrbares und/oder ausschwenkbares Lager für den oder die Trägerkerne, für die der Wechsel bzw. die Demontage oder Montage 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 auseinandergefahren werden können. Es ist auch möglich, in der Anlage zwei Hilfswalzen vorzusehen, 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:
1 eine schematische Schnittansicht durch eine Anlage zur Veredelung bahnförmiger Materialien mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 eine Darstellung ähnlich der 1 mit einer Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
3 die Anlage in betriebsbereitem Zustand; und
4 eine Anordnung mit zwei Hilfswalzen.
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 der Trägerkerne 4, 4a können über einen Anstellmechanismus 8, 9, 10, 11, der beispielsweise mittels verfahrbarer Lagerböcke 9, 11 bewegliche Lager 8, 10 umfaßt, so angestellt werden, daß ihre Drehachsen 2, 3 zur Wechselvorrichtung 12, die eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, fluchten. In der 1 dargestellt ist der Zustand, daß der Trägerkern 4 bzw. die Drehachse 2 der Welle 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 dem der Vorrichtung 12 nahen Ende angeordnet, sie kann aber auch am distalen Ende der Hülse 6 angebracht sein. Mittels eines geeigneten Verfahrsystems kann nun die Hülse 6 einfach vom Trägerkern 4 abgezogen werden.
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. Umfangsabschnitte 17 angreift. Damit die Hülse 6 aufgeschoben werden kann, sind an der Greifeinrichtung 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 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 eingestellt. Zum Wechseln einer oder beider Hülsen 21, 23 wird derselbe Stellmechanismus benutzt, um die Trägerkerne 20, 22 auseinanderzufahren. Anschließend werden die Lager 18, 19 ausgeschwenkt.
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 offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

1: Anlage
2: Drehachse
3: Drehachse
4, 4a: 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: Bahn
32: Trägerkern-Hülse-Anordnung
33: Trägerkern-Hülse-Anordnung
34: Greifeinrichtung
35: Greifeinrichtung

Claims

Verfahren zum Demontieren einer Hülse (6, 7, 21, 23), die in einer Anlage (1) auf einem Trägerkern (4, 4a, 20, 22) angeordnet und mit diesem um eine Drehachse (2, 3) drehbar ist, wobei der Trägerkern vor dem Demontieren der Hülse (6, 7, 21, 23) an seinen beiden axialen Enden in der Anlage (1) gelagert ist, mittels einer Vorrichtung (12, 15) und mit den Schritten: (a) Ausrücken der Lagerung (18, 19) für den Trägerkern (4, 4a, 20, 22) ausschließlich an dem der Vorrichtung (12, 15) nahen axialen Ende des Trägerkerns (4, 4a, 20, 22); (b) Ausrichten einer Kraftangriffslinie der Vorrichtung (12, 15) parallel oder in Flucht mit der Drehachse (2, 3) und mittels der Vorrichtung (12, 15) Aufbringen einer Kraft auf den Trägerkern (4, 4a, 20, 22), die den Trägerkern (4, 4a, 20, 22) stationär hält; (c) mittels der Vorrichtung (12, 15) Aufbringen einer Gegenkraft auf die Hülse (6, 7, 21, 23), deren Richtung der Kraft auf den Trägerkern (4, 4a, 20, 22) entgegengesetzt ist und dadurch (d) Abziehen der Hülse (6, 7, 21, 23) von dem Trägerkern (4, 4a, 20, 22).
Verfahren zum Montieren einer Hülse (6, 7, 21, 23), die in einer Anlage (1) auf einem Trägerkern (4, 4a, 20, 22) anzuordnen und mit diesem um eine Drehachse (2, 3) drehbar ist mittels einer Vorrichtung (12, 15) und mit den Schritten: (a) Bereitstellen der Hülse (6, 7, 21, 23); (b) Ausrichten einer Kraftangriffslinie parallel oder in Flucht mit der Drehachse (2, 3) und mittels der Vorrichtung (12, 15) Aufbringen einer Kraft auf den ausschließlich an seinem der Vorrichtung (12, 15) nahen axialen Ende freiliegenden Trägerkern (4, 4a, 20, 22), die den Trägerkern (4, 4a, 20, 22) stationär hält; (c) mittels der Vorrichtung (12, 15) Aufbringen einer Gegenkraft auf die Hülse (6, 7, 21, 23), deren Richtung der Kraft auf den Trägerkern (4, 4a, 20, 22) entgegengesetzt ist und dadurch (d) Aufziehen der Hülse (6, 7, 21, 23) auf den Trägerkern (4, 4a, 20, 22); (e) Einrücken der Lagerung (18, 19) für den Trägerkern.
Vorrichtung (12, 15) zum Montieren und Demontieren einer Hülse (6, 7, 21, 23), die in einer Anlage (1) auf einem Trägerkern (4, 4a, 20, 22) angeordnet und mit diesem um eine Drehachse (2, 3) drehbar ist oder auf einem Trägerkern (4, 4a, 20, 22) anzuordnen und mit diesem um eine Drehachse (2, 3) drehbar ist, mit: – einem Stempel (5), der eine Kraft derart auf den Trägerkern (4) aufbringt, daß dieser stationär ist; – einer Greifeinrichtung (34, 35), die mittels einer Klaue (17) und/oder einer Umfangleiste (16) an einer Kraftangriffsfläche an der Hülse (6, 7, 21, 23) ansetzt und eine Gegenkraft auf die Hülse (6, 7, 21, 23) aufbringt, um die Hülse (6, 7, 21, 23) vom Trägerkern (4, 4a, 20, 22) abzuziehen oder sie auf diesen aufzuziehen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie relativ zu der Anlage (1) verfahrbar ist, um den Stempel (5) wahlweise mit einem von mehreren Trägerkernen (4, 4a, 20, 22) auszurichten, so daß die Greifeinrichtung (34, 35) an einer Kraftangriffsfläche einer Hülse (6) des gewählten Trägerkerns (4, 4a, 20, 22) ansetzbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung (34, 35) mittels einer Klaue (17) in eine Umfangsnut (13) in der Hülse (6) eingreift.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinrichtung (34, 35) Umfangsleisten oder Umfangsleistenabschnitte (16, 17) aufweist, die beim Aufziehen oder Abziehen der Hülse (6) an zumindest einer der Stirnseiten der Hülse (6) anliegen.
Anlage mit einer Vorrichtung (12, 15) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Seite der Trägerkerne (4, 4a, 20, 22) und Hülsen (6, 7, 21, 23), auf der die Vorrichtung (12, 15) angeordnet ist, ein ausfahrbares und/oder ausschwenkba res Lager (18, 19) für den/die Trägerkern(e) (4, 4a, 20, 22), für den/die eine Demontage oder Montage der Hülse erfolgen soll, vorgesehen ist.
Anlage mit einer Vorrichtung (12, 15) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf derjenigen Seite, welche der Seite von Trägerkern (4, 4a, 20, 22) und Hülse (6, 7, 21, 23), auf der die Vorrichtung (12, 15) angeordnet ist, gegenüberliegt, Anschlüsse für die Zu- und Abführung technischer Medien vorgesehen sind.
Anlage mit einer Vorrichtung (12, 15) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Hilfswalzen (29, 30) vorgesehen sind, die bei der Montage oder Demontage einer Hülse (6) die bearbeitete oder zu bearbeitende Bahn (31) von der Hülsenoberfläche abheben.
Anlage mit einer Vorrichtung (12, 15) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei relativ zueinander verfahrbare Trägerkerne (4, 4a, 20, 22) aufweist.