DE102021101125A1

DE102021101125A1 - Verfahren zur Herstellung einer Lagereinrichtung für ein rotierendes Bauteil einer bahn- oder bogenver- oder bearbeitenden Maschine, Lagereinrichtung zur Lagerung eines rotierenden Bauteils sowie Aggregat mit einer Lagereinrichtung

Info

Publication number: DE102021101125A1
Application number: DE102021101125.6A
Authority: DE
Inventors: Volker Rauh; Lars Keil
Original assignee: Koenig and Bauer AG
Current assignee: Koenig and Bauer AG
Priority date: 2021-01-20
Filing date: 2021-01-20
Publication date: 2022-07-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Lagereinrichtung für ein rotierendes Bauteil, wobei zunächst eine zylindrische Ausnehmung für die Aufnahme eines Lagers in einem Seitengestell vorgesehen oder bereitgestellt wird, in oder an welchem das Bauteil gelagert werden soll. In die Ausnehmung wird im Bereich der nach innen weisenden inneren Wandung auf zumindest einer Abschnittslänge der in axialer Richtung betrachteten Länge der zylindrischen Ausnehmung in zumindest einem Winkelbereich ein Vergussmaterial vorgesehen, welches in zumindest einem Teil des betreffenden Winkelbereichs über die Wandung der Bohrung nach innen übersteht, bevor schließlich nach Aushärten des eingebrachten Vergussmaterials das Lager in die resultierende, z. B. zumindest partiell verengte Gestellöffnung eingesetzt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Lagereinrichtung sowie ein Aggregat mit einer solchen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Lagereinrichtung für ein rotierendes Bauteil einer bahn- oder bogenver- oder bearbeitenden Maschine, eine Lagereinrichtung zur Lagerung eines rotierenden Bauteils in einem das Bauteil tragenden Seitengestell einer bahn- oder bogenver- oder bearbeitenden Maschine sowie ein Aggregat zur Ver- oder Bearbeitung bahn- oder bogenförmigen Materials mit einer Lagereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, 9 bzw.12.
In Ver- oder Bearbeitungsmaschinen von Materialien, wie sie beispielsweise durch die kommen rotierbare bzw. im Betrieb rotierende Werkzeuge zum Einsatz, welche insbesondere für den Fall von das Material mit einem Stoffauftrag versehenden und/oder auf das Material mechanisch einwirkenden Verarbeitungsschritte bzw. Verarbeitungsaggregate ein hohes Maß an Registerhaltigkeit gewährleisten müssen.
Eine solche Maschine mit als Druck- und Lackwerk sowie Stanzwerk ausgebildeten Aggregaten ist beispielsweise aus der DE 10 2019 100 307 A1 bekannt.
Nicht nur aber besonders für solche registergerecht arbeitende Maschinen kommt bereits der Lagerung im Gestell eine hohe Bedeutung zu, die auch über längere Prozessphasen und eine möglichst lange Lebensdauer hinweg hohe Präzession und Spielfreiheit gewährleisten soll.
Aus der DE 720 414 C ist beispielsweise eine Lagerung und eine Methode zu deren Herstellung bekannt, wobei ein Kugellager in eine mit Übermaß hergestellte Lagerbohrung eingesetzt und der sich ergebende Spalt durch eine Gießmasse mit einer Metalleinlage ausgefüllt. Das dort mit dem Lager zu versehende Werkstück kann mit Nuten versehen sein, die dem Verguss und damit dem mit Untermaß gegenüber der Bohrung ausgebildeten und eine Halteschulter aufweisenden Lager einen besseren Halt zu verleihen.
Eine Lagereinrichtung, insbesondere für oben genannte zwecke, sollte jedoch einerseits einen möglichst festen Sitz des Lagers im Gestell gewährleisten, das Lager andererseits aber z. B. aus der das Lager aufnehmenden Bohrung im Gestell möglichst zerstörungsfrei entnehmbar und durch ein neues oder überarbeitetes Lager ersetzbar sein. Dies ist z. B. erreichbar, indem die Fixierung durch ein Übermaß des Lagers gegenüber der Gestellöffnung hervorgerufen wird und sich das Übermaß des Lagers gegenüber der dieses aufnehmenden Gestellöffnung in einem eng begrenzten „Fenster“ liegt.
Besonders sensibel hinsichtlich eines durch Übermaß hervorgerufenen Passsitzes des Lagers in der Lagerbohrung sind insbesondere Lagereinrichtungen, in welchen ein das eigentliche Radiallager aufnehmender Lagerring exzentrisch in einem äußeren, direkt in der Bohrung aufgenommenen Lagerring mit zur Achse exzentrisch liegender Bohrung verschwenkbar ist, wie sie beispielsweise durch sog. Mehrring-, insbesondere Dreiringlager gegeben sind. Dort führt ein fehlendes oder geringfügig zu kleines Übermaß zu mangelndem Sitz, ein geringfügig zu großes Übermaß des Lagers jedoch zu unzulässigen Verformungen des Außenringes. Die Größe des Übermaßes kann somit in signifikantem Maße die Vorspannung des zwischen dem äußeren Lagerring und des nächstinneren Lagerring ausgebildeten Schwenklagers beeinflussen. Solche Dreiringlager kommen insbesondere bei der Lagerung von in o. g. Maschinen vorgesehenen Werkzeugen - z. B. zu einem An- und Abstellen oder einem Einstellen eines Abstandes zu einem Gegenwerkzeug - zum Einsatz.
Wünschenswert ist für die in solchen Maschinen zumindest für die Werkzeuge zum Einsatz kommenden Lagereinrichtungen beispielsweise ein Übermaß in einem engen Bereich z. B. zwischen 5 µm bis 30 µm, insbesondere in einem Bereich von 10 µm bis 25 µm.
Fertigungstechnisch ist dies ökonomisch sinnvoll nicht zu gewährleisten, wenn die ökonomisch erreichbaren Toleranzen sowohl der Bohrung als auch des Lageraußendurchmessers beispielweise im Bereich von 20 µm liegen. Die Summentoleranz wäre demzufolge z. B. mit ca. 40 µm zu groß um die o. g. Forderung zu erfüllen. In bestimmten Anwendungen ist zudem Korrosionsbeständigkeit gefordert. Dies wird durch Beschichten (z. B. chemisch Nickel) erreicht. Die hierbei aufgebrachte Schicht hat beispielsweise eine Dicke ca. 30 µm , welche aber ebenfalls mit ± 10 µm toleranzbehaftet ist und die Summentoleranz entsprechend vergrößert.
Eine praktizierte Lösung dieses Problems besteht beispielsweise darin, dass einer Gestellbohrung ein oder mehrere hinsichtlich der Durchmesserverhältnisse passende Lager zuordnet werden. Dies bedingt neben einem logistischen Aufwand einen bestimmten Vorrat an Lagern. Dabei kann es aber jedoch dazu kommen, dass kein „passendes“ Lager verfügbar ist. In diesem Fall ist die Bohrung neu zu fertigen oder der Lageraußendurchmesser, beispielsweise durch sog. „Tamponieren“, durch Materialeinbringung geringfügig zu vergrößern, was beides zu einem erhebliche Zusatzaufwand führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Lagereinrichtung für ein rotierendes Bauteil einer bahn- oder bogenver- oder bearbeitenden Maschine, eine Lagereinrichtung zur Lagerung eines rotierenden Bauteils in einem das Bauteil tragenden Seitengestell einer bahn- oder bogenver- oder bearbeitenden Maschine, sowie ein Aggregat mit einer solchen Lagereinrichtung zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1, 9 bzw. 12 gelöst.
Bei der Herstellung einer Lagereinrichtung für ein rotierendes Bauteil einer bahn- oder bogenver- oder bearbeitenden Maschine, d. h. der Herstellung eines das Bauteil im eingesetzten Zustand abstützenden Lagers, einer wird zunächst eine zylindrische Ausnehmung für die Aufnahme eines Lagers in einem Seitengestell vorgesehen oder bereitgestellt, in oder an welchem das Bauteil gelagert werden soll. In die Ausnehmung wird im Bereich der nach innen weisenden inneren Wandung auf zumindest einer Abschnittslänge der in axialer Richtung betrachteten Länge der zylindrischen Ausnehmung in zumindest einem Winkelbereich ein Vergussmaterial vorgesehen, welches in zumindest einem Teil des betreffenden Winkelbereichs über die Wandung der Ausnehmung, insbesondere Bohrung, nach innen übersteht, bevor schließlich nach Aushärten des eingebrachten Vergussmaterials das Lager in die resultierende, z. B. zumindest partiell verengte und/oder effektiv wirksame Gestellöffnung eingesetzt wird.
Die Verfahrensweise ist neben der erstmaligen Bereitstellung der Lagereinrichtung in einer vorteilhaften Weiterbildung auch zur Reparatur einer auf diese Weise hergestellten Lagereinrichtung bzw. der ein Lager aufnehmenden wirksamen Gestellöffnung anwendbar. Dabei erfolgt die o. g. Bereitstellung der Ausnehmung im Seitengestell dadurch, dass ein vormals eingebrachtes, „altes“, Vergussmaterial aus der zu erneuernden Gestellöffnung zumindest zu einem Teil entfernt wird. War die zu erneuernde Gestellöffnung zuvor bereits mit einem Lager bestückt, so wird dieses zuvor entfernt.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird nach Bereitstellung der Ausnehmung eine Schablone mit einer bevorzugt zylindrischen Umfangsfläche in die zylindrische Ausnehmung eingebracht und in einen sich zwischen der Wandung der Ausnehmung einem definierten Außendurchmesser der Schablone zumindest partiell ergebenden Spalt Vergussmaterial eingebracht.
Eine erfindungsgemäße Lagereinrichtung zur Ausbildung einer Lagerung eines rotierenden in oder an einem Seitengestell umfasst ein Lager und eine das Lager aufnehmende Ausnehmung im Seitengestell, wobei im montierten Zustand zwischen einer nach innen weisenden Wandung der Ausnehmung und dem eingesetzten über zumindest einen Winkelbereich des Lageraußenumfangs hinweg ein Vergussmaterial vorgesehen ist. Das Vergussmaterial führt im erstarrten und lastfreien Zustand, d. h. bei nicht bzw. noch nicht eingesetzten Lager bei selben Umgebungsbedingungen wie für das Lager in zumindest einem Teil des betreffenden Winkelbereichs zu einem kleineren lichten Innendurchmesser der durch den Materialauftrag resultierenden Gestellöffnung, als der Außendurchmesser des lastfreien, d. h. noch nicht eingesetzten Lagers.
In besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist im Bereich der inneren Wandung der Ausnehmung eine über zumindest einen Winkelbereich umlaufende Nut vorgesehen, in welche über mindestens einen im Seitengestell vorgesehenen Kanal Vergussmaterial zuführbar ist.
Besondere Vorteile entwickelt eine solche Lagereinrichtung in Aggregaten von Bearbeitungsmaschinen für bahn- oder bogenförmiges Material, in welche ein hochpräziser Stoffauftrag erfolgen soll oder trotz mechanischer Beanspruchung bei einer Formgebung eine hohe Präzision gewahrt sein soll.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass Gestellöffnungen zur drehfesten Aufnahme von Lagern auf diese Weise wirtschaftlich und reproduzierbar erzeugt werden können. Dabei sorgt ein geringfügiges Übermaß des Lagers gegenüber der Gestellöffnung für einen festen, verdrehsicheren und spielfreien Sitz.
Durch die Verwendung bzw. Breitstellung einer hochgenauen Schablone können die Lager wirtschaftlich mit einem vertretbaren Aufwand hergestellt werden, da der wesentliche Beitrag zur Toleranz nun hauptsächlich beim Lager liegt
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Bearbeitungsmaschine mit mehreren rotierende Bauteile, insbesondere Werkzeuge umfassenden Aggregaten;
2 eine Lagereinrichtung umfassend ein eine Ausnehmung aufweisendes Seitengestell und ein Lager;
3 eine in Art eines Masterrings ausgebildete Schablone zur Verwendung bei der Herstellung der montierten Lagereinrichtung;
4 eine Querschnittsansicht durch ein Seitengestell mit Bohrung und Nut;
5 eine Draufsicht auf eine Lagereinrichtung mit eingesetztem Lager.

In Material B bearbeitenden Maschinen 01, kurz Bearbeitungsmaschine 01, insbesondere in bahn- oder bogenverarbeitenden Maschinen 01 wie z. B. das Material mit einem Stoffauftrag, z. B. Druckfarbe oder Lack, versehenden und/oder auf das Material mechanisch einwirkenden, z. B. prägenden oder stanzenden, Maschinen 01, wie vorzugsweise Druck-, Lackier-, Präge oder Stanzmaschinen 01 oder hieraus kombinierten Maschinen 01, d. h. Kombinationsmaschinen 01, sind rotierbare oder im Betrieb rotierende Bauteile 07; 08; 11; 12; 13; 14, insbesondere zur Bearbeitung des Materials B erforderliche und/oder mit diesem zusammenwirkende rotierende Werkzeuge 07; 08; 11; 12; 13; 14, vorgesehen, die in einem oder mehreren Seitengestellen 17; 18; 19 ein- oder beidseitig über entsprechende Lagereinrichtungen 21 rotierbar gelagert sind. Die Maschine 01 umfasst mindestens ein Material B bearbeitendes Aggregat 03; 04; 05, z. B. mindestens ein Auftragwerk 03 wie beispielsweise ein Druckwerk 03 und/oder mindestens ein Auftragwerk 04 wie beispielsweise ein Lackierwerk 04, und/oder mindesten ein durch ein Formgebungswerk 05 gebildetes Aggregat 05, wie z. B. ein Stanz- oder Prägeaggregat 05. Das Material B kann hierbei bevorzugt ein bogen- oder bahnförmiger Bedruckstoff B sein und/oder durch ein papierhaltiges Material B, z. B. Papier, Pappe, Wellpappe oder Karton, gebildet sein.
In einer hier exemplarisch dargestellten Maschine 01 sind beispielsweise bezogen auf die Transportrichtung T durch die Maschine 01 stromabwärts eines als Materialzufuhr 02 dienenden Aggregates 02, durch welches zu bearbeitendes Material B zuführbar ist, mindestens ein Druckwerk 03, ggf. ein Lackierwerk 04 und mindestens ein Stanz- oder Prägeaggregat 05 als Material B bearbeitendes Aggregat 03; 04; 05 vorgesehen.
Das durch ein oder mehrere der Aggregate 03; 04; 05 bearbeitete Material B' wird stromabwärts beispielsweise in einem als Produktauslage 06 ausgebildeten Aggregat 06, z. B. für den Fall bahnförmigen Materials B' in einem Wickler oder für den Fall bogenförmigen Materials B' in einer Stapelauslage, zu Gebinden zusammengefasst.
Zwischen den Aggregaten 02; 03; 04; 05; 06 ist das Material B durch geeignete Transfereinrichtungen 09 förder- und/oder führbar, auf welche hier nicht näher eingegangen werden soll. Für den Fall eines als Stanzaggregat 05 ausgebildeten formgebenden Aggregates 05 kann diesem eine Separationseinrichtung 16 nachgeordnet sein, durch welche nach dem Stanzen verbliebene Rest- bzw. Abfallstücke entfernt werden können.
Ein einem Druckwerk 03 zugeordnetes rotierendes Werkzeug 07 kann beispielsweise durch einen Druckwerkszylinder 07 gebildet sein, welcher bevorzugt mit einem als Widerlager dienenden Werkzeug 08, beispielsweise einem Gegendruckzylinder 08 eine Druckstelle ausbildet. Ein einem Lackierwerk 04 zugeordnetes rotierendes Werkzeug 11 kann beispielsweise durch einen Lackwerkswerkszylinder 11 gebildet sein, welcher bevorzugt mit einem als Widerlager dienenden Werkzeug 12, beispielsweise einem Gegendruckzylinder 12 eine Lackierstelle ausbildet. Druck- und Lackierwerk 03; 04 können dabei in einer selben Weise ausgebildet, jedoch ersteres mit Druckfarbe und letzteres mit Lack befüllt und/oder betrieben sein. Ein einem Stanz- oder Prägeaggregat 05 zugeordnetes rotierendes Werkzeug 13 kann beispielsweise durch einen Formgebungszylinder 13, z. B. einem Prägeform- oder einem Stanzformzylinder 13, gebildet sein, welcher bevorzugter Weise mit einem als Widerlager dienenden Werkzeug 14, beispielsweise einem Gegendruckzylinder 14, zusammen wirkt. Insbesondere für letztgenannte Paarung der Werkzeuge 13; 14 liegen hohe Drücke im Bearbeitungsspalt der beiden Werkzeuge 13; 14 vor, sodass besonders hohe Ansprüche an die Lagerung der betreffenden Werkzeuge 13; 14, insbesondere das an- bzw. abstellbare Werkzeug 13, z. B. den Formgebungszylinder 13, zu stellen sind.
Eine erfindungsgemäße Lagereinrichtung 21 zur Lagerung eines rotierbaren Werkzeuges 07; 08; 11; 12; 13; 14 sowie ein Verfahren zu deren Herstellung wie im Folgenden detaillierter beschrieben ist, ist grundsätzlich unabhängig von einer oben genannten Anwendung in einem o. g. der bearbeiteten Aggregate 03; 04; 05 und/oder in einer o. g. Maschine 01 oder Kombinationsmaschine 01 auszuführen, besonders vorteilhaft jedoch in Verbindung mit einem solchen Aggregat 03; 04; 05 bzw. einer solchen Maschine 01.
Die Lagereinrichtung 21 zur Lagerung eines beispielsweise o. g. rotierbaren Werkzeuges 07; 08; 11; 12; 13; 14 umfasst ein Lager 22, z. B. Radiallager 22, mit einem äußeren Lagerring 23, das bzw. der im montierten Zustand in einer zylindrischen Ausnehmung 24 im Seitengestell 17; 18; 19, z. B. einer Bohrung 24, z. B. Lagerbohrung 24, des Seitengestells 17; 18; 19 verdrehfest abgestützt ist. Im Folgenden soll unter den Begriff der Bohrung 24 bzw. Lagerbohrung 24 sofern nicht explizit unterschieden wird jede Art zylindrische Ausnehmung 24 im Seitengestell 17; 18; 19 verstanden sein, unabhängig davon, ob sie bei der Herstellung des Seitengestells 17; 18; 19 ausgespart oder nachträglich z. B. durch Bohren oder Fräsen eingebracht oder durch Nachbearbeitung einer gröberen Primärbohrung bereitgestellt wurde. Die oder zumindest ein Teil der zylindrischen Wandung der Bohrung 24 ist beispielsweise durch das Material des Seitengestells 17; 18; 19 selbst oder in einer Variante durch das mit einem dem Korrosionsschutz dienenden Beschichtungsmittel versehene Material gebildet.
Ein derartiges Lager 22 umfasst insbesondere zumindest ein inneres Lagerelement 26, welches über nicht dargestellte Lagermittel, z. B. über Wälzlagermittel oder Gleitlagermittel, mittel- oder unmittelbar rotierbar im äußeren Lagerring 23 radial abgestützt ist. Dieses innere Lagerelement 26 kann grundsätzlich durch einen Zapfen oder eine Welle gebildet sein, welcher oder welche auf einem Abschnitt seines oder ihres Umfang derart rotierbar im Lager 22 abgestützt ist. Bevorzugt ist es jedoch als ein innerer Lagerring 26 ausgebildet, am Umfang ein Lagermittel aufweist ist jedoch bevorzugt als innerer Lagerring 26 ausgeführt, welcher einen Zapfen 25 oder eine Welle 25 des zu lagernden Werkzeugs 07; 08; 11; 12; 13; 14 aufnehmen. In einer besonders vorteilhaften Ausführung des Lagers 22, z. B. Mehrringlager 22, insbesondere Dreiringlager, als Exzenterlager 22 ausgeführt, welches im Lagerringgefüge zwischen dem äußeren Lagerring 23 und dem inneren, rotierbaren Lagerelement 26 einen weiteren Lagerring 27 umfasst, welcher eine zum Außenumfang des äußeren Lagerringes 23 exzentrisch liegenden kreisförmige Ausnehmung, z. B. Bohrung, aufweist, in welcher das innere rotierbare Lagerelement 26 über Lagermittel, z. B. über Wälzlagermittel oder Gleitlagermittel, mittel- oder unmittelbar rotierbar abgestützt ist. Die Achse des rotationssymmetrischen inneren Lagerelementes 26, z. B. inneren Lagerrings 26, verläuft somit exzentrisch zur Mittelachse des äußeren Lagerrings 23.
In der Bohrung 24 der Lagereinrichtung 21 ist nun im Bereich der inneren Wandung auf zumindest einer Abschnittslänge der in axialer Richtung betrachteten Länge der Bohrung 24 in zumindest einem durchgehend oder abschnittsweise über insgesamt zumindest 90°, vorteilhaft mindestens 180°, bevorzugt jedoch über die vollen 360° reichenden Winkelbereich ein zumindest einem Teil des betreffenden Winkelbereichs über die Wandung der Bohrung 24 überstehendes Vergussmaterial 28, z. B. Vergussmasse 28, vorgesehen, welches im erstarrten und lastfreien Zustand, d. h. vor dem Einsetzten des Lagers 22, bei einer selben Umgebungsbedingung, beispielsweise bei 25°C und 1.013 mbar, in zumindest dem betreffenden Winkelbereich bzw. dessen Abschnitten eine kleinere, bevorzugt um 3 µm bis 10 µm , insbesondere 5 µm ± 1 µm , kleineren lichten Innendurchmesser d29 der resultierenden, insbesondere für den Sitz effektiv wirksamen Gestellöffnung 29 bewirkt, als der Außendurchmesser D22 des lastfreien, d. h. noch nicht eingesetzten Lagers 22. Die Bohrung 24 selbst weist dabei vorzugsweise einen lichten Innendurchmesser d24 auf, dessen Nennwert mindestens dem Nennwert des Außendurchmesser D22; D23 des Lagers 22 bzw. äußeren Lagerrings 23 entspricht, bevorzugt jedoch größer, insbesondere um mindestens 35 µm größer, ist. Bei letzterem kann eine Abweichung im tatsächlichen Außendurchmesser D22 des Lagers 22 und dem Innendurchmesser d24 der Bohrung 24 mit je einer Toleranz von bis zu ± 20 µm in Kauf genommen werden, ohne dass im ungünstigsten Fall ein Übermaß von 5 µm überschritten würde. Lediglich im letztgenannten Grenzfall umfasst die Lagereinrichtung 21 im Gefüge zwischen dem Außenumfang D23; D22 des äußeren Lagerrings 23 bzw. Lagers 22 und der zylindrischen Wandung der im Seitengestell 17; 18; 19 vorgesehenen Lagerbohrung 24 kein Vergussmaterial 28, sondern lediglich im Bereich einer ggf. vorgesehenen, unten näher erläuterten Nut 30 (BZ wurde für Gestellöffnung, resultierend genutzt, BZ in 30 umgeändert). In allen anderen Fällen umfasst das Gefüge auch im Bereich der ununterbrochenen zylindrischen Wandung der Bohrung 24 Vergussmaterial 28 zwischen Wandung und Außenumfang des Lagers 22. Eine Summe der sich im Durchmesser gegenüberliegenden Schichtdicken des Vergussmaterials 28 liegt im belasteten Zustand, d. h. im Passsitz, im Mittel beispielsweise zwischen 5 µm und 25 µm, wenn z. B. für eine unten beschriebene Schablone 33 vom Nennwert ihres Außendurchmessers D33 ausgegangen wird.
Vorzugsweise umfasst die Wandung der zylindrischen Bohrung 24 zumindest auf Höhe der obigen Abschnittslänge eine bereits erwähnte, zu obigem durchgehenden oder in Winkelabschnitten vorliegenden Winkelbereich bzw. -bereichen korrespondierende durchgehende oder in Abschnitten vorliegende Nut 30, welche das im Regelfall zumindest zum Teil über die Wandung der Bohrung 24 überstehende Vergussmaterial 28 aufnimmt. Die Nut 30 weist beispielsweise eine Tiefe h30 von 1 mm bis 3 mm und in Axialrichtung des Lagers 22 betrachtet z. B. eine sich mehr als über die Hälfte der Länge des einzusetzenden oder aufgenommenen Lagers 22 entsprechende und/oder zwischen 20 mm und 50 mm liegende Breite b30 auf. Die Nut 30 kann bezogen auf die Länge der Bohrung 24 mittig in der Wandung vorgehen sein oder näher zu einer Gestellseite, z. B. zu der dem zu lagernden Werkzeug 07; 08; 11; 12; 13; 14 zugewandten Seite, liegen.
In vorteilhafter Ausführung, insbesondere bei Vorliegen einer o. g. Nut 30, sind ein oder mehrere Kanäle 31 in der Seitenwand vorgesehen, durch welche zur Bildung des o. g. Überstandes noch fließfähiges Vergussmaterials 28 in den betreffenden durchgehenden oder abschnittsweise vorliegenden Winkelbereich einbringbar ist. Bei Vorliegen o. g. Nut 30 münden ein oder mehrere solcher Kanäle 31 in die betreffenden Nut 30, insbesondere in deren Grund. Vorzugsweise ist auch - insbesondere mit einer im Wesentlichen diametral gegenüberliegenden Öffnung - ein Kanal 32 vorgesehen, durch welchen die durch das Vergussmaterial 28 verdrängte Luft entweichen kann.
Als Vergussmaterial 28 kann bevorzugt eine polymergebundene und Metallpulver enthaltende Masse vorgesehen sein bzw. zum Einsatz kommen, wir sie beispielsweise durch sog. „plasticmetal“ der Fa. DIAMANT Metallplastic GmbH angeboten wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Schablone 33 in zumindest einem Temperaturbereich z. B. oberhalb der Umgebungstemperatur von beispielsweise 20 °C durch entsprechende Mittel temperierbar ausgebildet. Hierzu umfasst die Schablone 33 eine hier nicht dargestellte Heizeinrichtung, beispielsweise eine elektrische Widerstandsheizung. Hierdurch kann zumindest im betreffenden Temperasturbereich eine definierte Temperatur eingestellt werden um über das Temperaturverhalten den Außendurchmesser D33 der Schablone, und hierdurch den Innendurchmesser der resultierenden Gestellöffnung 29 - beispielsweise im Mikrometerbereich - zu variieren. Dabei sollte die Temperatur der Schablone 33 jedoch unter der Erweichungstemperatur des dem Vergussmaterial zugrunde liegenden Matrixmaterials, für polymer- bzw. kunststoffbasiertes Matrixmaterial der Vergussmasse 28 insbesondere unter der betreffenden Glasübergangstemperatur, z. B. bei unter 80°C liegen.
Die Herstellung einer solchen Lagereinrichtung 21 erfolgt erfindungsgemäß dadurch, dass zunächst eine Lagerbohrung 24 in obigem Sinne im Seitengestell 17; 18; 19 vorgesehen wird, was in o. g. Weise durch Aussparen bei der Herstellung oder durch Einbringen einer Bohrung 24 mit ggf. anschließendem Nachbearbeiten und/oder Beschichten erfolgen kann. In die Bohrung 24 der Lagereinrichtung 21 wird nun - bevor das Lager 22 in die Bohrung 24 eingesetzt wird - im Bereich der inneren Wandung auf zumindest einer Abschnittslänge der in axialer Richtung betrachteten Länge der Bohrung 24 in zumindest einem durchgehend oder abschnittsweise über insgesamt zumindest 90°, vorteilhaft mindestens 180°, bevorzugt jedoch über die vollen 360° reichenden Winkelbereich ein in zumindest einem Teil des betreffenden Winkelbereichs über die Wandung der Bohrung 24 überstehendes Vergussmaterial 28 eingebracht, welches im erstarrten und lastfreien Zustand, d. h. vor dem Einsetzten des Lagers 22, bei einer selben Umgebungsbedingung, beispielsweise bei 25°C und 1.013 mbar, in zumindest dem betreffenden Winkelbereich bzw. dessen überstehenden Abschnitten einen kleineren, bevorzugt um 3 µm bis 10 µm, insbesondere 5 µm ± 1 µm kleineren, lichten Innendurchmesser d29 der resultierenden Gestellöffnung 29 bewirkt, als der Außendurchmesser D22 des lastfreien, d. h. noch nicht eingesetzten Lagers 22. Danach erst wird nun das Lager 22 in die resultierende Gestellöffnung 29 eingesetzt, welche im obigen Sinne auch als „resultierende Lagerbohrung“ betrachtet werden kann.
Um im überstehenden Bereich bzw. den überstehenden Bereichen einen gewünschten und/oder reproduzierbaren resultierenden Innendurchmesser d29 im lastfreien Zustand zu gewährleisten, wird in bevorzugter Ausführung eine Schablone 33, z. B. ein sog. Masterring 33, verwendet, die bzw. der zumindest in o. g. ein- oder mehrteiligen Winkelbereich einen definierten kleinsten Außendurchmesser D33 mit z. B. geringer Toleranz, beispielsweise einer Toleranz von maximal 5 µm aufweist. Für den Fall mehrerer oben genannter Winkelabschnitte kann zwischen diesen ein geringfügig, z. B. bis zu 5 µm größerer Außenumfang vorliegen. Der Nennwert für den definierten Außendurchmesser D33 ist vorzugsweise bei gleichen o. g. Umgebungsbedingungen bevorzugter Weise um 3 µm bis 10 µm , insbesondere 5 µm ± 1 µm , kleiner als der Nennwert für den Außendurchmesser D22 des lastfreien, d. h. noch nicht eingesetzten Lagers 22 und/oder mindestens 20 µm kleiner als der Nennwert für den Innendurchmesser d24 der Bohrung 24. In einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Schablone 33 an einem ihrer Stirnseiten einen über den definierten Außendurchmesser D33 hinausgehenden Überstand 34 in Art eines Kragens 34 aufweisen, welcher beispielsweise bei außermittig verlaufender Nut 30 auf der der Nut 30 näheren Gestellseite zur Anlage kommt und ein Heraustreten von noch fließfähigem Vergussmaterial 28 verhindert oder zumindest hemmt. überstehenden
Unter Verwendung einer Schablone 33 wird nach Bereitstellung der Bohrung 24 - noch vor dem Einsetzten des Lagers 22 - die Schablone 33 in die Bohrung 24 eingebracht und in einen sich zwischen der Wandung der Bohrung 24 und dem definierten Außendurchmesser D33 der Schablone 33 zumindest bereichsweise ergebenden Spalt o. g. Vergussmaterial 28 eingebracht.
Nach dem Aushärten - zumindest bis zu einem Grad, bei dem das Vergussmaterial 28 formstabil an der Wandung der Bohrung 24 zurückbleibt - wird die Schablone 33 entfernt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn vor dem Einbringen der Schablone 33 diese auf ihrer zylindrischen Umfangsfläche mit einem gegenüber dem Vergussmaterial 28 wirksamen Trennmittel versehen wird.
Nach dem Entfernen der Schablone 33 aus der nunmehr zumindest bereichsweise mit Vergussmaterial 28 versehenen Bohrung 24 wird nun das Lager 22 in die resultierenden Gestellöffnung 29 eingebracht. Infolge des o. g. Übermaßes im Außendurchmesser D22 des Lagers 22 erfolgt dies beispielsweise unter Anwendung hoher Kräfte und/oder mithilfe eines Abkühlens des Lagers 22 unter die Temperatur des Seitengestells 17; 18; 19.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt das Einbringen des Vergussmaterials 28 über mindestens einen im Seitengestell 17; 18; 19 vorgesehenen Kanal31, der in eine zumindest über zumindest einen Winkelbereich, bevorzugt über den vollen Umfang an der Wandung der Bohrung 24 umlaufende Nut 30 mündet.
Die z. B. im Zusammenhang mit einer erstmaligen Bereitstellung einer solchen Lagereinrichtung 21 genannte Verfahrensweise ist in einer vorteilhaften Weiterbildung zur Reparatur einer insbesondere auf diese Weise hergestellten Lagereinrichtung 21 bzw. der im Weiteren ein Lager 22 aufnehmenden resultierenden Gestellöffnung 29 anwendbar. Dabei erfolgt die Bereitstellung der Ausnehmung 24 im Seitengestell 17; 18; 19 dadurch, dass ein vormals eingebrachtes, „altes“, Vergussmaterial 28 aus der zu erneuernden Gestellöffnung zumindest zu einem Teil entfernt wird. War die zu erneuernde Gestellöffnung zuvor bereits mit einem Lager 22 bestückt, so wird dieses zuvor entfernt.
Bezugszeichenliste

01: Maschine, bahn- oder bogenverarbeitent, Bearbeitungsmaschine, Druckmaschine, Lackiermaschine, Prägemaschine, Stanzmaschine, Kombinationsmaschine
02: Aggregat, Materialzufuhr
03: Aggregat, Auftragwerk, Druckwerk
04: Aggregat, Auftragwerk, Lackierwerk
05: Aggregat, Formgebungswerk, Stanzaggregat, Prägeaggregat
06: Aggregat, Produktauslage
07: Bauteil, Werkzeug, Druckwerkszylinder
08: Bauteil, Werkzeug, Gegendruckzylinder
09: Transfereinrichtungen
10: -
11: Bauteil, Werkzeug, Lackwerkswerkszylinder
12: Bauteil, Werkzeug, Gegendruckzylinder
13: Bauteil, Werkzeug, Formgebungszylinder, Prägeformzylinder, Stanzformzylinder
14: Bauteil, Werkzeug, Gegendruckzylinder
15: -
16: Separationseinrichtung
17: Seitengestell
18: Seitengestell
19: Seitengestell
20: -
21: Lagereinrichtung
22: Lager, Radiallager, Mehrringlager, Exzenterlager
23: Lagerring, äußerer
24: Ausnehmung, Bohrung, Lagerbohrung
25: Zapfen, Welle
26: Lagerelement, Lagerring, innerer
27: Lagerring
28: Vergussmaterial, Vergussmasse
29: Gestellöffnung, resultierend
30: Nut
31: Kanal
32: Kanal
33: Schablone, Masterring
34: Überstand, Kragen
B: Material, Bedruckstoff, bahnförmig, bogenförmig
B`: Material, bearbeitet
D22: Außendurchmesser
D23: Außendurchmesser
D33: Außendurchmesser
T: Transportrichtung
d24: Innendurchmesser
d29: Innendurchmesser
h30: Tiefe
b30: Breite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102019100307 A1 [0003]
DE 720414 C [0005]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Lagereinrichtung (21) für ein rotierendes Bauteil (07; 08; 11; 12; 13; 14) einer bahn- oder bogenver- oder bearbeitenden Maschine, wobei - eine zylindrische Ausnehmung (24) für die Aufnahme eines Lagers (22) in einem Seitengestell (17; 18; 19) vorgesehen oder bereitgestellt wird, in oder an welchem das Bauteil (07; 08; 11; 12; 13; 14) gelagert werden soll, - in die Ausnehmung (24) im Bereich der nach innen weisenden inneren Wandung auf zumindest einer Abschnittslänge der in axialer Richtung betrachteten Länge der zylindrischen Ausnehmung (24) in zumindest einem Winkelbereich ein Vergussmaterial (28) vorgesehen wird, welches in zumindest einem Teil des betreffenden Winkelbereichs über die Wandung der Ausnehmung (24) nach innen übersteht, - erst nach Aushärten des eingebrachten Vergussmaterials (28) das Lager (22) in die resultierende Gestellöffnung (29) eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussmaterial (28) derart auf der Wandung vorgesehen wird, dass es im erstarrten und lastfreien Zustand bei einer selben Umgebungsbedingung wie das Lager (22) in zumindest dem betreffenden Winkelbereich oder zumindest einem überstehenden Teil einen kleineren lichten Innendurchmesser (d29) der durch das Einbringen des Vergussmaterials (28) resultierenden Gestellöffnung (29) bewirkt, als der Außendurchmesser (D22) des lastfreien, d. h. noch nicht eingesetzten Lagers (22).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Bereitstellung der Ausnehmung (24) eine Schablone (33) in die zylindrische Ausnehmung (24) eingebracht und in einen sich zwischen der Wandung der Ausnehmung (24) einem definierten Außendurchmesser (D33) der Schablone (33) zumindest partiell ergebenden Spalt Vergussmaterial (28) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schablone (33) vor dem Einsetzen des Lagers (22) in die resultierende Gestellöffnung (29) aus der resultierenden Gestellöffnung (29) entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schablone (33) vor dem Einsetzen in die Ausnehmung (24) zumindest im Bereich mit dem Vergussmaterial (28) in Kontakt kommender Stellen mit Trennmittel beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, 4, oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schablone (33) über von ihr umfasste Mittel zur Temperierung temperiert wird um deren Außendurchmesser zu variieren.
Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussmaterial (28) über mindestens einen im Seitengestell (17; 18; 19) vorgesehenen Kanal (31) in eine Nut (30) zugeführt wird, welche im Bereich der inneren Wandung der Ausnehmung (24) zumindest über einen Winkelbereich in Umfangsrichtung verläuft.
Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reparatur einer vormals gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellten Gestellöffnung (29) oder Lageröffnung (29) ein vormals eingebrachtes Vergussmaterial (28) aus der zu erneuernden Gestellöffnung (29) zumindest zu einem Teil entfernt wird und für den Fall eines vormals bereits in der zu erneuernden Gestellöffnung (29) aufgenommenen Lagers (22) letzteres aus der zu erneuernden Gestellöffnung (29) zuvor entnommen wird.
Lagereinrichtung (21) zur Lagerung eines rotierenden Bauteils (07; 08; 11; 12; 13; 14) in oder an einem Seitengestell (17; 18; 19) einer bahn- oder bogenver- oder bearbeitenden Maschinen, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem Lager (22) und einer das Lager (22) aufnehmenden Ausnehmung (24) im Seitengestell (17; 18; 19), wobei im montierten Zustand zwischen einer nach innen weisenden Wandung der Ausnehmung (24) und dem eingesetzten Lager (22) über zumindest einen Winkelbereich des Lageraußenumfangs hinweg ein Vergussmaterial (28) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergussmaterial (28) im erstarrten und lastfreien Zustand, d. h. nicht eingesetzten Lager (22) bei selben Umgebungsbedingungen wie für das Lager (22) in zumindest einem Teil des betreffenden Winkelbereichs zu einem kleineren lichten Innendurchmesser (d29) der durch den Materialauftrag resultierenden Gestellöffnung (29) führt, als der Außendurchmesser (D22) des lastfreien, d. h. noch nicht eingesetzten Lagers (22).
Lageranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der inneren Wandung der Ausnehmung (24) eine über zumindest einen Winkelbereich umlaufende Nut (30) vorgesehen ist, in welche über mindestens einen im Seitengestell (17; 18; 19) vorgesehenen Kanal (31) Vergussmaterial (28) zuführbar ist.
Lageranordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (22) als Mehrringlager ausgebildet ist und im Lagerringgefüge einen Lagerring (27) mit exzentrischer Ausnehmung zur Aufnahme rotierbaren Lagerelementes (26) aufweist.
Aggregat (03; 04; 05) zur Ver- oder Bearbeitung bahn- oder bogenförmigen Materials (B) mit einem in mindestens einem Seitengestell (17; 18; 19) über eine Lageranordnung (21) rotierbar gelagerten Bauteil (07; 08; 11; 12; 13; 14), gekennzeichnet durch die Ausführung der Lagereinrichtung (21) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11.
Aggregat nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch dessen Ausbildung als Auftragwerk (03; 04) und der Ausführung des rotierenden Bauteils (07; 11) als Druckwerks- oder Lackwerkwerkszylinder (07; 11).
Aggregat nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch dessen Ausbildung als Formgebungswerk (05) und der Ausführung des rotierenden Bauteils (13) als Präge- oder Stanzaggregat (13).