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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Längs-Bearbeitungs-Maschine für Wellpappe-Bahnen
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei es sich regelmäßig um Längsschneide-
und/oder Rill-Maschinen handelt.
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Bei
derartigen aus der
EP
0 354 515 B1 (entspr. US-Patent 4,976,676) bzw. der
EP 0 922 543 A2 (entspr.
US-Patent 6,071,222) bzw. der
EP 1 179 451 A2 (entspr. US 2002/0022 453
A1) bekannten Maschinen sind jeweils paarweise Werkzeugbetten in
einem Maschinen-Gestell gelagert, die mittels angepaßter Antriebe
aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können. Auf
den Werkzeugbetten sind Werkzeugträger angeordnet, die einander
paarweise zugeordnet sind und quer zur Transport-Richtung einer
zwischen ihnen hindurchgeführten
Wellpappe-Bahn verschiebbar sind. Jedes Paar von Werkzeugträgern trägt ein Werkzeug-Paar
bestehend aus einem Werkzeug und einem Gegenwerkzeug, bei denen
es sich um Rillwerkzeuge oder Messer handeln kann. Die Werkzeugträger sind
zwischen seitlichen Parkräumen
und einem zwischen diesen befindlichen Arbeitsbereich verschiebbar,
wobei der Arbeitsbereich der größtmöglichen
Breite einer zu bearbeitenden Wellpappe-Bahn entspricht. In dem mindestens
einen seitlichen Parkraum werden die Werkzeugträger mit den Werkzeugen bzw.
Gegenwerkzeugen geparkt, wenn sie nicht im Einsatz sind. Diese bekannte
Ausgestaltung der Längs-Bearbeitungs-Maschinen
kann auch im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden. Zur Verschiebung
der Werkzeugträger
aus dem mindestens einen Parkraum in den Arbeitsraum sind Gewinde-Spindeln vorgesehen.
Im Werkzeugträger
ist jeweils eine Spindelmutter angeordnet, so daß bei einem Drehantrieb der dein
jeweiligen Werkzeugträger
zugeordneten Gewinde-Spindel der Werkzeugträger auf dein entsprechenden
Werkzeugbett quer zur Transport-Richtung der Wellpappe- Bahn verschoben wird,
und zwar entweder in seine Arbeits-Position im Arbeitsraum oder aus
dieser in den zugeordneten Parkraum oder im Arbeitsraum aus einer
Arbeits-Position in eine andere Arbeits-Position. Diese Ausgestaltungen
sind sehr zuverlässig
und arbeiteten sehr schnell und können auch im Rahmen der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden.
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Nachteilig
bei all diesen Längs-Bearbeitungs-Maschinen
ist, dass die Werkzeugbetten sich aufgrund der thermischen Belastung
während
des Betriebes durchbiegen, wodurch sich die Eingriffsverhältnisse
von Werkzeugen und Gegenwerkzeugen über die Länge der Werkzeugbetten verändert.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Längs-Bearbeitungs-Maschine der gattungsgemäßen Art
so weiterzubilden, dass die sich aus der thermischen Durchbiegung
der Werkzeugbetten ergebenden Nachteile zumindest weitgehend kompensiert
werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 gelöst. Der
Kern der Erfindung liegt darin, dass die Durchbiegung direkt, beispielsweise
gemäß Anspruch
4, über
Dehnmessstreifen oder indirekt, beispielsweise gemäß Anspruch
5, durch eine Temperatur-Differenzmessung erfasst wird und dass
den Werkzeugbetten in der Weise Wärme zugeführt wird, dass eine der betriebsbedingten
Durchbiegung entgegenwirkende, diese also kompensierende Durchbiegung
durch Wärmezufuhr
bewirkt wird.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der
Zeichnung. Es zeigt
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1 einen vertikalen Querschnitt
durch ein Ausführungsbeispiel
einer Maschine nach der Erfindung gemäß der Schnittlinie I-I in 2 und
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2 eine Seitenansicht der
Maschine entsprechend dem Sichtpfeil II in 1.
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Die
in der Zeichnung dargestellte Längsschneide-
oder Rill-Maschine weist ein im Prinzip stationäres Maschinen-Gestell 1 auf,
das auf dem Boden 2, über
eine horizontale und quer zur Transport-Richtung 3 einer
Wellpappe-Bahn 4 gerichtete Quer-Nachführung 5 abgestützt ist.
Das Maschinen-Gestell 1 weist
horizontal und quer zur Transport-Richtung 3 verlaufende
Längsträger 6 auf,
die an ihren Enden durch Seitenwände 7, 7' miteinander verbunden
sind.
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Im
Maschinen-Gestell 1, und zwar zwischen den Seitenwänden 7, 7' ist ein Paar
von Werkzeugbetten 8, 8' jeweils um eine Schwenkachse 9 bzw.
9' schwenkbar gelagert.
Die Werkzeugbetten 8, 8' sind übereinander angeordnet, und
zwar etwa spiegelsymmetrisch zur Wellpappe-Bahn 4, die
sie zwischen sich aufnehmen. Die Schwenkachsen 9, 9' sind in den
Seitenwänden 7, 7' gelagert. Verschwenkungen um
die Schwenkachsen 9, 9' erfolgen mittels als Spindel-Mutter-Antrieben
ausgebildeten Schwenk-Antrieben 10, 10'. Jedes Werkzeugbett 8, 8' weist zwei
parallel zueinander und im Abstand voneinander angeordnete, als
Hohlkästen
ausgebildete Traversen 11, 12 bzw. 11', 12' auf, die an
Stirn-Platten 13, 14 bzw. 13', 14' angebracht
sind, also jeweils eine rahmenartige Konstruktion bilden. An den
Stirnplatten 13, 14 bzw. 13', 14' sind auch die Schwenk-Achsen 9 bzw. 9' angebracht.
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An
den jeweils der Wellpappe-Bahn
4 zugewandten Innen-Seiten
15,
16 bzw.
15',
16' der Traversen
11,
12 bzw.
11',
12' der Werkzeugbetten
8,
8' sind Führungs-Schienen
17,
18 bzw.
17',
18' angebracht, auf
denen jeweils einander wiederum paarweise zugeordnete Werkzeugträger
19,
19' mittels Führungsböcken
20 horizontal
und quer zur Transport-Richtung
3 verschiebbar gelagert
sind. An den oberhalb der Wellpappe-Bahn
4 angeordneten
Werkzeugträgern
19 ist
jeweils ein Werkzeug
21 drehbar gelagert, dem jeweils ein
unterhalb der Wellpappe-Bahn
4 befindliches, am Werkzeugträger
19' drehbar gelagertes
Gegen-Werkzeug
22 zugeordnet ist. Bei den Werkzeugen
21 und
Gegen-Werkzeugen
22 kann es sich um Rillwerkzeuge zum Erzeugen
einer Längsrillung
in Transport-Richtung
3 in der Wellpappe-Bahn
4 oder
um Messer zum Längsschneiden
der Wellpappe-Bahn
4 in
Transport-Richtung
3 handeln. Derartige Rillwerkzeuge und
Messer und deren Antrieb ist aus der
EP 0 922 543 A2 (entspr. US-Patent 6,071,222)
bekannt. Der Drehantrieb der Werkzeuge
21 und Gegen-Werkzeuge
22 erfolgt über einen
an einer Seitenwand
7 angebrachten Antriebs-Motor
23 mittels
jeweils einer Gelenk-Welle
24,
24'. Soweit es sich bei den Werkzeugen
21 um
rotierende Messer handelt, können
die Gegen-Werkzeuge
22 auch
als Gegen-Haltetische ausgebildet sein, wie es ebenfalls aus den
vorstehend angegebenen Veröffentlichungen
bekannt ist.
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Die
Werkzeuge 21 und Gegen-Werkzeuge 22 können mittels
der Schwenk-Antriebe 10, 10' in eine in 1 dargestellte Eingriffs-Position
gebracht werden, in der mittels jedes Paares von Werkzeugen 21 und
Gegen- Werkzeugen 22 in
der in Transport-Richtung 3 transportierten Wellpappe-Bahn 4 entweder
eine Rillung oder ein Längsschnitt
erzeugt wird. Die Werkzeuge 21 und Gegen-Werkzeuge 20 sind
weiterhin in eine nicht dargestellte Stellung verschwenkbar, in
der sie außer
Eingriff mit der Wellpappe-Bahn 4 sind.
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In
dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel werden alle
im Werkzeugbett
8 verschiebbar gelagerten Werkzeugträger
19 und
alle im Werkzeugbett
8' verschiebbar
gelagerten Werkzeugträger
19' mittels jeweils
einer im jeweiligen Werkzeugbett
8,
8a drehbar
gelagerten Gewinde-Spindel
25 bzw.
25' als Stellwelle
horizontal und quer zur Transport-Richtung
3 in Querverschiebe-Richtung
26 verschoben
und positioniert. Der Antrieb dieser Spindeln
25,
25' erfolgt über jeweils
einen am Werkzeugbett
8 bzw.
8' angebrachten Stellmotor
27,
27' über einen
Zahnriementrieb
28,
28'. Die Werkzeugträger
19,
19' weisen jeweils
eine von der Spindel
25 bzw.
25' durchsetzte Spindelmutter
29 bzw.
29' auf, die mittels
einer nicht dargestellten Kupplungseinrichtung mit dem jeweiligen
Werkzeugträger
kuppelbar ist. Eine derartige Kupplungseinrichtung, auf die es im
Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht ankommt, ist in der
EP 1 179 415 A2 (entsprechend
US 2002/0022562 A1) dargestellt und beschrieben. Ein Mehr-Spindel-Antrieb
ist aus der
EP 0 922
453 A2 (entsprechend US-Patent
6,071,222) bekannt, der hier ebenfalls einsetzbar wäre.
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Auf
den der jeweiligen Führungs-Schiene 17, 18 bzw. 17', 18' abgewandten
Außen-Seite 30, 31 bzw. 30', 31' der Traversen 11, 12 bzw. 11', 12' der Werkzeugbetten 8, 8' sind sich im
Wesentlichen über deren
volle Länge
erstreckende Heizungen 32, 33 bzw. 32', 33' angebracht,
also auf der dem Werkzeug 21 bzw. Gegenwerkzeug 22 abgewandten
Seite.
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Weiterhin
sind auf den den Heizungen 32, 33 bzw. 32', 33' zugeordneten
Außen-Seiten 30, 31 bzw. 30', 31' und auf den
den Führungs-Schienen 15, 16 bzw. 15', 16' zugeordneten
Innen-Seiten 15, 16 bzw. 15', 16' der Traversen 11, 12 bzw. 11', 12' Messwert-Geber 34, 35, 36, 37 bzw. 34', 35', 36', 37' angeordnet,
und zwar zweckmäßigerweise
in der Längsmitte
der Traversen 11, 12 bzw. 11', 12', wie aus 2 hervorgeht. Bei diesen
Messwert-Gebern 34 bis 37 bzw. 34' bis 37' kann es sich
um Temperatursensoren handeln, wobei jeweils ein Paar von Messwert-Gebern 34, 35 bzw. 36, 37 bzw. 34', 35' bzw. 36', 37' eine Temperaturdifferenz
zwischen der jeweiligen Außen-Seite 30, 31 bzw. 30', 31' und der Innen-Seite 15, 16 bzw. 15', 16' der jeweiligen
Traverse 11, 12 bzw. 11', 12' misst.
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Aufgrund
der Erwärmung
der Werkzeugbetten 8, 8' durch Konvektion und Wärmestrahlung
von der Wellpappe-Bahn 4 und durch Wärmeleitung von der Wellpappe-Bahn 4 über die
Werkzeuge 21 und Gegen-Werkzeuge 22 erfolgt eine
ungleichmäßige Erwärmung der
Traversen 12, 13 bzw. 12', 13' und damit ein entsprechender Verzug
der Werkzeugbetten 8, 8'. Ein solcher Verzug kann in der
Praxis bis zu einer Durchbiegung von 0,7 mm zwischen der Längsmitte
der Werkzeugbetten 8, 8' und ihren Stirnplatten 13, 14 bzw. 13', 14' führen. Bei
Verstellungen der Werkzeugträger 19, 19' mit den Werkzeugen 21 bzw. Gegenwerkzeugen 22 führt dies
zu unterschiedlichen Eingriffen der verschiedenen Werkzeug-Paare,
die jeweils aus einem Werkzeug 21 und einem Gegen-Werkzeug 22 bestehenden
Werkzeug. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich um Rill-Werkzeuge handelt.
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Da
beim normalen Betrieb der Anlage die Temperatur an der jeweiligen
Innen-Seite 15, 16 bzw. 15', 16' höher ist als die an der Außen-Seite 30, 31 bzw. 30', 31' kann durch
entsprechende Strombeaufschlagung der Hei zungen 32, 33 bzw. 32', 33' die Temperaturdifferenz
zu Null gebracht werden, was wiederum zur Konsequenz hat, dass die
jeweilige Traverse 11, 12 bzw. 11', 12' nicht verbogen
ist bzw. wieder gerade gerichtet werden.
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Die
Steuerung erfolgt mittels einer Steuer-Einheit 38, auf
die einerseits die Messwert-Geber 34 bis 37 bzw. 34' bis 37' geführt sind
und von der andererseits die Heizungen 32, 33 bzw. 32', 33' angesteuert
werden. Die Steuer-Einheit 38 wertet also die von den Messwert-Gebern 34 bis 37 bzw. 34' bis 37' kommenden Messwert-Signale
aus und ermittelt daraus die Ansteuerung der Heizungen 32, 33 bzw. 32', 33'.
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Anstelle
der Ausbildung der Messwert-Geber 34 bis 37 bzw. 34' bis 37' als Temperaturfühler können diese
als Dehnmessstreifen ausgebildet werden. Beim Einsatz von Dehnmessstreifen
als Messwert-Geber 35, 37 bzw. 35', 37' kann es ausreichend sein,
wenn diese nur an der jeweiligen Innen-Seite 15, 16 bzw. 15', 16' angeordnet
werden, da hier die thermisch bedingte Durchbiegung am größten ist.