EP3797019B1

EP3797019B1 - Rotationsschneidvorrichtung und verfahren zum betreiben einer rotationsschneidvorrichtung

Info

Publication number: EP3797019B1
Application number: EP19728339.3A
Authority: EP
Inventors: Wilhelm Aichele
Original assignee: Aichele Werkzeuge GmbH
Current assignee: Aichele Werkzeuge GmbH
Priority date: 2018-05-23
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2023-08-16
Anticipated expiration: 2039-05-23
Also published as: PL3797019T3; CN112041135B; ES2964408T3; EP3797019A1; US20210078194A1; DE102018112310A1; CN112041135A; EP3797019C0; WO2019224301A1; HUE063365T2

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationsschneidvorrichtung, umfassend ein Maschinengestell, eine erste Walze, welche drehbar an dem Maschinengestell gelagert ist, eine zweite Walze, welche drehbar an dem Maschinengestell gelagert ist, wobei entweder (i) die erste Walze eine Werkzeugwalze und die zweite Walze eine Gegenwalze ist, oder (ii) die zweite Walze eine Werkzeugwalze und die erste Walze eine Gegenwalze ist, und wobei die zweite Walze in einer ersten Verschiebungsachse verschieblich an dem Maschinengestell gelagert ist, und eine Schnittdruckeinrichtung, über welche ein Schnittdruck zwischen der zweiten Walze und der ersten Walze ausübbar ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Rotationsschneidvorrichtung, bei dem bei einem Bearbeitungsbetrieb eine erste Walze sich an einer zweiten Walze abstützt und eine Materialbahn zwischen der ersten Walze und der zweiten Walze durchgeführt wird, wobei (i) die erste Walze eine Werkzeugwalze ist und die zweite Walze eine Gegenwalze ist, oder (ii) die zweite Walze eine Werkzeugwalze ist und die erste Walze eine Gegenwalze ist, und wobei die zweite Walze in einer ersten Verschiebungsachse verschieblich zu der ersten Walze ist.
Die DE 297 15 037 U1 offenbart eine Rotationsstanzmaschine oder einen Druckapparat, die/der eine Walze und einen Gegendruckzylinder aufweist, der zur Herstellung eines Zwischenraums parallel mit der Walze in einem kleinen Abstand davon angeordnet ist, welche Walze und welcher Gegendruckzylinder rotierbar gelagert sind und mittels eines Getriebes zu gleichzeitiger Rotation gekoppelt sind, und wo sich in den Zwischenraum eine Materialbahn einführen lässt, von der Werkstücke während der Walzenrotation ganz oder teilweise ausgestanzt bzw. gedruckt werden können. Auf den Achsen für die Walze und den Gegendruckzylinder sind konische Rollen montiert, die in gegenseitiger Anlage sind. Mindestens eine der Achsen ist im Verhältnis zu der anderen Achse sowohl axial als auch radial verschiebbar.
Die DE 10 2004 050 443 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Stanzen mit einem ersten Zylinder als Stanzzylinder, der um eine Stanzzylinder-Drehachse drehbar ist, und mit einem zweiten Zylinder als Gegenzylinder, der um eine zur Stanzzylinder-Drehachse achsparallel verlaufende Gegenzylinder-Drehachse drehbar ist, wobei zwischen dem Stanzzylinder und dem Gegenzylinder ein Stanz-Spaltmaß ausbildbar ist, das mittels wenigstens einer Einstellvorrichtung einstellbar ist.
Die DE 29 12 458 A1 offenbart eine Rotationsstanze zum Ausstanzen von Briefhüllenrohlingen aus bewegten Werkstoffbahnen aus Papier oder dergleichen oder zum Ausstanzen von Formschnitten aus vorgefertigten Briefhüllenrohlingen mit gegen die Messerwalze abgestützter Gegenwalze, mit Stützlagern, zwischen denen sich ein einstellbarer Körper befindet.
Die DE 10 2013 110 510 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Rotationsstanzen, mit einem Stanzzylinder, der um eine Stanzzylinderachse drehbar ist, mit einem Gegendruckzylinder, der um eine Gegendruckzylinderachse drehbar ist, wobei der Gegendruckzylinder Laufringe aufweist, auf denen der Stanzzylinder bzw. dessen Stanzzylinder-Laufringe über Laufflächen ablaufen können, sowie mit einer Verstellvorrichtung, durch die ein Spaltmaß zwischen Stanz- und Gegendruckzylinder einstellbar ist, und mit einem weiteren Zylinder, welcher als Stützwelle ausgebildet ist, auf der der Gegendruckzylinder unmittelbar abgestützt ist.
Die DE 10 2007 016 451 A1 offenbart eine Rotationsschneidvorrichtung, umfassend ein Maschinengestell, eine am Maschinengestell gelagerte Schneidwalze und eine am Maschinengestell gelagerte Gegenwalze, wobei die Schneidwalze und/oder die Gegenwalze einen Innenkern und eine um den Innenkern angeordnete Außenhülle aufweisen.
Die DE 10 2005 022 604 A1 offenbart eine Rotationsschneidvorrichtung mit einer drehbar gelagerten Schneidwalze und einer Gegenwalze, wobei zur Abstützung der Schneidwalze an der Gegenwalze mindestens ein Stützring vorgesehen ist. Es ist eine Hubvorrichtung zum Auseinanderbewegen von Schneidwalze und Gegenwalze vorgesehen.
Die US 5,001,950 offenbart ein Befestigungssystem für eine Walze, welche in Verbindung mit einer Ambosswalze betrieben ist, wobei die Walze und die Ambosswalze um parallele Achsen rotieren.
Die EP 1 721 712 A1 offenbart eine Rotationsschneidvorrichtung, umfassend eine drehbar gelagerte Schneidwalze und eine Gegenwalze, wobei zur Abstützung der Schneidwalze an der Gegenwalze mindestens ein Stützring vorgesehen ist. Es ist eine Hubvorrichtung zum Auseinanderbewegen von Schneidwalze und Gegenwalze vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotationsschneidvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welcher eine hohe Betriebssicherheit aufweist.
Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Rotationsschneidvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die zweite Walze in einem Abstützungsmodus an einer Keileinrichtung abgestützt ist, dass die Keileinrichtung mindestens ein verschiebliches Keilelement aufweist, wobei eine Verschiebungsposition des mindestens einen verschieblichen Keilelements einen Abstand zwischen der zweiten Walze und der ersten Walze vorgibt, und dass dem mindestens einen verschieblichen Keilelement eine Antriebseinrichtung für eine Verschiebungsbewegung des mindestens einen verschieblichen Keilelements in einer zweiten Verschiebungsachse zugeordnet ist, wobei die Antriebseinrichtung so ausgebildet ist, dass bei relativem Abheben der zweiten Walze von der ersten Walze und Aufheben einer Abstützung der zweiten Walze an der Keileinrichtung das mindestens eine verschiebliche Keilelement so automatisch verschoben wird, dass wieder eine Abstützung der zweiten Walze an der Keileinrichtung hergestellt ist, bei der dann die zweite Walze beabstandet zu der ersten Walze ist.
Bei einem Bearbeitungsbetrieb (wie Schneidebetrieb) der Rotationsschneidvorrichtung wird eine Materialbahn zwischen der ersten Walze und der zweiten Walze durchgeführt, wobei insbesondere die erste Walze und die zweite Walze mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit rotieren. Über die Schnittdruckeinrichtung wird eine entsprechende Schnittkraft eingestellt. Dabei wird insbesondere die zweite Walze gegen die erste Walze mit der erforderlichen Kraft gedrückt. Die entsprechende Krafteinleitung erfolgt insbesondere über eine Walzenlagerung.
Grundsätzlich liegt der Abstand zwischen der zweiten Walze und der ersten Walze in einem Bearbeitungsbetrieb für ein Werkstück (wie einem Schneidebetrieb) fest und insbesondere stützt sich die zweite Walze an der ersten Walze ab.
Es kann vorkommen, dass in der Materialbahn "Störungen" enthalten sind. Solche Störungen können Fremdkörper sein wie beispielsweise Schrauben, Werkzeuge usw., welche auf die Materialbahn gelangt sind. Beispielsweise können an der Materialbahn auch verformte Produkte, doppelte Produkte usw. vorliegen oder die Materialbahn kann versetzt sein.
Durch solche Störungen kann die Materialbahn bereichsweise eine höhere Dicke als die Normaldicke aufweisen. Dies wiederum kann bei einer verschieblichen zweiten Walze zu einem Abheben der zweiten Walze führen, wobei dann aufgrund der Krafteinleitung über die Schnittdruckeinrichtung grundsätzlich ein Rückprall der zweiten Walze auf die erste Walze resultieren kann.
Bei einem solchen Rückprall kann eine Beschädigung der Werkzeugwalze mit Beschädigung einer Schneide und/oder der Gegenwalze beispielsweise mit Einkerbungen entstehen.
Erfindungsgemäß wird ein Walzenaufprallschutz bereitgestellt. Im Abstützungsmodus stützt sich die zweite Walze insbesondere zusätzlich zu einer direkten Abstützung an der ersten Walze noch über die Keileinrichtung ab.
Insbesondere stützt sich dabei die zweite Walze über die Keileinrichtung zusätzlich an dem Maschinengestell ab. Wenn die erste Walze verschiebungsfest bezüglich des Maschinengestells ist, dann liegt eine zusätzliche indirekte Abstützung der zweiten Walze über die Keileinrichtung an der ersten Walze vor.
Wenn die zweite Walze von der ersten Walze aufgrund einer Störung in der Materialbahn abhebt, dann sorgt die Antriebseinrichtung für eine Verschiebung des mindestens einen verschieblichen Keilelements in der zweiten Verschiebungsachse, um wieder eine Abstützung herzustellen, wobei dann die Abstützung aber einen Aufprall der zweiten Walze auf die erste Walze verhindert, da sich über die Verschiebung des mindestens einen Keilelements der Abstand zwischen der zweiten Walze und der ersten Walze vergrößern lässt.
Es wird so auf konstruktiv einfache Weise ein effektiver Walzenaufprallschutz bereitgestellt.
Die Keileinrichtung lässt sich mit relativ geringem Platzbedarf in die Rotationsschneidvorrichtung und insbesondere in das Maschinengestell integrieren.
Die Antriebseinrichtung für die Verschiebungsbewegung des mindestens einen verschieblichen Keilelements lässt sich auf konstruktiv einfache Weise ausbilden. Beispielsweise kann die Antriebseinrichtung als pneumatischer oder hydraulischer Zylinder oder als Motor (Elektromotor) ausgebildet sein. Die Verschiebungsbewegung lässt sich bei einer konstruktiv einfachen Ausführungsform mittels einer vorgespannten Antriebseinrichtung auf automatische Weise ohne Steuerungsaufwand beziehungsweise Regelungsaufwand durchführen.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn in einem Bearbeitungsbetrieb (wie einem Schneidebetrieb) die erste Walze an der zweiten Walze über mindestens einen Stützring abgestützt ist, welcher an der ersten Walze und/oder der zweiten Walze angeordnet ist. Durch den mindestens einen Stützring lässt sich in einem Bearbeitungsbetrieb eine Berührung beziehungsweise eine "zu starke Berührung" einer Schneide der Werkzeugwalze mit der Gegenwalze verhindern. Es lässt sich ein präziser Schnitt einbringen und es lässt sich eine optimierte Schnittkraft einstellen.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind ein erster Stützring und ein zweiter Stützring an einer Werkzeugwalze angeordnet, wobei insbesondere eine Schneide bezogen auf eine Richtung parallel zu einer Drehachse der Werkzeugwalze zwischen dem ersten Stützring und dem zweiten Stützring positioniert ist. Dadurch lässt sich ein effektiver Bearbeitungsbetrieb (wie ein Schneidebetrieb) erreichen.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Antriebseinrichtung so ausgebildet ist, dass eine Bewegung des mindestens einen verschieblichen Keilelements in einer Richtung angetrieben ist, bei welcher sich ein Abstand zwischen der zweiten Walze und der ersten Walze vergrößert, wenn die zweite Walze an der Keileinrichtung abgestützt ist. Es lässt sich dadurch ein Walzenaufprallschutz erreichen. Durch entsprechende Nachführung des verschieblichen Keilelements über die Antriebseinrichtung verhindert eine erneut hergestellte Abstützung der zweiten Walze an der Keileinrichtung ein Aufprall auf die erste Walze.
Es kann vorgesehen sein, dass die Antriebseinrichtung so ausgebildet ist, dass sie eine Vorspannung auf das mindestens eine verschiebliche Keilelement ausübt. Insbesondere liegt in einem Bearbeitungsbetrieb eine ständige Vorspannung vor. Eine über die Schnittdruckeinrichtung ausgeübte Gegenkraft verhindert dabei im Bearbeitungsbetrieb eine Verschiebung des mindestens einen verschieblichen Keilelements. Wenn nach Auftreffen einer Störung die zweite Walze von der ersten Walze abhebt, und dadurch sich diese Gegenkraft verringert, dann bewirkt die Vorspannung der Antriebseinrichtung eine automatische Verschiebung des mindestens einen verschieblichen Keilelements und es wird eine erneute Abstützung der zweiten Walze an der Keileinrichtung hergestellt, wobei dabei aber dann eine Abstandsvergrößerung zwischen der zweiten Walze und der ersten Walze hergestellt ist und damit wiederum ein Walzenaufprallschutz bereitgestellt ist, das heißt die zweite Walze kann nicht auf die erste Walze aufprallen.
Es ist grundsätzlich möglich, dass, wenn eine Vorspannung auf das mindestens eine verschiebliche Keilelement (in dem Abstützungsmodus) vorgesehen ist, diese ungeregelt ist. Die Vorspannung ist dann durch die Antriebseinrichtung vorgegeben. Bei einer Ausführungsform ist eine geregelte Vorspannung vorgesehen. Die Vorspannung wird an die herrschenden Verhältnisse an der Rotationsschneidvorrichtung angepasst. Beispielsweise kann sich die Position eines Keilelements in dem Abstützungsmodus aufgrund von Führungsspiel und Vibrationen in der Rotationsschneidvorrichtung verändern. Durch eine Regelung der Vorspannung lassen sich solche Änderungen berücksichtigen und insbesondere in ihrer Auswirkung auf das entsprechende Keilelement kompensieren. Bei einer Ausführungsform ist dazu eine Sensoreinrichtung vorgesehen, welche eine Bewegung und/oder Positionsänderung des mindestens einen verschieblichen Keilelements erfasst und dies einer Auswertungseinrichtung mitteilt. Die Auswertungseinrichtung steuert entsprechend die Antriebseinrichtung an, um die Vorspannung in Abhängigkeit von einer detektierten Bewegung bzw. Position des entsprechenden Keilelements einzustellen und damit in einer Regelungsschleife eine Regelung der Vorspannung zu bewirken.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Antriebseinrichtung so ausgebildet, dass sie keine Vorspannung auf das mindestens eine verschiebliche Keilelement ausübt. Dadurch ist insbesondere keine Kompensation einer Verschiebung bzw. Positionsänderung des mindestens einen verschieblichen Keilelements in dem Abstützungsmodus notwendig. Solche Bewegungen bzw. Positionsänderungen können beispielsweise durch Führungsspiel und/oder Vibrationen in der Rotationsschneidvorrichtung entstehen. Wenn eine Vorspannung vorgesehen ist, können sich solche Bewegungen bzw. Positionsänderungen bezüglich der Vorspannung auswirken. Wenn die Antriebseinrichtung so ausgebildet ist, dass sie ihre Funktion auch ohne Vorspannung erfüllen kann, dann wirken sich solche Bewegungsänderungen in dem Abstützungsmodus nicht negativ aus bzw. diese müssen nicht kompensiert werden.
Günstig ist es, wenn eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, welche eine Position der zweiten Walze relativ zu dem Maschinengestell erfasst, wobei insbesondere die Sensoreinrichtung als Wegmess-Sensoreinrichtung oder Positions-Sensoreinrichtung ausgebildet ist. Durch die Sensoreinrichtung lässt sich insbesondere ein Abheben der zweiten Walze erkennen und damit lässt sich eine Beendigung des Abstützungsmodus erkennen. Dies wiederum lässt sich verwenden, um die Antriebseinrichtung so anzusteuern, dass eine entsprechende Verschiebungsbewegung des mindestens einen verschieblichen Keilelements erfolgt. Insbesondere ist die Sensoreinrichtung vorteilhaft, wenn keine Vorspannung zwischen der Antriebseinrichtung und der Keileinrichtung vorgesehen ist.
Es ist günstig, wenn die Sensoreinrichtung signalwirksam mit einer Auswertungseinrichtung verbunden ist und die Auswertungseinrichtung die Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von Signalen der Sensoreinrichtung ansteuert. Die Auswertungseinrichtung kann über die Sensoreinrichtung eine Position und insbesondere eine Abhebeposition der zweiten Walze detektieren. Dies kann dann für eine entsprechende Ansteuerung der Antriebseinrichtung und Bewegung des mindestens einen verschieblichen Keilelements verwendet werden.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Auswertungseinrichtung die Antriebseinrichtung so ansteuert, dass bei Detektion eines Schwellenwerts durch die Sensoreinrichtung, welcher einem Abheben der zweiten Walze von der ersten Walze und Aufhebung einer Abstützung der zweiten Walze an der Keileinrichtung entspricht, das mindestens eine verschiebliche Keilelement verschoben wird und dabei insbesondere derart automatisch verschoben wird, dass wieder eine Abstützung der zweiten Walze an der Keileinrichtung hergestellt ist, wobei dann die zweite Walze beabstandet zu der ersten Walze ist. Es lässt sich so automatisch über die Detektionsergebnisse der Sensoreinrichtung ein Walzenaufprallschutz realisieren. Dieser Walzenaufprallschutz ist automatisiert. Er lässt sich unabhängig von Bewegungen bzw. Positionsänderungen des mindestens einen verschieblichen Keilelements in dem Abstützungsmodus (verursacht beispielsweise durch Führungsspiel und/oder Vibrationen) erreichen.
Die Antriebseinrichtung ist so ausgebildet, dass bei relativem Abheben der zweiten Walze von der ersten Walze und Aufheben einer Abstützung der zweiten Walze an der Keileinrichtung das mindestens eine verschiebliche Keilelement so automatisch verschoben wird, dass wieder eine Abstützung der zweiten Walze an der Keileinrichtung hergestellt ist, bei der dann die zweite Walze beabstandet zu der ersten Walze ist. Dadurch wird auf konstruktiv einfache Weise ein effektiver Walzenaufprallschutz erreicht.
Insbesondere lässt sich dieser Walzenaufprallschutz ohne Steuerungsaufwand beziehungsweise Regelungsaufwand erreichen.
Insbesondere liegt der Abstützungsmodus, bei dem die zweite Walze sich an der Keileinrichtung und dadurch insbesondere an dem Maschinengestell abstützt, in einem normalen Bearbeitungsbetrieb vor, und liegt vor, wenn nach relativem Abheben der zweiten Walze von der ersten Walze das mindestens eine verschiebliche Keilelement zur erneuten Abstützung der zweiten Walze an der Keileinrichtung verschoben wurde. In dem Bearbeitungsbetrieb ist insbesondere die zweite Walze an der ersten Walze über mindestens einen Stützring abgestützt, und zusätzlich liegt eine Abstützung über die Keileinrichtung vor. Der Abstützungsmodus liegt kurzzeitig nicht vor, wenn ein entsprechender Störkörper in der Materialbahn enthalten ist, welcher zu einem Abheben der zweiten Walze von der ersten Walze führt. Während dieses Abhebevorgangs ist die zweite Walze nicht an der Keileinrichtung abgestützt. Der Abstützungsmodus liegt erst dann wieder vor, wenn das mindestens eine bewegliche Keilelement so nachgeführt wurde, dass eine erneute Abstützung vorliegt. Eine (zusätzliche) Abstützung über einen Stützring liegt dann nicht mehr vor.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Keileinrichtung mindestens eine Teileinrichtung mit einem ersten Keilelement und einem zweiten Keilelement, wobei sich in dem Abstützungsmodus das erste Keilelement an dem zweiten Keilelement abstützt, und wobei das erste Keilelement und/oder das zweite Keilelement verschieblich ist und an die Antriebseinrichtung gekoppelt ist. Es lässt sich so in dem Abstützungsmodus eine permanente Abstützung der zweiten Walze an der Keileinrichtung erreichen. Ferner lässt sich auf einfache Weise eine Nachführung des mindestens einen verschieblichen Keilelements erreichen, um bei kurzzeitiger Aufhebung eines Abstützungsmodus wieder den Abstützungsmodus zu erreichen.
Insbesondere ist dabei das erste Keilelement der ersten Walze zugeordnet und das zweite Keilelement der zweiten Walze zugeordnet.
Bei einer Ausführungsform ist das erste Keilelement verschiebungsfest bezüglich der ersten Verschiebungsachse mit der ersten Walze verbunden. Wenn die erste Walze in der ersten Verschiebungsachse verschiebungsfest zu dem Maschinengestell ist, dann ist das erste Keilelement auch verschiebungsfest bezüglich der ersten Verschiebungsachse an dem Maschinengestell angeordnet. Es ist dann konstruktiv vorteilhaft, wenn das erste Keilelement verschieblich ist, da die Verschieblichkeit in der ersten Verschiebungsachse verschiebungsfest zu dem Maschinengestell realisierbar ist. Insbesondere lässt sich dann das erste Keilelement an einer Verschiebungsführung führen, welche verschiebungsfest zu dem Maschinengestell ist.
Es kann ferner vorgesehen sein, dass das zweite Keilelement verschiebungsfest bezüglich der ersten Verschiebungsachse mit der zweiten Walze verbunden ist. Es ist dann insbesondere vorgesehen, wenn die zweite Walze in der ersten Verschiebungsachse verschieblich zu dem Maschinengestell ist, dass das zweite Keilelement mit der zweiten Walze in der ersten Verschiebungsachse (zu dem Maschinengestell) verschieblich ist. Es lässt sich dadurch insbesondere auf effektive und konstruktiv einfache Weise ein Walzenaufprallschutz nach Abheben der zweiten Walze relativ zu der ersten Walze erreichen.
Bei einer Ausführungsform ist das erste Keilelement an einem ersten Lagergehäuse der ersten Walze angeordnet, über welches die erste Walze an dem Maschinengestell sitzt. Über das Lagergehäuse ist die erste Walze um eine Drehachse drehbar gelagert.
Es ist ferner günstig, wenn das zweite Keilelement an einem zweiten Lagergehäuse angeordnet ist, über welche s die zweite Walze an dem Maschinengestell sitzt. Über das Lagergehäuse ist die zweite Walze drehbar gelagert. Insbesondere ist die zweite Walze über das Lagergehäuse auch in der ersten Verschiebungsachse verschieblich zu dem Maschinengestell.
Grundsätzlich ist es möglich, dass sowohl die erste Walze als auch die zweite Walze verschieblich zu dem Maschinengestell sind (in der ersten Verschiebungsachse). Bei einer konstruktiv einfachen Ausführungsform ist die erste Walze bezüglich der ersten Verschiebungsachse verschiebungsfest an dem Maschinengestell positioniert. Beispielsweise sitzt dann die zweite Walze, welche in der ersten Verschiebungsachse verschieblich zu der ersten Walze an dem Maschinengestell sitzt, bezogen auf die Gravitationsrichtung oberhalb der ersten Walze.
Günstig ist es, wenn die erste Verschiebungsachse quer und insbesondere senkrecht zu der zweiten Verschiebungsachse orientiert ist. Dadurch ergibt sich ein effektiver Walzenaufprallschutz bei konstruktiv einfacher Ausbildung des Walzenaufprallschutzes. Die entsprechende Keileinrichtung lässt sich mit geringem Platzbedarf in die Rotationsschneidvorrichtung integrieren. Beispielsweise ist die erste Verschiebungsachse eine Achse, welche parallel zur Gravitationsrichtung ist. Die zweite Verschiebungsachse ist dann insbesondere eine horizontale Achse.
Es ist ferner günstig, wenn die erste Verschiebungsachse und/oder die zweite Verschiebungsachse quer und insbesondere senkrecht zu einer Drehachse der ersten Walze orientiert sind. Dadurch ergibt sich ein effektiver Schneidbetrieb mit einer konstruktiv einfach ausgebildeten Sicherung gegen Walzenaufprall.
Bei einer Ausführungsform weist die Keileinrichtung eine erste Teileinrichtung und eine zweite Teileinrichtung auf, wobei die erste Teileinrichtung und die zweite Teileinrichtung in einer Richtung parallel zu einer Drehachse der ersten Walze beabstandet zueinander sind und mit dem Abstützungsmodus die zweite Walze sowohl an der ersten Teileinrichtung als auch an der zweiten Teileinrichtung abgestützt ist. Es ergibt sich dadurch eine symmetrische Abstützung der zweiten Walze bezüglich des Maschinengestells.
Insbesondere sind die erste Teileinrichtung und die zweite Teileinrichtung gleich ausgebildet, so dass sich eine effektive Abstützung und auch ein effektiver Walzenaufprallschutz ergibt. Insbesondere wird nach Abheben der zweiten Walze von der ersten Walze die Orientierung der Drehachsen der ersten Walze und der zweiten Walze nicht zueinander verändert und insbesondere bleiben diese parallel orientiert.
Es ist ferner günstig, wenn die Antriebseinrichtung einen ersten Antrieb für die erste Teileinrichtung und einen zweiten Antrieb für die zweite Teileinrichtung aufweist, wobei insbesondere der erste Antrieb und der zweite Antrieb synchronisiert sind. Es lässt sich so ein effektiver Walzenaufprallschutz erreichen. Eine Orientierung von Drehachsen der ersten Walze und der zweiten Walze bleibt erhalten und insbesondere bleibt eine Parallelität der Drehachsen erhalten.
Bei einer Ausführungsform ist die Antriebseinrichtung so ausgebildet, dass sie ständig eine Kraft auf das mindestens eine verschiebliche Keilelement ausübt. Es ist dann insbesondere vorgesehen, dass in einem Bearbeitungsbetrieb unter Berücksichtigung der über die Schnittdruckeinrichtung ausgeübten Kraft die von der Antriebseinrichtung ausgeübte Kraft nicht ausreicht, um das mindestens eine Verschiebungselement zu verschieben. Erst bei einer Kraftreduktion, die durch Abheben der zweiten Walze von der ersten Walze auftritt, führt die ständige Kraftbeaufschlagung zu einer Verschiebung des mindestens einen beweglichen Keilelements. Es lässt sich so auf einfache Weise über die Antriebseinrichtung eine Art von Vorspannung an der Keileinrichtung erreichen. Es lässt sich auf einfache Weise eine Verschiebung des mindestens einen beweglichen Keilelements in einem Störfall erreichen, ohne dass beispielsweise ein aufwendiger Regelkreis notwendig ist. Es ist auch möglich, dass ständig eine geregelte Kraft (eine geregelte Vorspannung) auf das mindestens eine verschiebliche Keilelement ausgeübt wird. Weiterhin ist es möglich, dass keine permanente Vorspannung auf das verschiebliche Keilelement vorliegt.
Die Antriebseinrichtung ist oder umfasst beispielsweise einen mechanischen Antrieb (insbesondere mit einer Federeinrichtung) oder pneumatischen Antrieb (mit einem oder mehreren pneumatischen Zylindern) oder hydraulischen Antrieb (mit einem oder mehreren hydraulischen Zylindern) oder magnetischen Antrieb oder induktiven Antrieb oder elektromagnetischen Antrieb oder einen motorischen Antrieb. Die Antriebseinrichtung lässt sich relativ kompakt ausbilden und platzsparend in die Rotationsschneidvorrichtung integrieren.
Insbesondere ist die Werkzeugwalze eine Schneidwalze oder Prägewalze oder Messerwalze oder Verdichterwalze oder Quetschbearbeitungswalze. Die Werkzeugwalze bewirkt eine Werkstückbearbeitung insbesondere an einem definierten Bereich des Werkstücks. Beispielsweise gibt bei einer Schneidwalze die Form einer Schneide den Werkstückbearbeitungsbereich vor.
Bei einer Ausführungsform ist die erste Walze und/oder die zweite Walze durch mindestens eine weitere Walze abgestützt. Es lässt sich dadurch eine zu starke Durchbiegung der ersten Walze beziehungsweise zweiten Walze verhindern.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass in einem Bearbeitungsbetrieb eine Verschiebbarkeit des mindestens einen verschieblichen Keilelements freigegeben ist und die Antriebseinrichtung auf das mindestens eine verschiebliche Keilelement wirkt, und dass über die Schnittdruckeinrichtung eine Schnittkraft zwischen der ersten Walze und der zweiten Walze eingestellt ist, wobei die Keileinrichtung und die Antriebseinrichtung so aneinander angepasst ausgebildet sind, dass in einem störungsfreien Betrieb die zweite Walze gegen die erste Walze gedrückt ist (und insbesondere die zweite Walze an der ersten Walze auch über mindestens einen Stützring abgestützt ist) und der Abstand zwischen der ersten Walze und der zweiten Walze fest ist. Es lässt sich dadurch insbesondere in dem Schneidebetrieb die erste Walze direkt an der zweiten Walze (insbesondere über Stützringe) abstützen. Zusätzlich erfolgt eine insbesondere indirekte Abstützung über die Keileinrichtung. Dies stellt eine Ausgangsposition bereit, um einen effektiven Walzenaufprallschutz zu erreichen.
Es ist dann vorgesehen, dass bei Abheben der zweiten Walze von der ersten Walze aufgrund einer Störung in einer Materialbahn die Antriebseinrichtung das mindestens eine verschiebliche Keilelement (vorzugsweise automatisch) so verschiebt, dass aufgrund einer dann wiederhergestellten Abstützung der zweiten Walze an der Keileinrichtung die zweite Walze nicht gegen die erste Walze prallen kann. Ausgehend von einem Abstützungsmodus liegt kurzzeitig bei Abheben der zweiten Walze von der ersten Walze keine Abstützung an der Keileinrichtung mehr vor. Durch Nachschieben des mindestens einen verschieblichen Keilelements wird die Abstützung wiederhergestellt (wobei insbesondere keine Stützringabstützung mehr vorliegt). In dem Zustand dieser wiederhergestellten Abstützung ist aber das mindestens eine verschiebliche Keilelement bezogen auf seine Ausgangsposition im Schneidebetrieb verschoben und dadurch ist der Abstand zwischen der zweiten Walze und der ersten Walze im Vergleich zu dem Bearbeitungsbetrieb erhöht. Dadurch wird effektiv ein Aufprall der zweiten Walze auf die erste Walze verhindert. Üblicherweise muss dann die Rotationsschneidvorrichtung abgeschaltet werden, wobei dies insbesondere automatisch erfolgen kann. Ein Bearbeitungsbetrieb ist erst wieder möglich, wenn die Keileinrichtung mit dem mindestens einen verschieblichen Keilelement in seine Ausgangslage für den Bearbeitungsbetrieb gebracht wird.
Vorteilhaft ist es, wenn eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, welche eine Verschiebungsposition des mindestens einen verschieblichen Keilelements ermittelt und insbesondere relativ zu dem Maschinengestell ermittelt. Über die Sensoreinrichtung kann dann erkannt werden, dass ein Abheben der zweiten Walze von der ersten Walze erfolgt ist. Dies äußert sich in einer veränderten Verschiebungsposition des mindestens einen verschieblichen Keilelements. Dies bedeutet eine Störung im normalen Betrieb und es erfolgt dann insbesondere aufgrund der entsprechenden Sensorsignale eine Abschaltung der Rotationsschneidvorrichtung.
Es ist dann vorteilhaft, wenn eine Anzeigeeinrichtung und/oder eine Auswertungseinrichtung vorgesehen ist, welche signalwirksam an die Sensoreinrichtung gekoppelt ist. Wenn erkannt wird, dass eine neue Verschiebungsposition des mindestens einen verschieblichen Keilelements vorliegt, welche aufgrund einer Störung verursacht werden muss, dann kann über die Auswertungseinrichtung die Rotationsschneidvorrichtung abgeschaltet werden, um weitere mögliche Beschädigungen zu verhindern. Ferner können dann auch bezüglich Produkte Störungen an der Materialbahn erkannt werden und entsprechende Störungen beseitigt werden. Über die Anzeigeeinrichtung lässt sich eine entsprechende Störung anzeigen.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitgestellt, bei dem die zweite Walze in einem Abstützungsmodus an einer Keileinrichtung abgestützt wird, und mindestens ein bewegliches Keilelement so verschoben wird, dass bei Abheben der zweiten Walze von der ersten Walze wieder eine Abstützung der zweiten Walze an der Keileinrichtung vorliegt, wobei dann die zweite Walze beabstandet zu der ersten Walze positioniert ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist die bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Rotationsschneidvorrichtung erläuterten Vorteile auf.
Insbesondere lässt sich die erfindungsgemäße Rotationsschneidvorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betreiben beziehungsweise das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich an der erfindungsgemäßen Rotationsschneidvorrichtung durchführen.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn die Verschiebungsbewegung des mindestens einen verschieblichen Keilelements automatisch erfolgt. Es ist dadurch kein Steuerungsaufwand beziehungsweise Regelungsaufwand notwendig. Es ergibt sich dadurch eine hohe Betriebssicherheit.
Günstigerweise wird das mindestens eine verschiebliche Keilelement automatisch so verschoben, dass nach Abheben der zweiten Walze von der ersten Walze ein Aufprall der zweiten Walze auf die erste Walze aufgrund Abstützung der zweiten Walze an der Keileinrichtung verhindert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich ohne Steuerungsaufwand beziehungsweise Regelungsaufwand durchführen. Die entsprechende Keileinrichtung lässt sich auf platzsparende Weise in die entsprechende Rotationsschneidvorrichtung integrieren.
Günstig ist es, dass in dem Bearbeitungsbetrieb die erste Walze und die zweite Walze mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit betrieben werden. Es ergibt sich so eine hohe Schneidleistung mit effektivem Durchsatz.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:

Figur 1: eine isometrische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Rotationsschneidmaschine;
Figur 2: eine Teildarstellung des Bereichs A der Rotationsschneidmaschine gemäß Figur 1 mit einer Sensoreinrichtung;
Figur 3(a): eine Seitenansicht der Rotationsschneidmaschine gemäß Figur 1 in einem nicht aktiven Modus;
Figur 3(b): eine ähnliche Ansicht wie Figur 3(a) in einem Schneidebetrieb;
Figur 3(c): eine Vorderansicht der Rotationsschneidmaschine gemäß Figur 1 beim Schneidbetrieb (Figur 3(c) korrespondiert mit Figur 3( b));
Figur 4(a): die gleiche Ansicht wie Figur 3(a) nach einer Störung mit einem verschobenen Keilelement;
Figur 4(b): eine Vorderansicht der Rotationsschneidmaschine gemäß Figur 1 im Störungsfall gemäß Figur 4(a);
Figur 5: eine isometrische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Rotationsschneidvorrichtung;
Figur 6: eine Variante der Rotationsschneidmaschine gemäß Figur 1 in einer Vorderansicht; und
Figur 7: eine Variante der Rotationsschneidvorrichtung gemäß Figur 5 in einer Vorderansicht.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rotationsschneidvorrichtung 10 (Figuren 1 bis 4(b)) umfasst ein Maschinengestell 12. Bei einer Ausführungsform hat das Maschinengestell 12 eine Basis 14, über welche die Rotationsschneidvorrichtung 10 an einer Unterlage aufstellbar ist.
An der Basis 14 ist ein Rahmen 16 angeordnet. Der Rahmen 16 umfasst quer zu der Basis 14 orientierte und an dieser fixierte Träger 18.
Bei ordnungsgemäß aufgestellter Rotationsschneidvorrichtung 10 sind die Träger 18 insbesondere parallel zur Schwerkraftrichtung g orientiert.
Benachbarte Träger 18 sind über Querstreben 20 miteinander verbunden.
Insbesondere umfasst der Rahmen 16 ein erstes Rahmenelement 22, welches sich aus zwei beabstandeten Trägern und einer dazwischen angeordneten Querstrebe zusammensetzt. Der Rahmen 16 umfasst ferner ein zweites Rahmenelement 24, welches mindestens näherungsweise gleich wie das erste Rahmenelement 22 ausgebildet ist und beabstandet zu dem ersten Rahmenelement 22 an der Basis 14 sitzt. Das erste Rahmenelement 22 und das zweite Rahmenelement 24 sind über eine oder mehrere Streben 26 miteinander verbunden, wobei die Strebe oder Streben 26 an einem oberen Bereich der jeweiligen Rahmenelemente 22, 24 und beabstandet zu der Basis 14 sitzen.
An dem Rahmen 16 ist über ein erstes Lagergehäuse 28 eine erste Walze 30 um eine Drehachse 32 drehbar gelagert. Die erste Walze 30 ist dabei zwischen dem ersten Rahmenelement 22 und dem zweiten Rahmenelement 24 positioniert. Das erste Lagergehäuse 28 ist jeweils an dem ersten Rahmenelement 22 und dem zweiten Rahmenelement 24 fixiert.
Bei einer Ausführungsform ist die erste Walze 30 verschiebungsfest an dem Rahmen 16 gehalten.
Die erste Walze 30 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Werkzeugwalze 34 wie eine Schneidwalze. Diese weist einen ersten Stützring 36 und einen beabstandeten zweiten Stützring 38 auf. Der erste Stützring 36 und der zweite Stützring 38 sind dabei in einer Richtung parallel zu der Drehachse 32 zueinander beabstandet.
Zwischen dem ersten Stützring 36 und dem zweiten Stützring 38 sitzt an der Werkzeugwalze 34 eine Schneide 40, welche so ausgebildet ist, dass aus einer Materialbahn ein entsprechender Bereich mit der gewünschten Form ausschneidbar ist.
An dem Rahmen 16 sitzt ferner eine zweite Walze 42. Die zweite Walze 42 ist an einem zweiten Lagergehäuse 44 um eine Drehachse 46 drehbar gelagert. Die Drehachse 46 ist parallel zu der Drehachse 32 der ersten Walze 30.
Das zweite Lagergehäuse 44 ist an dem Rahmen 16 fixiert. Die zweite Walze 42 ist zwischen dem ersten Rahmenelement 22 und dem zweiten Rahmenelement 24 ausgerichtet auf die erste Walze 30 positioniert.
Wenn die erste Walze 30 eine Werkzeugwalze ist, dann ist die zweite Walze 42 eine Gegenwalze (Ambosswalze) 48.
In einem Schneidebetrieb der Rotationsschneidvorrichtung 10 stützt sich die Gegenwalze 48 an der Werkzeugwalze 34 über die Stützringe 36, 38 ab. Eine Materialbahn kann zwischen den Stützringen 36, 38 an der Gegenwalze 48 und der Werkzeugwalze 34 durchlaufen.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Gegenwalze 48 eine Länge in einer Richtung parallel zu der Drehachse 32 beziehungsweise 46 aufweist, welche größer ist als die Länge der Werkzeugwalze 34 in der gleichen Richtung zwischen dem ersten Stützring 36 und dem zweiten Stützring 38.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass an dem ersten Lagergehäuse 28 ein Rotationsantrieb für die Drehbewegung der ersten Walze 30 um die Drehachse 32 sitzt. An dem zweiten Lagergehäuse 44 sitzt insbesondere ein Antrieb für eine Drehbewegung der zweiten Walze 42 um die Drehachse 46.
Für einen Schneidebetrieb der Rotationsschneidvorring 10 ist es insbesondere vorgesehen, dass die erste Walze 30 und die zweite Walze 42 mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden.
Bei der gezeigten Ausführungsform sitzt die zweite Walze 42 bezogen auf die Gravitationsrichtung g oberhalb der ersten Walze 30.
Es ist grundsätzlich auch möglich, dass die Werkzeugwalze 34 oberhalb der Gegenwalze 48 sitzt.
Die zweite Walze 42 ist an dem Maschinengestell 12 in einer ersten Verschiebungsachse 50 verschieblich an dem Maschinengestell 12 gelagert.
Die erste Verschiebungsachse 50 liegt quer und insbesondere senkrecht zu der Drehachse 32 beziehungsweise 46.
Insbesondere ist die erste Verschiebungsachse 50 parallel zur Gravitationsrichtung g, wenn das Maschinengestell 12 über seine Basis 14 auf einer Unterlage aufgestellt ist.
Zur Verschiebungsführung der zweiten Walze 42 an dem Maschinengestell 12 ist eine entsprechende Führungseinrichtung vorgesehen.
An dem Maschinengestell 12 sitzt eine Schnittdruckeinrichtung 52, durch welche eine Schnittkraft bei einem Schneidvorgang zwischen der Werkzeugwalze 34 und der Gegenwalze 48 einstellbar ist. Die Schnittdruckeinrichtung 52 drückt mit der gewünschten Kraft die zweite Walze 42 gegen die erste Walze 30 (mit Abstützung an den Stützringen 36, 38). Durch die Verschieblichkeit der zweiten Walze 42 in der ersten Verschiebungsachse 50 lässt sich dadurch entsprechend eine Schnittkraft beziehungsweise ein Schnittdruck an einer Materialbahn einstellen.
Die Schnittdruckeinrichtung 52 weist insbesondere entsprechende Einstellmittel wie beispielsweise ein oder mehrere hydraulische Zylinder oder ein oder mehrere pneumatische Zylinder auf. Grundsätzlich kann die Schnittdruckeinrichtung 52 auch motorische Antriebe zur Schnittkrafteinstellung aufweisen.
Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Schnittdruckeinrichtung 52 eine erste Untereinheit 54 und eine zweite Untereinheit 56 auf. Durch diese lässt sich die zweite Walze 42 (die Gegenwalze 48) in der ersten Verschiebungsachse 50 in Richtung der ersten Walze 30 (der Werkzeugwalze 34) mit der gewünschten Kraft pressen, so dass die gewünschte Schnittkraft eingestellt ist.
Über die Schnittdruckeinrichtung 52 wird insbesondere eine Druckkraft der zweiten Walze 42 in einer Richtung 58 in der ersten Verschiebungsachse 50 auf die erste Walze 30 zu eingestellt.
In einer Gegenrichtung 60 zu der Richtung 58 ist die zweite Walze 42 von der ersten Walze 30 abhebbar.
Es ist eine Keileinrichtung 62 vorgesehen, über welche sich in einem Abstützmodus (dies wird unten noch näher erläutert) die zweite Walze 42 sich relativ zu der ersten Walze 30 abstützt.
Die erste Walze 30 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel verschiebungsfest (insbesondere in der ersten Verschiebungsachse 50) an dem Maschinengestell 12 angeordnet. Über die Keileinrichtung 62 lässt sich dadurch die zweite Walze 42 in dem Abstützungsmodus bezüglich des Maschinengestells 12 abstützen.
In einem Schneidebetrieb stützt sich die Gegenwalze 48 an der ersten Walze 30 über die Stützringe 36, 38 ab. Ferner stützt sie sich über die Keileinrichtung 62 an dem Maschinengestell 12 ab.
Die Keileinrichtung 62 ist entsprechend angeordnet und ausgebildet, dass in dem Schneidebetrieb die Abstützung der zweiten Walze 42 sowohl direkt an der ersten Walze 30 über die Stützringe 36, 38 als auch indirekt über das Maschinengestell 12 möglich ist.
Insbesondere umfasst die Keileinrichtung 62 eine erste Teileinrichtung 64, welche dem ersten Rahmenelement 22 zugeordnet ist, und eine zweite Teileinrichtung 66, welche dem zweiten Rahmenelement 24 zugeordnet ist. Grundsätzlich sind die erste Teileinrichtung 64 und die zweite Teileinrichtung 66 gleich ausgebildet.
Die erste Teileinrichtung 64 und die zweite Teileinrichtung 66 sind in einer Richtung parallel zu der Drehachse 32 beziehungsweise 46 zueinander beabstandet. Zwischen ihnen ist bezogen auf diese Richtung die erste Walze 30 beziehungsweise die zweite Walze 42 positioniert.
Die erste Teileinrichtung 64 und die zweite Teileinrichtung 66 weisen jeweils ein erstes Keilelement 68 und ein zweites Keilelement 70 auf. Das erste Keilelement 68 ist mit dem ersten Lagergehäuse 28 verbunden und zwar derart, dass es bezüglich der ersten Verschiebungsachse 50 verschiebungsfest ist.
Das erste Keilelement 68 ist in einer zweiten Verschiebungsachse 72 verschieblich zu dem Maschinengestell 12 beziehungsweise dem ersten Lagergehäuse 28.
Die zweite Verschiebungsachse 72 ist quer und insbesondere senkrecht zu der ersten Verschiebungsachse 50. Ferner ist die zweite Verschiebungsachse 72 quer und insbesondere senkrecht zu der Drehachse 32 beziehungsweise 46.
Das erste Keilelement 68 der Keileinrichtung 62 ist an einer entsprechenden Verschiebungsführung geführt.
Das zweite Keilelement 70 ist bei einer Ausführungsform an dem zweiten Lagergehäuse 44 angeordnet und fest mit diesem verbunden. Es ist bezüglich des zweiten Lagergehäuses 44 sowohl in der ersten Verschiebungsachse 50 als auch in der zweiten Verschiebungsachse 72 verschiebungsfest.
Bei einer Verschiebung der zweiten Walze 42 (des zweiten Lagergehäuses 44) in der ersten Verschiebungsachse 50 verschiebt sich das zweite Keilelement 70 synchron mit.
Das zweite Keilelement 70 ist an das erste Keilelement 68 angepasst.
Das erste Keilelement 68 weist eine erste Stützfläche 74 auf. Das zweite Keilelement 70 weist der ersten Stützfläche gegenüberliegend eine zweite Stützfläche 76 auf.
In einem Abstützungsmodus liegt die zweite Stützfläche 76 an der ersten Stützfläche 74.
Sowohl die erste Stützfläche 74 als auch die zweite Stützfläche 76 sind Schrägflächen. Sie weisen vom Betrag her eine gleiche Neigung auf.
In einem Abstützungsmodus ist ein Abstand einer Unterseite 78 des ersten Keilelements 68 zu einer Oberseite 80 des zweiten Keilelements 70 längs der zweiten Verschiebungsachse 72 gleich.
Ein Abstand der Unterseite 78 des ersten Keilelements 68 zu der ersten Stützfläche 74 variiert längs der zweiten Verschiebungsachse 72.
Ferner variiert ein Abstand zwischen der Oberseite 80 des zweiten Keilelements 70 zu der zweiten Stützfläche 76 längs der zweiten Verschiebungsachse 72. Die Variation ist dabei jeweils linear.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel verringert sich eine Höhe des ersten Keilelements 68 zwischen der Unterseite 78 und der ersten Stützfläche 74 in einer Richtung 82. Eine Höhe des zweiten Keilelements 70 zwischen der Oberseite 18 und der zweiten Stützfläche 76 verringert sich in einer Richtung 84, welche eine Gegenrichtung zu der Richtung 82 ist.
Der Keileinrichtung ist eine als Ganzes mit 86 bezeichnete Antriebseinrichtung zugeordnet. Die Antriebseinrichtung 86 umfasst dabei einen ersten Antrieb 88, welcher der ersten Teileinrichtung 64 zugeordnet ist, und einen zweiten Antrieb 90, welcher der zweiten Teileinrichtung 66 zugeordnet ist.
Der erste Antrieb 88 beziehungsweise der zweite Antrieb 90 wirkt dabei auf das jeweilige erste Keilelement 68 der entsprechenden ersten Teileinrichtung 64 beziehungsweise der zweiten Teileinrichtung 66. Über den jeweiligen Antrieb 88 beziehungsweise 90 wird eine Verschiebung des entsprechenden ersten Keilelements 68 in der Richtung 82 bewirkt.
Die Antriebseinrichtung 86 ist dabei so ausgebildet, dass der erste Antrieb 88 und der zweite Antrieb 90 synchronisiert sind, so dass die jeweiligen ersten Keilelemente 68 der ersten Teileinrichtung 64 und der zweiten Teileinrichtung 66 synchron in der Richtung 82 verschoben werden (siehe unten) und dadurch eine parallele Ausrichtung der Drehachsen 32 und 46 erhalten bleibt.
Die Antriebseinrichtung 86 ist bei einer Ausführungsform so ausgebildet, dass sie vorgespannt ist. In einem aktiven Betrieb (Schneidebetrieb) der Rotationsschneidvorrichtung 10 übt insbesondere die Antriebseinrichtung 86 eine ständige Kraft auf das jeweilige Keilelement 68 aus. Bei einer alternativen Ausführungsform, welche untenstehend anhand der Figuren 6 und 7 beschrieben wird, ist die Antriebseinrichtung ohne Vorspannung ausgebildet.
In einem Normalbetrieb ist die Kraft derart, dass keine Bewegung des entsprechenden ersten Keilelements 68 erfolgt.
Eine Gegenkraft der zweiten Walze 42 auf die Keileinrichtung 62 und über das zweite Keilelement 70 auf das erste Keilelement 68, welche insbesondere durch die Schnittdruckeinrichtung 52 erzeugt wird, verhindert, dass das jeweilige erste Keilelement 68 verschoben wird.
Die Antriebseinrichtung 86 mit dem ersten Antrieb 88 und dem zweiten Antrieb 90 umfasst insbesondere einen hydraulischen Antrieb oder einen pneumatischen Antrieb oder einen mechanischen Antrieb wie beispielsweise eine Federeinrichtung. Es ist grundsätzlich auch möglich, dass die Antriebseinrichtung 86 einen motorischen Antrieb oder elektrischen, elektromotorischen oder magnetischen Antrieb usw. umfasst.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Antriebseinrichtung 86 an jeweils dem ersten Antrieb 88 und dem zweiten Antrieb 90 einen pneumatischen Zylinder 92 mit Anschlüssen 94 auf. Dieser pneumatische Zylinder 92 ist an das erste Keilelement 68 beziehungsweise das zweite Keilelement 70 bei dem zweiten Antrieb 90 gekoppelt und beaufschlagt diesen ständig mit einer entsprechenden Kraft.
Es ist dabei möglich, dass die Vorspannung, die die Antriebseinrichtung 86 auf das erste Keilelement 68 ausübt, ungeregelt ist, oder dass sie geregelt ist. Bei einer ungeregelten Vorspannung ist diese durch die Antriebseinrichtung 86 vorgegeben. Beispielsweise wirkt eine konstante Kraft. Bei einer geregelten Vorspannung wird die Vorspannung an die tatsächlich herrschenden Verhältnisse angepasst. Beispielsweise können dadurch Bewegungen des Keilelements 68 aufgrund von Führungsspiel und Vibrationen ausgeglichen werden.
Bei einer solchen Ausführungsform einer geregelten Vorspannung ist insbesondere eine Sensoreinrichtung 91 vorgesehen, welche eine Bewegung bzw. Positionsänderung insbesondere des jeweiligen ersten Keilelements 68 erfasst. Entsprechende Sensorsignale werden an eine Auswertungseinrichtung 98 (siehe unten) weitergeleitet. Die Auswertungseinrichtung 98 steuert dann jeweils den ersten Antrieb 88 und den zweiten Antrieb 90 bezüglich der Vorspannung an und passt diese an den momentanen Zustand des jeweiligen Keilelements 68 an.
Insbesondere ist eine jeweilige eigene Sensoreinrichtung 91 für das erste Keilelement 68 vorgesehen, welches dem ersten Antrieb 88 zugeordnet ist, und für das entsprechende Keilelement vorgesehen, welches dem zweiten Antrieb 90 zugeordnet ist.
Eine signalwirksame Verbindung der Sensoreinrichtung 91 mit der Auswertungseinrichtung 98 ist in Figur 2 schematisch durch eine Leitung mit dem Bezugszeichen 91a angedeutet. Eine signalwirksame Verbindung der Auswertungseinrichtung 98 mit dem ersten Antrieb 88 zur Einstellung der Vorspannung an dem ersten Antrieb 88 bezüglich des ersten Keilelements 68 ist in Figur 2 durch eine Signalleitung mit dem Bezugszeichen 91b schematisch angedeutet.
Durch eine Regelung der Vorspannung können Positionsänderungen des jeweiligen Keilelements 68 beispielsweise durch Führungsspiel und Vibrationen in der Rotationsschneidvorrichtung 10 erfasst werden und ausgeglichen bzw. kompensiert werden. Diese Regelung der Vorspannung erfolgt dabei in einem Abstützungsmodus (siehe unten), in welchem das zweite Keilelement 70 an dem ersten Keilelement 68 abgestützt ist und dadurch indirekt die zweite Walze 42 an der ersten Walze 30 abgestützt ist.
Es ist auch möglich, wie untenstehend näher erläutert wird, dass die Antriebseinrichtung keine Vorspannung bezüglich der Keileinrichtung 62 (in dem Abstützungsmodus) aufweist.
Wenn die Gegenkraft sich verringert, wird dadurch eine Bewegung des ersten Keilelements 68 in der Richtung 82 bewirkt.
Bei einer Ausführungsform ist der Keileinrichtung 62 eine Sensoreinrichtung 96 zugeordnet, durch welche eine Verschiebungsposition des jeweiligen ersten Keilelements 68 oder nur eines Keilelements 68 an seiner Verschiebungsführung und insbesondere bezüglich des ersten Lagergehäuses 28 detektierbar ist.
Die Sensoreinrichtung 96 ist signalwirksam mit einer Auswertungseinrichtung 98 und/oder einer Anzeigeeinrichtung verbunden. Es lässt sich dadurch ermitteln, ob eine Verschiebung des ersten Keilelements 68 erfolgt ist.
Insbesondere kann eine Verschiebung des ersten Keilelements 68 über die Auswertungseinrichtung 98 zu einer Abschaltung eines Schneidebetriebs der Rotationsschneidvorrichtung 10 führen.
Die Rotationsschneidvorrichtung 10 funktioniert wie folgt:
In einem nicht aktiven Betrieb der Rotationsschneidvorrichtung 10 (Figur 3(a)) ist das erste Keilelement 68 so positioniert, dass kein Schneidbetrieb durchführbar ist.
Im aktiven Schneidbetrieb der Rotationsschneidvorrichtung 10 (Figuren 3(b) und (c)) wird eine Materialbahn 100 (Figur 3(c)) zwischen der Gegenwalze 48 und der Werkzeugwalze 34 und dabei zwischen den Stützringen 36, 38 durchgeführt.
Im Schneidebetrieb stützt sich die Werkzeugwalze 34 über ihre Stützringe 36, 38 an der Gegenwalze 48 ab. Die Gegenwalze 48 wird dabei über die Schnittdruckeinrichtung 52 in der ersten Verschiebungsachse 50 mit der gewünschten Kraft gegen die Werkzeugwalze 34 gepresst, um die entsprechende Schnittkraft einzustellen.
An der Keileinrichtung ist das erste Keilelement 68 so positioniert, dass ein Abstützungsmodus vorliegt und das zweite Keilelement 70 an dem ersten Keilelement 68 abgestützt ist. Dadurch wiederum ist die zweite Walze 42 (die Gegenwalze 48) an der ersten Walze indirekt abgestützt und dabei direkt an dem Maschinengestell 12 abgestützt.
Über die Stützringe 36, 38 ist die Gegenwalze 48 direkt an der Werkzeugwalze 34 abgestützt.
Die Position des ersten Keilelements 68 in dem Abstützungsmodus und dabei in dem Schneidebetrieb ist derart, dass eben ein Schnittvorgang mit der gewünschten Schnittkraft an der Materialbahn 100 erfolgt.
Es kann vorkommen, dass die Materialbahn 100 Fremdkörper und insbesondere metallische Fremdkörper enthält wie beispielsweise Schrauben, vergessene Werkzeuge und dergleichen.
Wenn solche Fremdkörper zwischen die Werkzeugwalze 34 und die Gegenwalze 48 gelangen, führt dies zu einem Abheben der ersten Walze 30 und der zweiten Walze 42 relativ zueinander.
Bei einer Ausführungsform, in der die zweite Walze 42 (die Gegenwalze 48) in der ersten Verschiebungsachse 50 verschieblich an dem Maschinengestell 12 gelagert ist, kann ein solcher Fremdkörper zu einem Abheben der Gegenwalze 48 von der ersten Werkzeugwalze 34 weg in der Richtung 60 insbesondere entgegen der Schwerkraftrichtung g führen. Auch Störungen wie verformte Produkte, doppelte Produkte, versetzte Materialbahnen usw. können zum Abheben führen.
Bei einer solchen Bewegung ist der Abstützungsmodus an der Keileinrichtung 62 (kurzzeitig) aufgehoben. Durch die Wegbewegung der zweiten Walze 42 von der ersten Walze 30 längs der ersten Verschiebungsachse 50 in der Richtung 60 löst sich das zweite Keilelement 70 von dem ersten Keilelement 68, das heißt die zweite Stützfläche 76 berührt nicht mehr die erste Stützfläche 74.
Dies führt dazu, dass die Gegenkraft, welche eine Verschiebung des ersten Keilelements 68 in der Richtung 82 bisher in dem Abstützungsmodus verhindert hat, sich so verringert, dass angetrieben durch die Antriebseinrichtung 86 das erste Keilelement 68 sich in der Richtung 82 bewegt.
Dies ist in Figur 4(a) gezeigt. Dort ist das Keilelement 68 im Vergleich zu der Position in der Figur 3(b), welche die Position des ersten Keilelements 68 im Schneidebetrieb zeigt, in der Richtung 82 verschoben.
Das erste Keilelement 68 wird dabei so verschoben, dass die erste Stützfläche 74 wieder an der zweiten Stützfläche 76 anliegt.
Diese Verschiebung des ersten Keilelements 68 erfolgt durch die Vorspannung der Antriebseinrichtung 86 automatisch, sobald sich durch Abheben der Gegenwalze 48 von der Werkzeugwalze 34 die Gegenkraft auf die Keileinrichtung 62 verringert.
Durch diese Bewegung des ersten Keilelements 68 in der Richtung 82 wird wiederum der Abstützungsmodus hergestellt, bei welchem sich die zweite Walze 42 (die Gegenwalze 48) über die Keileinrichtung 62 an dem Maschinengestell 12 abstützt.
Es liegt jedoch ein Abstand 102 (vgl. Figur 4(b), welche mit Figur 4(a) korrespondiert) zwischen der zweiten Walze 42 und der Werkzeugwalze 30 vor. Dieser Abstand wird automatisch durch die automatische Verschiebung des ersten Keilelements 68 eingestellt.
Durch den Abstand 102 berühren sich die Gegenwalze 48 und die Werkzeugwalze 34 nicht mehr.
Wenn ausgehend von einem Abstützungsmodus die zweite Walze 42 von der ersten Walze 30 abgehoben wird, dann wird über die Antriebseinrichtung 86 automatisch das entsprechende erste Keilelement 68 nachgeführt und es wird wiederum ein Abstützungsmodus hergestellt, bei dem dann aber die zweite Walze 42 beabstandet zu der ersten Walze 30 ist. Es wird dadurch verhindert, dass als Gegenbewegung nach dem Abheben die zweite Walze 42 wieder in Richtung der ersten Walze 30 in der Verschiebungsachse 50 (das heißt in der Richtung 58) verschoben wird und dabei die Werkzeugwalze 34 und die Gegenwalze 48 zusammenprallen. Ein solcher Zusammenprall kann zu Beschädigungen der Schneide 40 und/oder der Gegenwalze 48 führen.
Ein durch Störungen in der Materialbahn 100 bedingtes Abheben der zweiten Walze 42 von der ersten Walze 30 wird gewissermaßen durch die automatische Verschiebung des ersten Keilelements 68 in der Richtung 82 "eingefroren", um einen Zusammenprall der Gegenwalze 48 mit der Werkzeugwalze 34 zu verhindern.
Über die Sensoreinrichtung 86 lässt sich eine solche Störung, welche zu einer entsprechenden Verschiebung des ersten Keilelements 68 geführt hat, detektieren. Aus der Verschiebungsposition des ersten Keilelements 68 lässt sich erkennen, dass die zweite Walze 42 von der ersten Walze 30 abgehoben ist.
Es ist dann kein ordnungsgemäßer Schneidbetrieb mehr möglich. Über die Auswertungseinrichtung 98 wird dann insbesondere die Rotationsschneidvorrichtung 10 angehalten, das heißt es wird eine Drehung der ersten Walze 30 und der zweiten Walze 42 angehalten.
Beispielsweise ist es dann vorgesehen, dass eine bedienerinitiierte Rückstellung des ersten Keilelements 68 in seine Verschiebungsposition für einen Schneidebetrieb erfolgt.
Die Rotationsschneidvorrichtung 10 wird beispielsweise zur Herstellung von Hygieneartikeln oder Verpackungsartikeln eingesetzt.
In einem nicht aktiven Betrieb der Rotationsschneidvorrichtung 10 ist insbesondere das erste Keilelement 68 nicht mit einer Kraft durch die Antriebseinrichtung 86 beaufschlagt.
Oben wurde das erste Keilelement 68 als verschieblich und an die Antriebseinrichtung 86 gekoppelt beschrieben.
Alternativ ist es auch möglich, dass das zweite Keilelement 70 verschieblich ist und dabei insbesondere in der Richtung 84 verschieblich ist.
Es ist auch möglich, dass sowohl das erste Keilelement 68 als auch das zweite Keilelement in entgegengesetzte Richtungen verschieblich sind, um eine Aufprallsicherung bereitzustellen. Eine Antriebseinrichtung ist dann entsprechend ausgebildet.
Durch die erfindungsgemäße Lösung lässt sich ein Aufprallschutz zwischen Gegenwalze 48 und der Werkzeugwalze 34 bereitstellen, welcher automatisiert ist und insbesondere verhindert, dass Schäden an der Gegenwalze 48 und/oder der Werkzeugwalze 34 bei geringer Einhärtetiefe eintreten. Es wird ein Walzenaufprallschutz bereitgestellt, welcher in die Rotationsschneidvorrichtung 10 auf konstruktiv einfache Weise integriert ist.
Das erste Keilelement 68 und das zweite Keilelement 70 weisen eine Selbsthemmung auf, welche ein Zurückfallen der abgehobenen Walze (beim Ausführungsbeispiel der zweiten Walze 42) verhindert.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Werkzeugwalze 34 eine Schneidwalze. Es ist auch möglich, dass die Werkzeugwalze, welche auf ein Werkstück wirkt und im Betrieb dieses "verändert" beispielsweise eine Prägewalze, Messerwalze, Quetschbearbeitungswalze oder Verdichterwalze usw. ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rotationsschneidvorrichtung, welche in Figur 5 gezeigt und mit 110 bezeichnet ist, umfasst ein Maschinengestell 112, an welchem als erste Walze 114 eine Werkzeugwalze und beispielsweise eine Schneidwalze über ein Lagergehäuse sitzt. Ferner sitzt bezogen auf die Schwerkraftrichtung g an dem Maschinengestell 112 unterhalb der ersten Walze 114 eine zweite Walze 116, welche eine Gegenwalze ist.
In einem normalen Schneidebetrieb wirkt auf die erste Walze 114 eine dritte Walze 118, welche bezogen auf die Schwerkraftrichtung g oberhalb der ersten Walze 114 an dem Maschinengestell 112 positioniert ist.
Die dritte Walze 118 ist eine Stützwalze, welche sich an der ersten Walze 114 abstützt und eine zu starke Durchbiegung der ersten Walze 114 in einem Schneidebetrieb verhindert.
Die zweite Walze 116 ist in einer ersten Verschiebungsachse 50 verschieblich an dem Maschinengestell 112 gehalten.
Die dritte Walze 118 ist ebenfalls verschieblich in der Verschiebungsachse 50 beweglich.
Über eine Schnittdruckeinrichtung 120 lässt sich zur Einstellung einer Schnittkraft die zweite Walze 116 gegen die erste Walze 114 drücken.
Es ist eine Keileinrichtung 122 mit mindestens einem verschieblichen Keilelement vorgesehen, welche eine Abstützung der zweiten Walze 116 ermöglicht.
Die Keileinrichtung 122 funktioniert grundsätzlich gleich wie die Keileinrichtung 62, welche oben beschrieben wurde.
Es ist grundsätzlich auch möglich, dass die Gegenwalze bezogen auf die Schwerkraftrichtung g oberhalb der Werkzeugwalze angeordnet ist, und die dritte Walze (Stützwalze) bezogen auf die Schwerkraftrichtung g unterhalb der Werkzeugwalze angeordnet ist.
Es kann auch eine Abstützung der Gegenwalze über eine weitere Walze vorgesehen sein.
Durch die Keileinrichtung 122 lässt sich wie oben anhand der Rotationsschneidvorrichtung 10 beschrieben, ein Walzenaufprallschutz erreichen; es wird verhindert, dass nach Abheben der zweiten Walze 116 aufgrund einer Störung an einer Materialbahn diese auf die erste Walze 114 aufprallen kann.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rotationsschneidvorrichtung, welche schematisch in Figur 6 gezeigt ist und mit 10' bezeichnet ist, ist grundsätzlich gleich ausgebildet wie die Rotationsschneidvorrichtung 10. Für gleiche Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet.
Die Rotationsschneidvorrichtung 10' umfasst eine Sensoreinrichtung 130, die zur Erfassung der Position der zweiten Walze 42 relativ zu dem Maschinengestell 12 dient. Die Sensoreinrichtung 130 ist eine Wegmess-Sensoreinrichtung oder Positions-Sensoreinrichtung, welche die Position der zweiten Walze 42 relativ zu dem Maschinengestell 12 und damit auch zu der ersten Walze 30 erfasst.
Sensorsignale der Sensoreinrichtung 130 werden an die Auswertungseinrichtung 98 abgegeben. Ferner ist zur Ansteuerung der Antriebseinrichtung 86 die Auswertungseinrichtung 98 signalwirksam mit dem ersten Antrieb 88 und dem zweiten Antrieb 90 verbunden; die Auswertungseinrichtung 98 bildet eine Steuerungseinrichtung für die Antriebseinrichtung 86.
Die Sensoreinrichtung 130 ist signalwirksam mit der Auswertungseinrichtung 98 verbunden. Die Auswertungseinrichtung 98 steuert aufgrund von Sensorergebnissen der Sensoreinrichtung 130 die Antriebseinrichtung 86 mit dem ersten Antrieb 88 und dem zweiten Antrieb 90 an.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Sensoreinrichtung 130 einen ersten Sensor 132, welcher dem ersten Rahmenelement 22 zugeordnet ist. Sie umfasst ferner einen zweiten Sensor 134, welcher dem zweiten Rahmenelement 24 zugeordnet ist.
Bei einer Ausführungsform sind der erste Sensor 132 und der zweite Sensor 134 verschiebungsfest mit der zweiten Walze 42 verbunden. Eine Verschiebung der zweiten Walze 42 bewirkt eine Verschiebung der Sensoren 132 und 134.
An dem ersten Rahmenelement 22 ist ein erster Geber 136 fest angeordnet, welcher mit dem ersten Sensor 132 kooperiert. Über den ersten Sensor 132 lässt sich eine Position zu dem ersten Geber 136 detektieren bzw. es lässt sich ein Abstand zwischen dem ersten Sensor 132 und dem ersten Geber 136 messen.
Entsprechend ist an dem zweiten Rahmenelement 24 ein zweiter Geber 138 verschiebungsfest angeordnet, welcher mit dem zweiten Sensor 134 kooperiert.
Es ist grundsätzlich auch möglich, dass die Geber verschiebungsfest mit der zweiten Walze 42 verbunden sind und die entsprechenden Sensoren der Sensoreinrichtung 130 fest an dem Maschinengestell 12 (an den Rahmenelementen 22, 24) angeordnet sind. Weiterhin ist es möglich, dass ein Geber verschiebungsfest an dem Maschinengestell 12 sitzt und der andere Geber verschiebungsfest zu der zweiten Walze 42 ist, und entsprechend derjenige Sensor, welcher dem mit der zweiten Walze 42 verschieblichen Geber zugeordnet ist, verschiebungsfest an dem Maschinengestell 12 sitzt; der Sensor, welcher dem an dem Maschinengestell 12 festsitzenden Geber zugeordnet ist, ist dann mit der zweiten Walze 42 verschieblich.
Wie erwähnt, lässt sich über die Sensoreinrichtung 130 die Position der zweiten Walze 42 zu dem Maschinengestell 12 und damit auch zu der ersten Walze 30 bzw. zu der Keileinrichtung 62 detektieren. Es lässt sich dann über die Sensoreinrichtung 130 eine Abhebung der zweiten Walze 42 und damit das Aufheben einer Abstützung der zweiten Walze 42 an der Keileinrichtung 62 detektieren. Insbesondere wird als Detektionsergebnis für das Abheben das Überschreiten eines bestimmten Schwellenwerts, welcher durch die Sensoreinrichtung 130 ermittelt wird, verwendet.
Die Auswertungseinrichtung 98 steuert in Abhängigkeit der Sensorergebnisse der Sensoreinrichtung 130 die Antriebseinrichtung 86 an. Insbesondere wird, wenn der bestimmte Schwellenwert überschritten wird, die Antriebseinrichtung 86 so betrieben, dass das erste Keilelement 68 so verschoben wird, dass wieder eine Abstützung der zweiten Walze 42 an der Keileinrichtung 62 hergestellt ist, wobei dann die zweite Walze 42 beabstandet zu der ersten Walze 30 ist.
Durch die Sensoreinrichtung 130 in Zusammenwirkung mit der Auswertungseinrichtung 98 lässt sich die Antriebseinrichtung 86 so ausbilden, dass keine Vorspannung bezüglich des ersten Keilelements 68 notwendig ist. Die Antriebseinrichtung 86 kann dann so angesteuert werden, dass erst dann eine Kraft auf das erste Keilelement 68 ausgeübt wird, wenn die erwähnte Schwelle durch die Sensoreinrichtung 130 detektiert wurde. Dadurch müssen beispielsweise Positionsänderungen des ersten Keilelements 68 in dem Abstützungsmodus aufgrund Führungsspiel und/oder Vibrationen an der Rotationsschneidvorrichtung 10' nicht kompensiert werden.
Durch die Sensoreinrichtung 130 mit den Sensoren 132, 134 lässt sich die Position der zweiten Walze 42 in dem Maschinengestell 12 sowohl bezüglich des ersten Rahmenelements 22 und des zweiten Rahmenelements 24 erfassen. Insbesondere werden der erste Antrieb 88 und der zweite Antrieb 90 getrennt angesteuert. Es lässt sich dadurch ein optimierter Walzenaufprallschutz erreichen.
Bei einer weiteren Ausführungsform 110' einer erfindungsgemäßen Rotationsschneidvorrichtung, welche in Figur 7 schematisch gezeigt ist, und welche grundsätzlich gleich ausgebildet ist wie die Rotationsschneidvorrichtung 110, ist eine Sensoreinrichtung 150 vorgesehen, welche eine Position der zweiten Walze 116 zu dem Maschinengestell 112 detektiert. Die Sensoreinrichtung 150 weist insbesondere einen ersten Sensor 152 und einen zweiten Sensor 154 auf, welche gegenüberliegenden Seiten des Maschinengestells 12 (entsprechend den Rahmenelementen) zugeordnet sind.
Bei einer Ausführungsform sind der erste Sensor 152 und der zweite Sensor 154 jeweils fest mit dem Maschinengestell 112 verbunden. Mit der zweiten Walze 116 verschiebungsfest verbunden sind ein erster Geber 156 und ein zweiter Geber 158. Der erste Sensor 152 kooperiert mit dem ersten Geber 156; der zweite Sensor 154 kooperiert mit dem zweiten Geber 158. Über die Sensoreinrichtung 150 lässt sich der Abstand zwischen dem ersten Sensor 152 und dem ersten Geber 156 bzw. dem zweiten Sensor 154 und dem zweiten Geber 158 erfassen. Es lässt sich so die Position der zweiten Walze 116 an dem Maschinengestell 112 und damit die Position der zweiten Walze 116 zu der Keileinrichtung 122 bzw. der zweiten Walze 116 zu der ersten Walze 114 erfassen.
Die Sensoreinrichtung 150 ist signalwirksam mit der entsprechenden Auswertungseinrichtung 98 verbunden und liefert dieser ihre Sensorsignale. Die Auswertungseinrichtung 98 steuert eine Antriebseinrichtung 160 mit einem ersten Antrieb 162 und einem zweiten Antrieb 164 für die Keileinrichtung 122 an. Die Auswertungseinrichtung 98 ist eine Steuerungseinrichtung für die Antriebseinrichtung 160.
Wie oben anhand der Rotationsschneidvorrichtung 10' beschrieben, wird, wenn ein bestimmter Schwellenwert der Position der zweiten Walze 116 an dem Maschinengestell 112 erkannt wird, die Antriebseinrichtung 160 so angesteuert, dass das entsprechende erste Keilelement der Keileinrichtung 122 so verschoben wird, dass nach Aufhebung der Abstützung durch Verschiebung des verschieblichen Keilelements die Abstützung wieder automatisch hergestellt wird.

Bezugszeichenliste

10, 10': Rotationsschneidvorrichtung
12: Maschinengestell
14: Basis
16: Rahmen
18: Träger
20: Querstrebe
22: Erste Rahmenelement
24: Zweites Rahmenelement
26: Strebe
28: Erstes Lagergehäuse
30: Erste Walze
32: Drehachse
34: Werkzeugwalze
36: Erster Stützring
38: Zweiter Stützring
40: Schneide
42: Zweite Walze
44: Zweites Lagergehäuse
46: Drehachse
48: Gegenwalze
50: Erste Verschiebungsachse
52: Schnittdruckeinrichtung
54: Erstes Unterteil
56: Zweites Unterteil
58: Richtung
60: Gegenrichtung
62: Keileinrichtung
64: Erste Teileinrichtung
66: Zweite Teileinrichtung
68: Erstes Keilelement
70: Zweites Keilelement
72: Zweite Verschiebungsachse
74: Erste Stützfläche
76: Zweite Stützfläche
78: Unterseite
80: Oberseite
82: Richtung
84: Richtung
86: Antriebseinrichtung
88: Erster Antrieb
90: Zweiter Antrieb
91: Sensoreinrichtung
91a: signalwirksame Verbindung
91b: signalwirksame Verbindung
92: Pneumatischer Zylinder
94: Anschluss
96: Sensoreinrichtung
98: Auswertungseinrichtung
100: Materialbahn
102: Abstand
110, 110': Rotationsschneidvorrichtung
112: Maschinengestell
114: Erste Walze
116: Zweite Walze
118: Dritte Walze
120: Schnittdruckeinrichtung
122: Keileinrichtung
130: Sensoreinrichtung
132: Erster Sensor
134: Zweiter Sensor
136: Erster Geber
138: Zweiter Geber
150: Sensoreinrichtung
152: Erster Sensor
154: Zweiter Sensor
156: Erster Geber
158: Zweiter Geber
160: Antriebseinrichtung
162: Erster Antrieb
164: Zweiter Antrieb

Claims

Rotationsschneidvorrichtung, umfassend ein Maschinengestell (12; 112), eine erste Walze (30; 114), welche drehbar an dem Maschinengestell (12; 112) gelagert ist, eine zweite Walze (42; 116), welche drehbar an dem Maschinengestell (12; 112) gelagert ist, wobei entweder (i) die erste Walze (30; 114) eine Werkzeugwalze (34) und die zweite Walze (42; 116) eine Gegenwalze (48) ist, oder (ii) die zweite Walze eine Werkzeugwalze und die erste Walze eine Gegenwalze ist, und wobei die zweite Walze (42; 116) in einer ersten Verschiebungsachse (50) verschieblich an dem Maschinengestell (12; 112) gelagert ist, und eine Schnittdruckeinrichtung (52; 120), über welche ein Schnittdruck zwischen der zweiten Walze (42; 116) und der ersten Walze (30; 114) ausübbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Walze (42; 116) in einem Abstützungsmodus an einer Keileinrichtung (62; 122) abgestützt ist, dass die Keileinrichtung (62; 122) mindestens ein verschiebliches Keilelement (68) aufweist, wobei eine Verschiebungsposition des mindestens einen verschieblichen Keilelements (68) einen Abstand zwischen der zweiten Walze (42; 116) und der ersten Walze (30; 114) vorgibt, und dass dem mindestens einen verschieblichen Keilelement (68) eine Antriebseinrichtung (86) für eine Verschiebungsbewegung des mindestens einen verschieblichen Keilelements (68) in einer zweiten Verschiebungsachse (72) zugeordnet ist, wobei die Antriebseinrichtung (86) so ausgebildet ist, dass bei relativem Abheben der zweiten Walze (42; 116) von der ersten Walze (30; 114) und Aufheben einer Abstützung der zweiten Walze (42; 116) an der Keileinrichtung (62; 122) das mindestens eine verschiebliche Keilelement (68) so automatisch verschoben wird, dass wieder eine Abstützung der zweiten Walze (42; 116) an der Keileinrichtung (62; 122) hergestellt ist, bei der dann die zweite Walze (42; 116) beabstandet zu der ersten Walze (30; 114) ist.
Rotationsschneidvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bearbeitungsbetrieb die erste Walze (30; 114) an der zweiten Walze (42; 116) über mindestens einen Stützring (36, 38) abgestützt ist, welcher an der ersten Walze (30; 114) und/oder der zweiten Walze (42; 116) angeordnet ist, und insbesondere
gekennzeichnet durch einen ersten Stützring (36) und einen zweiten Stützring (38), welche an der Werkzeugwalze (34; 116) angeordnet sind, wobei insbesondere eine Schneide (40) bezogen auf eine Richtung parallel zu einer Drehachse (32) der Werkzeugwalze (34; 116) zwischen dem ersten Stützring (36) und dem zweiten Stützring (38) an der Werkzeugwalze (34) positioniert ist.
Rotationsschneidvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (86) so ausgebildet ist, dass eine Bewegung des mindestens einen verschieblichen Keilelements (68) in einer Richtung (82) angetrieben ist, bei welcher sich ein Abstand zwischen der zweiten Walze (42; 116) und der ersten Walze (30; 114) vergrößert, wenn die zweite Walze (42; 116) an der Keileinrichtung (62; 122) abgestützt ist.
Rotationsschneidvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (86) so ausgebildet ist, dass sie eine Vorspannung auf das mindestens eine verschiebliche Keilelement (68) ausübt, und insbesondere
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung geregelt ist.
Rotationsschneidvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (86) so ausgebildet ist, dass sie keine Vorspannung auf das mindestens eine verschiebliche Keilelement (68) ausübt.
Rotationsschneidvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sensoreinrichtung (130; 150), welche eine Position der zweiten Walze (42; 116) relativ zu dem Maschinengestell (12; 112) erfasst, wobei insbesondere die Sensoreinrichtung (130; 150) als Wegmess-Sensoreinrichtung oder Positions-Sensoreinrichtung ausgebildet ist, und insbesondere
dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (130; 150) signalwirksam mit einer Auswertungseinrichtung (98) verbunden ist und die Auswertungseinrichtung (98) die Antriebseinrichtung (86; 160) in Abhängigkeit von Signalen der Sensoreinrichtung (130; 150) ansteuert, und insbesondere

dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinrichtung (98) die Antriebseinrichtung (86; 160) so ansteuert, dass bei Detektion eines Schwellenwerts durch die Sensoreinrichtung (130; 150), welcher einem Abheben der zweiten Walze (42; 116) von der ersten Walze (30; 114) und Aufhebung einer Abstützung der zweiten Walze (42; 116) an der Keileinrichtung (62, 122) entspricht, das mindestens eine verschiebliche Keilelement (68) verschoben wird.
Rotationsschneidvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützungsmodus in einem normalen Bearbeitungsbetrieb vorliegt, und vorliegt, wenn nach relativem Abheben der zweiten Walze (42; 116) von der ersten Walze (30; 114) das mindestens eine verschiebliche Keilelement (68) zu einer erneuten Abstützung der zweiten Walze (42; 116) an der Keileinrichtung (68; 122) verschoben wird.
Rotationsschneidvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keileinrichtung (62; 122) mindestens eine Teileinrichtung (64; 66) mit einem ersten Keilelement (68) und einem zweiten Keilelement (70) umfasst, wobei sich in dem Abstützungsmodus das erste Keilelement (68) an dem zweiten Keilelement (70) abstützt, und wobei das erste Keilelement (68) und/oder das zweite Keilelement (70) verschieblich ist und an die Antriebseinrichtung (86) gekoppelt ist, und insbesondere gekennzeichnet durch mindestens eines der Folgenden:
- das erste Keilelement (68) ist der ersten Walze (30; 114) zugeordnet und das zweite Keilelement (70) ist der zweiten Walze (42; 116) zugeordnet;

- das erste Keilelement (68) ist verschiebungsfest bezüglich der ersten Verschiebungsachse (50) mit der ersten Walze (30; 114) verbunden;

- das erste Keilelement (68) ist verschiebungsfest bezüglich der ersten Verschiebungsachse (50) an dem Maschinengestell (12; 112) angeordnet;

- das zweite Keilelement (70) ist verschiebungsfest bezüglich der ersten Verschiebungsachse (50) mit der zweiten Walze (42; 116) verbunden, und insbesondere ist das zweite Keilelement (70) mit der zweiten Walze (42; 116) in der ersten Verschiebungsachse (50) verschieblich;

- das erste Keilelement (68) ist an einem ersten Lagergehäuse (28) der ersten Walze (30; 114) angeordnet, über welches die erste Walze (30; 114) an dem Maschinengestell (12; 112) sitzt;

- das zweite Keilelement (70) ist an einem zweiten Lagergehäuse (44) angeordnet, über welches die zweite Walze (42; 116) an dem Maschinengestell (12; 112) sitzt.
Rotationsschneidvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eines der Folgenden:
- die erste Walze (30; 114) sitzt bezüglich der ersten Verschiebungsachse (50) verschiebungsfest an dem Maschinengestell (12; 112);

- die erste Verschiebungsachse (50) ist quer und insbesondere senkrecht zu der zweiten Verschiebungsachse (72) orientiert;

- die erste Verschiebungsachse (50) und/oder die zweite Verschiebungsachse (72) sind quer und insbesondere senkrecht zu einer Drehachse (32) der ersten Walze (30; 114) orientiert.
Rotationsschneidvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keileinrichtung (62; 122) eine erste Teileinrichtung (64) und eine zweite Teileinrichtung (66) aufweist, wobei die erste Teileinrichtung (64) und die zweite Teileinrichtung (66) in einer Richtung parallel zu einer Drehachse (32) der ersten Walze (30; 114) beabstandet zueinander sind und in dem Abstützungsmodus die zweite Walze (42; 116) sowohl an der ersten Teileinrichtung (64) als auch an der zweiten Teileinrichtung (66) abgestützt ist, insbesondere gekennzeichnet durch mindestens eines der Folgenden:
- die erste Teileinrichtung (64) und die zweite Teileinrichtung (66) sind gleich ausgebildet;

- die Antriebseinrichtung (86) weist einen ersten Antrieb (88) für die erste Teileinrichtung (64) und einen zweiten Antrieb (90) für die zweite Teileinrichtung (66) auf, wobei insbesondere der erste Antrieb (88) und der zweite Antrieb (90) synchronisiert sind.
Rotationsschneidvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eines der Folgenden:
- die Antriebseinrichtung (86) ist so ausgebildet, dass sie ständig eine Kraft auf das mindestens eine verschiebliche Keilelement (68) ausübt;

- die Antriebseinrichtung (86) ist oder umfasst ein mechanischer Antrieb oder pneumatischer Antrieb oder hydraulischer Antrieb oder magnetischer Antrieb oder induktiver Antrieb oder elektromagnetischer Antrieb oder motorischer Antrieb;

- die Werkzeugwalze (34; 116) ist eine Schneidwalze oder Prägewalze oder Messerwalze oder Verdichterwalze oder Quetschbearbeitungswalze;

- die erste Walze (30; 114) und/oder die zweite Walze (42; 116) ist durch mindestens eine weitere Walze (118) abgestützt.
Rotationsschneidvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bearbeitungsbetrieb eine Verschiebbarkeit des mindestens einen verschieblichen Keilelements (68) freigegeben ist und die Antriebseinrichtung (86) auf das mindestens eine verschiebliche Keilelement (68) wirkt, und dass über die Schnittdruckeinrichtung (52; 120)) eine Schnittkraft zwischen der ersten Walze (30; 114) und der zweiten Walze (42; 116) eingestellt ist, wobei die Keileinrichtung (62; 122) und die Antriebseinrichtung (86) so aneinander angepasst ausgebildet sind, dass in einem störungsfreien Betrieb die zweite Walze (42; 116) gegen die erste Walze (30; 114) gedrückt ist und der Abstand zwischen der ersten Walze (30; 114) und der zweiten Walze (42; 116) fest ist, und insbesondere
dadurch gekennzeichnet dass bei Abheben der zweite Walze (42; 116) von der ersten Walze (30; 114) aufgrund einer Störung in einer Materialbahn (100) die Antriebseinrichtung (86) das mindestens eine verschiebliche Keilelement (68) so verschiebt, dass aufgrund einer dann wiederhergestellten Abstützung der zweiten Walze (42; 116) an der Keileinrichtung (62; 122) die zweite Walze (42; 116) nicht gegen die erste Walze (30; 114) prallen kann.
Rotationsschneidvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Sensoreinrichtung (96), welche eine Verschiebungsposition des mindestens einen verschieblichen Keilelements (68) ermittelt und insbesondere relativ zu dem Maschinengestell (12; 112) ermittelt, und insbesondere
gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung und/oder eine Auswertungseinrichtung (98), welche signalwirksam an die Sensoreinrichtung (96) gekoppelt ist.
Verfahren zum Betreiben einer Rotationsschneidvorrichtung (10), gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem bei einem Bearbeitungsbetrieb eine erste Walze (30; 114) sich an einer zweiten Walze (42; 116) abstützt und eine Materialbahn (100) zwischen der ersten Walze (30; 114) und der zweiten Walze (42; 116) durchgeführt wird, wobei (i) die erste Walze (30) eine Werkzeugwalze (34) ist und die zweite Walze (42) eine Gegenwalze (48) ist, oder (ii) die zweite Walze (116) eine Werkzeugwalze ist und die erste Walze (114) eine Gegenwalze ist, und wobei die zweite Walze (42; 116) in einer ersten Verschiebungsachse (50) verschieblich zu der ersten Walze (30; 114) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Walze (42; 116) in einem Abstützungsmodus an einer Keileinrichtung (62; 122) abgestützt wird, und dass mindestens ein bewegliches Keilelement (68) so verschoben wird, dass bei Abheben der zweiten Walze (42; 116) von der ersten Walze (30; 114) wieder eine Abstützung der zweiten Walze (42; 116) an der Keileinrichtung (62; 122) vorliegt, wobei dann die zweite Walze (42; 116) beabstandet zu der ersten Walze (30; 114) positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch mindestens eines der Folgenden:
- die Verschiebungsbewegung des mindestens einen verschieblichen Keilelements (68) erfolgt automatisch;

- das mindestens eine verschiebliche Keilelement (68) wird automatisch so verschoben, dass nach Abheben der zweiten Walze (42; 116) von der ersten Walze (30; 114) ein Aufprall der zweiten Walze (42; 116) auf die erste Walze (30; 114) aufgrund Abstützung der zweiten Walze (42; 116) an der Keileinrichtung (62; 122) verhindert wird;

- in dem Bearbeitungsbetrieb werden die erste Walze (30; 114) und die zweite Walze (42; 116) mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit betrieben.