DE69605262T2

DE69605262T2 - Method and device for adjusting the radial distance between two rotating tools

Info

Publication number: DE69605262T2
Application number: DE1996605262
Authority: DE
Inventors: Gino Crescioli
Original assignee: Bobst SA
Current assignee: Bobst Mex SA
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1996-09-18
Publication date: 2000-04-13
Anticipated expiration: 2016-09-19
Also published as: JPH09117892A; EP0764505A1; CH691116A5; CN1150111A; CN1072599C; JP2812673B2; EP0764505B1; DE69605262D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Feineinstellung des radialen Abstandes zwischen zwei zylindrischen Werkzeugen in einer Verarbeitungsstation eines bahn- oder bogenartigen Materials wie Papier, Karton oder Plastik für die Herstellung von Faltschachtelzuschnitten, sowie auf eine Verarbeitungsstation zur Ausführung dieses Verfahrens.The present invention relates to a method for fine adjustment of the radial distance between two cylindrical tools in a processing station of a web or sheet-like material such as paper, cardboard or plastic for the production of folding box blanks, as well as to a processing station for carrying out this method.

Die bis heute in den Maschinen zur Herstellung von Faltschachtelzuschnitten verwendeten Verarbeitungsstationen umfassen im allgemeinen ein oberes Stanzwerkzeug und einen unteren glatten zylindrischen Amboss, welch beide in Lager, die in einer Kassette eingerichtet sind, angebracht sind, wobei die Kassette in beiden Seitengestellen der Maschine angeordnet ist.The processing stations used to date in folding box blank manufacturing machines generally comprise an upper punching tool and a lower smooth cylindrical anvil, both mounted in bearings arranged in a cassette, the cassette being arranged in both side frames of the machine.

In diesen Stationen erfolgt der Antrieb des oberen Werkzeuges und des unteren Ambosses, mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit jedoch in entgegengesetzter Richtung, durch Getriebe, welche einen identischen Teilkreisdurchmesser aufweisen, der so ausgewählt ist, dass ein schmaler Abstand zwischen dem oberen Werkzeug und dem unteren Amboss besteht. Um den Abstand, welcher das obere Werkzeug vom unteren Amboss trennt, auf genauere Weise sicherzustellen, umfasst jedes Ende des oberen Werkzeuges und des unteren Ambosses einen Rollenkranz, dessen Durchmesser dem Teilkreisdurchmesser der Antriebsgetriebe entspricht. Die Kassette, welche das obere Werkzeug und den unteren Amboss trägt, besteht aus einem oberen und einem unteren Lagerblock, die beide vertikal in Öffnungen, welche in den Seitengestellen der Maschine eingerichtet sind, gleiten können. In einer Ausführungsform sind die oberen und unteren Gleitblöcke durch eine elastische Kupplung miteinander verbunden, wobei diese Kupplung den oberen Gleitblock in bezug auf den unteren Gleitblock anhebt, um einen begrenzten Hub des oberen Gleitblocks in bezug auf den unteren Gleitblock zu gestatten.In these stations, the upper tool and the lower anvil are driven, at the same peripheral speed but in opposite directions, by gears having an identical pitch diameter selected so that there is a small distance between the upper tool and the lower anvil. In order to ensure the distance separating the upper tool from the lower anvil in a more precise manner, each end of the upper tool and the lower anvil comprises a roller ring whose diameter corresponds to the pitch diameter of the drive gears. The cassette supporting the upper tool and the lower anvil consists of an upper and a lower bearing block, both of which can slide vertically in openings arranged in the side frames of the machine. In one embodiment, the upper and lower sliding blocks are connected to one another by an elastic coupling, this coupling lifting the upper sliding block with respect to the lower sliding block to allow a limited stroke of the upper sliding block with respect to the lower sliding block.

Um den notwendigen Schnittdruck zu erzeugen und gleichzeitig den radialen Abstand zwischen den Werkzeugen einzuhalten, wird der obere Block mit Hilfe von Zylindern gegen die elastische Kupplung, welche den oberen und den unteren Block verbindet, gedrückt. Eine solche Einrichtung, die dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bis 3 entspricht, wird in der Patentschrift FR 22 645 790 näher erläutert.In order to generate the necessary cutting pressure and at the same time maintain the radial distance between the tools, the upper block is pressed against the elastic coupling that connects the upper and lower blocks by means of cylinders. Such a device, which corresponds to the preamble of claims 1 to 3, is explained in more detail in the patent specification FR 22 645 790.

Einer der Nachteile einer solchen Stanzmaschine liegt in der Tatsache, dass der radiale, die zwei Werkzeuge trennende Abstand, welcher vom Druck der Zylinder auf die elastische Kupplung abhängt, wegen Veränderungen der Druckbedingungen im Hydraulikkreis der Zylinder und wegen Veränderungen der Druckbedingungen, die von der Schnittkraft des Materials zwischen dem Werkzeug und dem Amboss herrühren, nur schwer konstant gehalten wird. Ein weiterer Nachteil dieser Maschinen ist die nicht vorhandene Kontrolle der Wärmeerscheinungen, welche durch die Erwärmung der Lager des oberen Werkzeuges und des unteren Ambosses entstehen, sowie die Wirkungen des sektoriellen Temperaturanstiegs, verursacht durch den Stanzvorgang. Jedesmal beim Ausführen von präzisen Stanzarbeiten treten Schwierigkeiten auf. Tatsächlich, durch die Unterschiede in der Beschaffenheit des Materials der Maschinenteile, die Übereinanderschichtung von verschiedenen Massen sowie die punktuelle oder sektorielle Wärmezufuhr entwickeln sich verschiedene und wechselnde Temperaturen auf der ganzen Länge des Werkzeuges und des Ambosses. Diese verschiedenen Temperaturen verursachen unterschiedliche Wärmeausdehnungen, was je nach Lokalisierung der Erwärmung zu fehlendem sektoriellen Stanzen oder zu übermässigem Druck des Werkzeuges gegen den Amboss führt, was wiederum den Verschleiss des Werkzeuges erhöht und somit häufige Reparaturen oder sogar den Austausch des Werkzeuges erfordert.One of the disadvantages of such a punching machine is the fact that the radial distance separating the two tools, which depends on the pressure of the cylinders on the elastic coupling, is difficult to keep constant due to variations in the pressure conditions in the hydraulic circuit of the cylinders and due to variations in the pressure conditions resulting from the cutting force of the material between the tool and the anvil. Another disadvantage of these machines is the lack of control of the thermal phenomena caused by the heating of the bearings of the upper tool and the lower anvil, as well as the effects of the sectoral temperature rise caused by the punching process. Difficulties arise every time precise punching operations are carried out. In fact, due to the differences in the nature of the material of the machine parts, the superposition of different masses and the point or sectoral supply of heat, different and varying temperatures develop along the entire length of the tool and the anvil. These different temperatures cause different thermal expansions, which, depending on the location of the heating, lead to a lack of sectoral punching or to excessive pressure of the tool against the anvil, which in turn increases the wear of the tool and thus requires frequent repairs or even replacement of the tool.

Um den vorerwähnten Nachteil zu beseitigen, hat man versucht, die Stanzbedingungen zu stabilisieren, indem die ganze Stanzvorrichtung auf eine konstante, vorbestimmte und einstellbare Temperatur gebracht und dort gehalten wurde, wobei diese Temperatur gleich oder höher ist als die höchste Temperatur, welche sich normalerweise während des Betriebes entwickelt. Eine solche Lösung wird in der Patentschrift FR 2 620 372 näher beschrieben.In order to eliminate the above-mentioned disadvantage, attempts have been made to stabilize the punching conditions by bringing the entire punching device to and maintaining it at a constant, predetermined and adjustable temperature, this temperature being equal to or higher than the highest temperature that normally develops during operation. Such a solution is described in more detail in patent FR 2 620 372.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, hat die Erfindung zum Ziel, die vorerwähnten Nachteile mit einem Verfahren zur Feineinstellung des Abstandes zwischen zwei zylindrischen Werkzeugen sowie mit einer Verarbeitungsstation zu beseitigen, wobei die Stanzvorgänge verbessert und gleichzeitig die Betriebsdauer der Werkzeuge verlängert werden.Starting from this state of the art, the invention aims to eliminate the aforementioned disadvantages with a method for finely adjusting the distance between two cylindrical tools and with a processing station, whereby the punching processes are improved and at the same time the service life of the tools is extended.

Zu diesem Zweck entspricht das Verfahren zur Feineinstellung des radialen Abstandes zwischen zwei zylindrischen Werkzeugen Patentanspruch 1 und die Verarbeitungsstation zur Ausführung des Verfahrens entspricht Patentanspruch 3.For this purpose, the method for fine adjustment of the radial distance between two cylindrical tools corresponds to patent claim 1 and the processing station for carrying out the method corresponds to patent claim 3.

Mit dem erzielten Vorteil dieser Erfindung können die Stanzvorgänge verbessert und die Betriebsdauer des oberen Werkzeuges verlängert werden, dadurch dass gleichzeitig auf die jeweilige Stellung des oberen Werkzeuges in bezug auf den unteren Amboss sowie auf die Kontrolle der Wärmeaustauschbedingungen in der Länge des Werkzeuges und des Ambosses eingewirkt wird.With the advantage achieved by this invention, the punching operations can be improved and the service life of the upper tool can be extended by simultaneously acting on the respective position of the upper tool with respect to the lower anvil and on the control of the heat exchange conditions in the length of the tool and the anvil.

Nachstehend folgt die nähere Beschreibung der Erfindung mit Hilfe eines nicht beschränkenden Beispiels einer Ausführungsform einer Rotationsstanzmaschine, dargestellt in den beigelegten Zeichnungen, in welchenThe invention is described in more detail below with the aid of a non-limiting example of an embodiment of a rotary punching machine, shown in the accompanying drawings, in which

- Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Rotationsstanzstation,- Fig. 1 is a schematic side view of a rotary punching station,

Fig. 2 eine Schnittansicht gemäss II-II von Fig. 1,Fig. 2 is a sectional view according to II-II of Fig. 1,

- Fig. 3 eine Schnittansicht gemäss III-III von Fig. 1,- Fig. 3 is a sectional view according to III-III of Fig. 1,

- Fig. 4 eine Schnittansicht gemäss IV-IV von Fig. 1,- Fig. 4 is a sectional view according to IV-IV of Fig. 1,

- Fig. 5 eine schematische Ansicht der Temperaturverteilung in einer konventionellen Stanzstation,- Fig. 5 a schematic view of the temperature distribution in a conventional punching station,

- Fig. 6 eine schematische Ansicht der Verteilung der Temperaturen in einer Stanzstation gemäss der Erfindung, und- Fig. 6 is a schematic view of the distribution of temperatures in a punching station according to the invention, and

- Fig. 7 ein Funktionsschema einer thermischen Regelvorrichtung darstellen.- Fig. 7 shows a functional diagram of a thermal control device.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Rotationsstanzstation 1, welche in einer Maschine zur Herstellung von Faltschachtelzuschnitten verwendet wird. Mehrere Stationen können eine nach der anderen in dieser Art von Maschinen angeordnet sein, wobei jede Station einen Vorgang wie zum Beispiel Rillen, Prägen und Stanzen der oder des zu bearbeitenden Materialbahn oder -bogens ausführt. Zu diesem Zweck sind die jeweiligen Stationen mit den entsprechenden Rotationswerkzeugen ausgestattet. In der Ausführung von Fig. 1 ist das obere zylindrische Rotationswerkzeug 2 in einer ersten Halbschale 3, 3a und das untere zylindrische Rotationswerkzeug, d. h. der untere Amboss 4, in einer zweiten Halbschale 5, 5a angebracht. Diese zwei Halbschalen 3, 3a und 5, 5a sind miteinander verbunden, so dass sie eine Kassette 6 formen, welche im Gestell 7 der Rotationsstanzstation 1 eingerichtet ist. Die Halbschalen 3, 3a und 5, 5a werden mit Hilfe von Spannstangen 8, 8a und 9, 9a, welche zusammen mit einstellbaren Keilen 10, 10a, 11, 11a wirken, gegeneinander gehalten. Die jeweiligen Funktionen der Spannstangen 8 und 9 und der einstellbaren Keilen 10 und 11 werden später in der vorliegenden Beschreibung näher erläutert.Fig. 1 is a schematic side view of a rotary punching station 1 used in a machine for producing folding box blanks. Several stations can be arranged one after the other in this type of machine, each station carrying out an operation such as creasing, embossing and punching the web or sheet of material to be processed. For this purpose, the respective stations are equipped with the corresponding rotary tools. In the embodiment of Fig. 1, the upper cylindrical rotary tool 2 is mounted in a first half-shell 3, 3a and the lower cylindrical rotary tool, i.e. the lower anvil 4, in a second half-shell 5, 5a. These two half-shells 3, 3a and 5, 5a are connected to each other so as to form a cassette 6 which is arranged in the frame 7 of the rotary punching station 1. The half shells 3, 3a and 5, 5a are held against each other by means of tension rods 8, 8a and 9, 9a, which act together with adjustable wedges 10, 10a, 11, 11a. The The respective functions of the tension rods 8 and 9 and the adjustable wedges 10 and 11 are explained in more detail later in this description.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht gemäss II-II von Fig. 1. Das obere Stanzwerkzeug 2 enthält in seinem Umfang entsprechend der Konfiguration der anzufertigenden Faltschachtelzuschnitten eingearbeitete Stanzlinien 12. Der untere Amboss 4 weist einen glatten Umfang auf. Das obere Werkzeug 2 ist an jedem Ende mit einem Laufkranz 13, bzw. 14 ausgestattet. Die Laufkränze 13, 14 des oberen Werkzeuges 2 rollen auf den Laufkränzen 15 und 16, die an jedem Ende des unteren Ambosses 4 angeordnet sind. Wie bereits erwähnt, werden die Halbschalen 3, 3a und 5, 5a von Spannstangen 8, 8a und 9, 9a gegeneinander gehalten. Jede Spannstange 8, 8a und 9, 9a enthält eine Zugstange 17, 17a, deren unteres Ende ein Aussengewinde 18, 18a aufweist, das in ein Innengewinde 19, 19a eingreift, welches in den oberen Teil der unteren Halbschale 5, 5a eingearbeitet ist. Die Zugstange 17, 17a durchquert den unteren Teil der oberen Halbschale 3, 3a durch eine Bohrung 20, 20a. Das obere Ende der Zugstange 17, 17a enthält ebenfalls ein Aussengewinde 21, 21a und einen Aussenvierkant 22, 22a zur Aufnahme eines Gabelschlüssels. Das Aussengewinde 21, 21a erhält eine Mutter 23, 23a, welche beim Klemmen auf der Oberfläche einer Abstandhülse 24, 24a ruht, wobei die Unterseite dieser Abstandhülse 24, 24a ihrerseits auf der Fläche der Lasche 25, 25a der oberen Halbschale 3, 3a ruht.Fig. 2 is a sectional view according to II-II of Fig. 1. The upper punching tool 2 contains punching lines 12 incorporated in its circumference according to the configuration of the folding box blanks to be produced. The lower anvil 4 has a smooth circumference. The upper tool 2 is equipped with a running ring 13 or 14 at each end. The running rings 13, 14 of the upper tool 2 roll on the running rings 15 and 16, which are arranged at each end of the lower anvil 4. As already mentioned, the half-shells 3, 3a and 5, 5a are held against each other by tension rods 8, 8a and 9, 9a. Each tension rod 8, 8a and 9, 9a contains a pulling rod 17, 17a, the lower end of which has an external thread 18, 18a, which engages an internal thread 19, 19a, which is machined into the upper part of the lower half-shell 5, 5a. The pulling rod 17, 17a passes through the lower part of the upper half-shell 3, 3a through a hole 20, 20a. The upper end of the pulling rod 17, 17a also contains an external thread 21, 21a and an external square 22, 22a for receiving an open-end wrench. The external thread 21, 21a receives a nut 23, 23a, which during clamping rests on the surface of a spacer sleeve 24, 24a, whereby the underside of this spacer sleeve 24, 24a in turn rests on the surface of the tab 25, 25a of the upper half shell 3, 3a.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht gemäss III-III von Fig. 1, welche die Lager des oberen Werkzeuges 2 und des unteren Ambosses 4 darstellt. Ein Ende des oberen Werkzeuges 2 enthält einen zylindrischen Auflagezapfen 26, auf welcher zwei Kegelrollenlager 27 und 28 angebracht sind. Die Stellung dieser Kegelrollenlager 27 und 28 auf dem zylindrischen Auflagezapfen 26 ist mit Hilfe von Abstandhülsen 29 und 30 sowie einer Unterlagsscheibe 31 sichergestellt, wobei letztere durch Schrauben 32 auf dem Wellenstumpf befestigt ist. Die Kegelrollenlager 27 und 28 sind in einem Lager 33 eingerichtet, welches in der oberen Halbschale 3 durch Schrauben 34 befestigt ist. Die Dichtigkeit des Lagers 33 wird durch die Deckel 35 und 36 erzielt. Das andere Ende des oberen Werkzeuges 2 weist zwei zylindrische Auflagezapfen 37 und 38 auf. Der zylindrische Auflagezapfen 37 trägt zwei Kegelrollenlager 39 und 40, welche seitlich von Abstandhülsen 41 und 42 und von einer Stellmutter 43 gehalten werden, wobei letztere auf einen Kreisring 44 wirkt, um die Innenringe der Kegelrollenlager 39 und 40 gegen die Schulter 45 des zylindrischen Auflagezapfens 37 zu klemmen. Die Dichtigkeit dieser Einrichtung wird mit Hilfe des Deckels 49 und des Gehäuses 50 erzielt. Ein Zahnrad 46 ist durch einen Doppelkegelring 47 auf dem zylindrischen Auflagezapfen 38 angebracht, welcher mit Hilfe von Schrauben 48 befestigt ist. Das Zahnrad 46 ist mit einem Antriebsritzel 51 und mit einem zweiten nachstellbaren Zahnrad 52, welches auf dem Auflagezapfen 53 des Endes des unteren Ambosses 4 festgekeilt ist, in Eingriff. Die seitliche Stellung dieses zweiten Zahnrades 52 wird von einer Druckscheibe 54, welche auf dem Wellenstumpf durch Schrauben 55 befestigt ist, gehalten. Zwei Kegelrollenlager 56 und 62 sind auf dem Auflagezapfen 57 des Endes des unteren Ambosses 4 angebracht und die Dichtigkeit des so gebildeten Lagers wird durch den Deckel 58 und das Gehäuse 50 erzielt. Das andere Ende des unteren Ambosses 4 enthält einen Auflagezapfen 59, welcher mit zwei Kegelrollenlagern 60 und 61 ausgestattet ist, die seitlich von Abstandhülsen 63 und 64 und von einer auf dem Wellenstumpf mit Hilfe von Schrauben 66 befestigten Stellmutter 65 gehalten werden. Die Aussenringe der Kegelrollenlager 60 und 61 greifen in eine Innenbohrung eines Lagers 67 ein, welch letzteres durch Schrauben 68 an der unteren Halbschale 5 befestigt ist. Die Dichtigkeit dieser Einrichtung wird durch den Dekcel 69 und die Glocke 70 erzielt.Fig. 3 is a sectional view according to III-III of Fig. 1, showing the bearings of the upper tool 2 and the lower anvil 4. One end of the upper tool 2 contains a cylindrical support pin 26 on which two tapered roller bearings 27 and 28 are mounted. The position of these tapered roller bearings 27 and 28 on the cylindrical support pin 26 is ensured by means of spacer sleeves 29 and 30 and a washer 31, the latter being fastened to the stub shaft by screws 32. The tapered roller bearings 27 and 28 are installed in a bearing 33 which is fastened to the upper half-shell 3 by screws 34. The sealing of the bearing 33 is achieved by the covers 35 and 36. The other end of the upper tool 2 has two cylindrical support pins 37 and 38. The cylindrical support pin 37 carries two tapered roller bearings 39 and 40, which are held laterally by spacer sleeves 41 and 42 and by an adjusting nut 43, the latter acting on a circular ring 44 to press the inner rings of the tapered roller bearings 39 and 40 against the shoulder 45 of the cylindrical support pin 37. The tightness of this device is achieved by means of the cover 49 and the housing 50. A gear 46 is mounted by a double conical ring 47 on the cylindrical support pin 38, which is fastened by means of screws 48. The gear 46 engages with a drive pinion 51 and with a second adjustable gear 52 which is keyed onto the support pin 53 of the end of the lower anvil 4. The lateral position of this second gear 52 is maintained by a thrust washer 54 which is fastened to the stub shaft by screws 55. Two tapered roller bearings 56 and 62 are mounted on the support pin 57 of the end of the lower anvil 4 and the tightness of the bearing thus formed is achieved by the cover 58 and the housing 50. The other end of the lower anvil 4 contains a support pin 59 which is equipped with two tapered roller bearings 60 and 61 which are held laterally by spacer sleeves 63 and 64 and by an adjusting nut 65 fastened to the shaft stub by means of screws 66. The outer rings of the tapered roller bearings 60 and 61 engage in an inner bore of a bearing 67, which is fastened to the lower half-shell 5 by screws 68. The tightness of this device is achieved by the cover 69 and the bell 70.

Fig. 4 ist eine Schnittansicht gemäss IV-IV von Fig. 1, welche einen der einstellbaren Keile 10, bzw. 11 darstellt. Der einstellbare Keil 10 weist die Form einer Schraube auf, deren zylindrischer Kopf 71 Löcher 72 enthält, in weiche eine Stange eingeführt werden kann, um sie beim Einstellen zum Drehen zu bringen. Der zylindrische Kopf 71 der Schraube weist eine Schulter 73 auf, der mit dem unteren Teil der oberen Halbschale 3 in Berührung kommt, sowie ein mikrometisches Aussengewinde 74, welches in ein im oberen Teil der unteren Halbschale 5 eingerichteten Innengewinde eingreift.Fig. 4 is a sectional view according to IV-IV of Fig. 1, showing one of the adjustable wedges 10 and 11, respectively. The adjustable wedge 10 has the shape of a screw, the cylindrical head 71 of which contains holes 72 into which a rod can be inserted in order to make it rotate during adjustment. The cylindrical head 71 of the screw has a shoulder 73 which comes into contact with the lower part of the upper half-shell 3, and a micrometric external thread 74 which engages an internal thread provided in the upper part of the lower half-shell 5.

Fig. 5 ist eine schematische Ansicht, welche die Temperaturverteilung in einer konventionellen Stanzstation darstellt. Die in den Lagern 80, 81, 82 und 83 auftretenden Reibungen sowie die Reibungen, hervorgerufen durch das Eingreifen der Zahnräder 46 und 52, verbunden mit den Reibungen, welche durch das Rollen des oberen Werkzeuges 2 und des unteren Ambosses 4 auf ihren jeweiligen Laufkränzen 13 bis 16 verursacht werden, führen zu einer Erwärmung, welche auf der Länge des oberen Werkzeuges 2 und auf der Länge des unteren Ambosses 4 reflektiert. Wegen der verhältnismässig grossen Masse der Zylinder 2 und 4, kann sich diese Erwärmung nicht gleichmässig auf der ganzen Länge verteilen, so dass immer höhere Temperaturen auf der Höhe ihrer Enden gemessen werden. Die Temperatur der Enden der Zylinder 2 und 4 verursacht eine Massänderung dieser Enden, welche grösser ist als die Massänderung im Mittelbereich dieser Zylinder 2 und 4. Die Temperaturverteilung ist im dieser Zeichnung angehängten Diagramm 84 dargestellt, in welchem der Abstand zwischen den Lagern als Abszisse und die Temperatur als Ordinate aufgetragen sind, wobei die resultierende Kurve der Kurve gleichgestellt werden kann, welche die Massänderung des oberen Werkzeuges 2 und des unteren Ambosses 4 darstellt. Diese Verformung des oberen Werkzeuges 2 und des unteren Ambosses 4 verursacht einen unvollkommenen Schnitt des zwischen ihnen durchlaufenden Materials. Tatsächlich wird der Schnitt in der Nähe der Enden des Werkzeuges oder des Ambosses immer besser sein als der Schnitt in ihrem Mittelbereich. Ein solches Ergebnis ist in der Praxis nicht akzeptabel.Fig. 5 is a schematic view showing the temperature distribution in a conventional punching station. The frictions occurring in the bearings 80, 81, 82 and 83 as well as the frictions caused by the engagement of the gears 46 and 52, combined with the frictions caused by the rolling of the upper tool 2 and the lower anvil 4 on their respective races 13 to 16, lead to a heating which is reflected along the length of the upper tool 2 and along the length of the lower anvil 4. Due to the relatively large mass of the cylinders 2 and 4, this heating is not evenly distributed over their whole length, so that increasingly higher temperatures are measured at the level of their ends. The temperature of the ends of cylinders 2 and 4 causes a dimensional change at these ends which is greater than the dimensional change in the central region of these cylinders 2 and 4. The temperature distribution is shown in diagram 84 attached to this drawing, in which the distance between the bearings is plotted as the abscissa and the temperature as the ordinate, the resulting curve being equivalent to the curve representing the dimensional change of the upper tool 2 and the lower anvil 4. This deformation of the upper tool 2 and the lower anvil 4 causes an imperfect cut of the material passing between them. In fact, the cut near the ends of the tool or anvil will always be better than the cut in their central region. Such a result is not acceptable in practice.

Fig. 6 ist eine schematische Ansicht, welche die Temperaturverteilung in einer Stanzstation gemäss der Erfindung darstellt. Die in dieser Zeichnung dargestellten Lager 80, 81, 82 und 83 sind mit einer thermischen Regelvorrichtung (siehe Fig. 7) ausgestattet. Jedes Lager 80 bis 83 umfasst einen Öleinlass 86 und einen Ölauslass 87, um sie auf unabhängige Weise thermisch zu regeln und gleichzeitig die erforderlichen Schmierfunktionen sicherzustellen. Werden die Lager auf diese Weise gekühlt, erzielt man eine Temperaturverteilungskurve 85 wie dargestellt in Fig. 6. Mit der Wahl von Temperaturen zur Kühlung, welche entsprechend der Erhöhung der dargestellten Temperaturen an diejenigen der Kurve 84 von Fig. 5 angepasst sind, wird durch die Überdeckung der Kurven 84 und 85 ein perfekter Ausgleich der Massänderungen des oberen Werkzeuges 2 und des unteren Ambosses 4 erzielt, was zu einem gleichmässigen und perfekten Schnitt auf der ganzen Länge der verwendeten Werkzeuge führt.Fig. 6 is a schematic view showing the temperature distribution in a punching station according to the invention. The bearings 80, 81, 82 and 83 shown in this drawing are equipped with a thermal control device (see Fig. 7). Each bearing 80 to 83 comprises an oil inlet 86 and an oil outlet 87 in order to thermally control them independently and at the same time ensure the required lubrication functions. If the bearings are cooled in this way, a temperature distribution curve 85 is obtained as shown in Fig. 6. By choosing cooling temperatures that are adapted to those of curve 84 in Fig. 5 in accordance with the increase in the temperatures shown, the overlap of curves 84 and 85 achieves perfect compensation for the dimensional changes of the upper tool 2 and the lower anvil 4, which leads to a uniform and perfect cut along the entire length of the tools used.

Fig. 7 stellt ein Funktionsschema einer thermischen Regelvorrichtung 92 zur Kühlung der Lager 80 bis 83 dar. Die thermische Regelvorrichtung 92 ist im Handel frei erhältlich und wird von der Firma FURRER AG, CH-8108 DÄLLIKON unter der Referenz OK 25 vertrieben. Sie umfasst ausserdem vier Klimatisierungsregelelemente 88 bis 91, welche jeweils über die Leitungen 86 jedem Lager 80 bis 83 Öl zuführen, und welche das Zirkulations- und Schmierungsöl von den Lagern 80 bis 83 über die Leitungen 87 erhalten. Um eine möglichst präzise Thermik zu erzielen, ist jedes Lager 80 bis 83 mit einem Temperaturfühler 93 ausgestattet, welcher durch ein Kabel 94 mit jedem Klimatisierungsregelelement 88 bis 91 elektrisch verbunden ist. Andererseits ist ein Umgebungsfühler 95 in der Nähe des oberen Werkzeuges 2 und des unteren Ambosses 4 angeordnet. Dieser Umgebungsfühler 95 ist ebenfalls durch das Kabel 96 mit jedem Klimatisierungsregelelement 88 bis 91 elektrisch verbunden. Auf diese Weise kann die thermische Regelvorrichtung 92 die Temperatur, mit welcher sie das Öl jedem Lager 80 bis 83 zuführen muss, entsprechend den tatsächlichen Temperaturbedingungen, welche in der Stanzstation bestehen, ausrechnen, so dass Massänderungen entstehen, welche die durch die Temperaturerhöhung in der Länge der Werkzeuge verursachten, ausgleichen.Fig. 7 shows a functional diagram of a thermal control device 92 for cooling the bearings 80 to 83. The thermal control device 92 is freely available on the market and is sold by the company FURRER AG, CH-8108 DÄLLIKON under the reference OK 25. It also comprises four air conditioning control elements 88 to 91, which supply oil to each bearing 80 to 83 via the lines 86, and which receive the circulation and lubricating oil from the bearings 80 to 83 via the lines 87. In order to achieve the most precise thermal control possible, each bearing 80 to 83 are provided with a temperature sensor 93 which is electrically connected by a cable 94 to each air conditioning control element 88 to 91. On the other hand, an ambient sensor 95 is arranged near the upper tool 2 and the lower anvil 4. This ambient sensor 95 is also electrically connected by the cable 96 to each air conditioning control element 88 to 91. In this way, the thermal control device 92 can calculate the temperature at which it must supply the oil to each bearing 80 to 83 according to the actual temperature conditions existing in the punching station, so as to produce dimensional changes which compensate for those caused by the temperature increase in the length of the tools.

Zur Gewährleistung eines zufriedenstellenden Betriebes der Rotationsstanzmaschine empfiehlt sich also einerseits, den Anfangsabstand zwischen dem oberen Werkzeug 2 und dem unteren Amboss 4 genau einzustellen und andererseits, sobald diese Einstellung gemacht ist, die Betriebstemperatur der Werkzeuge genau zu steuern und einzustellen.In order to ensure satisfactory operation of the rotary punching machine, it is therefore advisable, on the one hand, to precisely adjust the initial distance between the upper tool 2 and the lower anvil 4 and, on the other hand, once this adjustment has been made, to precisely control and adjust the operating temperature of the tools.

Die Einstellung des Abstandes zwischen dem oberen Werkzeug 2 und dem unteren Amboss 4 erfolgt folgendermassen:The distance between the upper tool 2 and the lower anvil 4 is adjusted as follows:

Zuerst werden, auf einem Einstellbank, die Laufkränze 13 und 14 des oberen Werkzeuges 2 mit den Laufkränzen 15 und 16 des unteren Ambosses 4 in Berührung gebracht. Der Wert des Abstandes, welcher das obere Werkzeug 2 vom unteren Werkzeug 4 trennt, wird in dieser Situation auf 0,013 Millimeter festgelegt. Anschliessend werden die einstellbaren Keile 10 und 11 mit dem unteren Teil der oberen Halbschalen 3, 3a in Berührung gebracht, ohne einen Druck auf letztere anzuwenden. Dann werden die Zugstangen 17 der Spannstangen 8 und 9 so eingestellt, dass innerhalb der Elastizitätsgrenze der Zugstangen 17 ein Druck von 40000 Newton auf die Laufkränze 13 bis 16 ausgeübt wird, um deren Komprimierung innerhalb der zulässigen Hertz-Beanspruchung von 0,011 Millimetern zu verursachen, wobei der Abstand zwischen dem oberen Werkzeug 2 und dem unteren Amboss 4 auf einen Wert von 0,002 Millimetern verringert wird.First, on an adjustment bench, the races 13 and 14 of the upper tool 2 are brought into contact with the races 15 and 16 of the lower anvil 4. The value of the distance separating the upper tool 2 from the lower tool 4 is set at 0.013 millimeters in this situation. Then the adjustable wedges 10 and 11 are brought into contact with the lower part of the upper half-shells 3, 3a, without applying any pressure to the latter. Then the tie rods 17 of the tension rods 8 and 9 are adjusted so that, within the elastic limit of the tie rods 17, a pressure of 40,000 Newtons is exerted on the running rings 13 to 16 to cause their compression within the permissible Hertz stress of 0.011 millimeters, whereby the distance between the upper tool 2 and the lower anvil 4 is reduced to a value of 0.002 millimeters.

Claims

1. Method for fine adjustment of the radial distance between two cylindrical tools (2, 4) used in a processing station of a web-like or sheet-like material such as paper, cardboard or plastic, the ends of said cylindrical tools (2, 4) comprising running rings (13, 14, 15, 16), characterized in that firstly the running rings (13, 14, 15, 16) are brought into contact with each other, thus establishing a first radial distance between the two cylindrical tools (2, 4), that subsequently this first radial distance is ensured by means of adjustable wedges (10, 11) acting between the upper part of lower half-shells (5, 5a) and the lower part of upper half-shells (3, 3a), the upper half-shells (3, 3a) supporting the bearings (80, 82) of the upper tool (2) and the lower half-shells (5, 5a) support the bearings (81, 83) of the lower tool (4), that then an elastic deformation stress is applied to the races (13, 14, 15, 16) by means of tie rods (17), the latter acting via spacer sleeves (24) on the half-shells (3, 3a, 5, 5a) so that they are clamped against each other, this deformation of the races (13, 14, 15, 16) ensuring a second radial distance between the cylindrical tools (2, 4), and that then, during operation, the heat exchange occurring in the length of each cylindrical tool (2, 4) is controlled by acting on the temperature of the bearings (80, 31, 82, 83) in order to maintain a constant temperature over the entire length of the cylindrical Tools (2, 4) to compensate for the dimensional changes of the diameter of the latter.

2. Method according to claim 1, characterized in that, during operation, the heat exchange occurring along the length of each cylindrical tool (2, 4) is controlled by acting individually on the temperature of the lubricating fluid of each bearing (80, 81, 82, 83).

3. Rotary processing machine of a web-like or sheet-like material for carrying out the method, comprising cylindrical tools (2, 4) which comprise running rings (13, 14, 15, 16) whose bearings (80, 81, 82, 83) are mounted in upper (3, 3a) and lower (5, 5a) half-shells, characterized in that the upper half-shells (3, 3a) and the lower half-shells (5, 5a) are connected by means of tension rods (8, 8a, 9, 9a) and adjustable wedges (10, 10a, 11, 11a) are connected to one another, and that the bearings (80, 81, 82, 83) are individually controlled and supplied with lubricating fluid by a thermal control device (92).

4. Processing station according to claim 3, characterized in that the tension rods (8, 8a, 9, 9a) comprise a pull rod (17, 17a), one of whose ends, which contains an external thread (18, 18a), is engaged with an internal thread (19, 19a) machined into the surface of the lower half-shell (5, 5a), that the other end (21, 21a) of the pull rod (17, 17a), provided with an external thread, contains a nut (23, 23a) in order to press a spacer sleeve (24, 24a) against a tab (25, 25a) of the upper half-shell (3, 3a).

5. Processing station according to claim 3, characterized in that the adjustable wedges (10, 10a, 11, 11a) contain a micrometric external thread (74) which engages in an internal thread arranged in the upper part of the lower half-shell (5, 5a), as well as a shoulder (73) which comes into contact with the lower part of the upper half-shell (3, 3a).

6. Processing station according to claim 3, characterized in that each bearing (80, 81, 82, 83) is equipped with a sensor (93) which is connected to the thermal control device (92) and that an environmental sensor (95), which is also connected to the thermal control device (92), is arranged near the cylindrical tools (2, 4).