[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen einer Bearbeitungsrolle
eines Bearbeitungswerkzeugs. Das Bearbeitungswerkzeug kann insbesondere ein Rollfalzwerkzeug
und die Bearbeitungsrolle dementsprechend eine Falzrolle sein. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet
ist die Karosseriefertigung im Fahrzeugbau.
[0002] Durch Rollfalzen werden Blechteile formschlüssig miteinander verbunden, indem eine
Falzrolle einen Blechflansch abfährt und diesen umbiegt. Auf diese Weise können Bleche
gefügt werden. Zum Fügen wird der Flansch eines Blechs, üblicherweise eines Außenblechs,
vollständig bis zur Anlage an ein anderes Blech oder auch nur um einen geringeren
Winkel teilweise umgefalzt. Das Umfalzen erfolgt meist in mehreren Falzschritten,
nämlich einem oder mehreren Vorfalzschritt(en) und wenigstens einem Fertigfalzschritt,
in dem der vorgefalzte Blechflansch gegen das andere Blech gedrückt wird. Die formschlüssige
Verbindung der Bleche bewirkt durch eine Erhöhung des Widerstandsmoments an der Außenkante
einen Festigkeits- und Steifigkeitsgewinn für den Blechverbund und zusätzlich ein
verbessertes Energieabsorptionsvermögen. Um bestimmte Eigenschaften des Verbunds weiter
zu verbessern, wird in vielen Anwendungen vor dem Fügen im Fügebereich der Bleche
ein Kleber aufgetragen, so dass die Bleche durch das Rollfalzen nicht nur formschlüssig,
sondern zusätzlich auch stoffschlüssig im Falzbereich miteinander verbunden werden.
Durch das Kleben wird eine Erhöhung der Verbundsteifigkeit erreicht. Handelt es sich
bei dem Blechverbund um eine Fahrzeugkarosserie oder ein Karosserieteil, führt das
Kleben zu einem verbesserten Crashverhalten, ferner werden die Schwingungs- und Geräuschdämpfungseigenschaften
verbessert und Spaltkorrosion in der Falztasche verhindert.
[0003] Beim Rollfalzen mit Kleber kommt es zu einem partiellen Austritt des Klebers entlang
der Falznaht. Im Karosseriebau geben die Hersteller oftmals vor, dass Klebstoff sichtbar
austritt, um die vollständige Füllung der Falztasche mit Klebstoff zu gewährleisten.
Der Klebstoffaustritt führt zu einer Verunreinigung der Falzrolle und somit zu einer
Beeinträchtigung des Falzergebnisses, wenn die mit dem austretenden Klebstoff beladene
Falzrolle am Blechflansch abrollt. Die Falzrolle muss daher gereinigt werden.
[0004] Die
DE 100 012 05 C1 beschreibt die Reinigung einer Bearbeitungsrolle eines Bearbeitungswerkzeugs, in
einer ersten Ausführung mittels einer in Bezug auf das Bearbeitungswerkzeug externen
Reinigungsvorrichtung und in einer zweiten Ausführung mittels einer integrierten Reinigungsvorrichtung.
Die externe Reinigungsvorrichtung umfasst eine drehangetriebene Bürstenrolle und axial
daneben ein Schwammelement. Zum Reinigen wird die Bearbeitungsrolle mit ihrer verunreinigten
Lauffläche auf die sich drehende Bürstenrolle aufgesetzt und dabei in Drehung versetzt.
Für die Reinigung muss die Lauffläche eine Relativgeschwindigkeit zur Bürstenrolle
aufweisen. Hinsichtlich der zur Erzeugung der Relativgeschwindigkeit erforderlichen
Antriebs- oder Bremseinrichtung werden keine Aussagen gemacht. Die integrierte Reinigungsvorrichtung
umfasst ein während des Rollfalzens an die Falzrolle angestelltes Reinigungselement
in Form eines Schabers und dem Reinigungselement im Reinigungsprozess nachgeordnet
wieder ein ebenfalls während des Rollfalzens angestelltes Schwammelement. Ein zusätzlicher
Antrieb zur Erzeugung der für das Reinigen erforderlichen Relativgeschwindigkeit ist
nicht erforderlich. Das Bearbeitungswerkzeug mit der integrierten Reinigungsvorrichtung
beansprucht naturgemäß mehr Raum im Bereich des Rollfalzens, der nicht immer zur Verfügung
steht. Ferner drücken der Schaber und das Schwammelement gegen die Lauffläche der
Bearbeitungsrolle. Um im Falle einer nicht drehangetriebenen Bearbeitungsrolle ein
sauberes Abrollen zu gewährleisten, muss der Anpressdruck gegen das zu bearbeitende
Werkstück entsprechend erhöht werden.
[0005] Nach der
EP 1 684 920 B1 werden an einem Roboterarm angeordnete Falzrollen zur Reinigung in eine Reinigungsstation
bewegt und dort mit Hilfe eines Reibrads drehangetrieben. Während des Drehantriebs
werden die verunreinigten Laufflächen der Falzrollen mit Reinigungswerkzeugen gereinigt,
beispielsweise mittels angestellten Bürsten, Schabern oder Meißeln. Das Reibrad greift
an jeweils einer Stirnfläche der Falzrollen an. Es besteht die Gefahr, dass die an
der Falzrolle haftenden Verunreinigungen auf das Reibrad und von diesem ständig wieder
zurück auf die Falzrolle übertragen werden. Auf das Reibrad gelangende Verunreinigungen
können ferner den Antrieb vom Reibrad auf die Falzrolle stören.
[0006] Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr.
JP 2009-148776 offenbart eine Reinigungsvorrichtung für eine Falzrolle.
[0007] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Prozesssicherheit in Bezug auf die Reinigung
einer Bearbeitungsrolle zu erhöhen, d.h. mit größerer Sicherheit zu gewährleisten,
dass das angestrebte Reinigungsergebnis erzielt wird.
[0008] Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen einer
Bearbeitungsrolle eines Bearbeitungswerkzeugs. Bei dem Verfahren wird die zu reinigende
Bearbeitungsrolle mit einem in Bezug auf das Bearbeitungswerkzeug externen Antriebsrotor
in einem Antriebseingriff gekoppelt, im Antriebseingriff vom Antriebsrotor drehangetrieben
und während des Drehantriebs mittels eines Reinigungswerkzeugs gereinigt. Nach der
Erfindung ist der Antriebseingriff formschlüssig. Aufgrund des formschlüssigen und
daher schlupffreien Antriebseingriffs kann gewährleistet werden, dass sich die Bearbeitungsrolle
während des Reinigens stets mit der für den Reinigungsprozess erforderlichen Umfangsgeschwindigkeit
relativ zum Reinigungswerkzeug bewegt. Eine Überwachung der Drehbewegung ist daher
nicht erforderlich, da die Übertragung der Drehbewegung durch den Formschluss mit
höherer Sicherheit als durch Reibkontakt gewährleistet wird. Die Verschmutzungsanfälligkeit
kann deutlich herabgesetzt, wenn nicht gar eliminiert werden. Ein Antrieb mittels
Reibrad erfordert anders als ein erfindungsgemäßer Formschluss einen Antriebseingriff,
nämlich den Reibkontakt, möglichst nahe bei der zu reinigenden Lauffläche der Bearbeitungsrolle,
was die Gefahr einer Rückübertragung von Verunreinigungen auf die Bearbeitungsrolle
birgt.
[0009] Ein Antriebseingriff, der allein auf Formschluss beruht oder einen Formschluss zumindest
umfasst, kann von der Lauffläche weiter abgerückt werden und ist grundsätzlich im
Verhältnis zur Bearbeitungsrolle an einen beliebigen Ort verlegbar, auch gänzlich
abgerückt von der Bearbeitungsrolle.
[0010] Die Bearbeitungsrolle ist am Bearbeitungswerkzeug vorzugsweise frei drehbar gelagert,
entweder über eine mit der Bearbeitungsrolle drehsteif verbundene Welle oder auf einer
nicht drehenden Achse. Grundsätzlich kann die Bearbeitungsrolle am Fügewerkzeug drehantreibbar
angeordnet sein, für das Reinigen ist solch ein Drehantrieb allerdings nicht erforderlich,
da die Bearbeitungsrolle während des Reinigens von dem nicht am Bearbeitungswerkzeug
angeordneten, in diesem Sinne externen Antriebsrotor angetrieben wird. Falls die Bearbeitungsrolle
am Bearbeitungswerkzeug über eine Welle drehbar gelagert ist, kann der Antriebsrotor
für den Drehantrieb über diese Welle mit der Bearbeitungsrolle gekoppelt werden.
[0011] In Ausführungen mit Welle kann ein Zahnritzel verdrehgesichert mit der Welle verbunden
sein und der Antriebseingriff des Antriebsrotors mit dem Zahnritzel in Form eines
Zahneingriffs hergestellt werden. Ein drehangetriebenes Gegenzahnrad bildet in solchen
Ausführungen den Antriebsrotor. Dieser Antriebsrotor wird quer zur Drehachse der Bearbeitungsrolle
in den Antriebseingriff, den Zahneingriff mit dem Zahnritzel bewegt, radial oder tangential
zum Zahnritzel. Falls der Antriebsrotor zwar drehbar, aber ansonsten stationär angeordnet
ist, muss das Bearbeitungswerkzeug entsprechend bewegt werden, um den Antriebseingriff
von Zahnritzel und Antriebsrotor herzustellen.
[0012] In bevorzugten Ausführungen ist der Antriebseingriff jedoch so gestaltet, dass zwischen
der Bearbeitungsrolle und dem Antriebsrotor keine Relativdrehbewegung um die Drehachse
der Bearbeitungsrolle möglich ist, Antriebsrotor und Bearbeitungsrolle im Antriebseingriff
also drehsteif miteinander gekoppelt sind. Der Antriebseingriff ist in derartigen
Fällen ein Mitnahmeeingriff, in dem der Antriebsrotor bei seiner Drehbewegung die
Bearbeitungsrolle 1:1 mitnimmt. Der Antriebseingriff kann insbesondere an einer Stirnseite
der Bearbeitungsrolle hergestellt werden, bevorzugt an einer freien Stirnseite, die
frei zugänglich ist. Dies ist in den meisten Fällen die von einem Werkzeugkopf des
Werkzeugs abgewandte Stirnseite. Solchen Ausführungen kommt entgegen, wenn die Bearbeitungsrolle
frei drehbar gelagert ist, entweder auf oder an einer relativ zum Werkzeugkopf nicht
beweglichen Achse oder drehbaren Welle, und diese Achse oder Welle an der für den
Antriebseingriff vorgesehenen Stirnseite nicht oder zumindest nicht hinderlich vorragt.
[0013] Im formschlüssigen Antriebseingriff ist der Antriebsrotor in Drehrichtung vorzugsweise
in einem Anschlagkontakt mit der Bearbeitungsrolle. Der Antriebseingriff kann, da
er allein auf Formschluss beruht oder einen Formschluss zumindest umfasst, von der
zu reinigenden Lauffläche nach radial innen abgerückt sein, so dass während des Reinigens
zwischen der Lauffläche und dem Bereich des Antriebseingriffs stets ein Randstreifen
an der Stirnseite der Bearbeitungsrolle umlaufend frei bleiben kann. Verunreinigungen
können daher nicht oder zumindest nicht in einem relevanten Ausmaß auf den Antriebsrotor
gelangen, obgleich dies den Antriebseingriff nicht einmal stören würde. Insbesondere
kann mit großer Sicherheit eine Rückübertragung von Verunreinigungen zur Bearbeitungsrolle
unterbunden werden, sollten Verunreinigungen tatsächlich einmal auf den Antriebsrotor
gelangen. Ein weiterer Vorteil des an der Stirnseite der Bearbeitungsrolle frei bleibenden
Randstreifens ist, dass die Bearbeitungsrolle auch in diesem stirnseitigen Randstreifen
mit einem entsprechend eingerichteten Reinigungswerkzeug gereinigt werden kann. Ferner
kann das Reinigungswerkzeug vom Antriebseingriff ungehindert und daher in beliebiger
und für die Reinigung optimaler Drehwinkelposition um die Drehachse der Bearbeitungsrolle
angeordnet werden. So können beispielsweise auch zwei Reinigungswerkzeuge, entweder
zueinander gleiche oder voneinander sich unterscheidende Reinigungswerkzeuge, gleichzeitig
oder nacheinander an unterschiedlichen Drehwinkelpositionen zur reinigenden Einwirkung
auf die Bearbeitungsrolle gebracht werden. Dies gilt auch für Ausführungen, in denen
der Antriebseingriff nicht unmittelbar mit der Bearbeitungsrolle, sondern erst über
eine mit der Bearbeitungsrolle drehsteife Welle hergestellt wird.
[0014] Für das Reinigen als solches kommen mehrere Reinigungsverfahren als vorteilhaft in
Betracht. In Bezug auf die Qualität der Reinigung, deren Kosten und die zum Reinigen
benötigte Zeit ist das Abschaben oder Abkratzen besonders geeignet. Ein weiterer Kandidat,
wenngleich mit einem gewissen Abstand hinter dem Abschaben/Abkratzen, ist das Bürsten
oder Fegen, bevorzugt mit einer Bürstenrolle. Bevorzugte Reinigungskandidaten sind
auch das Druckflüssigkeitsstrahlen sowie das auf Thermoschockwirkung beruhende CO
2-Pellet-Strahlen oder CO
2-Schnee-Strahlen, ferner, wenngleich nochmals mit Abstrichen, auch eine Wischreinigung.
Es können auch mehrere Reinigungsverfahren unterschiedlicher Art miteinander kombiniert
gleichzeitig oder nacheinander zum Einsatz gelangen. In Bezug auf die Kosten und den
Zeitbedarf ist es jedoch von Vorteil, wenn im Antriebseingriff von Bearbeitungsrolle
und Antriebsrotor nur in einem Schritt nach einem einzigen Reinigungsprinzip gereinigt
wird.
[0015] Für die Herstellung des Antriebseingriffs ist es von Vorteil, wenn der Antriebsrotor
ein Eingriffsglied oder die Bearbeitungsrolle ein Eingriffsgegenglied aufweist, das
gegen eine elastische Rückstellkraft nachgiebig ist. Das Wort "oder" wird im üblichen
logischen Sinne als "inclusive oder" verwendet, umfasst also sowohl die Bedeutung
von "entweder .... oder" als auch die Bedeutung von "und", soweit sich aus dem jeweils
konkreten Zusammenhang nicht ausschließlich eine eingeschränkte Bedeutung nur ergeben
kann. Bezogen auf die elastische Nachgiebigkeit bedeutet dies, dass entweder nur der
Antriebsrotor ein elastisch nachgiebiges Eingriffsglied oder nur die Bearbeitungsrolle
solch ein nachgiebiges Eingriffsgegenglied aufweist. Ferner können sowohl der Antriebsrotor
solch ein Eingriffglied als auch die Bearbeitungsrolle solch ein elastisch nachgiebiges
Eingriffsgegenglied aufweisen. Vorzugsweise ist jedoch nur der Antriebsrotor mit wenigstens
einem elastisch nachgiebigen Eingriffsglied ausgestattet. Die Bearbeitungsrolle weist
vorteilhafterweise wenigstens ein Eingriffsgegenglied auf, das an der Bearbeitungsrolle
starr gebildet ist.
[0016] Für die elastische Nachgiebigkeit kann das wenigstens eine Eingriffsglied aus einem
elastisch nachgiebigen Material geformt oder aufgrund seiner Form elastisch nachgiebig
sein, also materialelastisch oder formelastisch sein, gegebenenfalls auch beides in
Kombination. Allerdings darf ein damit gebildeter Formschluss bei dem Reinigen nicht
nachgeben. Bevorzugter ist das Eingriffsglied oder Eingriffsgegenglied elastisch nachgiebig
gelagert, d.h. am Antriebsrotor oder der Bearbeitungsrolle elastisch nachgiebig abgestützt.
In solchen Ausführungen kann das Eingriffsglied oder Eingriffsgegenglied vorteilhafterweise
von einem starren, in sich nicht nachgiebigen Körper gebildet werden. Das starre,
als ganzes bewegliche Eingriffsglied oder Eingriffsgegenglied ist in bevorzugter Ausführung
im Antriebseingriff sowohl mit dem Antriebsrotor als auch mit der Bearbeitungsrolle
in jeweils einem Anschlagkontakt, der das zum Antreiben der Bearbeitungsrolle erforderliche
Drehmoment vom Antriebsrotor auf die Bearbeitungsrolle überträgt. In solchen Ausführungen
ist der Antriebsrotor in Drehrichtung auf Anschlag gegen das Eingriffsglied und das
Eingriffsglied in Drehrichtung auf Anschlag gegen die Bearbeitungsrolle, nämlich deren
Eingriffsgegenglied. Falls der Antriebsrotor oder die Bearbeitungsrolle mehrere elastisch
nachgiebige Eingriffsglieder oder Eingriffsgegenglieder aufweisen, können diese jeweils
einzeln, unabhängig voneinander elastisch nachgiebig, vorzugsweise beweglich gelagert
sein oder gemeinsam elastisch nachgiebig am Antriebsrotor oder der Bearbeitungsrolle
abgestützt sein. Das zu dem wenigstens einen Eingriffsglied und wenigstens einen Eingriffsgegenglied
Gesagte gilt vorzugsweise ebenso für die jeweils mehreren, wobei das Drehmoment nur
von den mehreren gemeinsam übertragen werden muss, vorteilhafterweise aber auch von
nur einem im Antriebseingriff befindlichen Paar übertragen werden kann.
[0017] Um den Antriebseingriff herzustellen, werden der Antriebsrotor und die Bearbeitungsrolle
in bevorzugten Ausführungen miteinander in einen Druckkontakt gebracht, in dem das
Eingriffsglied oder Eingriffsgegenglied in Richtung der elastischen Nachgiebigkeit,
d.h. in Richtung der elastischen Rückstellkraft nachgibt. Ist das Eingriffsglied am
Antriebsrotor elastisch nachgiebig, wird es mit der Rückstellkraft gegen die Bearbeitungsrolle
gedrückt. Bei Anordnung eines elastisch nachgiebigen Eingriffsgegenglieds an der Bearbeitungsrolle
wird dieses entsprechend gegen den Antriebsrotor gedrückt. Der Antriebsrotor kann
bereits bei der Herstellung des Druckkontakts drehangetrieben werden, alternativ kann
auch zuerst der Druckkontakt hergestellt und dann erst der Antriebsrotor in Drehbewegung
versetzt werden. Bei der Drehbewegung, die der Antriebsrotor relativ zu der Bearbeitungsrolle
in besagtem Druckkontakt ausführt, schnappt oder schnappen das Eingriffsglied oder
das Eingriffsgegenglied aufgrund der Rückstellkraft aus dem Druckkontakt in den Antriebseingriff.
Durch die Relativbewegung finden das Eingriffsglied und das Eingriffsgegenglied einander
für den Antriebseingriff. Das Eingriffsgegenglied ist zum Eingriffsglied entsprechend
korrespondierend angeordnet.
[0018] Bevorzugt ist oder sind das Eingriffsglied oder das Eingriffsgegenglied elastisch
axial nachgiebig. Vorteilhaft ist diese Richtung der Nachgiebigkeit insbesondere für
die Herstellung des Antriebseingriffs an der Stirnseite der Bearbeitungsrolle. Vorzugsweise
findet die Annäherung von Antriebsrotor und Bearbeitungsrolle in axialer Richtung
bis in den Druckkontakt statt. Unumgänglich erforderlich ist dies aber nicht, so kann
die Annäherung aufgrund der Nachgiebigkeit des Eingriffsglieds oder des Eingriffsgegenglieds
auch geneigt zur Drehachse der Bearbeitungsrolle und sogar radial zu deren Drehachse
bis in den Antriebseingriff erfolgen.
[0019] Eine Reinigungsvorrichtung, wie die Erfindung sie betrifft, umfasst ein Reinigungswerkzeug
zum Reinigen der Bearbeitungsrolle und einen drehangetriebenen, in Bezug auf das Bearbeitungswerkzeug
externen Antriebsrotor, der mit der Bearbeitungsrolle in dem Antriebseingriff koppelbar
ist, um die Bearbeitungsrolle während des Reinigens drehend anzutreiben. Nach der
Erfindung weist der Antriebsrotor ein Eingriffsglied auf, mittels dem der Antriebseingriff
als Formschluss herstellbar ist. Zum Reinigungswerkzeug, dem Antriebsrotor, dem Antriebseingriff
und dem Eingriffsglied gelten die Ausführungen zum Verfahren. Die Vorrichtung eignet
sich insbesondere zur Ausführung des Verfahrens.
[0020] In bevorzugten Ausführungen ragt das Eingriffsglied von dem Antriebsrotor axial ab
oder wird von einer axialen Vertiefung an einer Stirnfläche des Antriebsrotors gebildet.
Die Bearbeitungsrolle weist in derartigen Ausführungen an einer Stirnseite für den
Angriffseingriff ein Eingriffsgegenglied auf, das von der Bearbeitungsrolle axial
abragen kann, um mit dem Eingriffsglied des Antriebsrotors den Antriebseingriff bilden
zu können, beispielsweise wenn dessen Eingriffsglied als Vertiefung gebildet ist.
Bevorzugter wird das Eingriffsgegenglied von einer axialen Vertiefung an der Stirnseite
der Bearbeitungsrolle gebildet, so dass im Antriebseingriff das vom Antriebsrotor
abragende Eingriffsglied in die Vertiefung der Bearbeitungsrolle hineinragt und dort
im Antriebseingriff in Drehrichtung des Antriebsrotors gegen eine zugewandte Anschlagfläche
in Kontakt gelangt und im Anschlagdruckkontakt die Bearbeitungsrolle drehantreibt.
Obgleich nicht in erster Linie bevorzugt, kann sowohl das Eingriffsglied von dem Antriebsrotor
als auch das Eingriffsgegenglied von der Bearbeitungsrolle axial abragen. Ein als
Vertiefung gebildetes Eingriffsgegenglied ist jedoch vorteilhaft, da solch ein Eingriffsgegenglied
bei der Bearbeitungsrolle keinen zusätzlichen Raum beansprucht, der bei der Bearbeitung
von Werkstücken möglicherweise nicht zur Verfügung steht. Ferner kann eine Vertiefung
bei den üblichen Bearbeitungsrollen auch auf einfachere Weise als ein abragendes Eingriffsgegenglied
durch eine nachträgliche Bearbeitung, beispielsweise ein Bohren oder Fräsen, geschaffen
werden. Das Eingriffsglied ragt von dem Antriebsrotor in bevorzugter Ausführung nicht
nur axial ab, was beispielsweise auch den Fall einschließt, dass das Eingriffsglied
von einer Umfangsfläche aus zunächst nach außen abragt, dann aber in axialer Richtung
vorragt, sondern ragt unmittelbar aus einer Stirnfläche in axialer Richtung vor. Besonders
bevorzugt ragt es von einer axial äußersten Stirnfläche vor oder ist als Vertiefung
an einer axial äußersten Stirnfläche geformt. Für die im Antriebseingriff axial gegenüberliegende
Bearbeitungsrolle gilt vorzugsweise das Gleiche.
[0021] Wie bereits zum Verfahren ausgeführt, kann wenigstens eines aus Eingriffsglied und
Eingriffsgegenglied gegen eine elastische Rückstellkraft nachgiebig sein, vorzugsweise
gegen die Rückstellkraft nachgiebig gelagert sein. Es handelt sich um eine Nachgiebigkeit
quer zur Drehrichtung der Bearbeitungsrolle, wobei die Drehrichtung zur Drehachse
der Bearbeitungsrolle tangential weist. Das Eingriffsglied oder Eingriffsgegenglied
ist oder sind bevorzugterweise axial nachgiebig, im Falle eines nachgiebigen Eingriffsglieds
also axial in Bezug auf die Drehachse des Antriebsrotors und im Falle des Eingriffsgegenglieds
axial in Bezug auf die Drehachse der Bearbeitungsrolle. Aufgrund der axialen Nachgiebigkeit
können der Antriebsrotor und die Bearbeitungsrolle wie beschrieben in einem ersten
Schritt gegen die Rückstellkraft in einen Druckkontakt gebracht werden, aus dem durch
Erzeugung einer Relativdrehbewegung zwischen dem Antriebsrotor und der Bearbeitungsrolle
das Eingriffsglied oder das Eingriffsgegenglied elastisch in den Antriebseingriff
schnappt. Eingriffsglied und Eingriffsgegenglied müssen am Antriebsrotor und an der
Fügerolle nur korrespondierend zueinander angeordnet sein.
[0022] Zur Erzeugung der Relativdrehbewegung kann vorteilhafterweise das Reinigungswerkzeug
als Bremse für die Bearbeitungsrolle verwendet werden, um besonders sicher zu gewährleisten,
dass der Druckkontakt zwischen dem Eingriffsglied und der Bearbeitungsrolle ein Gleitkontakt
ist, aus dem heraus das Eingriffsglied oder das Eingriffsgegenglied in den Antriebseingriff
schnappt, Eingriffsglied und korrespondierendes Eingriffsgegenglied sich also automatisch
finden.
[0023] Falls eines aus Eingriffsglied und Eingriffsgegenglied eine Abragung und das andere
entsprechend eine Vertiefung ist, kann die Vertiefung mit einem geringen Übermaß,
aber ansonsten über ihren gesamten Umfang an die Form der Abragung angepasst geformt
sein, die Abragung beispielsweise als zylindrischer Zapfen, Bolzen oder Stift und
die Vertiefung entsprechend als zylindrischer Hohlraum. In einer Modifikation kann
die Vertiefung in Drehrichtung um die Drehachse des Antriebsrotors oder vorzugsweise
der Bearbeitungsrolle langgestreckt sein, wobei ihre Erstreckung in Drehrichtung um
wenigstens 30%, vorzugsweise wenigstens 50% größer als die der Abragung sein sollte.
Sie kann beispielsweise als Langloch, Nut oder Schlitz geformt sein. Das Eingriffsgegenglied
kann unmittelbar von der Bearbeitungsrolle, beispielsweise einem Rollenmantel gebildet
werden. Alternativ kann an der Stirnseite der Bearbeitungsrolle ein Deckel oder Aufsatz
befestigt sein, der das wengistens eine Eingriffsgegenglied alleine oder in Kombination
mit der eigentlichen Bearbeitungsrolle bildet.
[0024] Eines aus Antriebsrotor und Bearbeitungsrolle kann wie bereits erwähnt mehrere Eingriffsglieder
oder Eingriffsgegenglieder und das andere nur ein einziges Eingriffsgegenglied oder
Eingriffsglied oder vorzugsweise ebenfalls mehrere Eingriffsgegenglieder oder Eingriffsglieder
aufweisen, wobei die Anzahl der Eingriffsglieder bevorzugt gleich der Anzahl der Eingriffsgegenglieder
ist. Die mehreren Eingriffsglieder oder mehreren Eingriffsgegenglieder können insbesondere
um die jeweilige Drehachse gleichmäßig verteilt angeordnet sein. Bevorzugten Ausführungen
entspricht es auch, wenn nur ein einziges Eingriffsglied und ein einziges Eingriffsgegenglied
vorgesehen sind, die insbesondere zentrisch, koaxial zur Drehachse des Antriebsrotors
und zur Drehachse der Bearbeitungsrolle sich erstrecken. Solch ein zentrisches Eingriffsglied
und Eingriffsgegenglied müssen allerdings das für den Drehantrieb erforderliche Drehmoment
übertragen, also beispielsweise wenigstens eine flache Seite aufweisen oder im Querschnitt
oval geformt sein, jedenfalls dürfen sie nicht über ihre gesamte Eingriffslänge rotationssymmetrisch
sein. Das zentrische Eingriffsglied und das Eingriffsgegenglied können insbesondere
wie von Imbuswerkzeugen und Imbusschrauben bekannt im Antriebseingriff zusammen wirken.
[0025] Falls das Bearbeitungswerkzeug stationär angeordnet ist, muss die Reinigungsvorrichtung
mobil sein. In anderen Ausführungen, in denen das Bearbeitungswerkzeug an einem frei
im Raum beweglichen Aktor angeordnet, beispielsweise am Ende eines Roboterarms angedockt
ist, kann die Reinigungsvorrichtung stationär angeordnet sein. Schließlich können
sowohl das Bearbeitungswerkzeug als auch die Reinigungsvorrichtung jeweils an einem
eigenen, frei im Raum beweglichen Aktor angeordnet, insbesondere am Ende jeweils eines
Roboterarms angedockt oder anders befestigt sein. Das Reinigungswerkzeug oder zumindest
der Antriebsrotor ist vorzugsweise an einem Gestell gelagert, das im Falle der Andockbarkeit
an einen Aktor in bevorzugten Ausführungen eine Andockeinrichtung für ein automatisches
Andocken aufweist, also für ein automatisches mechanisches Befestigen mit gleichzeitig
automatischer Herstellung eines Anschlusses an eine Versorgungseinrichtung für die
Reinigungsvorrichtung, zumindest für den Drehantrieb des Antriebsrotors, eingerichtet
ist und hierfür die erforderliche Medienverbindung, wie beispielsweise für die Versorgung
mit elektrischer Energie oder einem Fluid oder unterschiedlichen Fluiden aufweist.
Vorzugsweise sind der Antriebsrotor und wenigstens ein Reinigungswerkzeug gemeinsam
an einem Gestell angeordnet, was nicht nur für die mobile Reinigungsvorrichtung, sondern
auch für stationäre Ausführungen gilt.
[0026] Das Reinigungswerkzeug ist an einem Gestell der Reinigungsvorrichtung vorzugsweise
beweglich angeordnet, so dass es aus einer von der zu reinigenden Bearbeitungsrolle
abgestellten Ruheposition in Reinigungseinwirkung auf die Bearbeitungsrolle dieser
zugestellt werden kann. Eine bevorzugte erste Art der Beweglichkeit ist eine Schwenkbeweglichkeit,
insbesondere eine Schwenkbeweglichkeit um eine zur Drehachse des Antriebsrotors parallele
Achse. Eine besonders bevorzugte zweite Art der Beweglichkeit ist eine Linearbeweglichkeit
orthogonal zur Drehachse des Antriebsrotors. Eine zu dieser Drehachse orthogonale
Bewegungsachse kann entweder radial auf die Drehachse des Antriebsrotors oder bevorzugt
tangential zu einem um diese Drehachse gedachten Kreis weisen. Im Rahmen einer linearen
Beweglichkeit ist auch eine zur Orthogonalen geneigte Bewegungsachse denkbar, eine
zumindest im Wesentlichen orthogonale Beweglichkeit wird jedoch bevorzugt.
[0027] Falls das Reinigungswerkzeug ein Schaber ist, ist es von Vorteil, wenn der Schaber
am Ort der schabenden Einwirkung auf die Lauffläche der Bearbeitungsrolle zu einer
an diesem Ort an die Lauffläche gelegten Tangente einen Anstellwinkel von wenigstens
20°, bevorzugt wenigstens 30°, und höchstens 90°, bevorzugt höchstens 70°, aufweist.
Ein Anstellwinkel aus diesem Bereich begünstigt das Unterwandern des an der Lauffläche
anhaftenden Klebstoffs, Öls oder sonstigen Verunreinigung durch den Schaber, so dass
die Verunreinigung besonders gründlich von der Bearbeitungsrolle abgetragen wird.
Besonders bevorzugt ist der Anstellwinkel aus dem Bereich von 40° bis 60° gewählt.
[0028] Der Schaber kann in einer Ansicht auf eine Stirnseite der Bearbeitungsrolle gesehen
horizontal, vertikal oder geneigt zur Horizontalen und der Vertikalen angeordnet sein.
Eine horizontale oder zur Horizontalen um nicht mehr als 30° geneigte Anordnung begünstigt
die Abführung der von der Bearbeitungsrolle abgetragenen Verunreinigung. In sämtlichen
Ausführungen mit Schaber ist es von Vorteil, wenn die Bearbeitungsrolle während des
Abtragens der Verunreinigung von unten nach oben zum Einwirkort des Schabers sich
dreht und eine am Einwirkort an die Lauffläche gelegte Tangente zur Horizontalen eine
Neigung größer als 0°, vorzugsweise von wenigstens 20°, und kleiner als 90°, vorzugsweise
höchstens 70°, aufweist, so dass die Verunreinigung wie insbesondere Kleber rasch
abtropfen oder abfließen kann.
[0029] Die Reinigungsvorrichtung umfasst in Weiterentwicklungen nicht nur ein einziges Reinigungswerkzeug,
sondern mehrere. So können beispielsweise zwei Reinigungswerkzeuge auf einem gemeinsamen
Gestell angeordnet sein. Die Anordnung der Reinigungswerkzeuge kann so gestaltet sein,
dass die Reinigungswerkzeuge nur im Wechsel, also jeweils immer nur eines zum Einsatz
gelangt. Alternativ können die Reinigungswerkzeug auch so angeordnet sein, dass mit
beiden Reinigungswerkzeugen gleichzeitig die gleiche Bearbeitungsrolle oder gleichzeitig
zwei gemeinsam am Bearbeitungswerkzeug angeordnete Bearbeitungsrollen gereinigt werden
können. Grundsätzlich gilt dies auch für noch mehr Reinigungswerkzeuge, wobei die
Anordnung dann rasch sehr komplex werden kann.
[0030] Falls die Reinigungsvorrichtung zwei oder noch mehr Reinigungswerkzeuge umfasst,
können diese Reinigungswerkzeuge auf einem gemeinsamen Träger an dem Gestell angeordnet
sein, derart, dass durch Bewegungen des Trägers jedes der Reinigungswerkzeuge wahlfrei
in Einwirkung auf die Bearbeitungsrolle gebracht werden kann. Der Träger kann beispielsweise
ein linear oder längs einer Kurvenbahn relativ zum Gestell beweglicher Schlitten oder,
bevorzugter, ein Drehtisch sein, durch dessen Drehbewegung selektiv jedes der Reinigungswerkzeuge
in eine Reinigungsposition relativ zum Antriebsrotor und somit zu der zu reinigenden
Bearbeitungsrolle geschwenkt werden kann.
[0031] Das Bearbeitungswerkzeug kann insbesondere ein Fügewerkzeug und die Bearbeitungsrolle
dementsprechend eine Fügerolle sein. Bevorzugt handelt es sich um ein Rollbördelwerkzeug
und bei der Bearbeitungsrolle dementsprechend um eine Bördelrolle. Ein Rollbördelwerkzeug
kann nur zum Umformen, d.h. zum Bördeln eines Randflansches eines Blechs verwendet
werden, ein Fügen muss dabei nicht stattfinden. Bevorzugter wird die Bördelrolle jedoch
zum Rollfalzen verwendet, also für den Verwendungsfall, für den eingangs die Verschmutzungsproblematik
geschildert wurde. Verschmutzungsprobleme können jedoch auch bei einem reinen Bördeln
auftreten und auch bei anderen Fügeverfahren mit Fügerolle, beispielsweise beim Rollschweißen.
Die Bearbeitungsrolle kann auch bei einem Fügeprozess anderer Art nur als Andrückrolle
bzw. Halterolle verwendet werden. In Abhängigkeit vom Verwendungsfall, ob als Falzrolle,
reine Bördelrolle, andersartige Fügerolle oder lediglich als Halte- oder Andrückrolle,
stellt sich die Verschmutzung ein und ist das Reinigungsverfahren angepasst zu wählen.
Die Ausführungen zum Antriebsrotor, Antriebseingriff und schlupffreien externen Drehantrieb
zum Zwecke des Reinigens gelten jedoch für alle Verwendungsfälle gleichermaßen.
[0032] Bevorzugte Merkmale der Erfindung, sowohl hinsichtlich des Verfahrens als auch der
Vorrichtung, werden auch in den Unteransprüchen und deren Kombinationen beschrieben.
[0033] Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren erläutert.
An den Ausführungsbeispielen offenbar werdende Merkmale bilden je einzeln und in jeder
Merkmaiskombination die Gegenstände der Ansprüche und auch die vorstehend beschriebenen
Ausgestaltungen vorteilhaft weiter. Es zeigen:
- Figur 1
- eine Rollfalzsequenz,
- Figur 2
- einen Falzbereich zweier Bleche mit in den Falzbereich eingebrachtem Kleber,
- Figur 3
- ein Bearbeitungswerkzeug mit Bearbeitungsrollen,
- Figur 4
- das Bearbeitungswerkzeug in einer anderen Sicht,
- Figur 5
- ein erstes Ausführungsbeispiel einer Reinigungsvorrichtung für die Bearbeitungsrollen,
- Figur 6
- einen Antriebsrotor der Reinigungsvorrichtung,
- Figur 7
- die Reinigungsvorrichtung während der Reinigung einer der Bearbeitungsrollen,
- Figur 8
- ein zweites Ausführungsbeispiel einer Reinigungsvorrichtung für die Bearbeitungsrollen,
- Figur 9
- das erste oder zweite Ausführungsbeispiel der Reinigungsvorrichtung während der Reinigung
einer der Bearbeitungsrollen in einer Stirnansicht auf eine Rückseite der Bearbeitungsrolle,
- Figur 10
- eine Bearbeitungsrolle einer ersten Modifikation,
- Figur 11
- eine Bearbeitungsrolle einer zweiten Modifikation,
- Figur 12
- eine Bearbeitungsrolle einer dritten Modifikation und
- Figur 13
- eine Bearbeitungsrolle einer vierten Modifikation.
[0034] Figur 1 zeigt den Ablauf eines Rollfalzprozesses, durch den zwei Bleche a und b längs
ihres Rands miteinander verbunden werden. Durch Rollfalzen werden im Karosseriebau
Verbundbauteile aus zwei oder gegebenenfalls auch mehr Blechen geschaffen, insbesondere
Anbauteile wie beispielsweise Türen, Heckklappen, Motorhauben und Schiebedächer, aber
auch Teile der Rohkarosserie, wofür insbesondere das Falzen von Radhäusern steht.
Beim Radhausfalzen werden ebenfalls ein Außenblech und ein Innenteil, das insbesondere
ebenfalls ein Blech oder ein Kunststoffteil sein kann, durch Rollfalzen miteinander
verbunden, wobei das Radhausfalzen an einem Seitenteil einer Rohkarosse, also in der
Rohkarossenproduktion in der Linie durchgeführt werden kann oder an einem Kotflügel,
der nach dem Falzen mit der Rohkarosse gefügt wird, also in gewisser Hinsicht auch
ein Anbauteil bildet, das im Gegensatz zu den genannten anderen Anbauteilen allerdings
nach dem Anbauen relativ zur Rohkarosse nicht mehr beweglich ist. In den genannten
Beispielen werden üblicherweise ein Außenblech und ein Innenblech miteinander verbunden,
wobei das Innenblech auch durch ein nichtmetallisches Teil ersetzt werden kann, beispielsweise
ein Kunststoffteil. Bezogen auf diese Beispielfälle repräsentiert das Blech a das
jeweilige Außenblech und das Blech b das Innenblech oder gegebenenfalls ein nichtmetallisches
Innenteil des zu schaffenden Verbundbauteils. Für das Rollfalzen werden die Bleche
a und b relativ zueinander in die links dargestellte Fügeposition gebracht. In einem
ersten Rollfalzschritt wird in der Fügeposition ein aufstehender Randflansch c des
Blechs a um einen bestimmten Winkel umgelegt, beispielhaft um 30°, indem eine Bearbeitungsrolle
1, im Beispiel eine Falzrolle 1, gegen die vom Blech b abgewandte Außenseite des Randflansches
c gepresst und mit ihrer Lauffläche 5 längs des Randflansches c abgerollt wird. In
einem nachfolgenden weiteren Rollfalzschritt wird der bereits teilweise umgelegte
Randflansch c mit der gleichen Bearbeitungsrolle 1 oder gegebenenfalls einer anderen
Bearbeitungsrolle erneut überrollt und dabei weiter umgelegt, beispielhaft nochmals
um 30°. In einem letzten Rollfalzschritt wird der Randflansch c mit der Bearbeitungsrolle
1 oder einer anderen Bearbeitungsrolle ein weiteres Mal überrollt, so dass er vollständig
umgelegt und mit seiner Innenseite gegen einen Randstreifen des Blechs b gepresst
wird. Der Randstreifen des Blechs b ragt in die so erzeugte Falztasche des Blechs
a. Auf diese Weise wird eine formschlüssig feste Verbindung der Bleche a und b geschaffen.
[0035] In Figur 2 sind vergleichbare Bleche a und b im Randbereich formschlüssig durch Rollfalzen
und stoffschlüssig durch Kleben miteinander verbunden. Die Falzverbindung kann insbesondere
wie anhand der Sequenz der Figur 1 geschildert erzeugt worden sein. Um zum einen die
Festigkeit der Verbindung noch zu erhöhen und zum anderen Korrosion im Falzbereich
zu verhindern, wird vor dem Rollfalzen im Falzbereich der Bleche a und b ein Kleber
d aufgetragen. Typischerweise wird mehr Kleber d aufgetragen, als für die feste und
dichte Verbindung der Bleche a und b von Nöten wäre, so dass beim Rollfalzen, zumindest
im letzten Schritt, dem Fertigfalzen, überschüssiger Kleber aus dem Falzbereich austritt.
Nach dem Rollfalzen wird der Falzbereich, d.h. die vom Blech a gebildete Falztasche,
in die ein Randstreifen des Blechs b ragt, mit einem weiteren Kleber e versiegelt,
um die dargestellte Versiegelungsnaht längs der Randkante des umgelegten Randflansches
c zu erhalten.
[0036] Bei dem Rollfalzen mit zuvor aufgetragenem Kleber d setzt sich während des Abrollens
auf der Falzrolle 1 entsprechend Kleber ab. Der auf die Falzrolle 1 übertragene Kleber
beeinträchtigt das Rollfalzergebnis, so dass die Falzrolle 1 von Zeit zu Zeit gereinigt
werden muss.
[0037] Figur 3 zeigt ein Rollfalzwerkzeug mit Falzrollen 1 und 2. Beispielhaft sei angenommen,
dass mittels der Falzrolle 1 die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Falzverbindung
erzeugt worden sei. Die Falzrollen 1 und 2 sind an einem Werkzeugkopf 3 um die gleiche
Drehachse D frei drehbar gelagert. Die Falzrollen 1 und 2 sind dementsprechend am
Werkzeugkopf 3 nicht drehangetrieben, sondern rollen beim Falzen aufgrund der Vorwärtsbewegung
des Werkzeugkopfs 3 und der Anpresskraft am Flansch c ab. Der Werkzeugkopf 3 weist
einen Dockingport 4 für ein automatisches An- und Abdocken an einen und von einem
im Raum beweglichen Aktor, vorzugsweise ein Ende eines Roboterarms, auf. Die Falzrolle
1 weist eine kreiszylindrische Lauffläche 5 auf, mit der sie beim Rollfalzen am umzulegenden
Flansch c abrollt. An ihrer vom Werkzeugkopf 3 abgewandten, frei zugänglichen Stirnseite,
die beispielhaft als eine im wesentlichen plane Stirnfläche 6 geformt ist, sind Vertiefungen
7 geformt, die für die Reinigung der Falzrolle 1 benötigt werden. Beispielhaft sind
an der Stirnseite, bei 6, zwei untereinander gleiche Vertiefungen 7 jeweils in einem
radialen Abstand von der Drehachse D und um die Drehachse D zueinander um 180° versetzt
vorgesehen. Ebenfalls beispielhaft weisen die Vertiefungen 7 von der Drehachse D jeweils
den gleichen Abstand auf. Die Stirnfläche 6, in der die Vertiefungen 7 angeordnet
sind, ist radial auf der Höhe der Vertiefungen 7 in Drehrichtung zwischen den Vertiefungen
7 überall plan. Die Vertiefungen 7 sind an der Stirnseite, bei 6, radial in einem
Abstand von der Lauffläche 5 angeordnet, so dass um die Vertiefungen 7 vollständig
um die Drehachse D umlaufend bis zur Lauffläche 5 außen ein Randstreifen verbleibt,
der dazu beiträgt, dass keine von der Bearbeitung herrührenden Verschmutzungen, im
Beispielfall insbesondere Kleber, bis zu den Vertiefungen 7 gelangen kann. Sollte
dies nicht gänzlich verhindert werden können, so ist das Ausmaß einer etwaigen Übertragung
aufgrund des radialen Abstands von der Lauffläche 5 jedoch vernachlässigbar.
[0038] In Figur 4 ist das gleiche Rollfalzwerkzeug 1-4 in einer anderen perspektivischen
Sicht dargestellt, in der die von außen frei zugängliche Stirnseite 6 der anderen
Falzrolle 2 zu erkennen ist. Die Falzrolle 2 weist eine konische Lauffläche 8 auf
und ferner eine vom Werkzeugkopf 3 abgewandte, frei zugängliche Stirnseite 6, an der
ebenfalls Vertiefungen 7 wie diejenigen der Falzrolle 1 geformt sind. Bezüglich der
Vertiefungen 7 gelten die Ausführungen zur Falzrolle 1 ebenso für die Falzrolle 2.
Die Falzrolle 2 kann beispielsweise bei dem anhand der Figuren 1 und 2 erläuterten
Rollfalz- und Klebeprozess anstelle der Falzrolle 1 in Abhängigkeit vom Winkel, den
ihre konische Lauffläche 8 zur Drehachse D aufweist, zur Ausführung des ersten oder
zweiten Rollfalzschritts verwendet werden.
[0039] Figur 5 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Reinigungsvorrichtung zum Reinigen
der Falzrollen 1 und 2. Die Reinigungsvorrichtung umfasst ein Reinigungswerkzeug 11
für die Falzrolle 1 und ein weiteres Reinigungswerkzeug 12 für die Falzrolle 2. Die
Reinigungswerkzeuge 11 und 12 sind Schaber für einen schabenden Abtrag von an den
Falzrollen 1 und 2 anhaftenden Verschmutzungen, wie insbesondere Kleber. Die Reinigungswerkzeuge
11 und 12 weisen jeweils an einem frei vorstehenden Ende eine scharfe Schaberklinge
auf, mit der sie gegen die jeweils zu reinigende Falzrolle 1 oder 2 zustellbar sind,
um die Verunreinigung abzuschaben. Die Reinigungswerkzeuge 11 und 12 sind für das
Zustellen zur jeweiligen Falzrolle 1 oder 2 und nach erfolgter Reinigung zum Abstellen
von dieser Falzrolle 1 oder 2 an einem Gestell 10 der Reinigungsvorrichtung zwischen
einer Zustell- bzw. Reinigungsposition und einer Abstell- bzw. Ruheposition hin und
her beweglich gelagert. Im Ausführungsbeispiel sind sie orthogonal zur Drehachse D
derjenigen Falzrolle beweglich am Gestell 10 angeordnet, die in einer Reinigungsposition
relativ zur Reinigungsvorrichtung positioniert ist; in Figur 1 ist dies die Falzrolle
1. Orthogonal zu der Drehachse D der positionierten Falzrolle, entweder der Falzrolle
1 oder der Falzrolle 2, bedeutet, dass die Schaber 11 und 12 radial zur Drehachse
D oder wie im Ausführungsbeispiel tangential zu einem um die Drehachse D gedachten
Kreis bewegbar angeordnet sind. Die Zu- und Abstellbewegung könnte alternativ auch
eine Schwenkbewegung sein. Die linear geführte Beweglichkeit der Reinigungswerkzeuge
11 und 12 hat Kostenvorteile und beansprucht aufgrund der kompakten Linearführung
und des einfachen Lineartriebs für das Zu- und Abstellen wenig Bauraum. Die Zu- und
Abstellbewegung wird mittels einer Zu- und Abstelleinrichtung 13, d.h. eine Zu- und
Abstelleinrichtung 13 pro Reinigungswerkzeug 11 und 12 bewirkt. Die Zu- und Abstelleinrichtungen
13 sind gleich und umfassen jeweils eine Kolben-Zylindereinheit, vorzugsweise eine
Pneumatikeinheit oder eine elektromotorische Einheit, deren linear beweglicher Teil
in Richtung der Linearbeweglichkeit, vorzugsweise in jeder Richtung, fest mit jeweils
einem Schlitten 14 verbunden ist. Die Reinigungswerkzeuge 11 und 12 sind am Schlitten
14 der jeweils zugeordneten Zu- und Abstelleinrichtung 13 angeordnet.
[0040] Die Reinigungsvorrichtung umfasst ferner eine Antriebseinrichtung, mittels der die
zu reinigende Falzrolle 1 oder 2 während des Reinigens um ihre Drehachse D drehend
antreibbar ist. Die Falzrollen 1 und 2 sind wie bereits erwähnt am Werkzeugkopf 3
frei drehbar gelagert. Die Antriebseinrichtung umfasst einen Antriebsmotor 15, der
insbesondere als elektrischer Drehmotor oder auch als pneumatischer Drehmotor gebildet
sein kann, und einen Antriebsrotor 16, der um eine Rotationsachse R drehbar gelagert
ist und um diese Rotationsachse R vom Motor 15 drehangetrieben wird. Der Antriebsrotor
16 ragt axial, d.h. in Richtung seiner Rotationsachse R frei vor. Die Rotationsachse
R weist zu der Achse der Beweglichkeit der Reinigungswerkzeuge 11 und 12 orthogonal.
[0041] An einer freien Stirnseite des Antriebsrotors 16 ragen stiftförmige Eingriffsglieder
17 axial, d.h. parallel zur Rotationsachse R des Antriebsrotors 16, vor. Für den Drehantrieb
der zu reinigenden Falzrolle 1 oder 2 wird der Antriebsrotor 16 mittels seiner Eingriffsglieder
17 mit der zu reinigenden Falzrolle 1 oder 2 in einem formschlüssigen Antriebseingriff
gekoppelt. Im Antriebseingriff bilden die Vertiefungen 7 der jeweiligen Falzrolle
1 oder 2 (Figuren 3 und 4) Eingriffsgegenglieder für die Eingriffsglieder 17, so dass
jedes der Eingriffsglieder 17 mit genau einem der Eingriffsgegenglieder 7 im Antriebseingriff
koppelbar ist. Im Ausführungsbeispiel weist der Antriebsrotor 16 entsprechend der
Anzahl der Eingriffsgegenglieder bzw. Vertiefungen 7 zwei Eingriffsglieder 17 auf.
Die beiden Eingriffsglieder 17 sind wie die beiden Vertiefungen 7 untereinander gleich.
Sie sind korrespondierend zu den Vertiefungen bzw. Eingriffsgegengliedern 7 angeordnet,
nämlich in einem radialen Abstand zur Rotationsachse R und um die Rotationsachse R
um 180° zueinander versetzt. Der Versatz der Eingriffsglieder 17 und Eingriffsgegenglieder
7 kann grundsätzlich zwar vom 180°-Versatz im Falle zweier Eingriffs- und Eingriffgegenglieder
17 und 7 abweichen, eine rotationssymmetrische Anordnung in Bezug auf die Achsen D
und R wird jedoch bevorzugt, auch in Ausführungen mit mehr als zwei Eingriffsgliedern.
[0042] In Figur 5 ist ein Moment des Positionier- und Kopplungsvorgangs dargestellt, in
dem der Werkzeugkopf 3 relativ zu der Reinigungsvorrichtung, insbesondere relativ
zu dem Antriebsrotor 16, so bewegt und dadurch positioniert wird, dass sich am Ende
dieses Annäherungsmanövers automatisch der Antriebseingriff einstellt. Im Ausführungsbeispiel
ist die Reinigungsvorrichtung stationär angeordnet, und der Werkzeugkopf 3 ist mittels
seines Dockingports 4 an einen Dockingport eines im Raum beweglichen Aktors 9, beispielsweise
ein Ende eines Roboterarms, befestigt. Der Aktor 9 wird von einer Bewegungssteuerung
oder -regelung während des Annäherungsmanövers so gesteuert, dass sich am Ende des
Annäherungsmanövers der Antriebseingriff nur aufgrund des Zusammenwirkens der jeweiligen
Falzrolle 1 oder 2 mit dem Antriebsrotor 16, also ohne externe Hilfsmittel, einstellt.
[0043] Im Rahmen des Annäherungsmanövers wird der Werkzeugkopf 3 so positioniert, dass die
Drehachse D der Falzrolle 1 mit der Rotationsachse R des Antriebsrotors 16 fluchtet.
In der nächsten Phase des Annäherungsmanövers wird der Werkzeugkopf 3 mit der dem
Antriebsrotor 16 zugewandten Falzrolle 1 axial in Richtung auf den Antriebsrotor 16
bewegt. Während dieser axialen Annäherungsbewegung gelangen die Eingriffsglieder 17
in einen axialen Druckkontakt mit der Stirnfläche 6 der Falzrolle 1 (Figur 3), also
mit derjenigen Stirnfläche, in der die Eingriffsgegenglieder bzw. Vertiefungen 7 angeordnet
sind. Sollten die Eingriffsglieder 17 mit den Vertiefungen 7 in Drehrichtung T bereits
vollständig in Überdeckung sein, würde durch diese axiale Näherungsbewegung der Antriebseingriff
von ganz allein hergestellt werden. Dies dürfte jedoch nur in Ausnahmefällen zutreffen,
vielmehr ist zu erwarten, dass die Eingriffsglieder 17 zu den Vertiefungen 7 einen
Drehwinkelversatz aufweisen und daher im Rahmen der axialen Näherungsbewegung zunächst
in einen Druckkontakt mit der Stirnfläche 6 gelangen.
[0044] Sobald der Druckkontakt hergestellt ist oder auch bereits vorher, wird der Antriebsrotor
16 in Drehung versetzt. Dreht der Antriebsrotor 16 relativ zu der Falzrolle 1, gleiten
die Eingriffsglieder 17 im Druckkontakt über die Stirnfläche 6 der Falzrolle 1, bis
in die Überdeckung mit jeweils einer der Vertiefungen 7, um in diesem Moment in die
Vertiefungen 7 einzufahren und dadurch den Antriebseingriff herzustellen. In Abhängigkeit
von der Trägheit der Falzrolle 1, der im Druckgleitkontakt wirkenden Druckkraft und
den Reibeigenschaften der im Kontakt befindlichen Flächen wird sich die für die Herstellung
des Antriebseingriffs erforderliche Relativdrehbewegung einstellen oder aber die Falzrolle
1 mitgenommen werden. Um ein Mitnehmen zu verhindern, kann die Falzrolle 1 gebremst
werden, beispielsweise durch eine Bremseinrichtung des Werkzeugkopfs 3 oder, bevorzugter,
einer Bremseinrichtung der Reinigungsvorrichtung, vorzugsweise mittels eines der Reinigungswerkzeuge
11 und 12 oder beider Reinigungswerkzeuge 11 und 12. Eines der Reinigungswerkzeuge
11 und 12 oder beide können zum Bremsen der Falzrolle 1 gegen die Lauffläche 5 der
im Druckkontakt mit dem Antriebsrotor 16 befindlichen Falzrolle 1 zugestellt werden
oder zuvor bereits im Druckkontakt sein.
[0045] Die Eingriffsglieder 17 können am Antriebsrotor 16 starr, d.h. unbeweglich angeordnet
sein. Relativ zum Antriebsrotor 16 unbewegliche Eingriffsglieder 17 würden erfordern,
dass der Antriebsrotor 16 als Ganzes axial beweglich ist, beispielsweise mittels eines
zusätzlichen Linearantriebs, oder dass der Aktor 9 den Werkzeugkopf 3 mit der Falzrolle
1 axial in Richtung auf den Antriebsrotor bewegt, wenn die Überdeckung im Gleitdruckkontakt
hergestellt ist. Für solch eine Art der Herstellung des Antriebseingriffs wäre es
vorteilhaft, wenn die Eingriffsgegenglieder 7 keine runden Bohrungen mit nur geringem
Übermaß zu den Eingriffsgliedern 17, sondern in Drehrichtung T gestreckte Langlöcher
wären, so dass im Rahmen der relativen Drehbewegung zwischen Falzrolle 1 und Antriebsrotor
16 ausreichend Zeit für die formschlüssige Kopplung im Antriebseingriff verbleibt.
In noch einer anderen Modifikation kann die Position der Eingriffsglieder 17 bei drehendem
oder während der Annäherung still stehendem Antriebsrotor 16 relativ zu den Eingriffsgegengliedern
7 mittels wenigstens eines optischen Sensors ermittelt und die Annäherung bis in den
Antriebseingriff anhand des Sensorausgangssignals geregelt werden. Die Sensorik ist
mit einer entsprechenden Bewegungsregelung verbunden, die auf der Seite des Aktors
9 oder der den Antriebsrotor 16 umfassenden Antriebseinrichtung vorgesehen wäre. Eine
mit entsprechender Sensorik verbundene Bewegungsregelung kann beispielsweise eine
Bildverarbeitungseinrichtung umfassen. Wird eine Bewegungsregelung mit einer Sensorik
zur Ermittlung der Position verwendet, die der Antriebsrotor 16 und die Falzrolle
1 relativ zueinander aufweisen, kann auf die Herstellung des genannten Gleitdruckkontakts
verzichtet werden. Die Position kann insbesondere optisch erfasst werden, die Erfindung
ist jedoch nicht auf eine optische Sensorik beschränkt, so kann alternativ beispielsweise
auch eine Ultraschallsensorik zum Einsatz gelangen. Wird der Antriebseingriff mittels
Bewegungsregelung hergestellt und soll auf einen Gleitdruckkontakt verzichtet werden,
wird zweckmäßigerweise der Antriebsrotor in die Bewegungsregelung einbezogen, indem
die Drehwinkelposition des Antriebsrotors der Drehwinkelposition der Bearbeitungsrolle
entsprechend eingestellt wird. Bezogen auf das Ausführungsbeispiel mit den exzentrischen
Eingriffsgliedern 17, bedeutet dies, dass deren Drehwinkelposition zu den Eingriffsgegengliedern
7 durch eine entsprechende Relativdrehbewegung des Antriebsrotors 16 eingestellt wird.
Auch bei Verwendung einer Bewegungsregelung für das Annäherungsmanöver kann die zu
reinigende Falzrolle 1 oder 2 mittels eines der Reinigungswerkzeuge 11 oder 12 oder
gegebenenfalls auch beiden Reinigungswerkzeugen 11 und 12 stillgesetzt werden, sobald
sie die Reinigungsposition einnimmt. Das Gleiche gilt auch für den Fall, dass die
zu reinigende Falzrolle mittels einer Bewegungsregelung in ihre Reinigungsposition
bewegt, der Antriebseingriff aber dann über einen Gleitdruckkontakt zwischen der jeweiligen
Falzrolle 1 oder 2 und dem Antriebsrotor 16 hergestellt wird.
[0046] Bevorzugter sind die Eingriffsglieder 17 jedoch am Antriebsrotor 16 axial hin und
her beweglich angeordnet und werden mittels einer elastischen Rückstellkraft axial
im Druckkontakt gegen die Falzrolle 1, im Ausführungsbeispiel gegen deren Stirnfläche
6 gedrückt. Zur Erzeugung der Rückstellkraft sind die Eingriffsglieder 17 axial federnd
am Antriebsrotor 16 gelagert. Die axial federnde Lagerung wird vorzugsweise mittels
einer mechanischen Federeinrichtung verwirklicht, könnte alternativ aber beispielsweise
auch durch eine pneumatische Federeinrichtung verwirklicht sein. Die Eingriffsglieder
17 können mittels einer gemeinsamen Federeinrichtung, vorzugsweise mechanischen Federeinrichtung,
axial federnd am Antriebsrotor 16 abgestützt sein. Im Ausführungsbeispiel sind sie
wie bevorzugt einzeln federnd abgestützt, d.h. die Federeinrichtung wird von mehreren
Federn gebildet, die je einzeln jeweils eines der Eingriffsglieder 17 federnd lagern.
Durch die Federeinrichtung werden sie vom Antriebsrotor 16 aus über dessen freie Stirnseite
hinaus gesehen axial nach außen gespannt, in Richtung auf die sich annähernde oder
bereits positionierte Falzrolle 1 zu. Dreht der Antriebsrotor 16 im Druckkontakt relativ
zu der Falzrolle 1, schnappen die Eingriffsglieder 17 aufgrund der federnden Lagerung
automatisch in den Antriebseingriff mit den Eingriffsgegengliedern 7, sobald sie im
Gleitkontakt in die Überdeckung mit den Eingriffsgegengliedern 7 gelangt sind. Ist
der Druckkontakt zwischen dem Antriebsrotor 16 und der Falzrolle 1 erst einmal hergestellt,
genauer gesagt zwischen den Eingriffsgliedern 17 und der Falzrolle 1, bedarf es lediglich
noch der Drehbewegung des Antriebsrotors 16, aber keines weiteren Annäherungsmanövers
des Aktors 9 und auch keiner Axialbeweglichkeit des Antriebsrotors 16. Der Antriebsrotor
16 kann daher wie bevorzugt axial unbeweglich angeordnet sein. Die Eingriffsglieder
17 suchen sich sozusagen die Eingriffsgegenglieder 7, können daher auch als Suchstifte
oder -bolzen bezeichnet werden.
[0047] Figur 6 zeigt den Antriebsrotor 16 alleine, vor der Montage an der Ausgangswelle
des Motors 15. Der Antriebsrotor 16 ist ein kompakter, bezüglich seiner Drehachse
R rotationssymmetrischer, beispielhaft kreiszylindrischer Körper. Er weist ein Befestigungsende
für die drehfeste Verbindung mit der Motorwelle und vom Befestigungsende axial abgewandt
die im montierten Zustand freie Stirnseite mit den axial abragenden Eingriffsgliedern
17 auf. Die Eingriffsglieder 17 sind mittels jeweils einer axialen Führung 18 hin
und her beweglich angeordnet. Sie werden je von einer zugeordneten Feder 19, im Ausführungsbeispiel
jeweils eine auf Druck beanspruchte Spiralfeder, axial nach außen, d.h. in Richtung
über das freie Stirnende des Antriebsrotors 16 hinaus gespannt. Die Führungen 18 sind
als axiale Bohrungen geformt. In die Führungen 18 wird jeweils eine der Federn 19
und anschließend jeweils eines der Eingriffsglieder 17 eingesetzt. Die Federn 19 sind
in den Bohrungen bzw. Führungen 18 axial gestützt. Hierfür können die Führungen 18
beispielsweise Sackbohrungen sein. Um die Eingriffsglieder 17 gegen die elastische
Rückstellkraft der jeweiligen Feder 19 zu halten, wird ein Halteelement 20 mittels
Befestigungsmitteln 21 an der freien Stirnseite 6 am Antriebsrotor 16 befestigt. Das
Halteelement 20 bildet für jedes der Eingriffsglieder 17 einen axialen Anschlag, gegen
den im montierten Zustand das jeweilige Eingriffsglied 17 von der jeweiligen Feder
19 gedrückt wird. In einer Modifikation könnten die Anschläge auch durch separate
Halteelemente gebildet werden. Das Halteelement 20 bildet einen Deckel und die freie
Stirnseite 16' des Antriebsrotors 16. Es ist beispielhaft scheibenförmig.
[0048] Die Eingriffsglieder 17 sind stift- bzw. bolzenförmig und weisen jeweils zwei unterschiedlich
dicke Axialabschnitte auf. Der dickere Axialabschnitt wird von der jeweiligen Führung
18 geführt, und der schlankere Axialabschnitt durchragt im montierten Zustand das
Halteelement 20. Das Halteelement 20 ist mit Durchgängen 22 versehen. Die Eingriffsglieder
17 weisen jeweils im Übergangsbereich der Axialabschnitte eine Anschlagschulter auf.
Im montierten Zustand durchragen die Eingriffsglieder 17 mit ihren vorderen Axialabschnitten
den jeweils zugeordneten Durchgang 22 und werden von ihren Federn 19 mit ihrer Anschlagschulter
in den Anschlagkontakt gegen das Halteelement 20 gespannt, so dass der vordere Axialabschnitt
den jeweiligen Durchgang 22 durchragt, während der hintere Axialabschnitts in der
zugeordneten Führung 18 geführt wird.
[0049] Figur 7 zeigt das Rollfalzwerkzeug 1-4 und die Reinigungsvorrichtung während der
Reinigung der Falzrolle 1. Das Annäherungsmanöver wurde komplett ausgeführt und ein
Antriebseingriff zwischen der Falzrolle 1 und dem Antriebsrotor 16 hergestellt. Der
Antriebseingriff beruht auf Formschluss, indem jedes der Eingriffsglieder 17 (Figuren
5 und 6) in jeweils eine der Vertiefungen 7 der Falzrolle 1 (Figur 3) ragt. Die Vertiefungen
7 wirken für die Eingriffsglieder 17 als Eingriffsgegenglieder, indem sie in Drehrichtung
T, die tangential zu der im Antriebseingriff gemeinsamen Drehachse D bzw. R weist,
jeweils einen Tangential- bzw. Verdrehanschlag für die einragenden Eingriffsglieder
17 bilden. Das Reinigungswerkzeug 11 schabt die Lauffläche der vom Antriebsrotor 16
drehangetriebenen Falzrolle 1 von Verunreinigungen, insbesondere Kleber, frei. Die
Verunreinigungen tropfen unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten ab und werden
dort mittels einer nicht dargestellten, am Gestell 10 angeordneten Auffangeinrichtung
aufgefangen und abgeleitet. Das andere Reinigungswerkzeug 12 befindet sich in einer
von der Falzrolle 1 abgerückten Position. Es kommt nur für die Reinigung der anderen
Falzrolle 2 zum Einsatz.
[0050] Im Ausführungsbeispiel sind die Reinigungswerkzeuge 11 und 12 so angeordnet, dass
sich die zu reinigende Falzrolle 1 oder 2 jeweils in der für die Falzrolle 1 dargestellten
Position befinden muss, in der der Antriebseingriff mit dem Antriebsrotor 16 besteht
oder hergestellt wird. Um von dem in Figur 7 dargestellten Reinigungsfall ausgehend
die andere Falzrolle 2 zu reinigen, wird der Antriebseingriff mit der Falzrolle 1
gelöst und das Rollfalzwerkzeug 1-4 in einem erneuten Annäherungsmanöver mit seiner
Falzrolle 2 in den Antriebseingriff manövriert. In einer Modifikation der Reinigungsvorrichtung
können die Reinigungswerkzeuge 11 und 12 so angeordnet sein, dass das Reinigungswerkzeug
11 der Falzrolle 1 und das Reinigungswerkzeug 12 der Falzrolle 2 zugestellt werden
können, um die beiden Falzrollen 1 und 2 gleichzeitig zu reinigen. Von dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ausgehend wären die Reinigungswerkzeuge 11 und 12 in einem axialen
Versatz zueinander am Gestell 10 angeordnet, wobei der axiale Versatz demjenigen der
Falzrollen 1 und 2 entspräche. Für die gleichzeitige Reinigung müsste die ebenfalls
frei drehbar am Werkzeugkopf 3 gelagerte Falzrolle 2 von einem weiteren, dem Antriebsrotor
16 funktionell entsprechenden Antriebsrotor drehangetrieben werden, der am Gestell
10 entsprechend beweglich angeordnet sein müsste. In noch einer Modifikation mit gleichzeitiger
Reinigung können die Falzrollen 1 und 2 mittels einer gemeinsamen Welle drehsteif
miteinander verbunden sein, wobei in einer derartigen Ausführung die Welle am Werkzeugkopf
3 frei drehbar gelagert wäre. In solch einer Modifikation genügt der Antriebsrotor
16, der dann über den Antriebseingriff mit der Falzrolle 1 und die für beide Falzrollen
1 und 2 gemeinsame Welle auch die Falzrolle 2 drehantreibt. Das Reinigungswerkzeug
12 wäre wie gesagt in einem entsprechenden axialen Versatz zum Reinigungswerkzeug
11 anzuordnen.
[0051] In Bezug auf den Antriebsrotor 16 sei ergänzend noch angemerkt, dass dieser schlanker
als die zu reinigende Falzrolle 1 oder 2 ist, so dass im Antriebseingriff die Lauffläche
5 oder 8 der jeweils zu reinigenden Falzrolle 1 oder 2 um die Drehachse D vollständig
umlaufend ein Stück weiter radial außen als ein axial benachbarter äußerer Umfang
des Antriebsrotors 16 ist. Im Antriebseingriff verbleibt somit an der Stirnseite 6
der jeweiligen Falzrolle 1 oder 2 um die Drehachse D vollständig umlaufend jeweils
ein radialer Randstreifen, der die Lauffläche 5 oder 8 vom Antriebsrotor 16 trennt.
[0052] Figur 8 zeigt eine Reinigungsvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Die Reinigungsvorrichtung entspricht in Bezug auf den Drehantrieb der zu reinigenden
Falzrolle 1 oder 2 dem ersten Ausführungsbeispiel, insbesondere wird der Antriebsrotor
16 des ersten Ausführungsbeispiels verwendet. Die Reinigungsvorrichtung des zweiten
Ausführungsbeispiels weist mehr als zwei Reinigungswerkzeuge, beispielhaft vier Reinigungswerkzeuge,
auf. Von diesen Reinigungswerkzeugen 11, 12, 23 und 24 kann jedes wahlfrei in die
Reinigungsposition bewegt, d.h. der zu reinigenden Falzrolle in den Reinigungseingriff
zugestellt werden. Die Reinigungswerkzeuge 11, 12, 23 und 24 sind an jeweils eine
bestimmte Falzrollenform und -größe angepasst, das Reinigungswerkzeug 11 an die Falzrolle
1, das Reinigungswerkzeug 12 an die Falzrolle 2 und die beiden anderen Reinigungswerkzeuge
23 und 24 an andere, nicht dargestellte Falzrollen eines anderen Rollfalzwerkzeugs.
Die Reinigungswerkzeuge 11, 12, 23 und 24 sind für den wahlfreien Reinigungseinsatz
in jeweils die gleiche Reinigungsposition beweglich. Hierfür sind sie gemeinsam an
einem Träger 25, beispielhaft ein Drehtisch, angeordnet, so dass sie durch eine Drehbewegung
des Trägers 25 um eine Drehachse V des Trägers 25 in die Reinigungsposition bewegt
werden können.
[0053] Der Träger 25 bildet für die Reinigungswerkzeuge 11, 12, 23 und 24 ein Revolvermagazin.
Auf dem gemeinsamen Träger 25 ist jedes der Reinigungswerkzeuge 11, 12, 23 und 24
wie zum ersten Ausführungsbeispiel erläutert mittels einer eigenen Zu- und Abstelleinrichtung
13 der jeweiligen Falzrolle zu- und von dieser abstellbar.
[0054] Die Erfindung kann insbesondere für das Fügen der zu den Figuren 1 und 2 genannten
Verbundbauteile Verwendung finden und vorteilhafterweise in unmittelbarer Nähe zum
Ort des Rollfalzens zum Einsatz gelangen, so dass ein beispielsweise ortsfester Industrieroboter,
der das Rollfalzwerkzeug während des Rollfalzens trägt und im Raum bewegt, ohne Umrüstvorgang
die Falzrolle zur Reinigungsvorrichtung bewegen und das beschriebene Annäherungsmanöver
bis in den Antriebseingriff ausführen kann.
[0055] Die Reinigungsvorrichtungen der Ausführungsbeispiele sind in räumlicher Nähe zum
Rollfalzprozess stationär angeordnet. In einer Modifikation können sie, insbesondere
die Reinigungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels, für einen mobilen Einsatz
eingerichtet sein, damit sie an einen im Raum beweglichen Aktor, beispielsweise am
Ende eines Roboterarms angedockt und vorzugsweise von diesem auch wieder abgedockt
werden können, bevorzugt jeweils automatisch. Eine mobile Reinigungsvorrichtung kann
zum Reinigen eines stationär angeordneten Rollfalzwerkzeugs verwendet werden, grundsätzlich
aber auch in Kombination mit einem ebenfalls mobilen Rollfalzwerkzeug, wie das der
Ausführungsbeispiele. Auf diese Weise kann beispielsweise näher am Ort des Rollfalzprozesses
gereinigt werden, was eine Zeitersparnis bedeuten kann. Für die Reinigungsvorrichtung
des ersten Ausführungsbeispiels ist in den Figuren 5 und 7 für den mobilen Einsatz
jeweils ein Dockingport 10a angedeutet, so dass diese Reinigungsvorrichtung sowohl
stationär angeordnet als auch mobil eingesetzt werden kann. Grundsätzlich kann der
gleiche Dockingport 10a oder genauer gesagt, die nur angedeutete Stelle für die Anordnung
eines Dockingports, auch bei der Reinigungsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels
vorgesehen sein, aufgrund der magazinartigen Anordnung der Reinigungswerkzeuge 11,
12, 23 und 24 beansprucht diese Reinigungsvorrichtung jedoch mehr Raum und eignet
sich daher weniger als die Reinigungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels für
den mobilen Einsatz.
[0056] Figur 9 zeigt am Beispiel der Falzrolle 1 einen Reinigungsprozess, bei dem das Reinigungswerkzeug
11 unter einem vorteilhaften Anstellwinkel α von 40-70°, vorzugsweise 40-60°, zur
Falzrolle 1 angestellt ist. Der Werkzeugkopf des Rollfalzwerkzeugs 1-4 ist nicht dargestellt,
so dass Figur 9 eine Stirnansicht auf die dem Werkzeugkopf zugewandte rückwärtige
Stirnseite der Falzrolle 1 zeigt. Der Anstellwinkel α ist der Winkel, den am Ort des
Einwirkens des Reinigungswerkzeugs 11 eine an die Lauffläche der jeweiligen Falzrolle,
hier an die Lauffläche 5, gelegte Tangente mit dem Reinigungswerkzeug 11 einschließt.
Der Ort des Einwirkens ist der Ort, an dem das Reinigungswerkzeug 11 mit der Schaberkante
die Lauffläche 5 kontaktiert oder dieser in einem geringsten Abstand gegenüberliegt.
Das Reinigungswerkzeug 11 ist als plattenförmige Schaberklinge gebildet. Es weist
eine dieser Tangente zugewandte plane obere Oberfläche auf. Wäre diese Oberfläche
nicht plan, würde der Winkel a zwischen besagter Tangente der Lauffläche 5 und einer
an die Schaberkante des Reinigungswerkzeugs 11 angelegten Tangente gemessen werden.
Das Reinigungswerkzeug 11 ist horizontal angeordnet; zur Orientierung ist die Vertikale
Z angegeben. Die Schaberklinge 11 kann in einer alternativen Ausführung mit der an
ihre Schaberkante gelegten Tangente, auf die der Anstellwinkel a gemessen wird, im
Reinigungseingriff vertikal oder mit einer Neigung sowohl zur Vertikalen Z als auch
zur Horizontalen weisen. Als vorteilhaft werden zur Horizontalen geneigte Stellungen
angesehen, in denen die am Einwirkort an die Oberseite der Schaberklinge 11 gelegte
Tangente zur Horizontalen eine Neigung bis höchstens ±20° aufweist, wie dies für das
in gestrichelter Linie in entsprechend negativ geneigter Stellung dargestellte Reinigungswerkzeug
11' angedeutet ist. Für die Abführung der abgeschabten Verunreinigung ist es von Vorteil,
wenn der Einwirkort in der unteren Hemisphäre der Falzrollen 1 oder 2 liegt. Bevorzugt
liegt der Einwirkort von einer tiefsten Stelle der jeweiligen Lauffläche 5 oder 8
um einen um die Drehachse D gemessenen Bogenwinkel von höchstens 60°, bevorzugter
höchstens 40°, entfernt. Des Weiteren wird es bevorzugt, wenn sich die Lauffläche
5 oder 8 am Einwirkort bereits wieder aufwärts bewegt, der Einwirkort also nicht mit
der tiefsten Stelle zusammenfällt.
[0057] Figur 10 zeigt für die Falzrolle 1 eine erste Modifikation. Die Falzrolle 1 ist in
Bezug auf die Eingriffsgegenglieder 7 modifiziert, die daher mit 7a bezeichnet sind.
Die Eingriffsgegenglieder 7a sind in Umfangsrichtung T erstreckte Vertiefungen, von
denen jede sich über einen Bogenwinkel von nahezu 180° erstreckt, so dass die beiden
Eingriffsgegenglieder 7a nur durch schmale radiale Stege 6a voneinander getrennt sind.
Die langgestreckten Eingriffsgegenglieder 7a können insbesondere mit den vergleichsweise
schlanken Eingriffsgliedern 17 der beiden Ausführungsbeispiele der Reinigungsvorrichtung
zusammenwirken. Angesichts der großen Erstreckung in Umfangsrichtung T wird im Rahmen
der Herstellung des Antriebseingriffs in der überwiegenden Zahl der Annäherungsmanöver
erst gar kein Gleitdruckkontakt hergestellt werden, vielmehr werden die Eingriffsglieder
17 in der letzten Phase des Annäherungsmanövers, der axialen Bewegung der Falzrolle
1 in die Reinigungsposition, ohne den Gleitdruckkontakt in die als Vertiefungen gebildeten
Eingriffsgegenglieder 7a einfahren und nach kurzer Relativdrehbewegung in den tangentialen
Anschlag gegen die als Verdrehanschläge wirkenden, radialen Stege 6a gelangen. Die
Stege 6a werden von einem Deckel 6b gebildet, der an der Stirnseite 6 an der Falzrolle
1 befestigt ist. Der Deckel 6b bildet die Eingriffsgegenglieder 7a gemeinsam mit einem
axial zurückstehenden zentralen Bereich der Falzrolle 1. In noch einer Modifikation,
in der die Falzrolle 1 an ihrer Stirnseite 6 beispielsweise einfach plan sein kann,
können die Eingriffsgegenglieder auch nur von solch einem an der Stirnseite 6 befestigten
Deckel gebildet werden, beispielsweise als in Umfangsrichtung T erstreckte Schlitze
oder als zentraler Durchgang im Deckel mit radial einragenden Stegen 6a.
[0058] Figur 11 zeigt eine Falzrolle 1 in einer zweiten Modifikation, die der Falzrolle
1 der Figur 3 weitgehend entspricht. Die modifizierten Eingriffsgegenglieder 7b sind
an der Stirnseite 6 jeweils als Bohrung in einem Ringmantel der Falzrolle 1 gebildet.
Die Eingriffsgegenglieder 7 der Falzrolle 1 der Figur 3 sind zwar ebenfalls als axiale
Bohrungen oder zumindest axial erstreckte Vertiefungen geformt, öffnen sich im Gegensatz
zu den modifizierten Eingriffsgegengliedern 7b jedoch in radialer Richtung an einer
inneren Mantelfläche des Ringmantels der Falzrolle 1. Die modifizierten Eingriffsgegenglieder
7b hingegen sind ein wenig weiter nach radial außen von der inneren Mantelfläche des
Ringmantels entfernt angeordnet.
[0059] Die Eingriffsgegenglieder 7 und 7b könnten in noch einer Modifikation jeweils in
Umfangsrichtung T langgestreckt sein, vorzugsweise langgestreckt im Vergleich zu den
Eingriffsgliedern 17 des Antriebsrotors 16. Die jeweilige Falzrolle kann an ihrer
Stirnseite 6 gegebenenfalls auch nur ein einziges, als Vertiefung gebildetes lang
gestrecktes Eingriffsgegenglied aufweisen, das sich in Umfangsrichtung T über einen
Winkel von weniger als 360°, aber durchaus über einen Winkel von nahezu 360° erstrecken
kann. In der Modifikation beispielsweise der Figur 10 könnte einer der beiden Stege
6a wegfallen.
[0060] Figur 12 zeigt die Falzrolle 1 in einer dritten Modifikation mit nur einem einzigen,
zentralen Eingriffsgegenglied 7c. Das Eingriffsgegenglied 7c wird von einem axial
vorragenden Aufsatz 6c gebildet, der vergleichbar dem Deckel 6a der ersten Modifikation
(Figur 10) an der Stirnseite 6 an der Falzrolle 1 befestigt ist. Das Eingriffsgegenglied
7c ist wie in den anderen Beispielen bzw. Modifikationen als Vertiefung gebildet,
im Ausführungsbeispiel als im Querschnitt quadratische Vertiefung des Aufsatzes 6c,
wobei die Vertiefung im Aufsatz 6c beispielhaft als Durchgang geformt ist. Der Antriebsrotor
16 ist für den Antriebseingriff mit dem einzigen zentralen Eingriffsgegenglied 7c
mit nur einem ebenfalls zentral angeordneten Eingriffsglied ausgestattet, das im Querschnitt
an die Vertiefung 7 angepasst geformt ist, für das im Übrigen aber die Ausführungen
zu den Eingriffsgliedern 17 gelten.
[0061] Figur 13 zeigt die Falzrolle 1 in einer vierten Modifikation. In dieser Modifikation
ist das Eingriffsgegenglied 7d als eine an der Stirnseite 6 die Drehachse D der Falzrolle
1 umgebende Verzahnung, beispielhaft eine Hirth-Verzahnung, gebildet. Die Verzahnung
7d weist geneigt axial ansteigende Zähne auf, so dass sich das als korrespondierende
Verzahnung gebildete Eingriffsglied des entsprechend modifizierten Antriebsrotors
16 bei Annäherung an der Verzahnung 7d zentrieren kann. Die Verzahnung 7d weist eine
feine Zahnteilung auf. Vorzugsweise weist sie um die Drehachse der Falzrolle 1 gleichmäßig
verteilt wenigstens 20 Zähne auf. Die Gegenverzahnung des modifizierten Antriebsrotors
16 ist vorzugsweise mittels einer Federeinrichtung axial federnd am Antriebsrotor
16 abgestützt. Bei entsprechend feiner Zahnteilung kann grundsätzlich aber auch auf
eine federnde Abstützung selbst dann verzichtet werden, wenn der Antriebseingriff
wie an den beiden Ausführungsbeispielen der Reinigungsvorrichtung erläutert über einen
Gleitdruckkontakt hergestellt wird.
Bezugszeichen:
[0062]
- 1
- Falzrolle
- 2
- Falzrolle
- 3
- Werkzeugkopf
- 4
- Dockingport
- 5
- Lauffläche
- 6
- Stirnfläche, Stirnseite
- 6a
- Anschlag, Steg
- 6b
- Deckel
- 6c
- Aufsatz
- 7
- Eingriffsgegenglied, Vertiefung
- 7a
- Eingriffsgegenglied, Vertiefung
- 7b
- Eingriffsgegenglied, Vertiefung
- 7c
- Eingriffsgegenglied, Vertiefung
- 7d
- Eingriffsgegenglied, Vertiefung
- 8
- Lauffläche
- 9
- Roboterarm
- 10
- Gestell
- 11
- Reinigungswerkzeug, Schaber
- 12
- Reinigungswerkzeug, Schaber
- 13
- Zu- und Abstelleinrichtung
- 14
- Schlitten
- 15
- Motor
- 16
- Antriebsrotor
- 17
- Eingriffsglied, Suchstift
- 18
- Führung
- 19
- Feder
- 20
- Halteelement
- 21
- Befestigungsmittel
- 22
- Durchgang
- 23
- Reinigungswerkzeug, Schaber
- 24
- Reinigungswerkzeug, Schaber
- 25
- Träger
- a
- Blech
- b
- Blech
- c
- Randflansch
- d
- Kleber
- e
- Kleber
- D
- Drehachse der Fügerolle
- R
- Drehachse des Antriebsrotors
- T
- Drehrichtung
- V
- Drehachse
- Z
- Hochachse
- α
- Anstellwinkel
1. Verfahren zum Reinigen einer Bearbeitungsrolle eines Bearbeitungswerkzeugs, bei dem
a) die Bearbeitungsrolle (1, 2) mit einem in Bezug auf das Bearbeitungswerkzeug (1-4)
externen Antriebsrotor (16) in einem Antriebseingriff gekoppelt wird,
b) der Antriebsrotor (16) im Antriebseingriff die Bearbeitungsrolle (1, 2) drehantreibt,
c) und die Bearbeitungsrolle (1, 2) während des Drehantriebs mittels eines Reinigungswerkzeugs
(11, 12) gereinigt wird,
d) dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebseingriff formschlüssig ist.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Bearbeitungsrolle (1, 2) in
dem Antriebseingriff drehsteif mit dem Antriebsrotor (16) gekoppelt ist, so dass der
Antriebsrotor (16) und die Bearbeitungsrolle (1, 2) die Drehbewegung wie ein einziger
Körper ausführen.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Antriebseingriff an
einer Stirnseite (6) der Bearbeitungsrolle (1, 2) hergestellt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
(i) wenigstens eines aus Antriebsrotor (16) und Bearbeitungsrolle (1, 2) ein Eingriffsglied
(17) aufweist,
(ii) der Antriebsrotor (16) und die Bearbeitungsrolle (1, 2) in einen Druckkontakt
gebracht werden, in dem das Eingriffsglied (17) gegen das andere aus Antriebsrotor
(16) und Bearbeitungsrolle (1, 2) drückt,
(iii) der Antriebsrotor (16) drehangetrieben wird
(iv) und das Eingriffsglied (17) bei einer Drehbewegung, die der Antriebsrotor (16)
relativ zu der Bearbeitungsrolle (1, 2) ausführt, aus dem Druckkontakt in den Antriebseingriff
bewegt wird.
5. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem das Eingriffsglied (17) gegen
eine elastische Rückstellkraft nachgiebig ist, vorzugsweise mittels wenigstens einer
Feder (19) nachgiebig gelagert ist, und im Druckkontakt mit der Rückstellkraft gegen
das andere aus Antriebsrotor (16) und Bearbeitungsrolle (1, 2) drückt und aufgrund
der Rückstellkraft aus dem Druckkontakt in den Antriebseingriff schnappt.
6. Verfahren nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bearbeitungsrolle
(1, 2) während des Druckkontakts gebremst wird, vorzugsweise mittels des Reinigungswerkzeugs
(11, 12), um zu gewährleisten, dass sich der Antriebsrotor (16) im Druckkontakt relativ
zu der Bearbeitungsrolle (1, 2) dreht, bis das Eingriffsglied (17) in den Antriebseingriff
schnappt.
7. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche und wenigstens einem der folgenden
Merkmale:
- der Antriebsrotor (16) und die Bearbeitungsrolle (1, 2) werden relativ zueinander
axial in den Druckkontakt bewegt;
- der Antriebsrotor (16) und die Bearbeitungsrolle (1, 2) drehen im Antriebseingriff
um parallel beabstandete Achsen oder vorzugsweise um die gleiche Achse (D, R);
- der Antriebsrotor (16) und die Bearbeitungsrolle (1, 2) werden mit jeweils einer
Stirnseite (6, 16') einander zugewandt in Kontakt gebracht.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bearbeitungs rolle
(1, 2) mittels eines der folgenden Reinigungswerkzeuge oder Reinigungsverfahren gereinigt
wird:
- mittels eines Reinigungswerkzeugs (11, 12), das an die im Antriebseingriffbefindliche
Bearbeitungsrolle (1, 2) angestellt ist und eine Verunreinigung von der Bearbeitungsrolle
(1, 2) mechanisch abträgt, vorzugsweise abschabt,
- mittels wenigstens eines Schabers (11, 12),
- mittels wenigstens einer rotierenden Reinigungsbürste,
- mittels eines CO2-Pellet-Reinigungsverfahrens,
- mittels eines CO2-Schnee-Reinigungsverfahrens,
- oder mittels einer Kombination von mehreren unterschiedlichen Reinigungswerkzeugen
oder Reinigungsverfahren der genannten Art.
9. Vorrichtung zum Reinigen einer Bearbeitungsrolle eines Bearbeitungswerkzeugs, die
Vorrichtung umfassend:
a) ein Reinigungswerkzeug (11, 12) zum Reinigen der Bearbeitungsrolle (1, 2)
b) und einen drehangetriebenen, in Bezug auf das Bearbeitungswerkzeug (1-4) externen
Antriebsrotor (16), der mit der Bearbeitungsrolle (1, 2) in einem Antriebseingriff
koppelbar ist, um die Bearbeitungsrolle (1, 2) während des Reinigens drehend anzutreiben,
d) dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsrotor (16) ein Eingriffsglied (17) aufweist, mittels dem der Antriebseingriff
als Formschluss herstellbar ist.
10. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch und wenigstens einem der folgenden Merkmale:
- das Eingriffsglied (17) ragt von dem Antriebsrotor (16) axial ab oder wird von einer
axialen Vertiefung an einer Stirnfläche des Antriebsrotors gebildet;
- das Eingriffsglied (17) ragt an einer Stirnseite (16') des Antriebsrotors (16) axial
vor oder ist als axiale Vertiefung an der Stirnseite geformt.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
(i) die Bearbeitungsrolle (1, 2) ein Eingriffsgegenglied (7; 7a; 7b; 7c; 7d) für den
Formschluss mit dem Eingriffsglied (17) aufweist,
(ii) das Eingriffsglied (17) quer zur Drehrichtung (T) des Antriebsrotors (16) oder
das Eingriffsgegenglied quer zur Drehrichtung der Bearbeitungsrolle gegen eine elastische
Rückstellkraft nachgiebig ist oder sind, vorzugsweise axial nachgiebig,
(iii) das Eingriffsglied (17) mit der Bearbeitungsrolle (1, 2) oder das Eingriffsgegenglied
(7; 7a; 7b; 7c; 7d) mit dem Antriebsrotor (16) gegen die Rückstellkraft in einen Druckkontakt
bringbar ist oder sind,
(iv) und das Eingriffsglied (17) oder das Eingrifisgegenglied (7; 7a; 7b; 7c; 7d)
bei einer Drehung des Antriebsrotors (16) relativ zu der Bearbeitungsrolle (1, 2)
aufgrund der Rückstellkraft aus dem Druckkontakt in den Antriebseingriff schnappt.
12. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingriffsglied (17) an dem Antriebrotor (16) oder das Eingriffsgegenglied an
der Bearbeitungsrolle (1, 2) mittels einer die Rückstellkraft erzeugenden Federeinrichtung
(19), vorzugsweise mechanischen Federeinrichtung, abgestützt ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche und wenigstens einem der folgenden
Merkmale:
- das Eingriffsglied ist zentrisch auf der Drehachse des Antriebsrotors angeordnet;
- das Eingriffsglied (17) ist exzentrisch zu der Drehachse (R) des Antriebsrotors
(16) angeordnet;
- der Antriebsrotor (16) weist zur Herstellung des Antriebseingriffs wenigstens ein
weiteres Eingriffsglied (17) auf, und wenigstens eines der Eingriffsglieder (17) ist
in einem radialen Abstand von der Drehachse (R) des Antriebsrotors (16) angeordnet;
- das Eingriffsglied (17) ist so geformt und an dem Antriebsrotor (16) so angeordnet,
dass es an einer Stirnseite (6) der Bearbeitungsrolle (1, 2) in den Antriebseingriff
bringbar ist und im Antriebseingriff von einer Lauffläche (5) der Bearbeitungsrolle
(1, 2) beabstandet ist;
- das Eingriffsglied (17) ist in einer Ansicht auf eine Stirnseite (16') des Antriebsrotors
(16) gesehen innerhalb eines gedachten Kreises um die Drehachse (R) der Antriebsrotors
(16) angeordnet, und der Kreis ist kleiner als ein größter Umfang einer Lauffläche
(5, 8) der Bearbeitungsrolle (1, 2).
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stirnseite (6) der Bearbeitungsrolle (1, 2) ein Eingriffsgegenglied (7;
7a; 7b; 7c; 7d) für den formschlüssigen Antriebseingriff vorgesehen ist und das Eingriffsgegenglied
(7; 7a; 7b; 7c; 7d) von einer axialen Abragung oder von einer axialen Vertiefung gebildet
wird, die vorzugsweise um die Drehachse (D) der Bearbeitungsrolle (1, 2) in Umfangsrichtung
(T) um wenigstens 30% länger erstreckt ist als das Eingriffsglied (17).
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Gestell (10) umfasst, an dem der Antriebsrotor (16) drehbeweglich
und das Reinigungswerkzeug (11, 12; 11, 12, 23, 24) zwischen einer Ruheposition und
einer Reinigungsposition hin und her beweglich angeordnet sind, und die Vorrichtung
stationär angeordnet ist oder eine Andockeinrichtung (10a) für ein automatisches An-
und Abdocken an einen und von einem Roboterarm aufweist, wobei die Andockeinrichtung
(10a) vorzugsweise auch eine Schnittstelle für die Versorgung der Vorrichtung mit
Energie oder einem Fluid oder Steuerungssignalen aufweist.
16. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gestell (10) wenigstens ein weiteres Reinigungswerkzeug (11, 12; 11, 12, 23,
24) angeordnet und wenigstens eines der folgenden Merkmale erfüllt ist:
- die Reinigungswerkzeuge (11, 12; 11, 12, 23, 24) sind wahlweise im Wechsel in die
gleiche oder in unterschiedliche Reinigungsposition(en) beweglich angeordnet;
- die Reinigungswerkzeuge (11, 12; 11, 12, 23, 24) sind in jeweils eine eigene Reinigungsposition
beweglich, um gleichzeitig unterschiedliche Bearbeitungsrollen (1, 2) reinigen zu
können.
1. A method for cleaning a processing roller of a processing tool, wherein:
a) the processing roller (1, 2) is coupled, in a drive engagement, to a drive rotor
(16) which is external in relation to the processing tool (1-4);
b) the drive rotor (16) rotationally drives the processing roller (1, 2) in the drive
engagement;
c) and the processing roller (1, 2) is cleaned by means of a cleaning tool (11, 12)
while it is being rotationally driven,
d) characterised in that the drive engagement is a positive fit.
2. The method according to the preceding claim, wherein the processing roller (1, 2)
is non-rotationally coupled to the drive rotor (16) in the drive engagement, such
that the drive rotor (16) and the processing roller (1, 2) perform the rotational
movement as a single body.
3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the drive engagement
is established on a facing side (6) of the processing roller (1, 2).
4. The method according to any one of the preceding claims, wherein:
(i) at least one of the drive rotor (16) and the processing roller (1, 2) comprises
an engaging member (17);
(ii) the drive rotor (16) and the processing roller (1, 2) are moved into a pressing
contact in which the engaging member (17) presses against the other of the drive rotor
(16) and the processing roller (1, 2);
(iii) the drive rotor (16) is rotationally driven;
(iv) and the engaging member (17) is moved out of the pressing contact into the drive
engagement during a rotational movement which the drive rotor (16) performs relative
to the processing roller (1, 2).
5. The method according to the preceding claim, wherein the engaging member (17) is resilient
against an elastic restoring force, preferably resiliently mounted by means of at
least one spring (19), and presses against the other of the drive rotor (16) and the
processing roller (1, 2) in the pressing contact with the restoring force and snaps
out of the pressing contact into the drive engagement due to the restoring force.
6. The method according to any one of the preceding two claims, wherein the processing
roller (1, 2) is decelerated during the pressing contact, preferably by means of the
cleaning tool (11, 12), in order to ensure that the drive rotor (16) is rotated relative
to the processing roller (1, 2) in the pressing contact until the engaging member
(17) snaps into the drive engagement.
7. The method according to any one of the preceding three claims and at least one of
the following features:
- the drive rotor (16) and the processing roller (1, 2) are moved axially relative
to each other into the pressing contact;
- the drive rotor (16) and the processing roller (1, 2) in the drive engagement rotate
about axes which are spaced apart in parallel or preferably rotate about the same
axis (D, R);
- the drive rotor (16) and the processing roller (1, 2) are moved into contact facing
each other via one facing side (6, 16') each.
8. The method according to any one of the preceding claims, wherein the processing roller
(1, 2) is cleaned by means of one of the following cleaning tools or cleaning methods:
- a cleaning tool (11, 12) which is applied to the processing roller (1, 2) while
it is in the drive engagement and which mechanically ablates, preferably scraps off,
an impurity from the processing roller (1, 2);
- at least one scraper (11, 12);
- at least one rotating cleaning brush;
- a CO2 pellet cleaning method;
- a CO2 snow cleaning method;
- or a combination of a number of different cleaning tools or cleaning methods of
the type cited.
9. A device for cleaning a processing roller of a processing tool, said device comprising:
a) a cleaning tool (11, 12) for cleaning the processing roller (1, 2);
b) and a rotationally driven drive rotor (16) which is external in relation to the
processing tool (1-4) and can be coupled, in a drive engagement, to the processing
roller (1, 2) in order to rotationally drive the processing roller (1, 2) while it
is being cleaned,
c) characterised in that the drive rotor (16) comprises an engaging member (17) by means of which the drive
engagement can be established as a positive fit.
10. The device according to the preceding claim and at least one of the following features:
- the engaging member (17) projects axially from the drive rotor (16) or is formed
by an axial recess on a facing surface of the drive rotor;
- the engaging member (17) protrudes axially on a facing side (16') of the drive rotor
(16) or is formed as an axial recess on the facing side.
11. The device according to any one of the preceding claims,
characterised in that:
(i) the processing roller (1, 2) comprises a complementary engaging member (7; 7a;
7b; 7c; 7d) for the positive fit with the engaging member (17);
(ii) the engaging member (17) is resilient, preferably axially resilient, against
an elastic restoring force transverse to the rotational direction (T) of the drive
rotor (16), or the complementary engaging member is resilient, preferably axially
resilient, against an elastic restoring force transverse to the rotational direction
of the processing roller;
(iii) the engaging member (17) can be moved, against the restoring force, into a pressing
contact with the processing roller (1, 2), or the complementary engaging member (7;
7a; 7b; 7c; 7d) can be moved, against the restoring force, into a pressing contact
with the drive rotor (16);
(iv) and the engaging member (17) or the complementary engaging member (7; 7a; 7b;
7c; 7d) snaps out of the pressing contact into the drive engagement due to the restoring
force when the drive rotor (16) is rotated relative to the processing roller (1, 2).
12. The device according to the preceding claim, characterised in that the engaging member (17) is supported on the drive rotor (16) by means of a spring
means (19), preferably a mechanical spring means, which generates the restoring force,
or the complementary engaging member is supported on the processing roller (1, 2)
by means of a spring means (19), preferably a mechanical spring means, which generates
the restoring force.
13. The device according to any one of the preceding claims and at least one of the following
features:
- the engaging member is centrically arranged on the rotational axis of the drive
rotor;
- the engaging member (17) is arranged eccentrically with respect to the rotational
axis (R) of the drive rotor (16);
- the drive rotor (16) comprises at least one additional engaging member (17) for
establishing the drive engagement, and at least one of the engaging members (17) is
arranged at a radial distance from the rotational axis (R) of the drive rotor (16);
- the engaging member (17) is formed and arranged on the drive rotor (16) such that
it can be moved into the drive engagement on a facing side (6) of the processing roller
(1, 2) and is spaced apart from a running surface (5) of the processing roller (1,
2) in the drive engagement;
- the engaging member (17) is arranged within an imaginary circle around the rotational
axis (R) of the drive rotor (16) as seen in a view onto a facing side (16') of the
drive rotor (16), and the circle is smaller than a maximum circumference of a running
surface (5, 8) of the processing roller (1, 2).
14. The device according to any one of the preceding claims, characterised in that a complementary engaging member (7; 7a; 7b; 7c; 7d) for the positive-fit drive engagement
is provided on a facing side (6) of the processing roller (1, 2) and formed by an
axial projection or recess which preferably extends at least 30% further in length
than the engaging member (17) in a circumferential direction (T) about the rotational
axis (D) of the processing roller (1, 2).
15. The device according to any one of the preceding claims, characterised in that the device comprises a frame (10) on which the drive rotor (16) is arranged such
that it can be rotationally moved and on which the cleaning tool (11, 12; 11, 12,
23, 24) is arranged such that it can be moved back and forth between a resting position
and a cleaning position, and in that the device is arranged stationary or comprises a docking means (10a) for automatically
docking with and undocking from a robot ann, wherein the docking means (10a) preferably
also comprises an interface for supplying the device with energy or a fluid or control
signals.
16. The device according to the preceding claim,
characterised in that at least one additional cleaning tool (11, 12; 11, 12, 23, 24) is arranged on the
frame (10) and at least one of the following features is fulfilled:
- the cleaning tools (11, 12; 11, 12, 23, 24) are optionally arranged such that they
can alternately be moved into the same cleaning position or into different cleaning
positions;
- the cleaning tools (11, 12; 11, 12, 23, 24) can each be moved into a cleaning position
of their own, in order to be able to clean different processing roller (1, 2) simultaneously.
1. Procédé pour nettoyer un galet d'usinage d'un outil d'usinage, comportant les étapes
consistant à :
a) coupler le galet d'usinage (1, 2) en prise d'entraînement avec un rotor d'entraînement
(16) externe par rapport à l'outil d'usinage (1 à 4),
b) entraîner en rotation le galet d'usinage (1, 2) en prise d'entraînement avec le
rotor d'entraînement (16),
c) et nettoyer le galet d'usinage (1, 2) pendant l'entraînement en rotation au moyen
d'un outil de nettoyage (11, 12),
caractérisé en ce que la prise d'entraînement s'effectue par complémentarité de formes.
2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le galet d'usinage (1, 2) est
couplé au rotor d'entraînement (16) en prise d'entraînement de manière rigide en torsion,
de telle sorte que le rotor d'entraînement (16) et le galet d'usinage (1, 2) réalisent
le mouvement de rotation comme un corps monobloc.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la prise
d'entraînement est créée sur une face avant (6) du galet d'usinage (1, 2).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel
(i) au moins un élément parmi le rotor d'entraînement (16) et le galet d'usinage (1,
2) comporte un élément de prise (17),
(ii) le rotor d'entraînement (16) et le galet d'usinage (1, 2) sont mis en contact
par pression, l'élément de prise (17) exerçant une pression contre l'autre élément
parmi le rotor d'entraînement (16) et le galet d'usinage (1, 2),
(iii) le rotor d'entraînement (16) est entraîné en rotation,
(iv) et pendant un mouvement de rotation réalisé par le rotor d'entraînement (16)
par rapport au galet d'usinage (1, 2), l'élément de prise (17) est amené en prise
d'entraînement à partir du contact par pression.
5. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'élément de prise (17) est
souple sous l'action d'une force de rappel élastique, est de préférence monté de manière
souple au moyen d'au moins un ressort (19), et exerce un contact par pression par
la force de rappel contre l'autre élément parmi le rotor d'entraînement (16) et le
galet d'usinage (1, 2), et fait ressort dans la prise d'entraînement à partir du contact
par pression en raison de la force de rappel.
6. Procédé selon l'une quelconque des deux revendications précédentes, dans lequel le
galet d'usinage (1, 2) est freiné pendant le contact par pression, de préférence au
moyen de l'outil de nettoyage (11, 12) afin de s'assurer que le rotor d'entraînement
(16) en contact par pression tourne par rapport au galet d'usinage (1, 2), jusqu'à
ce que l'élément de prise (17) fasse ressort dans la prise d'entraînement.
7. Procédé selon l'une quelconque des trois revendications précédentes et présentant
au moins une des caractéristiques suivantes :
- le rotor d'entraînement (16) et le galet d'usinage (1, 2) se déplacent axialement
l'un par rapport à l'autre lors du contact par pression,
- le rotor d'entraînement (16) et le galet d'usinage (1, 2) tournent en prise d'entraînement
autour d'axes parallèlement espacés ou de préférence autour du même axe (D, R),
- le rotor d'entraînement (16) et le galet d'usinage (1, 2) sont mis en contact l'un
avec l'autre par l'intermédiaire de chaque face avant (6, 16').
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le galet
d'usinage (1, 2) est nettoyé au moyen de l'un des outils de nettoyage ou procédés
de nettoyage suivants :
- au moyen d'un outil de nettoyage (11, 12) qui est appliqué sur le galet d'usinage
(1, 2) se trouvant en prise d'entraînement et retire mécaniquement, de préférence
racle, des impuretés du galet d'usinage (1, 2),
- au moyen d'au moins un racloir (11, 12),
- au moyen d'au moins une brosse de nettoyage rotative,
- au moyen d'au moins un procédé de nettoyage à pastilles de CO2,
- au moyen d'un procédé de nettoyage à la neige de CO2,
- ou au moyen d'une combinaison de plusieurs différents outils de nettoyage ou procédés
de nettoyage du type indiqué.
9. Dispositif pour nettoyer un galet d'usinage d'un outil d'usinage, le dispositif comportant
:
a) un outil de nettoyage (11, 12) pour nettoyer le galet d'usinage (1, 2)
b) et un rotor d'entraînement (16) externe par rapport à l'outil d'usinage (1 à 4),
entraîné en rotation, lequel rotor d'entraînement peut être couplé en prise d'entraînement
avec le galet d'entraînement (1, 2) afin d'entraîner le galet d'usinage (1, 2) en
rotation pendant le nettoyage,
caractérisé en ce que le rotor d'entraînement (16) comporte un élément de prise (17) au moyen duquel la
prise d'entraînement peut être créée par complémentarité de formes.
10. Dispositif selon la revendication précédente et présentant au moins une des caractéristiques
suivantes :
- l'élément de prise (17) fait axialement saillie à partir du rotor d'entraînement
(16) ou est formé par un évidement axial sur une face avant du rotor d'entraînement,
- l'élément de prise (17) fait axialement saillie sur une face avant (16') du rotor
d'entraînement (16) ou est formé sur la face avant sous la forme d'un évidement axial.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que :
(i) le galet d'usinage (1, 2) comporte un élément de prise complémentaire (7 ; 7a
; 7b ; 7c ; 7d) pour la complémentarité de formes avec l'élément de prise (17),
(ii) l'élément de prise (17) est souple transversalement, de préférence axialement,
par rapport au sens de rotation (T) du rotor d'entraînement (16) ou l'élément de prise
complémentaire est souple transversalement, de préférence axialement, par rapport
au sens de rotation du galet d'usinage sous l'action d'une force de rappel élastique,
(iii) l'élément de prise (17) peut être mis en contact par pression avec le galet
d'usinage (1, 2) ou l'élément de prise complémentaire (7 ; 7a ; 7b ; 7c ; 7d) peut
être mis en contact par pression avec le rotor d'entraînement (16) sous l'action de
la force de rappel,
(iv) et l'élément de prise (17) ou l'élément de prise complémentaire (7 ; 7a ; 7b
; 7c ; 7d) fait ressort dans la prise d'entraînement à partir du contact par pression
lors d'une rotation du rotor d'entraînement (16) par rapport au galet d'usinage (1,
2) en raison de la force de rappel.
12. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément de prise (17) est supporté par le rotor d'entraînement (16) ou l'élément
de prise complémentaire sur le galet d'usinage (1, 2) au moyen d'un dispositif à ressort
(19), de préférence un dispositif à ressort mécanique, générant la force de rappel.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes et présentant au
moins une des caractéristiques suivantes :
- l'élément de prise est agencé de manière centrée sur l'axe de rotation du rotor
d'entraînement,
- l'élément de prise (17) est agencé de manière excentrée par rapport à l'axe de rotation
(R) du rotor d'entraînement (16),
- le rotor d'entraînement (16) comporte au moins un élément de prise supplémentaire
(17) pour créer la prise d'entraînement, et au moins un des éléments de prise (17)
est agencé à une certaine distance radiale de l'axe de rotation (R) du rotor d'entraînement
(16),
- l'élément de prise (17) est formé et agencé sur le rotor d'entraînement (16) de
telle sorte qu'il peut être mis en prise d'entraînement sur une face avant (6) du
galet d'usinage (1, 2), et est écarté de la surface de roulement (5) du galet d'usinage
(1, 2) pendant la prise d'entraînement,
- l'élément de prise (17), lorsqu'il est vu dans une vue d'une face avant (16') du
rotor d'entraînement (16), est agencé à l'intérieur d'un cercle fictif autour de l'axe
de rotation (R) du rotor d'entraînement (16), et le cercle est plus petit que la plus
grande circonférence d'une face de roulement (5, 8) du galet d'usinage (1, 2).
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur une face avant (6) du galet d'usinage (1, 2) est prévu un élément de prise complémentaire
(7 ; 7a ; 7b ; 7c ; 7d) pour la prise d'entraînement par complémentarité de formes,
et l'élément de prise complémentaire (7 ; 7a ; 7b ; 7c ; 7d) est formé par une saillie
axiale ou par un évidement axial qui s'étend de préférence autour de l'axe de rotation
(D) du galet d'usinage (1, 2) dans la direction circonférentielle (T), au moins 30
% plus long que l'élément de prise (17).
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif inclut un bâti (10), sur lequel le rotor d'entraînement (16) est mobile
en rotation et l'outil de nettoyage (11, 12 ; 11, 12, 23, 24) est agencé de manière
mobile en va-et-vient entre une position de repos et une position de nettoyage, et
le dispositif est agencé de manière fixe ou comporte des moyens de montage (10a) pour
un montage automatique sur un bras de robot et un retrait automatique de celui-ci,
dans lequel le dispositif d'installation (10a) comporte de préférence également une
interface pour l'alimentation du dispositif en énergie ou en un fluide ou en signaux
de commande.
16. Dispositif selon la revendication précédente,
caractérisé en ce que sur le bâti (10) est agencé au moins un outil de nettoyage supplémentaire (11, 12
; 11, 12, 23, 24) et au moins une des caractéristiques suivantes est satisfaite :
- les outils de nettoyage (11, 12 ; 11, 12, 23, 24) sont sélectivement agencés de
manière mobile tour à tour dans la même position de nettoyage ou dans différentes
positions de nettoyage,
- les outils de nettoyage (11, 12 ; 11, 12, 23, 24) sont mobiles dans chaque position
de nettoyage spécifique afin de pouvoir nettoyer simultanément différents galets d'usinage
(1, 2).