[0001] Gegenstand der Erfindung ist ein Stanzwerkzeug zum Stanzen von Werkstücken aus Pappe oder Wellpappe gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Verpackungen werden heute oft aus Pappe hergestellt, welche einseitig mit einer Bedruckung versehen sein kann. Als Verpackungsmaterial wird Pappe, Wellpappe oder Kunststoff verwendet, welches auch aus kostengünstigem Rohstoff wie Altpapier hergestellt ist. Die Festigkeit von solchem Ausgangsmaterial ist durch die Wiederaufbereitung von altem Papier wegen der damit verbundenen Verkürzung der Fasern eher unterdurchschnittlich. Dies führt dazu, dass beim Stanzen der Zuschnitte unsaubere, faserige Schnittkanten entstehen können. Dies verschlechtert die Ästhetik der fertig gestellten, d.h. durch Falten und Leimen zu einem dreidimensionalen Körper geformten Verpackung.
[0003] Aus der DE 60 202 629 T2 ist eine Stanzform sowie ein Verfahren zum Stanzen mit dieser Stanzform bekannt, welche Beschädigungen der Oberfläche des Verpackungsmaterials, welche durch die an bestimmten Punkten positionierten Auswerfergummis, insbesondere beim Stanzen von druckempfindlichem Verpackungsmaterial mit hoher Produktionsgeschwindigkeit verursacht, vermeiden soll. Gemäss dieser Schrift wird dazu vorgeschlagen, die Oberfläche der parallel zu den Stanzmessern, und beabstandet zu diesen, verlaufenden elastischen Materialstreifen derart zu gestalten, dass ein relatives Gleiten zwischen dem elastischen Material und dem Verpackungsmaterial während des Stanzvorgangs auftreten kann. Auch diese Stanzform bzw., das dort wiedergegebene Verfahren führt nicht zu den von der Anmelderin verlangten Resultaten bezüglich Qualität der Stanzung.
Die bekannte Stanzform erlaubt auch nicht die Verwendung von qualitativ schlechter Pappe.
[0004] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Stanzwerkzeuge zu beheben und ein Stanzwerkzeug zu schaffen, mit welchem, unabhängig von der Qualität des zu stanzenden Verpackungsmaterials, dauerhaft einwandfreie Stanzschnitte erzeugbar sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, auch saubere, von Einrissen freie Falzlinien zu erzeugen.
[0005] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Stanzwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.
[0006] Es gelingt, durch eine vollflächige Anordnung des elastischen Auswerfergummis über den gesamten, von der vom Werkstück überdeckten Bereich, oberflächliche Zugspannungen, welche zum Ausfransen der Schnitt- bzw. Stanzlinien führen, zu verhindern. Dadurch, dass die Schneidkanten der Stanzmesser in der Ebene der Oberfläche des Auswerfergummis liegen, gelangen die Stanzmesser und die Oberfläche des Auswerfergummis gleichzeitig in Eingriff mit der Oberfläche des zu stanzenden Werkstücks.
[0007] Die geringfügig versetzt unterhalb der Oberfläche des Auswerfergummis zu liegen kommenden und vom Auswerfergummi bedeckten Kanten, welche zum Anbringen von Prägelinien dienen, gewährleisten ebenfalls ein spannungsarmes Eindrücken der Prägelinien ohne Fasern ausziehende Kräfte entlang deren Kanten. Ein in der Ebene der Schneidkante liegendes, die Oberfläche des Auswerfergummis bedeckendes Vlies, ein Papier oder eine Folie begünstigen zusätzlich einen sauberen Stanzschnitt bzw. eine saubere Rillenbildung.
[0008] Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen
<tb>Fig. 1<sep>eine Aufsicht auf herkömmliches Stanzwerkzeug mit streifenförmigen Auswerfern aus profiliertem Gummi,
<tb>Fig. 2<sep>einen Vertikalschnitt durch ein herkömmliches Stanzwerkzeug mit streifenförmigen Auswerfern und
<tb>Fig. 3<sep>einen Vertikalschnitt durch ein erfindungsgemässes Stanzwerkzeug mit vollständig im Auswerfergummi eingebetteten Stanzmessern und Rillen bildenden Werkzeugen.
[0009] Mit Bezugszeichen 1 ist in der Fig. 1eine Trägerplatte eines Stanzwerkzeugs 3 bezeichnet. Dieses den Stand der Technik wiedergebende Stanzwerkzeug umfasst der Einfachheit halber nur vier geradlinig verlaufende, ein Rechteck bildende Stanz- oder Schneidmesser 5. Die Stanzmesser 5 sind in bekannter Weise in geeignet ausgebildeten Schlitzen in der Trägerplatte 1 eingelassen und werden von Letzterer festgehalten. Die Schneidmesser 5 überragen die Oberfläche 7 der Trägerplatte 1 um einen Betrag 1 (siehe Fig. 2). Zusätzlich zu den Stanzmessern 5 können, ebenfalls in der Trägerplatte 1 eingelassen, Rillen bildende Stäbe 9 vorgesehen sein. Deren Höhe ist kleiner als die Höhe der Stanzmesser 5.
Sie dienen denn auch nur dazu, in der Oberfläche des Verpackungsmaterials eine Rille zu bilden, welche das Falzen des Verpackungsmaterials zu einem dreidimensionalen Körper begünstigt. Es erfolgt also keine Durchdringung des Verpackungsmaterials, sondern nur eine örtliche Verpressung desselben. Seitlich der Stanzmesser 5 und der Rillen bildenden Stäbe 9 sind streifenförmige, mit der Oberfläche 7 der Trägerplatte 1 verbundene Auswerferstreifen 11 angeordnet. Die Streifen 11 liegen in einem Abstand a zu den Stanzmessern 5 bzw. Stäben 9. Die Höhe h der Streifen ist grösser als die Höhe l der Schneidkanten 13 der Stanzmesser 5. Mit andern Worten, sowohl die Schneidkanten 13 der Stanzmesser 5 als auch die Oberkanten der Stäbe 9 liegen zurückversetzt zu den stirnseitigen Flächen 15 der Streifen 11 (vergleiche Fig. 2, Stand der Technik).
Die Abstände a zwischen den Seitenflächen der Stanzmesser 5 und den Seitenflächen der Streifen 11 bewirken, wie dies auch aus den Figuren in der DE 60 202 629 T2 ersichtlich ist, dass im Bereich der Schneidkante 13 der Stanzmesser 5 das zu schneidende bzw. stanzende Verpackungsmaterial keine Abstützung findet. Dadurch kann beim Stanzen die Oberfläche des zu stanzenden Verpackungsmaterials seitlich wegfliessen und, wenn Letzteres nicht von höchster Qualität ist, was selten vorkommt, bilden sich sogenannte Engelshaare, d.h. die Fasern werden auseinandergezogen und folglich entsteht keine scharfe Schnittlinie, sondern eine mit Faserenden unscharfe Schnittlinie. Dies führt zu ästhetisch unbefriedigenden Verpackungen.
[0010] In der erfindungsgemässen Ausführung des Stanzwerkzeugs gemäss Fig. 3, bei der für die gleichen Elemente die Bezugszeichen der den Stand der Technik darstellenden Fig. 1, 2 übernommen werden, sind die Zwischenräume zwischen den Stanzmessern 5 und/oder den Rillen bildenden Stäben 9 vollständig mit einem flexiblen Material aus einer geeigneten PUR-Weichschaummischung ausgefüllt. Auch seitlich des zuäusserst liegenden Stanzmessers 5 setzt sich das flexible Material, nachfolgend kurz Auswerfergummi 17 genannt, nahe an den Rand der Trägerplatte 1 fort. Im Weiteren erstreckt sich der Auswerfergummi 17 über die gesamte Höhe 1 der Stanzmessser 5. Mit andern Worten, die Oberfläche 15 des Auswerfergummis 17 liegt in der Ebene, gegeben durch die Technik leicht plus-minus Toleranz, gebildet durch die Schneidkanten 13 der Stanzmesser 5.
Die Dicke h des Auswerfergummis 17 entspricht folglich der Länge 1 der Stanzmesser 5. Die etwas weniger hohen Rillen bildenden Stäbe 9 kommen daher unter die Oberfläche 15 des Auswerfergummis 17 zu liegen. Mit andern Worten, die Stirnflächen der Rillen bildenden Stäbe 9 liegen beabstandet zu Oberfläche 15 und sind folglich vom Auswerfergummimaterial überdeckt.
[0011] In der nicht näher dargestellten Ausgestaltung der Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, bei der die Oberfläche 15 des Auswerfergummis 17 in der Ebene der Schneidkanten 13 liegt, kommt folglich der Auswerfergummi 17 direkt in Kontakt mit dem zu stanzenden Werkstück. In der Darstellung der Erfindung gemäss Fig. 3 ist über dem Auswerfergummi 17 optional ein Vlies, ein Papier, eine Folie oder dergleichen eingebettet. Dessen Fläche liegt wiederum in der Ebene der Schneidkanten 13. Mit Bezugszeichen 19 sind Verankerungsbohrungen in der Trägerplatte 1 bezeichnet.
[0012] Grundlegend unterscheidet sich das erfindungsgemässe Stanzwerkzeug 1 von den herkömmlichen dadurch, dass keine Gummierungsüberhöhung gegenüber den Schneidlinien, d.h. den Schneidkanten 13 der Stanzmesser 15 vorliegt. Die Messerhöhe 1 entspricht folglich der Materialauswurfhöhe. Im Weiteren liegen die Auswerfergummis 17 an den Stanzmessern 5 bzw. Rillen bildenden Stäben 9 satt an und nicht in einem Abstand wie im Stand der Technik. Die vollflächige Verteilung des Auswerfergummis 17 über die Oberfläche der Trägerplatte 1 bewirkt, dass das zu stanzende Werkstück nicht nur streifenförmig, sondern auf dessen gesamten Materialfläche in Kontakt mit dem Auswerfergummi 17 steht. Die Rillen bildenden Stäbe 19 sind vollständig vom Auswerfergummimaterial 17 eingeschlossen und bilden somit zusammen mit dem Auswerfergummi 17 eine Einheit.
Alternativ über dem Auswerfergummi 17 aufgelegte flächenförmig ausgebildete Vliese, Papiere, Folien oder dergleichen erhöhen zusätzlich die Druchdringfestigkeit der Rillen bildenden Stäbe 9, die über den Schneidkanten 13 liegenden Bereiche des Auswerfergummis 17 bzw. der flächenförmigen Auflagen werden entweder schon beim Aufbringen des Auswerfergummis 17 oder dann beim ersten Stanzvorgang durchtrennt. Um eine Haftung des Auswerfergummis 17 an den Seitenflächen der Stanzmesser 15 zu verhindern, werden diese vor dem Einbringen des meist in flüssiger Form vorgelegten Auswerfergummis 17 mit einer Trennschicht, z.B. Wachs, Silikon oder Teflon, beschichtet. Der Auswerfergummi 17 kann also beim Stanzen entlang der Flanken der Stanzmesser 5 gleiten.
Ein Zwischenraum zwischen dem Auswerfergummi 17 und den Flanken der Stanzmesser 5 ergibt sich dabei nicht, so dass das zu stanzende Material stets vollflächig vom Auswerfergummi 17 abgestützt ist und nur gerade die Schneidkante 13 in das Werkstück eindringen kann. Dadurch wird eine absolut vollständige Fixierung des Materials zwischen dem Auswerfergummi 17 und einem entsprechend angeordneten Amboss (nicht dargestellt) sichergestellt. Auf diese Weise lässt sich auf solchen Stanzwerkzeugen 3 Pappe niedriger Qualität einwandfrei schneiden.
Im Weiteren sind die Stanzmesser 5 durch die satte Anlage am Auswerfergummi 17 von beiden Seiten gleichmässig gehalten und können dadurch auch bei hohem Druck nicht seitlich ausweichen. Die Schnitttoleranz wird dadurch wesentlich erhöht.