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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stanzen von Stanzgut, insbesondere
von Folienbahnen oder dergleichen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Derartige
Stanzvorrichtungen, die regelmäßig einen
Stanzstempel und eine dem Stanzstempel zugeordnete Stanzmatrize
aufweisen, sind allgemein bekannt. So sind beispielsweise Stanzvorrichtungen bekannt,
bei denen der Stanzstempel und die Stanzmatrize ortsfest angeordnet
sind und denen zur Stanzbearbeitung ein Werkstück, z. B. eine dünne Platte
oder dergleichen zugeführt
werden. Eine besondere Problematik stellt jedoch die Stanzbearbeitung
von Materialbahnen, insbesondere von flexiblen Materialbahnen dar,
die z. B. von einer Wickelrolle abgewickelt werden und dann einer
Stanzbearbeitung unterzogen werden müssen.
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Aus
der gattungsbildenden
DE
94 19 403 U1 ist bereits eine Vorrichtung zum Stanzen bzw.
Pressen bekannt, bei der eine flexible Materialbahn von einer Wickelrolle
abgewickelt wird und die eine Transportvorrichtung bzw. Vorschubvorrichtung
mittels Vorschubwalzen aufweist. Konkret ist hier jedoch nach der
Wickelrolle eine erste Walzenanordnung vorgesehen, die die Materialbahn
ausrichten soll. Im Anschluss an eine Vielzahl von weiteren Umlenkwalzen
ist dann vor der eigentlichen Press- bzw. Stanzvorrichtung ein Vorschubwalzenpaar
vorgesehen, mittels dem die abzuwickelnde Materialbahn in die Presse
eingeführt
wird. Soll in Verbindung mit einer derartigen Vorrichtung eine Weiterbearbeitung
der gestanzten Materialbahn nach dem Stanz- bzw. Pressvorgang erfolgen,
müssen
zwingend weitere Transportvorkehrungen und Transportmittel vorgesehen
werden. Dies ist baulich aufwändig.
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Weiter
ist aus der
DE 1 804
413 A1 eine Maschine zur Verarbeitung von Papier- oder
Folienbahnen bekannt, bei der gefordert wird, die Papier- oder Folienbahn
kontinuierlich und mit gleichbleibender Vorschubgeschwindigkeit
zu führen;
d. h. dass ein intermittierender Betrieb hier ausgeschlossen werden soll,
so dass ein anderes Funktionsprinzip als bei der gattungsbildenden
DE 94 19 403 U1 gegeben
ist.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Vorrichtung
zum Stanzen von Stanzgut, insbesondere von Folienbahnen oder dergleichen,
so weiter zu entwickeln, dass mit dieser auf einfache und funktionssichere
Weise ein Materialbahntransport ohne großen baulichen Aufwand ermöglicht wird.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß Anspruch
1 weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
eine von einer Wickelrolle abwickelbare flexible Materialbahn auf.
Ferner weist die Vorrichtung eine Stanzeinrichtung auf, die wenigstens
ein mittels einer Steuereinrichtung entsprechend vorgegebener Stanzpositionen
gesteuert verlagerbares Stanzaggregat aufweist. Zudem ist eine Vorschubwalzen
aufweisende Materialbahn-Transportvorrichtung vorgesehen, die mit
einer die Transport vorrichtung intermittierend betätigbaren
Steuereinrichtung gekoppelt ist dergestalt, dass die Steuereinrichtung
die Transportvorrichtung intermittierend betätigt dergestalt, dass pro Stanzvorgang
eine vorgegebene Materialbahnlänge
von der Wickelrolle abwickelbar ist, um der Stanzeinrichtung einen
einer Stanzbearbeitung zu unterziehenden Materialbahn-Stanzabschnitt
zuzuführen,
wobei die Transport- bzw. Abwickelvorrichtung so gesteuert ist,
dass der Stanzabschnitt für
eine vorgegebene Stanzzeitdauer im wesentlichen gespannt im Bereich
der Stanzeinrichtung gehalten ist und nach dem Stanzvorgang der
bearbeitete Stanzabschnitt aus dem Bereich der Stanzeinrichtung
abziehbar sowie der nächste
zu bearbeitende Stanzabschnitt der Stanzeinrichtung zuführbar ist.
Konkret wird dies erfindungsgemäß dadurch
erreicht, dass die Transportvorrichtung selbst, bei der es sich
vorzugsweise um eine Abwicklungsvorrichtung handelt, durch die der Stanzeinrichtung
nachgeschalteten Vorschubwalzen gebildet ist, die neben ihrer Transportfunktion
bzw. Abwickel- und
Vorschubfunktion zudem in einer vorteilhaften Doppelfunktion so
ausgelegt sind, dass diese im Stillstand die Materialbahn mit einer
vorgegebenen Haltekraft festhalten und damit sicherstellen, dass
die Materialbahn im Bereich der Stanzeinrichtung im Zusammenwirken
mit einem der Stanzeinrichtung vorgeschalteten Spannmittel gespannt gehalten
ist.
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Mit
der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung
wird eine sehr funktionssichere und einfach durchzuführende Stanzbearbeitung
in Verbindung mit flexiblen Materialbahnen zur Verfügung gestellt, da
hier jeweils nur eine solche Materialbahnlänge von der Wickelrolle abgewickelt
wird, wie dies für
das Einbringen des nächsten
zu bearbeitenden Stanzabschnittes in eine Stanzeinrichtung erforderlich
ist. Im in die Stanzeinrichtung eingebrachten bzw. zugeführten Zustand
wird wenigstens der zu bearbeitende Stanzabschnitt der abgewickelten
Materialbahn gespannt gehalten, so dass das Stanzen als solches
mit einer hohen Stanzqualität
durchgeführt
werden kann. Nachdem der eine oder mehrere Stanzungen umfassende
Stanzvorgang beendet ist, kann durch entsprechende Ansteuerung der
Transportvorrichtung sichergestellt werden, dass die Materialbahn
weiter abgezogen und vorzugsweise abgewickelt wird, wobei dann auf
einfache Weise durch bloßen
Weitertransport der Stanzabschnitt, der zuletzt bearbeitet worden
ist, aus dem Bereich der Stanzeinrichtung abtransportiert wird,
während
gleichzeitig der nächste
zu bearbeitende Stanzabschnitt der Materialbahn dann wiederum gespannt
im Bereich der Stanzeinrichtung angeordnet und gehalten ist.
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Mit
einer derartigen erfindungsgemäßen Vorrichtung
lassen sich somit zum einen Stanzarbeiten an „endlosen" Materialbahnen aus einem flexiblen Material
sehr gut und funktionssicher sowie einfach durchführen. Andererseits
kann eine derartige Vorrichtung aber auch sehr gut, wie dies nachträglich noch
weiter und detaillierter erläutert
werden wird, mit einer Schneidvorrichtung kombiniert werden, mittels der
dann die entsprechenden Materialbahnabschnitte nach dem Stanzvorgang
abgelängt
werden können.
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Ein
besonders einfacher und kompakter Aufbau eines Stanzaggregates sieht
einen in etwa U-förmigen
Haltebügel
mit zwei U-Schenkeln als Bügelschenkel
vor, an dessen einem Bügelschenkel
ein Stanzstempel und an dessen anderem Bügelschenkel eine dem Stanzstempel
entsprechend zugeordnete Stempelmatrize ausgebildet ist. Der wenigstens eine
U-Bügel
ist stets seitlich neben der Materialbahn angeordnet und im wesentlichen
quer zur Materialbahnlaufrichtung ausgerichtet, damit die Materialbahn
beim Stanzvorgang von den beiden Bügelschenkeln des Haltebügels von
der Seite her wenigstens bereichsweise umgriffen werden kann. Die Spannung
der Materialbahn, insbesondere im zu bearbeitenden Stanzabschnitt
ist dabei vorzugsweise so gewählt,
dass die Materialbahn wenigstens im Bereich der Stempelmatrize in
einer formschlüssigen Anlageverbindung
flächig
auf der Stempelmatrize aufliegt, um Stanzschnitte mit hervorragender
Bearbeitungsqualität
zu erzielen.
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Der
U-Bügel
ist bevorzugt mit einer Schlitteneinrichtung verbunden, entlang
derer der U-Bügel mittels
einer Steuereinrichtung gesteuert verfahren werden kann. Diese Schlitteneinrichtung
ist bevorzugt durch eine quer zur Materialbahnlaufrichtung verlaufende,
ortsfeste Führungsschiene
gebildet, entlang derer der U-Bügel
und damit das Stanzaggregat linear und quer zur Materialbahnlaufrichtung verfahren
werden kann. Für
den Fall, dass neben der Querverfahrung auch noch eine Längsverfahrung
in Materialbahnlaufrichtung vorgesehen sein soll, kann neben der
zuvor genannten ersten Führungsschiene auch
noch eine dazu senkrecht verlaufende zweite Führungsschienenanordnung vorgesehen
sein, entlang derer der U-Bügel
dann in Materialbahnlaufrichtung verfahren werden kann. Selbstverständlich sind auch
Stanzanordnungen möglich,
bei denen der U-Bügel
lediglich im Materialbahnlaufrichtung entlang einer Führungsschienenanordnung
verfahren werden kann. Dies hängt
von dem jeweiligen Aufbau der Vorrichtung und den durchzuführenden
Stanzarbeiten ab. Die jeweiligen Stanzaggregate bzw. U-Bügel stehen über wenigstens
ein Führungs-Gegenelement,
das entsprechend formangepasst an die Führungsschiene ausgebildet ist,
in Wirkverbindung. Für eine
möglichst
gute Gleitlagerung ist dabei z. B. das Führungs-Gegenelement entsprechend
formschlüssig
im Bereich der Führungsschiene
geführt.
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Eine
besonders bevorzugte und kompakte Ausführungsform sieht vor, dass
zu beiden Seiten der Materialbahn jeweils wenigstens ein, bevorzugt
lediglich ein Stanzaggregat angeordnet ist, deren Verstellweg jeweils
so bemessen ist, dass diese insbesondere in Richtung quer zur Materialbahnlaufrichtung
lediglich bis in einen mittleren Materialbahnbereich verfahren werden
können,
so dass mit dem einen Stanzaggregat die eine Hälfte des Stanzabschnittes der
Materialbahn und mit dem anderen Stanzaggregat entsprechend die
andere Hälfte
des Stanzabschnittes der Materialbahn stanzbearbeitet werden kann.
Ein derartiger Aufbau ist insgesamt relativ kompakt und kann mit
kleindimensionierten und damit einfach und preiswert herzustellenden
Stanzaggregaten aufgebaut sein. Zudem lassen sich insbesondere bei
der gleichzeitigen Bedienung beider Stanzaggregate sehr schnell
die gewünschten Stanzarbeiten
durchführen.
Selbstverständlich
ist in letztem Falle dafür
zu sorgen, dass die Stanzaggregate so angesteuert werden, dass diese
in einem mittleren Bereich, in dem sich die Verstellwege gegebenenfalls überschneiden,
nicht miteinander kollidieren. Insbesondere ist ein derartiger Aufbau
auch besonders für
sehr breite Materialbahnen geeignet, wie dies z. B. in der Photovoltaikindustrie
für dort
verwendete Folien verwendet werden, bei denen quer zur Materialbahnlaufrichtung
eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten Stanzlöchern auszubilden sind.
Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang auch, jedem
Stanzaggregat ein separates, von der Steuereinrichtung ansteuerbares
Antriebsaggregat, insbesondere einen Elektromotor, zuzuordnen, mittels
dem jeder U-Bügel
entlang der Schlitteneinrichtung separat gesteuert verfahren werden kann.
Gemäß einer
besonders bevorzugten und einfachen Ausführungsform ist das Antriebsaggregat ortsfest
an einer Führungsschiene
der Schlitteneinrichtung angeordnet und weist ein entlang der Führungsschiene
verlaufendes Übertragungs-
bzw. Antriebselement auf, z. B. eine Zahnriemen-Spindel-Anordnung, so dass das mit diesem
Antriebselement zusammenwirkende bügelseitige Führungs-Gegenelement
bei einer Betätigung
des Antriebsaggregates in die gewünschte Richtung zwangsverfahren
wird.
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Um
eine Verschmutzung der Führungsschienenanordnung
zu vermeiden, ist ein Aufbau bevorzugt, bei dem die Führungsschiene
eine nach oben offene Führungsnut
aufweist, in deren Querschnitt gesehen zu beiden Seiten der Führungsnut
jeweils eine Dichtlippe angeordnet ist, die nach außen von der
Führungsnut
weg, keil- bzw. dachförmig
aufeinander zulaufen und damit Führungsnut
nach außen hin
abdichten. Die vorzugsweise aus einem Elastomermaterial hergestellten
Dichtlippen nehmen dann die zwischen diesen hindurchgeführten bügelseitigen Führungs-Gegenelemente
zwischen sich auf und umschließen
diese im wesentlichen in einer dichten Anlageverbindung formschlüssig.
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Bevorzugt
ist eine Austauschbarkeit des Führungs-Gegenelementes
am zugeordneten Bügelschenkel
bzw. der Führungsschiene
an einer ortsfesten Werk zeugplatte vorgesehen, damit diese bei Reparatur-
und/oder Wartungsarbeiten einfach ausgetauscht bzw. abgebaut werden
können.
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Ebenso
ist es vorteilhaft, wenn der Stanzstempel und die Stanzmatrize Bestandteil
eines Sets von mehreren mit unterschiedlichen Geometrien ausgebildeten
Stanzstempel/Stanzmatrizen-Paaren sind, damit die erfindungsgemäße Stanzvorrichtung für eine Vielzahl
unterschiedlicher Stanzarbeiten einfachst umgerüstet werden kann.
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Für eine besonders
saubere Stanzbearbeitung ist vorgesehen, dass unterhalb eines Plattendurchbruchs
der Stanzmatrize eine Auffangeinrichtung angeordnet ist, die in
einer bevorzugten Ausgestaltung eine Stanzabfall-Rutsche und ein
Auffangbehältnis
aufweist.
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In
einer bevorzugten konkreten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der
Stanzstempel im montierten Zustand an einem oberen Bügelschenkel
angeordnet ist und in diesem Bereich eine mittels der Steuereinrichtung
betätigbare
und ansteuerbare Betätigungseinrichtung
zugeordnet ist.
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Besonders
bevorzugt ist der Einsatz einer Vorschubeinrichtung mit wenigstens
einer, vorzugsweise zwei zusammenwirkenden Vorschubwalzen, deren
Walzenachsen in etwa quer zur Materialbahnlaufrichtung verlaufen,
wobei zwischen der wenigstens einen Vorschubwalze und dem Walzengegenelement,
das vorzugsweise, wie bereits zuvor ausgeführt, ebenfalls wiederum eine
Vorschubwalze ist, ein Walzenklemmspalt, insbesondere ein Nullspalt
eingestellt bzw. ausgebildet ist, mittels dem sichergestellt ist,
dass im Stillstand die Haltekraft für die Spannung der Materialbahn
für die
Stanzarbeiten aufgebracht werden kann. Darüberhinaus ist der Walzenspalt
auch so auszulegen, dass bei einer Walzenbetätigung der in den Walzenklemmspalt
geführte
Materialbahnabschnitt in Materialbahnlaufrichtung sicher weiter
transportiert wird. Besonders bevorzugt weisen hierzu die Vorschubwalzen
an ihrer Außenumfangsfläche ein
elastisches Material, insbesondere Elastomermaterial auf, mittels
dem die zuvor genannten Anforderungen auf einfache Weise mit hoher
Funktionssicherheit erfüllt
werden können.
Die erfindungsgemäße Anordnung
der Transportvorrichtung nach der Stanzeinheit bewirkt somit hier
vorteilhaft, dass mittels vorzugsweise zweier Vorschubwalzen sowohl
ein Abwickeln, Spannen und Zuführen der
Materialbahn zur Stanzeinrichtung als auch ein Weitertransport der
bearbeiteten Materialbahn nach der Stanzbearbeitung erfolgt.
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Besonders
bevorzugt handelt es sich hierbei um mittels eines Antriebs, wie
beispielsweise eines Riementriebs angetriebene Vorschubwalzen, die
bevorzugt beide drehangetrieben sind, da hierbei im Stillstand über die
nicht angetriebene Betätigungseinrichtung
auf einfache Weise neben der Verklemmung im Walzenklemmspalt sichergestellt
werden kann, dass auch bei höheren
Zugkräften
entgegen der Materialbahnlaufrichtung auf die zwischen dem Vorschubwalzen
gehaltene Materialbahn eine zusätzliche
Haltekraft auf die Materialbahn einwirkt.
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Gemäß einer
weiteren besonders bevorzugten konkreten Ausgestaltung dieser Erfindungsvariante
ist vorgesehen, dass wenigstens eine der beiden Vorschubwalzen mittels
einer Verlagerungseinrichtung relativ zur anderen Vorschubwalze
verlagerbar ist, insbesondere zur Einnstellung des Walzenklemmspaltes,
wobei die wenigstens eine verlagerbare Vorschubwalze in ihrer eingestellten
Position mittels einer Fixiereinrichtung festgelegt werden kann.
Die Verlagerungseinrichtung ist auf besonders einfache Weise durch
einen Pneumatikzylinder gebildet, kann jedoch auch z. B. eine hydraulisch
betätigbare
Zylinder-Kolbeneinheit sein.
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Ein
besonders einfacher und funktionssicher beherrschbarer Antrieb sieht
vor, die Vorschubwalzen mittels eines Riementriebs, der mit der
Steuereinrichtung gekoppelt und von dieser ansteuerbar ist, anzutreiben.
Bevorzugt ist hierbei lediglich eine erste im montierten Zustand
der Vorrichtung vorzugsweise untere sowie vorzugsweise ortsfest
angeordnete Vorschubwalze mittels des Riementriebs drehangetrieben
und erstreckt sich ein Antriebsriemen des Riementriebs von dieser
ersten Vorschubwalze im wesentlichen geradlinig nach unten zu einer
Antriebseinrichtung des Riementriebs, wodurch ein relativ schmal
bauender und in Verbindung mit der vorgeschalteten Stanzeinrichtung
sehr kompakter und klein bauender Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung
erzielt werden kann. Wie dies bereits oben in Verbindung mit dem
Haltekrafterfordernis des Materialbahnabschnittes zwischen den z.
B. Vorschubwalzen ausführlich
erläutert
worden ist, kann ein derartiger Antrieb zu dem auch wesentlich zur
Halterung der Materialbahn im Stillstand der Vorschubeinrichtung
beitragen.
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Bevorzugt
sind beide Vorschubwalzen drehangetrieben, wobei eine erste der
Vorschubwalzen unmittelbar mittels des Riementriebs über einen Antriebsriemen
drehangetrieben ist, während
die dann zweite Vorschubwalze unter Zwischenschaltung wenigstens
einer Umlenkrolle mittels weiterer Umschlingungstriebe ebenfalls
drehangetrieben ist. Die Antriebsriemen sind hier ebenso wie die
Anzahl der Walzen und Rollen so anzuordnen, dass beide Vorschubwalzen
für einen
Vorschub der Materialbahn in Materialbahnlaufrichtung in Richtung
auf den Walzenklemmspalt zu drehen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
weist, wie bereits zuvor erläutert,
eine der Vorschubeinrichtung vorgeschaltete zusätzliche Spanneinrichtung auf,
mittels der der vorzugsweise von der Wickelrolle abgewickelte Materialbahnabschnitt
insbesondere im Zusammenwirken mit der Vorschubeinrichtung wenigstens
im Bereich der Stanzeinrichtung gespannt gehalten werden kann. Bevorzugt
wird eine derartige Spanneinrichtung durch einen sogenannten „Tänzer" gebildet, um den
herum die Materialbahn geführt
ist und der die Materialbahn von oben her beschwert und im Zusammenwirken
mit den Vorschubwalzen damit sicherstellt, dass die Materialbahn
wenigstens im Stanzabschnitt, d. h. im Bereich der Stanzeinrichtung
gespannt gehalten ist. Die Tänzereinrichtung selbst
kann dabei z. B. mittels einer hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren
Betätigungseinrichtung
in unterschiedliche Schwenkpositionen verlagert werden, insbesondere
zur Einstellung der Spannkraft.
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Weiter
bevorzugt ist in Materialbahnlaufrichtung gesehen sowohl vor als
auch nach der Stempelmatrize ein Führungsblech angeordnet, das
vorzugsweise eine Gleitoberfläche
aufweist, die z. B. durch eine einen niedrigen Reibungskoeffizienten
aufweisende Beschichtung, z. B. aus Teflon, gebildet sein kann.
Diese Führungsbleche
liegen bevorzugt in einer Ebene mit der Stempelmatrize, wodurch
eine sichere und ungehinderte Zuführung bzw. ein ungehinderter
Vorschub der Materialbahn sichergestellt werden kann.
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Die
Führungsbleche
sind zur Stempelmatrize hin endseitig vorzugsweise nach unten abgewinkelt,
wodurch sichergestellt werden kann, dass z. B. in Verbindung mit
toleranzbehafteten Montageungenauigkeiten auf jeden Fall der zu
be stanzende Materialbahnabschnitt in einer flächigen Anlageverbindung auf
der Stempelmatrize aufliegen kann.
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Gemäß einer
weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, ist
der vorzugsweise durch die Vorschubwalzen gebildeten Vorschubeinrichtung
eine Schneidvorrichtung nachgeschaltet, die mit einer Steuereinrichtung
gekoppelt ist und mittels der die bearbeitete Materialbahn gesteuert
auf eine vorgegebene Länge
ablängbar
ist. Die Schneidvorrichtung selbst ist bevorzugt eine Querschneidevorrichtung
mit einer mittels einer Betätigungseinrichtung,
wie z. B. einem Exzenterantrieb, betätigbaren Balkenmesser, das
im wesentlichen quer zur Materialbahnlaufrichtung verschwenkbar
und absenkbar ist und mit einem ortsfest sowie quer zur Materialbahnlaufrichtung
angeordneten Schneidbalken zusammenwirkt. Mittels einer derartigen,
der Vorschubeinrichtung nachgeschalteten Schneideinrichtung können die
Materialbahnen auf einfache Weise bereits integral innerhalb der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
auf die gewünschte
Länge abgelängt werden. Insgesamt
wird hierdurch eine besonders kompakte und funktionsintegrierte
Anordnung einer Stanz- und Schneidvorrichtung in einer einzigen,
kompakten Vorrichtung zur Verfügung
gestellt.
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Um
insbesondere in Verbindung mit Kunststoff-Materialbahnen, wie z.
B. Folien, sicherzustellen, dass diese nicht im Bereich der Vorschubeinrichtung
bzw. auch an den Führungsflächen nach
der Vorschubeinrichtung aufgrund deren elektrostatischer Ladung
festhaften und damit den Weitertransport der Materialbahn bzw. auch
den Schneidvorgang behindern, ist gemäß einer weiteren besonders bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, in einem schmalen Übergangsbereich
unmittelbar hinter der Vorschubeinrichtung und unmittelbar vor der
Schneidvorrichtung eine kombinierte Ionisierungs- und Blaslufteinrichtung
vorzusehen, mittels der die elektrostatische Ladung der Materialbahn neutralisiert
und die Materialbahn auf ein Gas- oder Luftpolster angehoben werden
kann, wodurch der nachfolgende Schneidvorgang auf be sonders funktionssichere
Weise mit hoher Schneidqualität
und ohne Ausschuss durchgeführt
werden kann.
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Bevorzugt
ist als Ionisierungseinrichtung sowohl oberhalb und unterhalb der
Materialbahn eine Ionisierungseinrichtung vorgesehen, zwischen denen
z. B. eine Blaslufteinrichtung vorgesehen ist. Die Blaslufteinrichtung
selbst ist bevorzugt durch eine Mehrzahl von Blasluftdüsen ausgebildet,
die ebenso wie eine erste Ionisierungseinrichtung im Bereich unterhalb
der Materialbahn in einer Führungsplatte, münden. Die
Führungsplatte
ist vorzugsweise mit einer Gleitoberfläche in der zuvor geschilderten
Art und Weise ausgebildet und kann weiterhin mit einem oberhalb
der Führungsplatte
angeordneten Führungsblech
zusammenwirken, welches sich zur Schneidvorrichtung hin kontinuierlich
verjüngt
und auf dem letzten Stück
des Weges zur Schneidvorrichtung hin einen Spaltbereich mit vorgegebenem gleichmäßigem Spaltabstand
ausbildet. Durch diesen Spaltbereich hindurch wird dann die Materialbahn
der Schneidvorrichtung zugeführt,
wobei oberhalb dieses Spaltbereichs eine Ionisierungseinrichtung
im Bereich des Führungsbleches
angeordnet sein kann, um unmittelbar vor dem Schneiden die elektrische
Neutralisierung auf der Materialbahnoberfläche, auf die das Querschneidemesser
einwirkt, vorzunehmen. Die erste Ionisiereinrichtung ist dagegen
bevorzugt weiter vorne, vor der Blaslufteinrichtung angeordnet und
wirkt elektrisch neutralisierend auf die Unterseite der Materialbahn,
um sicherzustellen, dass mit der nachfolgenden Blasluft dann auch das
Luftpolster ungehindert unterhalb der Materialbahn aufgebaut werden
kann.
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Der
Schneidvorgang selbst wird dabei stets ebenfalls nur im Stillstand
der Vorschubeinrichtung durchgeführt,
d. h. bei unbewegter Materialbahn. Je nach konkreter Situation kann
der Schneidvorgang dabei vor, nach oder aber auch während der
Stanzbearbeitung durchgeführt
werden, so lange nur sichergestellt ist, dass der Schneidvorgang
bei stillstehender Vorschubeinrichtung durchgeführt wird.
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Die
Zuführung
der Blasluft zur Blasluftdüse erfolgt
auch hier wiederum vorzugsweise von unten her, wodurch sich ein
insgesamt kompakter Aufbau der Vorrichtung realisieren lässt.
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Ein
weiterer besonders bevorzugter Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sieht vor, unmittelbar im Anschluss an die Schneidvorrichtung eine weitere
Transporteinrichtung vorzusehen, die beispielsweise durch in der
Art von Laufbändern
ausgebildete und um einen Werkzeugtisch umlaufende Transportbänder gebildet
ist, mittels denen die abgelängten
Materialbahnen abtransportiert werden können.
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Wie
dies bereits zuvor geschildert worden ist, bilden die Vorschubeinrichtung
und die Schneideinrichtung eine Baueinheit, die von oben her mit
einem Gehäusedeckel
abgekapselt werden kann und mit der Stanzeinrichtung verbunden einen
insgesamt kompakten Aufbau der erfindungsgemäßen Stanz- und Schneidvorrichtung
zur Verfügung
stellt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 einen
schematischen Längsquerschnitt
in Materialbahniaufrichtung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung,
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2 eine
schematische Detailansicht der Stanzeinrichtung in Materialbahnlaufrichtung
gesehen,
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3 eine
vergrößerte Darstellung
der Vorschubwalzen und Querschneidevorrichtung als Querschnitt in
Materialbahnlaufrichtung gesehen.
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum
Stanzen und Schneiden einer Kunststoff-Folienbahn 2 gezeigt,
die von einer hier nicht dargestellten Wickelrolle, auf der die
Folienbahn 2 aufgewickelt ist, abgewickelt wird. Die von
der hier nicht dargestellten Wickelrolle kommende Folienbahn läuft über eine
Tänzereinrichtung 3 nach
oben über
eine Umlenkrolle 4 über
ein erstes Führungsblech 5 und
eine Stanzeinrichtung 6 sowie ein zweites Führungsblech 7 zu
einer eine Vorschubeinrichtung ausbildenden Vorschubwalze 8 und 9,
und schließlich über eine
Ionisierungs- und Blaslufteinrichtung 10 zu einer Querschneidevorrichtung 11,
wo der stanzbearbeitete Folienabschnitt abgelängt wird.
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Der
Vorschub der Folienbahn erfolgt mittels der beiden Vorschubwalzen 8 und 9,
die wie dies aus der Zusammenschau der 1 und 3 erkennbar ist,
entlang ihres Außenumfangs
jeweils einen Elastomerschichtbereich 12 aufweisen und
die zwischen sich einen hier als Nullspalt ausgebildeten Walzenklemmspalt 13 ausbilden.
Die Vorschubwalzen 8, 9 sind Bestandteil einer
als Abwickelvorrichtung 14 ausgebildeten Transportvorrichtung,
zu der auch die später
noch näher
beschriebene Tänzereinrichtung 3 gehört.
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Die
beiden Vorschubwalzen 8, 9 sind mittels eines
Riementriebs 15 drehangetrieben, der für eine gesteuerte Betätigung mit
einer hier nicht dargestellten Steuereinrichtung gekoppelt ist.
Der Riementrieb 15 weist einen Antriebsriemen 16 (1)
auf, der die untere Vorschubwalze 9 antreibt und der mittels
einer im Bereich unterhalb der Vorschubwalzen 8, 9 angeordneten
Riemenantriebseinrichtung 17 angetrieben wird. Bestandteil
des Riementriebs ist ferner noch eine Spannrolle 18 für den Antriebsriemen.
Die untere Vorschubwalze 9 ist mittels eines Umschlingungstriebs 19,
der auch eine Umlenkrolle 20 umfasst, mit der oberen Vorschubwalze 8 trieblich
verbunden, was hier jedoch nicht im Detail dargestellt ist, so dass bei
einer Betätigung
des Riementriebs 15 beide Vorschubwalzen 8 und 9 mit
einer Drehrichtung auf den Walzenklemmspalt 13 zu drehangetrieben
werden.
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Wie
dies hier ebenfalls lediglich schematisch dargestellt ist, ist hier
beispielhaft die untere Vorschubwalze 9 ortsfest angeordnet,
d. h. nicht verlagerbar, während
die obere Vorschubwalze 8 mittels einer Verlagerungseinrichtung 21 so
relativ zur unteren Vorschubwalze 9 verlagerbar ist, dass
zwischen den beiden Vorschubwalzen 8 und 9 ein
innerhalb vorgebbarer Einstellbereiche beliebiger Walzenklemmspalt 13 eingestellt
werden kann. Lediglich beispielhaft ist hier eine abgehobene Position
der oberen Vorschubwalze 8' strichpunktiert
dargestellt.
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Wie
dies bereits zuvor angedeutet worden ist, bildet die Tänzereinrichtung 3 einen
weiteren Bestandteil der Abwickelvorrichtung 14, um die
Folienbahn 2 im Zusammenwirken mit den beiden Vorschubwalzen 8 und 9 wenigstens
im Bereich der Stanzeinrichtung gespannt zu halten. Die eine Spanneinrichtung
ausbildende Tänzereinrichtung 3 weist einen
schwenkbar im Bereich unterhalb der Stanzeinrichtung 6 angelenkten
Schwenkarm 22 auf, an dessen freiem Ende eine ein vorgegebenes
Gewicht aufweisende Umlenkrolle 23 drehbar gelagert ist. Ferner
weist diese Tänzereinrichtung
eine z. B. pneumatisch oder hydraulisch betätigbare Zylinder-Kolbeneinheit 24 als
Betätigungseinrichtung
auf, die einerseits gelenkig am Aufbau der Vorrichtung 1 und andererseits
gelenkig am Schwenkarm 22 angelenkt ist. Die ebenfalls
mittels einer Steuereinrichtung gekoppelte Zylinder-Kolbeneinheit 24 kann,
wie dies in der 1 schematisch dargestellt ist,
den Schwenkarm 22 des Tänzers
in unterschiedlichen Schwenkpositionen verlagern und dort auch fixieren,
wodurch die auf die Folienbahn 2 wirkende Spannkraft im
Bereich zwischen der Tänzereinrichtung 3 und
der beiden Vorschubwalzen 8 und 9, die die Folienbahn
zwischen sich im Walzenklemmspalt 13 verklemmen, auf einfache
Weise eingestellt werden kann. Die Klemmkraft der Vorschubwalzen,
insbesondere auch im Zusammenwirken mit einer Selbsthemmung des Riementriebs,
ist somit hier so vorgegeben, dass im Stillstand der Vorschubwalzen 8, 9 die
Folienbahn lagefixiert und positionsgenau mit vorgegebener Spannung
gehalten werden kann, wodurch ein optimierter Stanzvorgang mittels
der Stanzeinrichtung 6 durchgeführt werden kann, wie diese
nachfolgend noch näher
erläutert
wird.
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Die
Stanzeinrichtung 6 wird nunmehr in Verbindung mit der 1 und 2 näher erläutert. Wie dies
insbesondere der 2 zu entnehmen ist, weist die
Stanzeinrichtung 6 auf gegenüberliegenden Seiten der Folienbahn 2,
d. h. quer zur Folienbahnlaufrichtung 25 gesehen jeweils
ein entlang einer Schlitteneinrichtung 26 verfahrbares
Stanzaggregat 27 auf, die jeweils baugleich ausgebildet
sind. So ist jedes der beiden Stanzaggregate 27 durch einen
in etwa U-förmigen
Haltebügel 28 gebildet,
an dessen in der Bildebene der 1 und 2 unteren
Bügelschenkel 29 zwei
voneinander beabstandete und mit einer Führungsschiene 31 der
Schlitteneinrichtung 26 zusammenwirkende Führungs-Gegenelemente 32 mittelbar über eine
Halteplatte 33 mittels mehrerer Schraubverbindungen 30 lösbar verbunden
sind.
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Die
Führungsschiene 31 weist,
was in der 2 lediglich äußerst schematisch dargestellt
ist, Dichtlippen 34 auf, die die Führungsschiene 31 nach außen hin
abdichten und die Führungs-Gegenelemente 32 in
einer formschlüssigen
Anlageverbindung dicht umschließen.
Die Führungsschienen 31 selbst sind
auf einer ortsfesten Halteplatte 35 der Vorrichtung 1 angeordnet
und liegen einander in Folienbahnlaufrichtung 25 gesehen
auf gleicher Höhe fluchtend
gegenüber.
Jede der Führungsschienen 31 weist
einseitig jeweils einen Antriebsmotor 36 auf, der über entsprechende,
in der jeweiligen Führungsschiene 31 angeordnete
Antriebsmittel, die hier nicht im Detail dargestellt sind, mit den
Führungs-Gegenelementen 32 zusammenwirkt,
um diese entsprechend der hier beispielhaften Anordnung entlang
der Führungsschienen 31 quer
zur Folienbahnlaufrichtung 25 und damit entsprechend die
Stanzaggregate 27 zu verfahren. Die Antriebsmotoren 36 sind
mit einer hier nicht dargestellten Steuereinrichtung gekoppelt,
mittels der die Stanzaggregate 37 entsprechend vorgegebener
Steuerprogramme Stanzarbeiten an der Folienbahn 2 ausführen können.
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Wie
dies der 2 weiter entnommen werden kann,
befinden sich die beiden Stanzaggregate 27 mit Bezug zu
der Folienbahn 2 in der Bildebene der 2 in
ihren jeweiligen beiden unterschiedlichen Endstellungen. Sehr gut
ist hier ersichtlich, dass über
die gesamte Folienbahnbreite Stanzarbeiten mittels der beiden Stanzaggregate 27 schnell
und einfach, gegebenenfalls auch gleichzeitig durchgeführt werden
können.
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Der
Haltebügel
weist des weiteren einen oberen Bügelschenkel 37 auf,
an dessen Bügelschenkelende
ein Stanzstempel 38 angeordnet ist, der mit einer entsprechend
zugeordnet, endseitig am unteren Bügelschenkel 29 angeordneten
Stempelmatrize 39 zusammenwirkt, so dass die Stanzaggregate 27,
wie dies insbesondere der 2 zu entnehmen
ist, die Folienbahn für
den Stanzvorgang von der Seite her umgreifen.
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Der
Stanzstempel 38 wird von einer z. B. pneumatischen Betätigungseinrichtung 40 gesteuert betätigt, wozu
die Betätigungseinrichtung
mit einer hier nicht dargestellten Steuereinrichtung gekoppelt ist.
Wie dies der 1 weiter entnommen werden kann,
weist die Stanzmatrize 39 eine Matrizenplatte 59 auf,
in der ein an die jeweils zugeordnete Stempelform angepasster Plattendurchbruch 60 ausgebildet ist
unterhalb dem eine Auffangeinrichtung 61 für den Stanzabfall
angeordnet ist. Diese Auffangeinrichtung 61 weist hier
beispielhaft eine vom Plattendurchbruch 60 ausgehende Rutsche 62 auf,
deren durchbruchfernes Rutschenende schräg nach unten geführt ist
und oberhalb eines Auffangbehälters 63 endet
und in diesen mündet,
so dass der Stanzabfall in diesem Auffangbehälter 63 aufgefangen
werden kann. Der Auffangbehälter 63 ist
hier austauschbar an der Vorrichtung 1 gehaltert.
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Sowohl
Stanzstempel 38 als auch Stempelmatrize 39 sind
Bestandteil eines Sets von mehreren mit unterschiedlicher Geometrie
ausgebildeten Stempelmatrizen-Paaren, so dass die Stanzstempel 38 und
die Stempelmatrize 39 jederzeit ausgetauscht werden können. Dazu
sind diese, wie dies den Figuren zu entnehmen ist, mittels Schraubverbindungen lösbar und
austauschbar an den beiden Bügelschenkeln 29 und 37 angeordnet.
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Wie
dies insbesondere der 1 entnommen werden kann, ist
in Folienbahn-laufrichtung 25 gesehen
zu beiden Seiten der Stempelmatrize 39 jeweils ein in der
Matrizenebene liegendes und zu der Stempelmatrize 39 hinführendes
bzw. wegführendes Führungsblech 41 angeordnet,
das eine sehr gleitfreudige Oberfläche aufweist und z. B. teflonbeschichtet
sein kann. Diese Führungsbleche 41 und 42 verlaufen
horizontal und geradlinig in Richtung auf die Stempelmatrizen 39 zu
bzw. von dieser weg, wobei die beiden Führungsbleche 41 und 42 jedoch
im an die Stempelmatrize 39 angrenzenden Blechendbereich
jeweils eine nach unten gerichtete Abwinklung 43 und 44 aufweisen.
Mittels dieser Führungsbleche 41 und 42 ist
sichergestellt, dass die Folienbahn 2 zum einen gut ohne
nennenswerte Haftreibung mit gewünschter
Spannung in der Folienbahn 2 den Stanzaggregaten 27 der
Stanzeinrichtung 6 zugeführt werden kann. Die endseitigen
Abwinklungen 43, 44 führen dabei dazu, dass selbst
bei herstellungs- und montagebedingten Toleranzen im Bereich der
Führungsbleche 41, 42 und
der Stempelmatrize 39 auf einfache Weise sichergestellt
ist, dass die Folienbahn 2 in einer flächigen Anlageverbindung auf der
ebenfalls eine glatte Oberfläche
aufweisenden Stempelmatrizenoberfläche aufliegen und es zu keinen
unerwünschten
Abhebungen im Bereich der Stanzaggregate kommen kann, was wiederum
die Qualität
der Stanzungen negativ beeinflussen kann. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, für solche Fälle, wo
die Stanzlochbilder nicht exakt bearbeitet werden müssen, dass
die Folienbahn in einem gewissen Spaltabstand über die Stempelmatrize 39 geführt wird,
so dass die Auflage auf das Stempelmatrize 39 dann erst
beim Stanzvorgang als solchem, durch das Absenken des Stanzstempels 38 erfolgt.
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Die
Steuereinrichtungen steuern über
entsprechende Steuerprogramme die einzelnen Aggregate dabei so,
dass von der hier nicht dargestellten Wickelrolle intermittierend,
d. h. schrittweise bzw. der Reihe nach jeweils nur eine be stimmte
Folienbahnlänge
von der Wickelrolle abgewickelt wird, so dass der entsprechend zu
bearbeitende Stanzabschnitt 45 der Folienbahn 2 im
Bereich der Stanzaggregate 27 positioniert und angeordnet
werden kann und dann die Stanzarbeiten mittels der Stanzaggregate 27 bei gespannter
Ruhestellung der Folienbahn 2 durchgeführt werden können. Nach
erfolgter Stanzarbeit werden mittels der Steuereinrichtung wiederum
die Vorschubwalzen 8, 9 angetrieben, um den nächsten Folienbahnabschnitt 2 von
der Wickelrolle abzuwickeln und den nächsten zu bearbeitenden Stanzabschnitt 45 der
Folienbahn 2 analog zu der vorher beschriebenen Art und
Weise im Bereich der Stanzaggregate 27 zu positionieren.
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Wie
dies insbesondere wiederum den 1 und 3 zu
entnehmen ist, werden die bestanzten Folienbahnabschnitte nach der
erneuten Betätigung der
Vorschubwalzen 8 und 9 der Querschneidevorrichtung 11 zugeführt, die
mittels eines Exzenterantriebs 46 betätigbar ist, was in der Darstellung
der 1 lediglich schematisch gezeigt ist. Die Ansteuerung
des Exzenterantriebs 46 erfolgt wiederum mittels einer
programmgesteuerten Steuereinrichtung, die die Querschneidevorrichtung 11 dann
betätigt, wenn
der abzulängende
Folienbahnabschnitt von den Vorschubwalzen 8 und 9 an
der Querschneidevorrichtung 2 vorbeitransportiert worden
ist und der zu beschneidende Bereich unterhalb eines Balkenmessers 47 der
Querschneidevorrichtung 11 zum Liegen kommt. Dieses Balkenmesser 47 ist
quer zur Folienbahnlaufrichtung 25 verschwenkbar und absenkbar,
wobei es mit einem ebenfalls quer zur Folienbahnlaufrichtung 25 angeordneten,
ortsfesten Schneidbalken 48 zusammenwirkt. Der abgelängte Folienbahnabschnitt
kann dann mittels einer hier nicht dargestellten Transportvorrichtung
abtransportiert werden.
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Um
sicherzustellen, dass die Folie nach den Vorschubwalzen nicht aufgrund
der elektrostatischen Ladung der Folienbahn 2 z. B. an
der im Bereich zwischen den Vorschubwalzen 8 und 9 und
der Querschneidevorrichtung 11 vorgesehenen Führungsplatte 49 „anklebt" bzw. haften bleibt,
weist diese Füh rungsplatte
eine glatte, einen geringen Reibungskoeffizienten aufweisende Oberfläche, z.
B. eine teflonbeschichtete Oberfläche auf. Ferner ist unmittelbar hinter
den Vorschubwalzen 8 und 9 sowie unmittelbar vor
der Querschneidevorrichtung 11 die Ionisierungs- und Blaslufteinrichtung 10 vorgesehen,
die, in Folienbahnlaufrichtung 25 als Zuführrichtung
zur Querschneidevorrichtung 11 gesehen, eine in der Führungsplatte 49 mündende und
sich quer zur Folienbahnlaufrichtung 25 erstreckende erste
Ionisierungseinrichtung 50 aufweist, mittels der die Unterseite
der Folienbahn 2 elektrisch neutralisiert werden kann. Beabstandet
davon in Richtung Folienbahnlaufrichtung 25 weiter zur
Querschneidevorrichtung 11 hin gesehen, schließt sich
an die erste Ionisierungseinrichtung 50 eine Blaslufteinrichtung 51 an,
die ebenfalls sich quer zur Folienbahnlaufrichtung 25 erstreckende
und in der Führungsplatte 49 mündende Blasluftdüsen 52 aufweist,
die mit einem Blasluftzufuhrkanal 53 strömungsverbunden
ist, der wiederum mit einer hier nicht dargestellten Gas- oder Luftquelle strömungsverbunden
ist. Diese Gas- oder Luftquelle ist mit einer Steuereinrichtung
gekoppelt, mittels der die Blasluftzuführung entsprechend gesteuert
erfolgt dergestalt, dass die Folienbahn nach der ersten Ionisierungseinrichtung 50 unmittelbar
vor der Zuführung zur
Querschneidevorrichtung 11 auf einem Gas- oder Luftpolster
gelagert ist.
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Wie
diese insbesondere der 3 entnommen werden kann, ist
oberhalb der Führungsplatte 49 ein
auf der der Führungsplatte 49 zugewandten
Seite eine einen geringen Reibungskoeffizienten aufweisende Oberfläche oder
eine ebensolche Beschichtung aufweisendes Führungsblech angeordnet, das sich
vom Bereich der oberen Vorschubwalze 8 ausgehend bis zu
einem Bereich unmittelbar vor der Querschneidevorrichtung 11 nach
unten zu einem Spaltbereich 54 verjüngt, durch den hindurch die
Folienbahn 2 auf dem Luftpolster der Querschneidevorrichtung 11 zugeführt wird.
Unmittelbar oberhalb dieses Spaltbereichs 54 ist in dem
Führungsblech 55 eine
zweite Ionisierungseinrichtung 56 vorgesehen, die sich
ebenfalls quer zur Folienbahnlaufrichtung 25 erstreckt
und vorzugsweise durch eine Spaltausnehmung 57 hindurch
eine Oberseite der Folienbahn unmittelbar vor deren Zuführung zur
Querschneidevorrichtung 11 elektrisch neutralisiert, wodurch
hervorragende Schneidergebnisse erzielt werden können.