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Die Erfindung betrifft eine Stanz- und/oder Prägeeinrichtung nach Anspruch 1 und eine Bogenstanz- und/oder -prägemaschine nach Anspruch 8.
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Stand der Technik
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Als Stanzen wird das Schneiden mit in sich geschlossenen geometrischen Zuschnittsformen bezeichnet, die kreisförmig, oval oder mehreckig sowie Phantasieformen aller Art sein können. Auch die in der Druckweiterverarbeitung geübten Praktiken, wie Stanzen mit Locheisen, Eckenabstoßen und Registerstanzen werden zu diesem Bereich gezählt. Die Stanzung erfolgt gegen eine Stanzunterlage oder gegen Stempel, teilweise sind es auch Schervorgänge. Verpackungsmaterialien aus Papier, Karton, Pappe oder Wellpappe werden hauptsächlich im Bogenformat gestanzt. Beim Stanzvorgang können zusätzlich aber auch Rilllinien oder Blindprägungen in den Nutzen eingebracht werden. Dieser komplexe Prozess macht es unabdingbar, die Bogen einzeln zu stanzen. Da es sich bei den Endprodukten um anspruchsvolle Verpackungen hinsichtlich technischer und graphischer Ausführung handelt (etwa Verpackungen für Kosmetik, Zigaretten, Pharmazie, Lebensmittel, etc.), werden besondere Anforderungen nicht nur an die Verpackungsmaterialien selbst gestellt, sondern es sind für optimale Resultate auch Stanzwerkzeuge mit geringsten Toleranzen und äußerst präzise und zuverlässig arbeitende Stanzmaschinen erforderlich. Diesen Ansprüchen wird das Flachbettstanzen am besten gerecht. Dabei werden die gedruckten und auf einer Palette gestapelten Bogen der Stanzmaschine zugeführt. In der Maschine werden in einer Ausrichteinrichtung die zu stanzenden Bogen passgenau ausgerichtet, von einem Greiferwagen übernommen und exakt in der Stanzeinrichtung zwischen einem fest gelagerten Untertisch und einem über einen Kniehebel oder Exzentergetriebe vertikal bewegbaren Obertisch positioniert.
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In bekannten Bogenstanz- und Prägemaschinen, die zum Stanzen, Ausbrechen, Prägen und Ablegen von Bögen aus Papier, Pappe und der gleichen eingesetzt werden, ist es bekannt die Bögen mittels Greiferwagen durch die einzelnen Stationen der Maschine zu bewegen. Ein jeweiliger Greiferwagen besitzt eine Greiferbrücke, an der Greifer befestigt sind, die die Bögen an einem vorderen Ende ergreifen. Ein Greiferwagen besitzt weiterhin seitliche Fahrwagen, welche mit endlosen Ketten des Transportsystems verbunden sind und wodurch die Greiferwagen durch die Maschine bewegt werden. Durch diese Art der Bewegung der Bögen durch die Maschine wird ein kontinuierliches Arbeiten in den einzelnen hintereinander angeordneten Stationen der Maschine, insbesondere Stanz-, Ausbrech- und Nutzentrennstation, ermöglicht.
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Eine derartige Flachbettstanze ist beispielsweise aus der
DE 30 44 083 A1 bekannt. Die beiden Tische sind mit Schneid- und Rillwerkzeugen bzw. entsprechenden Gegenwerkzeugen bestückt, mit denen aus dem taktweise zwischen die Tischfläche geführten Bögen die Nutzen ausgestanzt und gleichzeitig die zum sauberen Falten notwendigen Rillen eingedrückt werden. In der nachfolgenden Ausbrecheinrichtung wird der Abfall über Ausbrechwerkzeuge maschinell entfernt. Je nach Ausstattung der Maschine können schließlich die gestanzten Nutzen in einer hierfür vorgesehenen Nutzentrenneinrichtung separiert werden.
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Bei Exzenterstanzen ist es notwendig, dass die beim Stanzen auftretenden dynamischen Kräfte in massives Fundament eingeleitet werden. Um Schwingungen der Maschine möglichst zu vermeiden muss dieses Fundament eine sehr große Masse aufweisen. Dies ist zum einen nachteilig, weil dies entsprechende Kosten nach sich zieht und zum anderen, weil eine Maschine nicht an einem beliebigen Ort aufgestellt werden kann.
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Aufgabenstellung
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine eine Stanz- und/-oder Prägeeinrichtung für eine Bogenstanz- und/oder -prägemaschine zu schaffen, welche ohne ein derart aufwendiges Fundament auskommt.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Stanz- und/oder Prägeeinrichtung nach Anspruch 1 und durch eine Bogenstanz- und/oder -prägemaschine nach Anspruch 8.
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Die erfindungsgemäße Stanz- und/oder Prägeeinrichtung ist geeignet für eine Bogenstanz- und/oder Prägemaschine zum Stanzen und/oder Prägen von Bogen aus Papier, Pappe, Kunststoff und dergleichen. Die Stanz- und/oder Prägeeinrichtung besitzt ein Maschinengestell, einen Untertisch und einen Obertisch, wobei der Untertisch unbeweglich, d. h. fest, und der Obertisch durch einen Antrieb vertikal beweglich ist. In vorteilhafter Weise ist der Untertisch mittels Verbindungselementen an einem Joch befestigt, d. h. einem als Träger wirkenden Querelement. In anderen Worten: Der Untertisch „schwebend” aufgehängt. Auch der Antrieb des Obertischs und der Obertisch selbst sind gegen das Joch abgestützt – oder in anderen Worten: sind an dem Joch aufgehängt – und das Joch wiederum ist an dem Maschinengestell aufgehängt. Durch diese vorteilhafte Aufhängung am Joch wird die Übertragung von Schwingungen auf ein Fundament der Stanz- und/oder Prägeeinrichtung bzw. der Bogenstanz- und/oder Prägemaschine wesentlich verringert. Erreicht wird dies dadurch, dass sich die Kraftimpulse der bewegten bzw. verformten Bauteile, d. h. von Untertisch, Obertisch und Antrieb, in ihrer Wirkung auf den Aufhängepunkt des Jochs nahezu neutralisieren. In vorteilhafter Weise wird so die Schwingungseintragung ins Fundament und damit die Bewegung des Fundaments reduziert.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Stanz- und/oder Prägeeinrichtung ist der Antrieb als Exzenterwellenantrieb ausgeführt. Durch die oben beschriebene vorteilhafte Aufhängung von Obertisch und Antrieb wird auch die Relativbewegung zwischen den Exzenterwellen eines Exzenterwellenantriebs und dem Getriebe des Exezenterwellenantriebs reduziert, sodass dort geringere Kräfte auftreten, was eine einfachere Konstruktion des Antriebs erlaubt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Stanz- und/oder Prägeeinrichtung weist deren Maschinengestell Seitenwände auf, an welchen das Joch aufgehängt ist. Die Seitenwände wiederum können mit einem Maschinenfundament verschraub sein.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind vier Verbindungselemente zwischen Untertisch und Joch vorgesehen, insbesondere ein Verbindungselement in jeder Ecke des Untertischs. Bei den Verbindungselementen kann es sich dabei um Säulen mit Zugankern handeln.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Stanz- und/oder Prägeeinrichtung ist besitzt diese eine Einrichtung zur Einstellung der Stanz- bzw. Prägekraft. Diese kann beispielsweise Keile aufweisen, welche sich zwischen Exzenterwellen und Obertisch befinden und wobei die Verschiebung von aufeinander gleitenden Keilen eine Verstellung der Stanz- bzw. Prägekraft bewirkt. Eine solche Einrichtung ist dem Fachmann beispielsweise aus der
DE 10 2007 012 638 A1 bekannt.
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Um die Schwingungseintragung beim Stanz- bzw. Prägestoß, d. h. beim Aufeinandertreffen von Untertisch und Obertisch, gering zu halten, beträgt die Masse des Untertischs ein Vielfaches der Masse des Obertischs. Insbesondere entspricht die Masse des Untertischs dem Zweifachen bis Vierfachen der Masse des Obertischs.
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Gegenstand der Erfindung ist auch eine Bogenstanz- und/oder -Prägemaschine mit einer wie zuvor beschriebenen Stanz- und/oder -Prägeeinrichtung.
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Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verwiesen.
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Ausführungsbeispiel
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Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert werden. Es zeigen in schematischer Darstellung
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1 eine Flachbett-Bogenstanz- und/oder -prägemaschine
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2a die erfindungsgemäße Stanz- und/oder Prägeeinrichtung mit dem Obertisch in seiner obersten Position
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2b die erfindungsgemäße Stanz- und/oder Prägeeinrichtung mit dem Obertisch in seiner untersten Position
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In 1 ist der prinzipielle Aufbau einer Bogenstanz- und -prägemaschine 100 zum Stanzen, Ausbrechen und Ablegen von Bögen aus Papier, Pappe und dergleichen dargestellt. Die Stanz- und Prägemaschine 100 besitzt einen Anleger 1, eine Stanzstation 2, eine Ausbrechstation 3 und einen Ausleger 4, die von einem gemeinsamen Maschinengehäuse 5 getragen und umschlossen werden.
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Die Bögen 6 werden durch einen Anleger 1 von einem Stapel vereinzelt, dem Bogentransportsystem 7 zugeführt und von an Greiferbrücken eines Greiferwagens 8 befestigten Greifern an ihrer Vorderkante ergriffen und in Bogentransportrichtung B intermittierend durch die verschiedenen Stationen 2, 3 und 4 der Stanz- und Prägemaschine 100 hindurchgezogen.
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Das Bogentransportsystem besitzt 7 mehrere Greiferwagen 8, so dass mehrere Bögen 6 gleichzeitig in den verschiedenen Stationen 2, 3 und 4 bearbeitet werden können. Die Greiferwagen 8 können in einer alternativen Ausführungsform durch einen elektromagnetischen Linearantrieb mit Wanderfeldmotoren angetrieben werden.
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Die Stanzstation 2 besteht aus einem unteren Tiegel, einem sog. Untertisch 9, und einem oberen Tiegel, einem sog. Obertisch 10. Der Obertisch 10 ist vertikal hin- und herbewegbar gelagert und mit Stanz- und/oder Rillmessern versehen. Der Untertisch 9 ist fest im Maschinengestell gelagert und mit einer Gegenplatte zu den Stanz- und Rillmessern versehen. Beim Prägen kommen an Stelle der stanz- und Rillwerkzeuge Prägewerkzeuge, insbesondere in Form sogenannter Prägeklischees zum Einsatz. Diese Stanzstation 2, auch als Stanz- und/oder Prägeeinrichtung bezeichnet, ist in den 2a und 2b näher dargestellt.
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Der Greiferwagen 8 transportiert den Bogen 6 von der Stanz- und Prägestation 2 in die nachfolgende Ausbrechstation 3, die mit Ausbrechwerkzeugen ausgestattet ist. In der Ausbrechstation 3 werden mit Hilfe der Ausbrechwerkzeuge die nicht benötigten Abfallstücke aus dem Bogen 6 nach unten herausgestoßen, wodurch die Abfallstücke 11 in einen unter der Station eingeschobenen wagenartigen Behälter 12 fallen.
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Von der Ausbrechstation 3 gelangt der Bogen 6 in den Ausleger 4, wo der Bogen 6 entweder nur einfach abgelegt wird, oder aber gleichzeitig eine Trennung der einzelnen Nutzen erfolgt. Der Ausleger 4 kann auch eine Palette 13 enthalten, auf der die einzelnen Bögen 6 in Form eines Stapels 14 aufgestapelt werden, so dass nach Erreichen einer bestimmten Stapelhöhe die Paletten 14 mit den aufgestapelten Bögen 6 aus dem Bereich der Stanz- und Prägemaschine 100 weggefahren werden können.
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Wie aus 2a ersichtlich, ist der Untertisch 9 mittels Säulen mit Zuganker 22 am Joch 20 aufgehängt. Der Obertisch 10 als auch der Exzenterwellenantrieb 24 stützen sich ebenfalls gegen das Joch 20 ab (nicht dargestellt). Das Joch 20 ist an Seitenwänden 21 der Stanz- und/oder -Prägeeinrichtung 2 aufgehängt. Die Seitenwände 21 sind mit einem Fundament 23 verbunden.
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Der Exzenterwellenantrieb 24 der Stanz- und/oder -Prägeeinrichtung 2 umfasst Exzenterwellen 25, welche um Achsen 26 rotieren. In der Darstellung von 2a befindet sich der Obertisch 10 in seinem oberen Totpunkt, d. h. seiner höchsten Lage. Zur Einstellung des Stanz- bzw. Prägedrucks sind zwischen Obertisch 10 und Exzenterwellen 25 Einstellkeile 28 vorgesehen.
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In 2b ist die Kräftesituation dargestellt, in dem Moment, in dem der Obertisch 10 in etwa in der Bogentransportebene E auf den Untertisch 9 trifft. D. h. der Obertisch 10 befindet sich in seinem unteren Totpunkt, also seiner untersten Lage. Der Obertisch 10 erzeugt beim Auftreffen auf den Untertisch 9 einen Kraftimpuls, einen sogenannten Stanzschlag S. Der Kraftfluss dieses Stanzschlags S ist wie folgt: die Kräfte werden über den Untertisch 9 in die Säulen 22 mit Zuganker und so in das Joch 20 geleitet. Der Stanzschlag S wirkt sich andererseits über den Obertisch 10 und den Exzenterwellenantrieb 24 auf das Joch 20 aus und bewirkt einen Kraftimpuls auf das Joch 20, eine sogenannte Aufdehnung A. Die Stanz- und/oder Prägeeinrichtung 2 ist dabei derart ausgelegt, dass sich die Kraftimpulse von Stanzschlag S und Aufdehnung A gegenseitig nahezu neutralisieren und daher kaum Schwingungen über die Aufhängepunkte 27 des Jochs 20 in die Seitenwände 21 übertragen werden.
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Damit sind auch Schwingungseintragungen in das Fundament 23 gering, sodass das Fundament 23 von kompakter Ausgestaltung sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anleger
- 2
- Stanzstation (Stanz- und/oder Prägeeinrichtung)
- 3
- Ausbrechstation
- 4
- Ausleger
- 5
- Maschinengehäuse/Maschinengestell
- 6
- Bogen
- 7
- Bogentransportsystem
- 8
- Greiferwagen
- 9
- Untertisch
- 10
- Obertisch
- 11
- Abfallstücke
- 12
- Wagen
- 13
- Palette
- 14
- Auslagestapel
- 15
- Steuerung mit Interface und Eingabegeräten
- 16
- Zuführtisch
- 20
- Joch
- 21
- Seitenwand
- 22
- Säule mit Zuganker
- 23
- Fundament
- 24
- Exzenterwellenantrieb
- 25
- Exzenterwelle
- 26
- Achse
- 27
- Aufhängepunkt
- 28
- Einstellkeile
- 100
- Bogenstanz- und prägemaschine
- B
- Bogentransportrichtung
- E
- Bogentransportebene
- S
- Stanzschlag (Kraftimpuls)
- A
- Aufdehnung (Kraftimpuls)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3044083 A1 [0004]
- DE 102007012638 A1 [0012]
