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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 8 und 9.
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Stand der Technik
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Derartige oder vergleichbare Vorrichtungen sind bisher nicht bekannt.
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Zum Stand der Technik ist die
DE 690 380 A zu nennen, wobei eine Vorrichtung zum Entfernen gestanzter Abfälle aus Zuschnitten offenbart wird, wobei die Stempel durch die Anpressplatte gedrückt werden und an deren Stirnseite Saugstutzen vorgesehen sind, womit die Stanzabfälle festgehalten werden.
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Ferner ist die
DE 10 2018 211 154 A1 zu nennen. Dort wird ein Verfahren zum Betreiben einer Rotationsstanze zum Ausstanzen von Stücken aus Bedruckstoffbogen offenbart, wobei ausgestanzte Stücke durch den Stanzzylinder abgeblasen werden und wobei ein Drehventil den Saug- und Blasvorgang steuert.
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Aufgabe der Erfindung
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden. Insbesondere soll eine Vorrichtung bereitgestellt werden, die ein schnelles und zuverlässiges Trennen von Stanzbögen und Anpressplatte in einer Stanzanlage erlaubt.
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Bei der Bearbeitung von Produkten auf Papierbasis, z. B. Papier, Pappe oder Karton, werden Stanzbögen typischerweise über Werkzeuge wie Pressen, Stanzen oder Ausbrechwerkzeuge geführt. Pressplatten übernehmen bei diesem automatischen Ausbrechen der Stanzbögen in Stanzanalgen eine wichtige Rolle. Sie sorgen dafür, dass die Stanzbögen flächig und mit gleichförmig verteiltem Druck gegen eine mittlere Ausbrechplatte gepresst werden.
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Dieses Anpressen der Stanzbögen durch die Anpressplatte führt jedoch regelmäßig dazu, dass sich zwischen dem Stanzbögen und der Pressplatte ein Unterdruck bildet, wobei der Stanzbogen an der Anpressplatte vorrübergehend anhaftet und dadurch nicht schnell genug und fehlerfrei abtransportiert werden kann.
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Es ist wichtig, dass die Stanzbögen zuverlässig und schnell entfernt und weitergeführt werden, da sie sonst bei weiteren Verarbeitungsschritten zu Problemen führen können. Beispielsweise können nicht entfernte, oder nicht schnell genug entfernte Stanzbögen den gesamten Arbeitsgang gefährden.
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Bei der Entfernung von verhakten oder verklemmten Stanzteilen oder Materialbögen aus Werkzeugmaschinen wird kostbare Zeit, wertvolles Material und teurer Arbeitsaufwand verschwendet und es entstehen unnötige Kosten.
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Um das durch Unterdruck verursachte Anhaften der Stanzbögen an der Anpressplatte zu reduzieren, wurden die Anpressplatten bisher mit Luftöffnungen oder Luftlöchern versehen, die verteilt über die Anpressplatte, das Anhaften der Stanzbögen verhindern bzw. reduzieren sollten. Durch die Luftlöcher kann schnell Luft zwischen die Anpressplatte und den Stanzbogen gelangen, so dass ein Unterdruck bedingtes Anhaften reduziert oder schnell gelöst wird.
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Ein wesentlicher Nachteil dieser Lösung ist, dass in den Bereichen um die Luftlöcher der Anpressplatte, ein geringerer Anpressdruck beim Ausbrechvorgang auf den Stanzbogen ausgeübt wird, als in den anderen Bereichen. Dieser im Bereich der Luftlöcher verortete geringerer Anpressdruck führt seinerseits zu ungewünschten Unregelmäßigkeiten beim Ausbrechen der Stanzbögen, wie ungenaue Stanzergebnisse und fehlerhafter Weitertransport der Stanzbögen.
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Um aus den oben genannten negativen Gründen auf die Luftlöcher verzichten zu können, wurden alternativ dünne Gummi- bzw. Schaumstoffmatten oder entsprechende -streifen auf die Anpressplatte geklebt. Die Gummi- bzw. Schaumstoffmatten oder -streifen sollten ebenfalls verhindern, dass durch einen Unterdruck die Stanzbögen an der Anpressplatte anhaften.
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Jedoch führen auch diese Gummi- bzw. Schaumstoffmatten oder -streifen regelmäßig dazu, dass der Anpressdruck beim Anpressvorgang nicht die vorgesehene und gewünschte Wirkung entfalten kann. Zudem kommt es auch hier regelmäßig vor, dass sich die Stanzbögen nicht schnell genug von der Anpressplatte ablösen können.
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Weiterhin müssen die Gummi- bzw. Schaumstoffmatten oder -streifen regelmäßig, aufgrund von Abnutzungserscheinungen, erneuert werden. Dies führt insbesondre aufgrund der Verklebung zwischen der Anpressplatte und den Gummi- bzw. Schaumstoffmatten oder -streifen zu einem enormen zeitlichen Wartungsaufwand und ggf. Stillstand der Stanzmaschine.
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Lösung der Aufgabe
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Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale nach dem Anspruch 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Damit die zu bearbeitenden Stanzbögen zuverlässig und schnell nach dem Pressen bzw. dem Stanzvorgang von der Anpressplatte gelöst werden können, werden in die Luftlöcher der Anpressplatte, oder in weitere dazu vorgesehene Öffnungen, sogenannte Druckstücke eingesetzt.
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Diese Druckstücke weisen federbewegliche Eigenschaften auf und sind bevorzugt aus einem entsprechend geeigneten Kunststoff, oder einer entsprechend geeigneten Kunststoffmischung gefertigt. Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren für die Druckstücke ist das Spritzgussverfahren.
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In typischen Ausführungsformen ist ein erfindungsgemässes Druckstück in Luftlöcher von Anpressplatten einer Stanzanlage einsetzbar. Solche Druckstücke verfügen in bevorzugten Ausführungsformen über einen Einpressrahmen, welcher über einen ersten Federarm und/oder einen zweiten Federarm einstückig mit einem Druckring wirkverbunden sind.
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Die Druckstücke sind in einigen bevorzugten Ausführungsformen derart ausgebildet, so dass sie nach dem Einsetzen in die Luftlöcher weiterhin Luft durch diese zwischen die Anpressplatte und die Stanzbögen gelangen kann.
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Das Einsetzen der Druckstücke in die runden Luftlöcher der Anpressplatte, oder in speziell für die Druckstücke vorgesehene durch die Anpressplatte durchgängige Bohrungen, erfolgt über den Einpressrahmen.
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Der Einpressrahmen ist in bevorzugten Ausführungsformen ringförmig oder C-förmig ausgeformt und in jedem Fall federelastisch ausgebildet. Dabei ist mit C-förmig gemeint, dass eine kreisrunde Ringform vorliegt, die jedoch einseitig vorzüglich zu einem Fünftel bis zu einem Viertel des Umfangs geöffnet vorliegt. Dies hat den Vorteil, dass das Druckstück leicht in runde Luftlöcher oder andere runde Öffnungen der Anpressplatte einsetzbar ist, auch wenn ein Durchmesser eines Luftloches nicht exakt zu dem Durchmesser des C-förmigen Einpressrahmens passt. Durch die C-förmige Ausformung besteht die Fähigkeit der Anpassung auch an leicht geringere Durchmesser der Luftlöcher im Vergleich zum Durchmesser des unbelasteten Einpressrahmens. Zudem ergibt sich durch die C-förmige Ausformung eine vorteilhafte Federwirkung des Einpressrahmens. Weiterhin erleichtert die C-förmige Ausformung das Eindrücken des Druckrings in einen Freiraum innerhalb des Einpressrahmens, da ein einseitiges Anstoßen, Reiben oder Hängenbleiben im Bereich der C-Öffnung nicht erfolgen kann.
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Der Einpressrahmen ist durch seine federelastischen Eigenschaften dazu geeignet, in ein entsprechendes Luftloch oder eine andere runde Öffnung der Anpressplatte eingeschoben bzw. befestigt zu werden. Dazu wird der Einpressrahmen zuvor händisch oder mit einem Werkzeug komprimiert. Durch die federelastische Ausbildung des Einpressrahmens drück dieser nach dem Einsetzen in das Luftloch oder die Öffnung an die Innenseiten des Luftloches oder der Öffnung, so dass das Druckstück dort sicher und nachhaltig angeordnet ist und bleibt.
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Dazu verfügt der Einpressrahmen an seiner Aussenseite über Haltelamellen. Mit Aussenseite ist die Seite gemeint, die bei vorgesehener Positionierung an die Innenseite der Luftlöcher gedrückt wird. Diese Haltelamellen können unterschiedlich ausgebildet sein. Sie erhöhen vorteilhaft die Oberfläche der Aussenseite des Einpressrahmens und vergrößern deutlich die Sitzfestigkeit der eingenommenen Position in dem Luftloch oder der Öffnung. Dabei wird durch die nach aussen wirkende Federkraft des Einpressrahmens das Druckstück in dem Luftloch fest und sicher gehalten.
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Aus einem Bereich einer Innenseite des Einpessrahmens, welcher der Öffnung des C-förmigen Einpressrahmens gegenüberliegt, gehen in bevorzugten Ausführungsformen ein erster Federarm und ein zweiter Federarm hervor. Diese beiden Federarme verbinden den Einpressrahmen einstückig mit dem Druckring. Die beiden Federarme sind federelastisch, das bedeutet, dass ein gewisser Kraftaufwand notwendig ist, um sie in eine vorgegebene Federrichtung zu bewegen und dort zu halten. Wird dieser Kraftaufwand weggenommen, bewegen sich die beiden Federarme wieder in die zuvor verlassene Ausgangsposition zurück.
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Die in die Anpressplatte nach vorgesehener Weise eingesetzten Druckstücke ragen mit dem Druckring über ein bestimmtes Maß an der Seite, an der die Anpressplatte mit den Stanzbögen in Kontakt kommt, aus den Luftlöchern oder Öffnungen hervor.
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Der Druckring ist in bevorzugten Ausführungsformen ringförmig ausgestaltet. Dies hat den Vorteil, dass das Druckstück das Luftloch in dem es eingesetzt ist, nicht verschließt und es weiterhin luftdurchlässig bleibt. Es kann also weiter Luft durch die Luftlöcher und zwischen die Anpressplatte und den Stanzbogen gelangen.
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Trifft die Anpressplatte beim Ausbrechvorgang bzw. beim Anpressen auf den Stanzbogen, werden die Druckringe, welche bei vorgesehener Positionierung aus den Luftlöchern /Öffnungen herausragen, in einen Freiraum innerhalb des C-förmigen oder ringförmigen Einpressrahmes gedrückt. In diesem Zustand ist der Druckring also innerhalb des Einpressrahmens und innerhalb des Luftlochs bzw. der Öffnung angeordnet. Dies wird als Belastungsstellung bezeichnet. Der Druckring wird dort durch den Stanzbogen gehalten und drückt durch die Federkraft der beiden Federarme oder eines Spiralfederarms gegen den Stanzbogen.
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Nach dem Anpressen und dem Stanzvorgang entspannen sich die federelastischen Federarme oder der federelastische Spiralfederarm mit dem jeweiligen Druckring wieder und ragen dann wieder aus dem Luftloch bzw. der Öffnung heraus. Dabei wird der Stanzbogen durch die Druckringe von der Anpressplatte weg gedrückt.
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Dadurch wird ein Unterdruck bedingtes Anhaften der Stanzbögen an der Anpressplatte auf zweierlei Wegen verhindert. Erstens wird gewährleistet, dass Luft zwischen die Anpressplatten und die Stanzbögen gelangen kann, so dass kein Unterdruck bedingtes Anhaften der Stanzbögen an den Anpressplatten mehr möglich ist. Zweitens drückt das Drückstück den Stanzbogen über den Druckring und die federelastischen Federarme oder den federelastischen Spiralfederarm zusätzlich von der Anpressplatte weg. Folglich kann noch schneller Luft durch die Luftlöcher und zwischen die Anpressplatte und den Stanzbogen gelangen.
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Zudem werden die Nachteile, welche durch den verminderten Anpressdrucks im Bereich der Luftlöcher bzw. der Öffnungen während des Anpressens bzw. Stanzvorgans entstehen, durch den Druckring der Druckstücke aufgehoben. da dieser aufgrund der gespannten Federarme oder Spiralfederarme gegen den Stanzbogen drücken. Dadurch wird der notwenige Anpressdruck auch an den Stellen der Luftlöcher erreicht. Die oben beschrieben Nachteile der Luftlöcher bzw. der Öffnungen in Hinsicht auf einen unzureichenden Anpressdruck in diesem Bereich, ist dadurch eliminiert.
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Dem gleichen Arbeits- und Wirkungsprinzip folgend, jedoch durch eine leicht abgewandelte Ausführungsform verwirklicht, ist ein weiteres Druckstück. Dabei weist das weitere Druckstück anstelle der beiden Federarme einen Spiralfederarm auf. Der Spiralfederarm ist spiral- oder federförmig in sich gedreht ausgebildet. Im Zentrum des Spiralfederarms ist ein weiterer Druckring angeordnet. Auch hier geht der Spiralfederarm einstückig aus dem entweder C-förmigen oder ringförmigen Einpressrahmen hervor. Dabei setzt der Spiralfederarm an der Innenseite des C-förmigen oder ringförmigen Einpressrahmens an, wobei zumindest eine 360 Grad Windung des Spiralfederarms erreicht ist, bevor der weitere Druckring einstückig und innerhalb dieser Windung aus dem Spiralfederarm hervorgeht.
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Auch das weitere Druckstück, welches nach vorgesehener Weise in die Anpressplatte eingesetzt wird, ragt mit dem weiteren Druckring über ein bestimmtes Maß an der Seite, an der die Anpressplatte mit den Stanzbögen in Kontakt kommt, nämlich der Unterseite, aus den Luftlöchern oder der Öffnungen hervor.
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Weiterhin sind auch Druckstücke vorgesehen, die nicht über einen Einpressrahmen, sondern über ein Ankerstück verfügen. Dabei ist direkt neben einer vorzugweise quadratischen, möglicherwiese aber auch runden Öffnung in der Anpressplatte eine Ankeröffnung angeordnet. Diese Ankeröffnung dient zur formschlüssigen Aufnahme eines rechteckigen oder würfelförmigen Ankerstücks. Die Ankeröffnung ist mit der Öffnung über einen schlitzförmige Einschnitt verbunden ist. Dabei kann die Ankeröffnung durch die Anpressplatte hindurchreichen, muss dies aber nicht unbedingt.
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Das Ankerstück verfügt über einen einstückig aus ihm hervorgehenden parabelförmigen Federarm. Dieser parabelförmige Federarm, ragt bei vorgesehener Positionierung des Ankerstücks in der Ankeröffnung der Anpressplatte durch den schlitzförmigen Einschnitt in die Öffnung hinein und aus dieser an der Unterseite der Anpressplatte hinaus. Mit hinausragen ist gemeint, dass der parabelförmige Federarm ebenfalls zu einem gewissen Maß an der Unterseite der Anpressplatte aus der Öffnung hervor steht. An der Seite an der der parabelförmige Federarm aus der Öffnung herausragt, geht aus ihm ein rechteckiger und rahmenförmiger Druckkörper hervor. Dieser Druckkörper bildet einen rechteckigen Rahmen und erfüllt die gleiche Aufgabe wir die Druckringe der anderen Ausführungsformen. Der parabelförmige Federarm ist aufgrund seiner Materialeigenschaften und aufgrund seiner Ausformung federelastisch. Zusammen mit dem rahmenförmigen Druckkörper kann dieser von der Unterseite der Anpressplatte aus und gegen einen Federdruck des parabelförmigen Federarms in die Öffnung gedrückt werden. Fällt die Kraft weg, die den Druckkörper in die Öffnung gedrückt hat, entspannt sich der parabelförmige Federarm, wodurch der Druckkörper wieder aus der Öffnung herausgedrückt wird.
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In einer Anpressplatte derart angeordnet, wird auch hier gewährleistet, dass ein Stanzbogen nach dem Stanzvorgang von der Anpressplatte abgedrückt wird, so dass Luft durch die Öffnung und zwischen die Anpressplatte und den Stanzbogen gelangen kann. Ein Unterdruck bedingtes Anhaften des Stanzbogens an der Anpressplatte wird verhindert.
