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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Stanzwerkzeug, insbesondere zum Stanzen von Papierbahnen mit
einem drehbar gelagerten Stanzzylinder und einem drehbar gelagerten
Matrizenzylinder, zwischen denen eine Materialbahn durchführbar ist,
wobei an dem Stanzzylinder eine mit einer Stanzprofilierung versehene
auswechselbare Stanzleiste montiert ist und an dem Matrizenzylinder
eine mit der Stanzleiste zusammenwirkende auswechselbare Matrizenleiste
montiert ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Wechselpaket für ein Stanzwerkzeug
sowie ein Verfahren zum Wechseln einer Stanzleiste und einer Matrizenleiste
bei einem Stanzwerkzeug.
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Es gibt Stanzwerkzeuge, bei denen
an einem Stanzzylinder Aufnahmen für auswechselbare Stanzleisten
und an einem Matrizenzylinder Aufnahmen für auswechselbare Matrizenleisten
vorgesehen sind. Zwischen Stanzzylinder und Matrizenzylinder ist
eine Materialbahn durchführbar.
Beim Auswechseln der Stanzleiste wird diese aus der Aufnahme entfernt
und eine neue Stanzleiste eingefügt,
wobei gleichermaßen
am Matrizenzylinder verfahren wird. Da die Ausrichtung der an der
Stanzleiste vorgesehenen Stanzprofilierungen relativ zu den Matrizen
an der Matrizenleiste mit hoher Genauigkeit erfolgen muss, gestaltet
sich die Montage relativ aufwendig, da in beide Richtungen senkrecht
zur Stanzrichtung, also in Längsrichtung
der Stanzleiste und senkrecht hierzu eine genaue Montage erfolgen
muss, um Beschädigung
an den Stanzprofilierungen und Matrizen oder einen hohen Verschleiß zu vermeiden.
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Aus der
DE 693 21 728 T2 ist ein
Matritzensatz für
ein Stanzwerkzeug bekannt, bei dem aus einem Werkstück Teile
durch eine drehbare Patrize und eine zugehöriges Gesenkglied ausgestanzt
werden. Dabei ist ein Umformwerkzeug mit Bolzen an einer Matrizenstütze befestigt.
Auf der gegenüberliegenden
Seite ist eine bewegliche Stützplatte
montiert, damit entsprechende Stanzungen vorgenommen werden können.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Stanzwerkzeug, ein Wechselpaket für ein Stanzwerkzeug sowie ein
Verfahren zum Wechseln einer Stanzleiste und einer Matrizenleiste
zu schaffen, bei denen die Ausrichtung der Stanzleiste und der Matrizenleiste
relativ zueinander vereinfacht und die Montage erleichtert wird.
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Diese Aufgabe wird mit einem Stanzwerkzeug
mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, einem Wechselpaket mit
den Merkmalen Patentanspruches 5 sowie einem Verfahren zum. Wechseln einer
Stanzleiste und einer Matrizenleiste mit den Merkmalen Patentanspruches
8 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist in dem Stanzzylinder mindestens
eine Durchführung
zur Montage der Matrizenleiste an dem Matrizenzylinder und/oder
in dem Matrizenzylinder eine Durchführung zur Montage der Stanzleiste
an dem Stanzzylinder vorgesehen. Dadurch können die Matrizenleiste und
die Stanzleiste zusammen als „Paket" montiert werden,
bei dem die Stanzprofilierung in einer Ebene senkrecht zur Stanzrichtung
relativ zu der Matrize ausgerichtet ist. Beispielsweise kann die
Stanzprofilierung in die Matrize eingesteckt sein, und in dieser
ausgerichteten Position wird dann die noch lose angeordnete Stanzleiste
oder Matrizenleiste festgelegt. Dabei erfolgt die Festlegung der
Matrizenleiste oder der Stanzleiste genau in der Stanzposition an
dem Matrizenzylinder oder dem Stanzzylinder, so dass eine genaue
Ausrichtung gegeben ist und die Befestigungswerkzeuge quasi „von hinten" zu der Matrizenleiste
oder Stanzleiste durchgeführt
werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind
an dem Stanzzylinder eine Aufnahme für die Stanzleiste und an dem
Matrizenzylinder eine Aufnahme für
die Matrizenleiste vorgesehen, und zumindest eine Aufnahme weist
eine schräg
nach außen sich
aufweitende Seitenwand auf. Dadurch kann Matrizenleiste und Stanzleiste
als Paket an dem Stanzzylinder oder dem Matrizenzylinder festgelegt
werden, und anschließend
werden Stanzzylinder und Matrizenzylinder gedreht, wobei dann die
noch nicht festgelegte Matrizenleiste oder Stanzleiste in die noch
freie Aufnahme eingefügt
werden. Die sich schräg
aufweitende Seitenwand sorgt dafür,
dass eine Einfügung
der hervorstehenden Matrizenleiste oder Stanzleiste möglich ist.
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Vorzugsweise sind bei der Montage
Stanzleiste und Matrizenleiste durch mindestens einen sich in Stanzrichtung
erstreckenden Stift aneinander gehalten, und in dem Stanzzylinder
oder dem Matrizenzylinder ist ein Kanal vorgesehen, um den Stift
in Stanzrichtung zu dem anderen Zylinder schieben zu können. Die
genaue Ausrichtung der Stanzleiste zu der Matrizenleiste kann durch
den Stift fixiert werden, so dass bei einer Montage die noch zu
befestigende Matrizenleiste oder Stanzleiste nur in Stanzrichtung bewegbar
ist, wobei der Stift für
eine Führung
sorgt, um ein seitliches Verschieben zu verhindern. Für eine besonders
gute Führung
ist der Stift mit Presssitz in der Matrizenleiste und der Stanzleiste
gehalten. Nach der Montage kann der Stift dann durch Einschieben
in die andere Richtung entfernt werden, so dass der Übergang
zwischen Matrizenleiste und Stanzleiste nicht mehr durch den Stift
verbunden ist.
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Um das Stanzwerkzeug für verschiedene Anwendungsfälle einsetzen
zu können,
sind vorzugsweise an dem Stanzzylinder und dem Matrizenzylinder
mehrere Aufnahmen, vorzugsweise vier Aufnahmen, für Stanzleisten
oder Matrizenleisten vorgesehen.
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Ferner wird gemäß der Erfindung ein Wechselpaket
für ein
einen drehbar gelagerten Stanzzylinder und einen drehbar gelagerten
Matrizenzylinder aufweisendes Stanzwerkzeug geschaffen, mit einer Stanzleiste
mit einer Stanzprofilierung und einer Matrizenleiste mit einer Matrize
zur Aufnahme der Stanzprofilierung, wobei Stanzleiste und Matrizenleiste
als Einheit mit in der Matrize eingesteckter Stanzprofilierung montierbar
ist. Eine solche Einheit lässt
sich bei einem Verschleiß von
Matrizenleiste und Stanzleiste nachliefern und kann bei Bedarf einfach
montiert werden, insbesondere braucht bei in der Matrize eingesteckter
Stanzprofilierung keine Ausrichtung der Stanzleiste zu der Matrizenleiste mehr
erfolgen.
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Für
eine einfache Montage ist in der Stanzleiste eine Durchführung zur
Montage der Matrizenleiste und/oder in der Matrizenleiste eine Durchführung zur
Montage der Stanzleiste vorgesehen. Dann kann das Wechselpaket in
der Stanzposition festgelegt werden, wobei Stanzleiste und Matrizenleiste
die gleiche Länge
aufweisen können
und dann durch die Durchführung
ein entsprechendes Werkzeug angreift.
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- A4) Festlegen der Matrizenleiste (30)
an dem Matrizenzylinder (3) unter Beibehaltung der Ausrichtung
der Stanzprofilierung (24) zu der Matrize (33) mittels
eines durch eine Durchführung
(22) im Stanzzylinder (2) und in der Stanzleiste
(20) durchgeführten
Werkzeuges,
oder
- B1) Montage der Matrizenleiste (30) an einer Aufnahme
(31) an dem Matrizenzylinder (3);
- B2) Drehen des Matrizenzylinders (3) mit montierter
Matrizenleiste (30) und an der Matrizenleiste (30)
fixierter Stanzleiste (20) mit in die Matrizen (33)
eingefügter
Stanzprofilierung (24);
- B3) Einfügen
der hervorstehenden Stanzleiste (20) in eine Aufnahme (21)
an dem Stanzzylinder (2), und
- B4) Festlegen der Stanzleiste (20) an dem Stanzzylinder
(2) unter Beibehaltung der Ausrichtung der Stanzprofilierung
(24) zu der Matrize (33) mittels eines durch eine
Durchführung
(22) im Matrizenzylinder (3) und in der Matrizenleiste
(30) durchgeführten
Werkzeuges.
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Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung sind die Stanzleiste und die Matrizenleiste über mindestens
einen Stift in einer durch Matrizenleiste und Stanzleiste sich erstreckende Öffnung aneinander
gehalten. Der Stift ist vorzugsweise mit Presssitz in der Öffnung aufgenommen,
so dass bei der Montage die Stanzleiste und die Matrizenleiste nur
in Stanzrichtung relativ zueinander bewegbar sind. Der Presssitz
gewährleistet
eine Vorfixierung und genaue Ausrichtung der Stanzleiste und der
Matrizenleiste.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum
Wechseln einer Stanzleiste und einer Matrizenleiste bei einem Stanzwerkzeug
mit einem drehbar gelagerten Stanzzylinder und einem drehbar gelagerten
Matrizenzylinder wird zunächst
die Stanzleiste an einer Aufnahme des Stanzzylinders montiert, der Stanzzylinder
anschließend
mit montierter Stanzleiste und an der Stanzleiste fixierter Matrizenleiste
mit in die Matrizen eingefügten
Stanzprofilierungen gedreht, wobei die hervorstehende Matrizenleiste
in einer Aufnahme an dem Matrizenzylinder eingefügt wird. Anschließend wird
die Matrizenleiste an dem Matrizenzylinder festgelegt unter Beibehaltung
der Ausrichtung der Stanzprofilierung zu der Matrize durch Bewegung
der Matrizenleiste in Stanzrichtung. Alternativ kann auch zunächst die
Matrizenleiste an einer Aufnahme montiert werden und anschließend dann
die Stanzleiste fixiert werden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
erfolgt automatische Ausrichtung der Stanzleiste und der Matrizenleiste
relativ zueinander, da eine Fehlmontage verhindert wird. Die Ausfallzeiten
bei einem Wechsel der Stanzleiste und der Matrizenleiste werden
dadurch minimiert.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand
eines Ausführungsbeispiels
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
geschnittene Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Stanzwerkzeuges;
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2 eine
Seitenansicht des Stanzwerkzeuges der 1;
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3A, 3B, 3C verschiedene Seitenansichten bei der
Montage der Stanzleiste und der Matrizenleiste;
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4A, 4B zwei Ansichten der Stanzleiste des
Stanzwerkzeuges der 1,
und
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5A, 5B zwei Ansichten der Matrizenleiste
des Stanzwerkzeuges der 1.
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Ein Stanzwerkzeug 1 umfasst
einen Stanzzylinder 2 und einen Matrizenzylinder 3,
die an einem Rahmen 4 gehalten sind und zwischen denen
eine Materialbahn durchführbar
ist. Der Stanzzylinder 2 ist um eine Achse 5 und
der Matrizenzylinder 3 ist um eine Achse 6 drehbar
gelagert.
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Im unteren Bereich ist ein Antrieb 7 vorgesehen,
der an dem Rahmen 4 gelagert ist und ein Zahnrad 8 sowie
eine Stützwelle 11 aufweist.
Das Zahnrad 8 kämmt
mit einem Zahnrad 9, das an dem Matrizenzylinder 3 festgelegt
ist. Das Zahnrad 9 kämmt
wiederum mit einem weiteren Zahnrad 10, das am Stanzzylinder 2 festgelegt
ist.
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An der Stützwelle 11 sind an
gegenüberliegenden
Seiten ringförmig
hervorstehende Bahnen 12 gebildet, die mit ringförmigen Vorsprüngen 13 an dem
Matrizenzylinder 3 abwälzen.
Gleichermaßen sind
an dem Stanzzylinder 2 ringförmige Vorsprünge 14 ausgebildet,
die auf den Vorsprüngen 13 des
Matrizenzylinders 3 abwälzen.
Der Stanzzylinder 2 ist über eine Lagerung 15 an
einer am Rahmen 4 festgelegten Aufnahme 16 angeordnet.
Die Aufnahme 16 wird von oben mittels Druckstiften 17 nach
unten gedrückt,
um eine Relativbewegung des Stanzzylinders 2, des Matrizenzylinders 3 relativ
zu dem Rahmen 4 und der Antriebswelle 11 zu verhindern.
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An der Aufnahme 16 ist ferner
eine Lagerung 18 für
den Matrizenzylinder 3 vorgesehen.
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An dem Stanzzylinder 2 ist
eine Stanzleiste 20 montiert, die in der Stanzposition
gegenüber
einer Matrizenleiste 30 angeordnet ist. Die Stanzleiste 20 weist
Stanzprofilierungen 24 auf, die in entsprechende Matrizen 33 an
der Matrizenleiste 30 einfügbar sind, um die Materialbahn
entsprechend der Stanzprofilierung 24 mit einer Aussparung
zu versehen.
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Auf der zu dem Matrizenzylinder 3 gewandten
Seite der Matrizenleiste 30 ist eine Aufnahme 34 vorgesehen,
die in Verbindung mit einer Öffnung 37 in
dem Matrizenzylinder 3 steht. Beim Ausstanzen der Materialbahn
kann somit ein ausgestanzter Schnipsel durch die Matrizenleiste 30 zu
der Öffnung 37 geführt werden
und fällt
dann in einen zylindrischen Hohlraum 38 des Matrizenzylinders 3.
Auf der in 1 vorgesehenen
rechten Seite ist ein nicht näher
dargestellter Sauganschluss vorgesehen, durch den die anfallenden
Abfälle
abgesaugt werden. Auf der gegenüberliegenden
Seite ist ein Druckanschluss 39 vorgesehen, durch den Druckluft
zuführbar
ist, um die anfallenden Materialabfälle mit ausreichender Geschwindigkeit
aus dem Matrizenzylinder 3 abzuführen.
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In 2 sind
in der Seitenansicht noch Umlaufrollen 19 zu sehen, die
zur Führung
einer Materialbahn dienen, die dann zwischen dem Stanzzylinder 2 und
dem Matrizenzylinder 3 durchgeführt wird.
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Die Montage der Stanzleiste und der
Matrizenleiste wird nun mit Bezug auf die 3A bis 3C beschrieben:
Beim
Auswechseln einer Stanzleiste 20 und einer Matrizenleiste 30 wird
ein sogenanntes Wechselpaket gebildet, also Stanzleiste 20 und
Matrizenleiste 30 sind vorfixiert aneinander gehalten,
wobei eine Stanzprofilierung 24 in eine Matrize 33 eingreift.
Dieses Wechselpaket wird an dem Stanzzylinder 2 montiert,
wobei hierfür
Schrauben in die Stanzleiste 20 eingefügt werden und mit einem Gewindeabschnitt
in dem Stanzzylinder 2 eingedreht werden. Anschließend werden
Stanzzylinder 2 und Matrizenzylinder 3 gedreht,
wie dies in 3A mit den
Pfeilen darge stellt ist. Wie in 3B zu
sehen ist, wird die hervorstehende Matrizenleiste 30 in
eine Aufnahme 31 an dem Matrizenzylinder 3 eingefügt. Die
Aufnahme 31 weist eine sich schräg nach außen aufweitende Seitenwand 32 auf,
damit bei einer Drehung des Stanzzylinders 2 und des Matrizenzylinders 3 die
hervorstehende Matrizenleiste 30 nicht gegen die Seitenwand 32 anstößt.
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In der in 3C gezeigten Position befinden sich Stanzleiste 20 und
Matrizenleiste 30 in der Stanzposition. Die Matrizenleiste 30 ist
vollständig
in der Aufnahme 31 aufgenommen. Nun kann die Matrizenleiste 30 über ein
Werkzeug an dem Matrizenzylinder 3 festgelegt werden. Hierfür ist in
dem Stanzzylinder 2 eine Durchführung 22 vorgesehen,
die es ermöglicht,
dass ein Werkzeug durch den Stanzzylinder 2 und die Stanzleiste 20 durchgeführt wird
und die Matrizenleiste 30 mit dem Matrizenzylinder 3 verschraubt.
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Wie in 4A und 4B zu sehen ist, umfasst die
Stanzleiste 20 mehrere benachbart zueinander angeordnete
Stanzprofilierungen 24 in Form von kleinen Rechtecken.
Zwischen diesen Stanzprofilierungen 24 sind Aufnahmen 25 und 26 vorgesehen,
die einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser
zum Einfügen
eines Schraubenkopfes sowie einen zylindrischen Abschnitt mit geringerem
Durchmesser zur Durchführung
einer Schraube aufweisen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
dienen die Aufnahmen 25 als Durchführung für ein Werkzeug zur Befestigung
der Matrizenleiste 30, während die Aufnahmen 26 benutzt
werden, um die Stanzleiste 20 zu befestigen. Ferner ist
noch eine Bohrung 28 zur Fixierung der Stanzleiste 20 am
Stanzzylinder 2 sowie eine Gewindebohrung 29 zum
Abdrücken
vorgesehen.
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An der Stanzleiste 20 sind
seitlich ferner zwei zylindrische Durchführungen 27 vorgesehen,
in die ein Stift mit Presssitz eingefügt ist, um die Stanzleiste 20 an
der Matrizenleiste vorzufixieren.
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Wie in 5A und 5B gezeigt ist, umfasst die
Matrizenleiste 30 mehrere Matrizen 33, die die Stanzprofilierungen 24 mit
geringem Spiel aufnehmen. Unterhalb der Matrizen 33 ist
eine Öffnung 34 zum
Abführen
der entstehenden Materialabfälle
vorgesehen. In der Matrizenleiste 30 sind insgesamt fünf Aufnahmen 35 für Schrauben
vorgesehen, die einen Abschnitt mit größerem Durchmesser zur Auf nahme des
Schraubenkopfes und eine Durchführung
mit geringerem Durchmesser aufweisen. Seitlich sind zylindrische Öffnungen 36 vorgesehen,
die mit den Öffnungen 27 der
Stanzleiste 20 fluchten.
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Wie in 1 zu
sehen ist, besitzt der Stanzzylinder 2 eine Durchführung 41,
die mit der Öffnung 27 in
der Stanzleiste 20 fluchtet. In die Öffnung 27 und die Öffnung 36 ist
ein Stift 40 mit Presssitz eingefügt, der die Stanzleiste 20 und
die Matrizenleiste 30 in der Stanzposition ausgerichtet
hält. Bei
der Montage wird die Matrizenleiste 30 in radialer Richtung durch
Schrauben 45 etwas angezogen, wobei der Stift 40 mit
einem Presssitz dafür
sorgt, dass sich die Matrizenleiste 30 nur geringfügig, beispielsweise
1 bis 3 mm in Richtung der Achse des Stiftes 40 bewegt.
Dadurch bleibt die Ausrichtung der Stanzprofilierung 22 relativ
zu der Matrize 33 erhalten. Nach Festlegung der Matrizenleiste 30 kann
dann der Stift 40 entfernt werden, wobei hierfür ein Werkzeug durch
die Öffnung 27 in
der gegenüberliegenden Stanzleiste,
durch die Durchführung 41 in
den Stanzzylinder 2 und durch die Öffnung 27 in der Stanzleiste 20 in
der Stanzposition durchgreift und auf den Stift 40 drückt, um
diesen in eine Aufnahme 42 in dem Matrizenzylinder 3 zu
bewegen, bis der Stift 40 vollständig von der Stanzleiste 20 entfernt
wurde.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
seitlich zwei Durchführungen 41 für Stifte 40 vorgesehen,
und der Stanzzylinder 2 weist drei Durchführungen 22 zur
Befestigung von Schrauben 45 an dem Matrizenzylinder 3 auf.
Es ist möglich,
die Zahl der Durchführungen 22 und 41 zu
variieren und auch die räumliche
Anordnung zu verändern.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt
lediglich der Stanzzylinder 2 Durchführungen 22 für die Montage
der Matrizenleiste 30 an dem Matrizenzylinder 3.
Es ist gleichermaßen
möglich,
an dem Matrizenzylinder 3 entsprechende Durchführungen
zur Montage einer Stanzleiste 20 an dem Stanzzylinder 2 vorzusehen.
Ferner ist es möglich,
sowohl am Stanzzylinder 2 als auch am Matrizenzylinder 3 entsprechende
Durchführungen
vorzusehen, um eine besonders variable Montage zu ermöglichen.
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Bei dem aus Stanzleiste 20 und
Matrizenleiste 30 gebildeten Wechselpaket können die
zur Montage erforderlichen Schrauben gleich eingefügt werden.
Die Schrauben sind vorzugsweise über
Befestigungsmittel, wie einen Lackauftrag, vorfixiert gehalten und
können
dann montagefertig weiterverarbeitet werden.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind
Stanzleiste und Matrizenleiste in gleicher Länge ausgebildet. Sollte die
Matrizenleiste und die Stanzleiste in unterschiedlicher Länge bereitgestellt
werden, kann die Befestigung auch an dem überstehenden Teil einer der
Leisten erfolgen. Gleichermaßen kann
die Ausrichtung der Matrizenleiste relativ zu der Stanzleiste jedoch
beibehalten werden.
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Ferner kann die Form der Stanzprofilierung 24 und
der Matrize 33 verändert
werden. Diese können
sich über
eine größere oder
kleinere Länge
erstrecken oder auch schräg
zu Umfangsrichtung angeordnet sein.