DE10348439B4

DE10348439B4 - Stanzvorrichtung für Verpackungsfolien

Info

Publication number: DE10348439B4
Application number: DE2003148439
Authority: DE
Inventors: Reinhold Schulte
Original assignee: IWN ARMATUREN DIPL ING WOLFGAN; Iwn Armaturen Dipl-Ing Wolfgang Niemann -Automationsarmaturen- Ek
Current assignee: SCHULTE, REINHOLD, DIPL.-ING., 33106 PADERBORN, DE
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2023-10-15
Also published as: DE10348439A1

Abstract

Stanzvorrichtung für Verpackungsfolien oder dergleichen, mit zwei zusammenwirkenden, Matrize und Patrize bildenden Werkzeugen zum Ausstanzen einer Mehrzahl von einzelnen Verpackungen aus einem zusammenhängenden Verpackungsgebinde, in dem die Verpackungen in einem Kreuzraster angeordnet sind, wobei die Matrize aus Einzelelementen (18, 20, 22, 24) zusammengesetzt ist, die auf einem gemeinsamen Träger (48) befestigt und auf diesem justierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelelemente der Matrize mithilfe von Schrauben (38, 40, 42) und Justierstiften (44, 46) auf dem gemeinsamen Träger ausgerichtet und befestigt sind, wobei die Einzelelemente (18, 20, 22, 24) der Matrize so eingestellt sind, dass sie mit der Patrize im wesentlichen spielfrei oder mit negativen Spiel zusammenwirken.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stanzvorrichtung für Verpackungsfolien oder dergleichen, mit zwei zusammenwirkenden, Matrize und Patrize bildenden Werkzeugen zum Ausstanzen einer Mehrzahl von einzelnen Verpackungen aus einem zusammenhängenden Verpackungsgebinde, in dem die Verpackungen in einem Kreuzraster angeordnet sind, wobei die Matrize aus Einzelelementen zusammengesetzt ist, die auf einem gemeinsamen Träger befestigt und auf diesem justierbar sind.

Die GB-A 2 182 596 zeigt und beschreibt eine Stanzvorrichtung der eingangs genannten Art, die im Verpackungsbereich eingesetzt werden soll. Produkte sollen in einer blasenförmigen Zelle verpackt werden, die bespielsweise aus transparentem Kunststoffmaterial besteht und mit einem flachen Rückenteil in Form einer Karte oder einer Folie verklebt ist. Es können Packungen mit einer Mehrzahl von Zellen vorgesehen sein, wie sie beispielsweise für Tabletten verwendet werden.

Zahlreiche Lebensmittelprodukte, beispielsweise Joghurt und Quark, Salate, Fleischwaren, usw., werden zumeist in tiefgezogenen Bechern verpackt, die als zusammenhängende Einheit mit einer Vielzahl von Einzelbechern hergestellt werden. Diese Einzelbecher werden mit dem Produkt gefüllt, und anschließend wird eine Abdeckfolie aufgesiegelt. Diese rasterförmig angeordnete Vielzahl von Einzelverpackungen muß anschließend in Einzelverpackungen zerlegt werden. Dies geschieht mithilfe von Stanzvorrichtungen, die von unten und oben die Verbindungsstege erfassen, die durch die vorspringenden Ränder der Einzelverpackungen gebildet werden. Dabei werden die Schnitte in Längsrichtung und in Querrichtung zumeist mit gesonderten Werkzeugen durchgeführt.

Da die Einzelverpackungen in einem Raster, zumeist einem Rechteck-Raster angeordnet sind und da die vier Ecken der vorspringenden Ränder der Einzelverpackungen im allgemeinen ausgerundet werden, wird beim Stanzvorgang mithilfe von Matrize und Patrize ein Gebilde ausgeschnitten, das an den Kreuzungspunkten des Rasters die Form eines bogenförmig eingezogenen Karos aufweist und insgesamt von Karo zu Karo über schmale Linien verbunden ist. Diese karoförmigen Flächen werden zusammen mit einem der herausgetrennten Streifen, die in Längsrichtung und Querrichtung verlaufen, herausgeschnitten.

Wenn es erforderlich ist, beispielsweise ein Gebinde mit 4 × 4 oder 5 × 5 Einzelbehältern aufzuteilen, müssen Matrize und Patrize sehr genau hergestellt werden, da sie über die gesamte Länge des Schnittes exakt zusammenwirken müssen, da nur auf diese Weise ein scharfer Schnitt entstehen kann. Dies bedeutet einen sehr hohen Arbeitsaufwand.

Es kommt hinzu, dass ein lokal begrenzter Schaden an der Matrize oder auf der Patrize häufig dazu führt, dass das gesamte Werkzeugpaar verworfen werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Herstellung und ggfs. auch Reparatur von Werkzeugpaaren der obigen Art zu vereinfachen und zu verbilligen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine erfindungsgemäße Stanzvorrichtung der obigen Art dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelelemente der Matrize mithilfe von Schrauben und Justierstiften auf dem gemeinsamen Träger ausgerichtet und befestigt sind, wobei die Einzelelemente der Matrize so eingestellt sind, dass sie mit der Patrize im wesentlichen spielfrei oder mit negativen Spiel zusammenwirken.

Die Einzelelemente der Matrize werden getrennt hergestellt und auf dem gemeinsamen Träger so positioniert, mit Justierstiften gehalten und verschraubt, dass ein genaues Zusammenwirken mit der Patrize gewährleistet ist und der gewünschte Schnitt entsteht. Dabei ist zu berücksichtigen, dass es bei Schneidaufgaben der vorliegenden Art nicht um eine sehr hohe Genauigkeit der Schnittführung geht, sondern vor allem um einen sauberen, nicht gequetschten Schnitt, wie er durch exaktes Zusammenwirken von Matrize und Patrize entsteht. Da die einzelnen Elemente der Matrize genau an die Position der Patrize angepaßt werden können, ist das ordnungsgemäße Zusammenwirken beider stets gewährleistet.

Die Verstellbarkeit der Einzelelemente der Matrize ermöglicht es, das Schneidspiel gegen Null gehen zu lassen oder sogar mit einem leichten negativen Spiel zu arbeiten, da erfindungsgemäß die Befestigung der Einzelelemente der Matrize auf einem gemeinsamen Träger eine gewisse Elastizität aufweist.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
1 ist eine perspektivische Darstellung eines Behälters, für dessen Herstellung ein erfindungsgemäßes Werkzeugpaar vorgesehen ist;
2 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Gebinde aus insgesamt acht Behältern gemäß 1, die in einem zusammenhängenden Rechteck-Raster angeordnet sind;
3 ist eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Patrize;
4 zeigt in entsprechender Darstellung die erfindungsgemäße Matrize;
5 veranschaulicht die Einzelelemente der Matrize vor der Montage;
6 zeigt einen senkrechten Schnitt durch die Patrize;
7 veranschaulicht in einem senkrechten Schnitt ein Einzelelement der Matrize auf dem Träger; und
8 ist eine entsprechende Darstellung mit anderer Schnittführung.
1 ist eine perspektivische Darstellung und zeigt einen offenen, becherartigen Behälter 10, wie er beispielsweise für die Verpackung von Milchprodukten oder dergleichen verwendet wird. Der Behälter 10 weist einen rechteckigen, an den Ecken abgerundeten Umriß auf sowie einen am oberen Rand der nicht bezeichneten seitlichen Wände seitlich vorspringenden Flansch 12. Behälter dieser Art werden zumeist durch Tiefziehen aus Kunststofffolien hergestellt. Dabei entsteht ein Raster aus mehreren Behältern, am Beispiel der 2 von acht Behältern in einem Arbeitshub, bei dem die umlaufenden Rand-Flansche 12 der acht Behälter zu einer Einheit zusammengefaßt sind.
Wenn diese acht Behälter oder eine entsprechende, gegebenenfalls auch erheblich größere Anzahl von Behältern mit dem gewünschten Produkt gefüllt ist, wird über alle Behälter eine zusammenhängende Folie gezogen und auf den oberen Flanschen 12 versiegelt. In dieser geschlossenen und versiegelten Form wird das zusammenhängende Gebinde der einzelnen Behälter, beim dargestellten Beispiel acht Behälter durch die erfindungsgemäßen Werkzeuge in Einzelbehälter unterteilt.
Aus 1 ist ersichtlich, welche Art von Werkzeugen zu diesem Zweck benötigt wird. Der Stanzvorgang muß zunächst die Aufgabe lösen, zwischen den einzelnen Bechern Trennstreifen herauszuschneiden.
Ferner müssen aufgrund der abgerundeten Ecken der Verpackungen an den Kreuzungspunkten der Schnittlinien karoförmige Erweiterungen vorgesehen sein, die entsprechend der Ausrundung der Ecken der Verpackungen bogenförmig eingezogene Außenflächen aufweisen, wie etwa die Form des Karos bei den üblichen Spielkarten.
Zur Herstellung eines derartigen Schnittes wird beispielsweise eine Patrize verwendet, wie sie in 3 in Draufsicht und in 6 in einem senkrechten Schnitt dargestellt ist. Eine derartige Patrize 14 wirkt mit einer Matrize zusammen, die in 4 in einer Draufsicht dargestellt und mit 16 bezeichnet ist.
Während üblicherweise Matrizen in zusammenhängender Form gemäß 4 hergestellt werden, sieht die erfindungsgemäße Ausführung vor, dass die einzelnen Elemente 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32 getrennt hergestellt und anschließend zu einer Einheit zusammengesetzt werden.
Zu den jeweils vier Einzelelementen 18, 20, 22, 24 auf der einen und 26, 28, 30, 32 auf der anderen Seite kommen zwei Endstücke 34, 36, die zum Schließen der Kontur der Matrize an beiden Enden erforderlich sind.
Die einzelnen Elemente der Matrize werden mithilfe von Justierstiften 44, 46 und Befestigungsschrauben 38, 40, 42 auf einem Träger 48 befestigt. Dabei erlauben die Justierstifte 44, 46 eine genaue Positionierung und Ausrichtung sowie Festlegung der einzelnen Elemente und Endstücke 34, 36, die gemäß 5 zunächst nach außen versetzt angeordnet und sodann an die Patrize 14 herangeschoben werden können.
In der Praxis werden zunächst die Elemente der Matrize mithilfe der Befestigungsschrauben 38, 40, 42 auf dem Träger 48 befestigt. Diese Art der Befestigung erlaubt ein Spiel von beispielsweise 1/10 mm. In den Elementen der Matrize befinden sich bereits Bohrungen für die Justierstifte 44, 46. In den Positionen dieser Bohrungen werden weitere Bohrungen in den Träger gebohrt, die schließlich die Justierstifte aufnehmen. Da die Schrauben 38, 40, 42 ein gewisses Spiel ermöglichen, führt erst das Setzen der Justierstifte zu einer genauen Festlegung der Position der Elemente der Matrize.
8 zeigt im übrigen an der Unterseite des Trägers 48 Bohrungen, die mit 50, 52 bezeichnet sind. Diese Bohrungen dienen zum Festlegen des Trägers 48 im Maschinengestell.
Der Träger 48 kann dabei auch fortgelassen werden, wenn die Elemente der Matrize direkt im Maschinengestell befestigt werden können.
Die Patrize 14 gemäß 3 kann im übrigen genauso wie die Matrize aus einzelnen Teilen zusammengesetzt werden.
Die erfindungsgemäße Stanzvorrichtung dient entsprechend der Form von Matrize und Patrize dazu, einen in Querrichtung gerichteten Schnitt zwischen den einzelnen Verpackungen durchzuführen. Der Längsschnitt, der ein durchlaufender gerader Schnitt mit der Breite des gewünschten Zwischenraums zwischen den einzelnen Verpackungen ist, wird mit einem anderen Werkzeug ausgeführt.
Die erfindungsgemäßen Werkzeuge, nämlich die Matrize und die Patrize, werden so eingestellt, dass der Schneidspalt gegen Null geht, oder dieser sogar ein Minus-Spiel aufweist. In diesem Fall wird eine gewisse Elastizität ausgenutzt, die sich aus der Montage und dem Aufbau der Matrize ergibt.
Um diesen Effekt zu erzielen, wird wie folgt verfahren:
Die Trägerplatte wird zunächst mit den Bohrungen für die Schrauben 38, 40, 42 versehen. Die Trägerplatte 48 wird in eine Vorrichtung eingespannt, in der sie leicht gedehnt wird. Die einzelnen Elemente 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32 der Matrize werden direkt an die Patrize 14 herangeschoben und hier mithilfe der Justierstifte 44, 46 ausgerichtet und befestigt. Wenn die Trägerplatte 48 anschliessend aus der Vorrichtung ausgespannt wird, zieht sie sich leicht zusammen. Dadurch entsteht das Null-Spiel oder sogar negatives Spiel zwischen der Matrize und der Patrize.
Die Schneidkanten von Matrize und Patrize verlaufen vorzugsweise schräg zu dem jeweiligen Schnittmuster, so dass sich ein Scherenschnitt ergibt, der wesentlich weniger Kraft erfordert und ein geringeres Geräusch hervorruft.

Claims

Stanzvorrichtung für Verpackungsfolien oder dergleichen, mit zwei zusammenwirkenden, Matrize und Patrize bildenden Werkzeugen zum Ausstanzen einer Mehrzahl von einzelnen Verpackungen aus einem zusammenhängenden Verpackungsgebinde, in dem die Verpackungen in einem Kreuzraster angeordnet sind, wobei die Matrize aus Einzelelementen (18, 20, 22, 24) zusammengesetzt ist, die auf einem gemeinsamen Träger (48) befestigt und auf diesem justierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelelemente der Matrize mithilfe von Schrauben (38, 40, 42) und Justierstiften (44, 46) auf dem gemeinsamen Träger ausgerichtet und befestigt sind, wobei die Einzelelemente (18, 20, 22, 24) der Matrize so eingestellt sind, dass sie mit der Patrize im wesentlichen spielfrei oder mit negativen Spiel zusammenwirken.
Stanzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrauben (38, 40, 42) ein gewisses Spiel der Einzelelemente der Matrize ermöglichen und dass die exakte Position der Einzelelemente (18, 20, 22, 24) durch die Justierstifte (44, 46) definiert wird.
Verfahren zum Befestigen und Ausrichten der einzelnen Elemente der Matrize auf dem gemeinsamen Träger (48) bei einer Stanzvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die Elemente der Matrize mithilfe der Befestigungsschrauben (38, 40, 42) auf dem Träger (48) befestigt werden, dass anschließend durch vorgefertigte Bohrungen in den Elementen der Matrize weitere Bohrungen in den Träger (48) gebohrt werden, und dass in diese Bohrungen die Justierstifte (44, 46) eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte zunächst mit Bohrungen für die Schrauben (38, 40, 42) versehen wird, dass die Trägerplatte (48) in eine Vorrichtung eingespannt wird, in der sie leicht gedehnt wird, dass die einzelnen Elemente (18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32) der Matrize direkt an die zugehörige Patrize (14) herangeschoben und hier mithilfe der Justierstifte (44, 46) ausgerichtet und befestigt werden und dass die Trägerplatte (48) anschließend aus der Vorrichtung ausgespannt wird.