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Rotierende Stanzmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine rotierende
Stanzmaschine zum Stanzen von Löchern in zusammendrückbares Material.
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Die Stanzmaschine enthält zwei Walzen, deren Achsen im allgemeinen
parallel verlaufen, sowie ein Oberwerkzeug mit einem damit zusammenwirkenden Unterwerkzeug,
die von den zugehörigen Walzen getragen werden. Auf dem Außenumfang des Oberwerkzeugs
befindet sich eine Schulter, die von dessen Schnittkante einen Abstand hat, der
mindestens der Stärke des zu stanzenden Zuschnittes entspricht, wobei die Schulter
das Hochschieben des Zuschnittes auf dem Oberwerkzeug begrenzt und sich an die um
das von den Stanzwerkzeugen gestanzte Loch herumliegende Fläche des Zuschnittes
anpreßt und ferneein auf dem Unterwerkzeug um dessen Stanzkante gelegenes Formende
das um das Stanzloch gelegene Material des Zuschnittes zusammendrückt.
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Eine Maschine, welche diese Merkmale aufweist, ist bekannt. Diese
Maschine ist aber nicht zum Ausstanzen von Löchern in Zuschnitten bestimmt, sondern
sie dient zum Schlitzen und Falten von Kartons, wobei das Schlitzen und Falten der
Kartons in e i n e m Arbeitsgang ausgeführt wird.
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Die Erfindung bedient sich der zum Schlitzen des Kartons geeigneten
Werkzeugform der bekannten Maschine und überträgt sie auf zum Herstellen von Löchern
bestimmte Stanzmaschinen.
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Die erfindungsgemäße Stanzmaschine ist hierdurch in der Lage, Löcher
herzustellen, die auf der Außenseite von Behältern eine scharfe Umrißkante haben,
jedoch an den Innenseitenflächen der Behälter keine scharfen Kanten oder Ecken aufweisen,
die den Inhalt des Behälters beschädigen könnten. Die Erfindung findet vorzugsweise
Anwendung beim Versand von Früchten und anderen Erzeugnissen in Pappschachteln oder
in Wellpappschachteln. Bei Verwendung der bisher üblichen Schachteln stellte sich
nämlich heraus, daß die in der Schachtelwand befindlichen scharfen Kanten oder Ecken
der eingestanzten Löcher die Schale oder die Hülle der Früchte beschädigten, so
daß sich Bakterien, Schimmelpilze usw. entwickeln konnten, durch die der Inhalt
der Schachtel verdorben wurde. Die Aufgabe, Löcher der genannten Art herzustellen,
wird dadurch gelöst, daß die Innenkanten oder Ecken der Löcher vertieft liegen oder
versenkt sind, so daß Grate, die etwa an der Unterseite des Stanzloches entstanden
sind, nicht mit dem Inhalt der Behälter in Berührung kommen können. Hierdurch wird
eine Beschädigung des Behälterinhalts vermieden.
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Um diesen Zweck zu erreichen, sind erfindungsgemäß die von den Walzen
getragenen, zusammenwirkenden Werkzeuge mit im gewünschten Preßabstand gegenseitig
korrespondierenden und in Abhängigkeit vom Bearbeitungsradius gekrümmten Preßflächen
versehen, und der in der Hülse vorgesehene Stempelkörper überragt die gekrümmte
Oberfläche des Oberwerkzeugs um so viel, daß mit der gekrümmten Stanzkante ein Scherenschnitt
erfolgt, wobei gleichzeitig an der dem Unterwerkzeug anliegenden Seite des bearbeiteten
Materials eine Vertiefung entsteht.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen beschrieben, in denen ein
Erläuterungsbeispiel dargestellt ist. In den Zeichnungen ist F i g. 1 ein Querschnitt
durch die Stanzwerkzeuge in Stanzstellung, F i g. 2 eine Teilansicht der rotierenden
Stammaschine mit der relativen Stanzstellung der Stanzwerkzeuge auf den umlaufenden
Bauteilen, F i g. 3 ein Schnitt eines Werkzeugsatzes mit einem in Stellung befindlichen
Ausrichtelement oder Ausrichtknopf, F i g. 4 eine Draufsicht auf den Unterwerkzeugsaxz
mit der Einstellvorrichtung für den Unterwerkzeug-Satz, F i g. 5 eine schaubildliche
Ansicht, die die Relativstellung der sich der Stanzstellung nähernden Stanzwerkzeuge
zeigt,
F i g. 6 eine schaubildliche Teilansicht eines Zuschnittes
mit einer erfindungsgemäß geformten Lochkante, und F i g. 7 ist ein Teilschnitt
der Stanzwerkzeuge, die die Scher- oder Stanzwirkung auf der auswechselbaren Oberwerkzeugscheibe
zum Abrichten der Stanzkante auf genaue Größe zeigt.
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Schachteln und Behälter, die zum Versand von Früchten, Erzeugnissen
und anderen Gütern verwendet werden, bestehen in üblicher Weise aus Wellpappe oder
Faserpappe. Diese Faserpappe ist zusammenpreßbar, so daß ihre Stärke an der zusammengepreßten
Stelle verringert werden kann. Wird ein Loch in den Pappenzuschnitt eingestanzt,
dann sind die Lochkanten auf beiden Flächen der Bahn oder des Zuschnittes scharfkantig.
Diese auf der Innenseite des aus dem Zuschnitt angefertigten Behälters vorhandenen
scharfen Kanten beschädigen oder zerschneiden die Schale, Rinde oder die Oberfläche
der in dem Behälter befindlichen Gegenstände, so daß der Behälterinhalt beschädigt
wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Stanzmaschine wird beim Stanzen des Loches
der beim Stanzvorgang oder bei der Stanzwerkzeugbewegung auftretende Druck gleichzeitig
verwendet, um das Material, das die Kante des auf der Innenseite des Pappenmaterials
vorhandenen Loches umgibt, zusammenzupressen, so daß um dieses Loch herum eine Vertiefung
gebildet wird, die in bezug auf die Innenseitenfläche oder die Ebene des Zuschnittes
oder der Materialbahn vertieft ist.
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Bei der neuen Stanzmaschine werden die Relativbewegungen des Oberwerkzeugs
und des Unterwerkzeugs begrenzt, und das Aufschieben des Zuschnitts auf das Oberwerkzeug
wird ebenfalls begrenzt, um das Herausziehen des Oberwerkzeugs aus dem gestanzten
Loch zu erleichtern, ohne daß die Lochkanten ausbrechen. Gleichzeitig wird eine
Unterlage zur Aufnahme des Zusammenpreßdruckes geschaffen. Die Relativbewegung des
Oberwerkzeugs und des Unterwerkzeugs ist im wesentlichen eine Rollbewegung mit kleinster
Eindringtiefe, wobei der Zuschnitt allmählich gestanzt wird.
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Die in den Pappenzuschnitt oder die Pappenbahn einzustanzenden Löcher
werden in einer rotierenden Stanzmaschine gestanzt, deren Walzen 1 und 2 in entgegengesetzten
Richtungen gedreht werden. so daß sich die benachbarten Walzenumfänge oder Walzenoberflächen
in der gleichen Richtung tangential und mit derselben Geschwindigkeit bewegen. Auf
der Walze 1 ist ein Oberwerkzeug 3 befestigt; die Walze 2 trägt ein komplementäres
Unterwerkzeug 4. Die Stanzwerkzeuge treffen sich also unter einer tangentialen Rollbewegung.
Bei der Drehung der Walzen dringt das Oberwerkzeug 3 allmählich in das Unterwerkzeug
4 ein, um beim Eindringen ein Loch 5 in den zwischen die Stanzwerkzeuge gelegten
Pappenzuschnitt zu stanzen. Dann hebt sich das Oberwerkzeug 3 wieder aus dem Unterwerkzeug
4 heraus.
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Der Zuschnitt 6 besteht aus einem zusammenpreßbaren Material, z. B.
aus Wellpappe, die aus drei Lagen zusammengesetzt ist, nämlich aus zwei äußeren
einfachen Pappenlagen 7 und aus einer in der Mitte gelegenen Wellpappenlage B.
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Das Oberwerkzeug 3 hat einen Werkzeugkörper 9 und eine auswechselbare
Stanzscheibe 11, die am Werkzeugkörper 9 mittels einer versenkten Schraube 12 befestigt
ist. Die Stanzscheibe 11 hat auf ihrer Unterseite eine Erhöhung 13, die in eine
Führungsvertiefung 14 paßt, welche sich in der angrenzenden Fläche des Werkzeugkörpers
9 befindet und die die Scheibe il einstellt und führt.
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Der Werkzeugkörper 9 wird in einer Begrenzungshülse 16 durch Preßsitz
gehalten. Die Hülse 16 ist in einen Sockel 17 eines Werkzeughalters 18 eingepreßt.
Eine Klemmschraube 19 durchsetzt die eine Seite des Sockels 17 und der Hülse 1.6
und liegt an einem auf dem Umfang des Werkzeugkörpers 9 befindlichen abgeflachten
Abschnitt 21 an. Auf diese Weise werden die Teile in richtig ausgerichteter Stellung
gegenseitig gesichert.
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Das Außenende der Hülse 16 weist von dem Ende der Scheibe 11 einen
Abstand auf, so daß auf diese Weise eine flache Grenzschulter 22 gebildet ist, die
das Aufschieben des Zuschnittes auf das Oberwerkzeug begrenzt. Der Abstand der Schulter
22 von der Stanzkante 23 der Scheibe 11 ist gleich oder kleiner als die Stärke
des Zuschnittes 6, so daß die Schulter 22 als Auflager oder Stütze beim Zusammenpressen
des Zuschnittes 6 dient.
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Das hohle Unterwerkzeug 4 hat eine Stanzkante 24, die von einem flachen
oder ebenen Druckring 26 umgeben wird, der gegenüber der Schulter 22 des Oberwerkzeugs
3 liegt und mit dieser Schulter 22 ausgerichtet ist. Der Innenumfang des Unterwerkzeugs
4 weist nahe der Stanzkante 24 Zähne 27 auf, die das aus dem Zuschnitt 6 ausgestanzte
Pappenstück zurückhalten. Der Außenumfang des Unterwerkzeugs 4 hat an dem nahe dem
ebenen Druckring 26 liegenden Ende eine Abschrägung.
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Das Unterwerkzeug 24 ist in einen Sockel 28 des Unterwerkzeughalters
29 eingepreßt und ist zusätzlich durch eine Klemmschraube 31 gesichert, die
die eine Seite des Sockels 28 durchsetzt.
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Die Werkzeughalter 18 oder 29 sind vorzugsweise in Paaren auf einer
Bodenplatte 32 angeordnet, wobei das Werkzeughalterpaar 18 symmetrisch zu dem gegenüberstehenden
Werkzeughalterpaar 29 steht. Jede Bodenplatte 32 ist auf einer Tragplatte 33 mit
Schraubenbolzen 34 befestigt, die Längsschlitze 36 der Bodenplatte 32 durchsetzen,
so daß eine Längsverstellung der Bodenplatte 32 auf der Tragplatte 33 in Axialriehtung
der zugehörenden Walzen erfolgen kann.
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Jede Tragplatte 33 ist an ihren Enden mittels Schraubenbolzen 37 in
entsprechenden Tragnuten 38 auf den zugehörenden Walzen 1 oder 2 gelagert. Gegenüber
jedem Ende jeder Bodenplatte 32 ist eine Einstellnockenscheibe 39 drehbar in der
Tragplatte 33 gelagert. Die Bodenplatte 32 wird an eine der Nockenscheiben 39 angelegt,
worauf durch Drehen der Nockenscheibe 39 eine Feineinstellung der Bodenplatte 32
erfolgt. Auf der Tragplatte 33 sind auf Abstand stehende Führungsschienen
41 paarweise angeordnet. Diese Führungsschienen 41 liegen an entgegengesetzten
Längskanten 42 jeder Bodenplatte 32 an und führen diese Bodenplatten.
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Zur Verwendung werden die Obei-- und die Unterwerkzeuge in der beschriebenen
Weise auf den Walzen symmetrisch so angeordnet, daß die im allgemeinen ausgerichteten
Enden ihrer Bodenplatten 32 an den benachbarten Nockenscheiben 39 anliegen. Durch
Drehen der Nockenscheiben 39 wird dann die Ausrichtung genauer ausgeführt. Jedes
Oberwerkzeug trägt zu dieser Zeit an Stelle seiner Stanzscheibe 11 einen Ausrichtknopf
43, der auf das Ende des Werkzeugkörpers
9 paßt, aber eine
abgerundete Ecke 44 eines Außendurchmessers hat, der kleiner ist als der Durchmesser
der Stanzscheibe 11, so daß der Knopf 43 sich in das Unterwerkzeug mit einem Zwischenraum
einschieben kann, der fast dem Stanzmaß gleich ist. Der Zwischenraum beträgt etwa
0,075 bis 0,125 mm. Die Walzen werden dann gedreht, um die Ausrichtknöpfe 43 in
die entsprechenden Unterwerkzeuge hineinzuschieben. In dieser Stellung werden dann
die Tragbolzen 37 festgeschraubt. Dann werden die Walzen gedreht, so daß sich die
Ausrichtknöpfe 43 herausheben können. Dann werden die Knöpfe 43 durch die Stanzscheibe
11 ersetzt. Jede Stanzscheibe 11 ist etwas weicher als die Stanzkante 24 des Unterwerkzeugs
4 und ist um den erwähnten Zwischenraum größer als der Knopf 43. Bei der praktischen
Ausführung ist die Scheibe 11 um etwa + 0,075 mm bis + 0,125 mm größer als die Stanzkante
24. Beim ersten Einschieben der Stanzscheibe 11 in die Stanzkante 24 wird die Scheibe
11 auf genauen Paßsitz abgerichtet, so daß ein genaues Ausstanzen erfolgt, wie die
F i g. 7 zeigt.
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Beim Drehen der Walzen schiebt sich die Stanzscheibe 11 allmählich
in die Stanzkante 24 des Unterwerkzeugs 4 und tangential auf eine zum Stanzen des
Zuschnittes 6 erforderliche Kleinsttiefe ein. Der Abstand der Schulter 22 von der
Stanzkante 23, der Stanzscheibe 11 des Oberwerkzeugs ist ungefähr gleich oder kleiner
als die Stärke des Zuschnittes 6. Bei der allmählichen relativen überlappung der
Stanzkante 23 des Oberwerkzeugs und der Stanzkante 24 des Unterwerkzeugs 4 schiebt
sich der Zuschnitt 6 auf dem Oberwerkzeug nach oben, so daß sich eine Zuschnittfläche
an die ebene Schulter 26 anlegt. Gleichzeitig wird der Zuschnitt 6 durch das Formende
des Unterwerkzeugs auf der entgegengesetzten Fläche um das Stanzloch herum zusammengepreßt,
so daß eine Vertiefung geformt wird und die benachbarte Kante des Stanzloches von
der Zuschnittoberfläche einen Abstand hat. Die Eigenfederung der Pappenbahn dehnt
nach Aufhören des Druckes. den unteren Teil der zusammengepreßten Fläche etwas aus,
jedoch bleibt um die eine Seite des Stanzloches 5 herum eine Dauervertiefung 46.
Die ausgestanzte Scheibe wird durch die in dem Unterwerkzeug 4 vorhandenen Zähne
27 zurückgehalten und wird durch die folgenden ausgestanzten Scheiben nach und nach
durch den hohlen Innenraum des Unterwerkzeugs 4 hindurchgeschoben, so daß sie schließlich
aus der Maschine fällt.
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Bei dem im Zuschnitt erfolgenden Formen des Stanzloches werden folgende
Schritte ausgeführt: Der Zuschnitt wird zwischen ein Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug
eingesetzt. Die Stanzkanten der Stanzwerkzeuge überlappen sich allmählich tangential
und stanzen das Stanzloch aus dem Zuschnitt aus. Das Hochschieben des Zuschnittes
auf dem Oberwerkzeug wird durch Auflegen des Zuschnittes an eine Schulter des Oberwerkzeugs
begrenzt. Gleichzeitig hiermit und durch den Stanzdruck wird die Fläche der Pappe,
die die spätere Außenfläche des Behälters bildet, gegen das Auflager gedrückt, und
ferner wird eine dauerhafte Vertiefung an der Kante des an derjenigen Fläche des
Zuschnittes liegenden Stanzloches geformt, die die Innenfläche des aus dem Zuschnitt
zu formenden Behälters bildet.
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Der entstehende Gegenstand ist ein zur Herstellung einer Schachtel
oder eines Behälters dienender Zuschnitt, dessen eine Seite die Außenfläche des
Behälters bildet und dessen gegenüberliegende Seite die Innenfläche des Behälters
bildet, wobei der Zuschnitt Stanzlöcher aufweist, deren Innenkanten in bezug auf
die Innenfläche des Zuschnittes vertieft sind. Der fertige Gegenstand ist eine Schachtel
oder ein Behälter mit in den Behälterwänden befindlichen Stanzlöchern, deren Innenkanten
in bezug auf die Innenfläche der Schachtel vertieft sind.