DE19736762C2 - Vorrichtung zum Stanzen, insbesondere von Etiketten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stanzen, insbe­ sondere von Etiketten, mit einem um eine Drehachse drehbaren Stanzzylinder und mit einem um eine zur Drehachse des Stanz­ zylinders parallele Drehachse drehbaren Gegendruckzylinder, die beide mit sich aufeinander abwälzenden Schmitzringen ver­ sehen sind.

Mittels einer Vorrichtung der eingangs genannten Art werden Etiketten o. dgl. aus einer zwischen Stanzzylinder und Gegen­ druckzylinder hindurchlaufenden Materialbahn in der sogenann­ ten durchschneidenden Anwendung herausgeschnitten, so daß das Etikett o. dgl. nach dem Schnitt aus der Materialbahn heraus­ fällt, oder bei der sogenannten anstanzenden Anwendung ange­ schnitten, bei der nur das Etikettenmaterial und der Kleber durchtrennt werden, während das Trägermaterial unverletzt bleibt. Der Stanzzylinder ist mit seitlich angedrehten oder angeschraubten, durchgehärteten Schmitzringen versehen, die sich auf entsprechend ausgebildeten Schmitzringen des Gegen­ druckzylinders abwälzen. Bei der durchschneidenden Anwendung befindet sich die Oberkante der Schneiden auf dem gleichen Radius wie die Mantelfläche der Schmitzringe des Stanzzylin­ ders. Bei der ausstanzenden Anwendung ist der Radius der Schneiden um das Maß der Stärke des Trägermaterials zur Man­ telfläche der Schmitzringe zurückgesetzt. Die Schmitzringe des Gegendruckzylinders besitzen den gleichen Radius, den auch der Gegendruckzylinder aufweist.

Bei Abnutzung der Schneiden vergrößert sich der Abstand zwi­ schen der Mantelfläche des Gegendruckzylinders und der Außen­ kante der Schneiden, so daß sich die Schneidtiefe ändert und damit ein sauberes Durchtrennen des Etikettenmaterials nicht mehr gewährleistet ist. Um die Funktionsfähigkeit wieder her­ zustellen, sind verschiedene Arbeiten durchzuführen. Bei Stanzzylindern, die aus einem Magnetzylinder mit einem aufge­ spannten Stanzblech bestehen, ist die Funktionsfähigkeit nach Aufziehen eines neuen Stanzbleches wieder gegeben. Bei einem Stanzzylinder, bei welchem aus seiner Oberfläche die Schnei­ den herausgearbeitet sind, werden die Schmitzringe und die Schneidenoberkanten überschliffen. Anschließend werden die Schneiden nachgeschärft. Je nach der Anwendung, d. h. der durchstanzenden oder der anstanzenden Anwendung, wird dabei der Radius für die Schmitzringe und der Radius für die Schneidenaußenkanten festgelegt. Während es bei Stanzzylin­ dern mit aus dem Umfang herausgearbeiteten Schneiden nicht möglich ist, den gleichen Stanzzylinder zum Stanzen von Eti­ ketten mit unterschiedlich starkem Trägermaterial einzuset­ zen, ist dies bei Stanzzylindern aus Magnetzylindern und Stanzblechen in gewisser Weise durch Wahl der Stanzbleche möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine flexible­ re Arbeitsweise möglich ist als bisher.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Schmitzringe des Gegendruckzylinders um eine eigene Drehachse frei drehbar ge­ lagert sind, und daß der Abstand der Drehachse des Gegen­ druckzylinders zu der Drehachse des Stanzzylinders einstell­ bar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, den Abstand zwischen der Mantelfläche des Gegendruckzylinders und den Au­ ßenkanten der Schneiden einzustellen, da die Schmitzringe des Gegendruckzylinders von dem Gegendruckzylinder getrennt sind, so daß der Abstand der Drehachse des Gegendruckzylinders zu der Drehachse der Schmitzringe und damit auch zu der Mantel­ fläche des Stanzzylinders einstellbar ist. Es ist dadurch möglich, nur durch Einstellen des Gegendruckzylinders die gleiche Vorrichtung mit gleichem Stanzzylinder und gleichem Gegendruckzylinder für eine durchschneidende Anwendung oder für eine anstanzende Anwendung einzusetzen. Außerdem ist es möglich, bei einer anstanzenden Anwendung Materialbahnen mit unterschiedlicher Stärke des Trägermaterials zu bearbeiten, indem der Abstand der Mantelfläche des Gegendruckzylinders zu den Außenkanten der Schneiden eingestellt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vor­ gesehen, daß die Schmitzringe jeweils mittels eines Zwischen­ ringes auf dem Gegendruckzylinder gelagert sind, daß die Zwi­ schenringe einen dem Schmitzring zugeordneten Lagersitz auf­ weisen, zu welchem ein dem Gegendruckzylinder zugeordneter Lagersitz der Zwischenringe exzentrisch angeordnet ist, und daß die Zwischenringe in Umfangsrichtung verdrehbar und in der eingestellten Position fixierbar sind. Mittels eines Ver­ drehens der Zwischenringe läßt sich die Lage der Exzentrizi­ tät bezüglich der Drehachse des Stanzzylinders verändern, so daß damit auch der Abstand zwischen der Umfangsfläche des Ge­ gendruckzylinders und den Außenkanten der Schneiden des Stanzzylinders geändert wird, ohne daß sich die Relativlage der Schmitzringe des Stanzzylinders und des Gegendruckzylin­ ders verändern.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist für die Zwischen­ ringe eine für beide Seiten gemeinsam und/oder für jede Seite getrennt betätigbare Einrichtung zum Verdrehen und Fixieren der eingestellten Position vorgesehen. Damit wird sicherge­ stellt, daß der Gegendruckzylinder zu seinen beiden Schmitz­ ringen immer in gleichem Maße verstellt wird, so daß eine gleichmäßige Belastung gewährleistet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Schmitzringe des Gegendruckzylinders in axialer Richtung breiter sind als die Schmitzringe des Stanzzylinders. Damit wird sichergestellt, daß die Schmitzringe des Stanzzylinders bei einer Verstellung des Gegendruckzylinders über seine Schmitzringe hinaus in Richtung zu dem Stanzzylinder hin sich auf den Schmitzringen des Gegendruckzylinders abwälzen und nicht etwa auf dem Umfang des Zylinderkörpers des Gegendruck­ zylinders.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht einer er­ findungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 1.

Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung enthält einen Rahmen 10, der aus einer Grundplatte 11, zwei Seitenplatten 12, 13 und einer Deckplatte 14 zusammengesetzt ist, die fest miteinander verbunden sind. In diesem Rahmen 10 sind überein­ ander ein Stanzzylinder 15 und ein Gegendruckzylinder 16 an­ geordnet. Zwischen dem Stanzzylinder 15 und dem Gegendruckzy­ linder 16 wird eine Materialbahn hindurchgeführt, aus der Etiketten o. dgl. ausgestanzt oder eventuell nur angestanzt werden. Bei dem Ausstanzen wird die Materialbahn, die aus ei­ nem Trägermaterial, einem Kleber und dem eigentlichen Etiket­ tenmaterial besteht, vollständig durchgestanzt, so daß die Etiketten ausgestanzt werden und anschließend aus der weiter­ laufenden Materialbahn herausfallen. Bei dem Anstanzen durch­ trennen die Schneiden des Stanzzylinders 15 nur das Etiket­ tenmaterial und den Kleber, während das Trägermaterial unver­ letzt bleibt. Die gestanzten Etiketten o. dgl. verbleiben so­ mit zunächst auf der weiterlaufenden Materialbahn.

Als Stanzzylinder 15 dient beispielsweise ein massiver Zylin­ der, aus dessen Umfangsfläche die Schneiden herausgearbeitet sind. Selbstverständlich können aber auch andere Formen von Stanzzylindern verwendet werden, beispielsweise Stanzzylinder aus einem Magnetzylinder, auf dessen Umfangsfläche in bekann­ ter Weise ein Stanzblech aufgespannt ist, das mit den Schnei­ den versehen ist.

Der Stanzzylinder 15 ist beidseits des Bereiches der Schnei­ den mit sogenannten Schmitzringen 17 versehen. Diese Schmitz­ ringe 17, die angedreht oder angeschraubt sind, sind durchge­ härtet und außen zylindrisch geschliffen. Seitlich von den Schmitzringen 17 ist der Stanzzylinder 15 mit Achsstummeln 18, 19 versehen, auf denen Wälzlager 20, 21 angeordnet sind, mit denen der Stanzzylinder 15 in vertikalen Schlitzen 22, 23 der Seitenplatten 12, 13 geführt ist.

Die Schmitzringe 17 des Stanzzylinders 15 wälzen sich auf Schmitzringen 24 des Gegendruckzylinders 16 ab. Diese Schmitzringe 24 des Gegendruckzylinders 16 sind relativ zu dem Gegendruckzylinder 16 frei drehbar gelagert. Sie sind ebenfalls durchgehärtet und auf ihrer Mantelfläche zylin­ drisch geschliffen.

Die Schmitzringe 24 des Gegendruckzylinders 16 sind mittels eines Wälzlagers, beispielsweise mittels eines zweireihigen Schrägkugellagers 25, auf einem Zwischenring 26 gelagert, in welchem Achsstummel 27 des Gegendruckzylinders 16 mittels ei­ nes weiteren Wälzlagers, insbesondere eines Nadellagers 28, gelagert sind. Die Achsstummel 27 des Gegendruckzylinders 16 sind darüber hinaus mittels Wälzlagern 29 in den Schlitzen 22, 23 der Seitenplatten 12, 13 des Rahmens 10 geführt.

Um ein Spiel zwischen dem Stanzzylinder 15 und dem Gegen­ druckzylinder 16 auszuschließen, werden die Schmitzringe 17 des Stanzzylinders mittels Druckspindeln 30 belastet, die in die Deckplatte 14 eingeschraubt sind und die einer Druck­ brücke 31 zugestellt werden. Die Druckbrücke 31 ist mit seit­ lichen Ansätzen in den Schlitzen 22, 23 der Seitenplatten 12, 13 geführt. Die Druckbrücke 31 ist für jeden Schmitzring 17 mit einem Paar von Druckrollen 32 versehen, die auf die Schmitzringe 17 wirken. Die Schmitzringe 24 des Gegendruckzy­ linders 16 sind jeweils mit einem Paar von Stützrollen 33 ab­ gestützt, die in Lagerböcken 34 gelagert sind, die an der Bo­ denplatte 11 des Rahmens 10 angebracht sind.

Der Gegendruckzylinder 16 und der Stanzzylinder 15 werden mittels eines Antriebes gemeinsam angetrieben. Bei dem Aus­ führungsbeispiel ist in nicht näher dargestellter Weise der Gegendruckzylinder 16 mit einem Antrieb verbunden. Auf den Achsstummeln 27 des Gegendruckzylinders 16 ist ein Zahnrad 35 aufgekeilt, das mit einem auf den Achsstummel 19 des Stanzzy­ linders 15 aufgekeilten Zahnrad 36 in Eingriff ist.

Um den Abstand der Mantelfläche des Gegendruckzylinders 16 zu den radial außen liegenden Kanten der Schneiden des Stanzzy­ linders 15 einstellen zu können, ist die Lage der Drehachse des Gegendruckzylinders 16 relativ zu der Lage der Drehachse des Stanzzylinders 15 einstellbar. Hierzu ist vorgesehen, daß der innere Lagersitz der Zwischenringe 26, in welchem der Ge­ gendruckzylinder 16 mit seinen Achszapfen 27 gelagert ist, exzentrisch zu dem äußeren Lagersitz des Zwischenringes 26 angeordnet ist, auf dem die Schmitzringe 24 gelagert sind. Durch Verdrehen der Zwischenringe 26 in Umfangsrichtung läßt sich somit die Lage der Drehachse des Gegendruckzylinders 16 und damit der Abstand der Mantelfläche des Gegendruckzylin­ ders 16 zu den Außenkanten der Schneiden des Stanzzylinders 15 einstellen. Mittels dieses Einstellens ist es möglich, die Vorrichtung auf das Stanzen von unterschiedlichen Stärken ei­ nes Trägermaterials einzustellen, oder aber auch auf unter­ schiedliche Höhen der Schneiden einzustellen. Ebenso ist es möglich, nach einer Abnutzung der Schneiden ein Nachstellen durchzuführen, so daß auch dann noch ein exaktes und korrek­ tes Stanzen durchgeführt werden kann. Dabei ist zu beachten, daß die hierbei benötigten Einstellwege relativ gering sind und in der Regel eine Größe von 0,2 mm nicht überschreiten. Es genügt deshalb, den inneren Lagersitz der Zwischenringe 26 gegenüber dem äußeren Lagersitz mit einer Exzentrizität in der Größenordnung von 0,1 mm anzubringen, so daß durch Verdre­ hen der Zwischenringe 26 ein Einstellweg in der Größenordnung von 0,2 mm erhalten wird. Die Wälzlager 29 des Gegendruckzy­ linders 16 sind mit genügendem Spiel in den Schlitzen 22, 23 der Seitenplatten 12, 13 geführt, um die bei einem Verdrehen der Zwischenringe 26 auftretenden seitlichen Verlagerungen des Gegendruckzylinders 16 zu gestatten.

Um den Gegendruckzylinder 16 gleichmäßig und um gleiche Be­ träge zu verstellen, ist für die Zwischenringe 26 beider Sei­ ten eine gemeinsame Verstelleinrichtung 37 vorgesehen. An die Zwischenringe 26 ist jeweils ein Zahnrad 38, 39 angeformt, in das jeweils ein Verstellzahnrad 40 eingreift. Die Ver­ stellzahnräder 40 sind auf einer gemeinsamen Verstellwelle 41 angeordnet, die in den Seitenplatten 12, 13 des Rahmens 10 gelagert ist. Die Verstellwelle 41 ist mit einem Drehgriff 42 drehfest verbunden. Die Position des Drehgriffes ist mittels einer nicht im einzelnen dargestellten Rasteinrichtung 43 verriegelbar. Zum Entriegeln wird der Drehgriff axial aus der Verriegelung herausgezogen, so daß er dann mitsamt der Ver­ stellwelle 41 verdrehbar ist. Nach Loslassen rastet er in die Rasteinrichtung 43 ein, so daß die Position der Verstellzahn­ räder 40 und damit der Zahnräder 38, 39 und der Zwischenringe 26 fixiert ist. Die Verstellzahnräder 40 haben einen relativ kleinen Teilkreisdurchmesser, während die Zahnräder 38, 39 der Zwischenringe 26 einen relativ großen Teilkreisdurchmes­ ser haben. Aufgrund dieses großen Untersetzungsverhältnisses läßt sich eine feinfühlige Verdrehung der Zwischenringe und damit eine feinfühlige Verlagerung der Position des Gegen­ druckzylinders 16 durchführen.

Um die Zwischenringe 26 in axialer Richtung zu sichern, sind die Zahnräder 38, 39 in Schlitzen der Lagerböcke 34 geführt. Bei dem Ausführungsbeispiel weisen die Zahnräder 38, 39 und ebenso die Nadellager 28 eine unterschiedliche axiale Er­ streckung auf. Dies ist jedoch nur aus Platzgründen des Aus­ führungsbeispieles vorgesehen, so daß bei einem abweichenden Aufbau, insbesondere bei einem abweichenden Aufbau der Zahn­ radverbindung zwischen Gegendruckzylinder 16 und Stanzzylin­ der 15 auch gleich bemessene Zahnräder 38, 39 und entspre­ chend gleich bemessene Nadellager 28 eingesetzt werden kön­ nen.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der innere Lagersitz der Zwischenringe 26 exzentrisch zu dem äußeren La­ gersitz angeordnet ist. Dies ist zweckmäßig, da die Position der Schmitzringe 24 des Gegendruckzylinders 16 mittels der Stützrollenpaare 33 fixiert ist. Wird anstelle der Stützrol­ len eine Stützwelle vorgesehen, die beispielsweise auch eine Antriebswelle sein kann, so ist es ohne weiteres möglich, den inneren Lagersitz der Zwischenringe zentrisch und den äußeren Lagersitz exzentrisch anzuordnen.

Um ein Spiel zwischen dem Stanzzylinder 15 und dem Gegen­ druckzylinder 16 soweit wie möglich auszuschließen, ist dar­ auf zu achten, daß die Wälzlager, mit denen die Schmitzringe 24 auf den Zwischenringen 26 und die Wälzlager, mit denen die Achszapfen 27 des Gegendruckzylinders in den Zwischenringen 26 gelagert sind, ein möglichst kleines radiales Spiel auf­ weisen. Dies ist bei zweireihigen Schrägkugellagern und Na­ dellagern gewährleistet. Falls andere Wälzlager eingesetzt werden sollen, so ist bei ihrer Auswahl auf möglichst gerin­ ges radiales Lagerspiel zu achten. Das maximale Lagerspiel oder die maximale Lagerluft jedes der Lager sollte 5 µm nicht überschreiten, so daß das Betriebsspiel auf etwa 3 µm einge­ stellt werden kann.

Die Verstellzahnräder 40 können auch auf einzelnen Verstell­ wellen angeordnet sein, die jeweils einzeln verdreht werden können, um beide Seiten unabhängig voneinander zu verstellen. Die Verstellzahnränder 40 können auch derart mit einer Ver­ stelleinrichtung verbunden sein, daß sie wahlweise gemeinsam oder unabhängig voneinander verstellt werden können. Hierzu kann beispielweise eines der Verstellzahnränder 40 mittels einer ein- und ausrückbaren Kupplung mit der Verstellwelle 41 verbunden sein.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, den gleichen Stanzzylinder 15 sowohl bei durchschneidender Anwen­ dung als auch bei anstanzender Anwendung einzusetzen, da es durch Verstellen der Position des Gegendruckzylinders 16 mög­ lich ist, die Entscheidung zu treffen, welche Art der Anwen­ dung erfolgen soll. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt darüber hinaus die Anwendung des gleichen Stanzzylinders 15 für eine anstanzende Anwendung bei Materialbahnen, bei wel­ chen die Stärke des Trägermaterials verschieden ist. Auch in diesem Fall ist eine Einstellung auf die Stärke des Trägerma­ terials durch Verstellen des Gegendruckzylinders 16 ohne wei­ teres möglich. Ebenso ist es möglich, nach einer gewissen Ab­ nutzung der Schneiden die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung in einfacher Weise dadurch wieder herzustellen, daß der Ge­ gendruckzylinder entsprechend nachgestellt wird.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Stanzen, insbesondere von Etiketten, mit einem um eine Drehachse drehbaren Stanzzylinder und mit einem um eine zur Drehachse des Stanzzylinders parallele Drehachse drehbaren Gegendruckzylinder, die beide mit sich aufeinander abwälzenden Schmitzringen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmitzringe (24) des Gegendruckzylinders (16) um eine eigene Drehachse frei drehbar gelagert sind, und daß der Ab­ stand der Drehachse des Gegendruckzylinders (16) zu der Dreh­ achse des Stanzzylinders (15) einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmitzringe (24) jeweils mittels eines Zwischenringes (26) auf dem Gegendruckzylinder (16) gelagert sind, daß die Zwischenringe (26) einen den Schmitzringen (24) zugeordneten Lagersitz aufweisen, zu welchem ein dem Gegendruckzylinder (16) zugeordneter Lagersitz der Zwischenringe (26) exzen­ trisch angeordnet ist, und daß die Zwischenringe (26) in Um­ fangsrichtung verdrehbar und in der eingestellten Position fixierbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmitzringe (24) mittels eines Wälzlagers (25) auf dem Zwischenring (26) gelagert sind, in welchem der Gegendruckzy­ linder (16) ebenfalls mittels eines Wälzlagers (28) gelagert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß für die Zwischenringe (26) eine für beide Seiten ge­ meinsam und/oder für jede Seite getrennt betätigbare Einrich­ tung (37) zum Verdrehen und Fixieren der eingestellten Posi­ tion vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenringe (26) mit Zahnrädern (38, 39) versehen sind, in welche Verstellzahnräder (33) eingreifen, die auf einer Verstellwelle (41) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verstellwelle (41) ein Verstellrad (42) angebracht ist, das aus Ruhepositionen herausbewegbar und in Ruheposi­ tionen fixierbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zwischenringe (26) in axialer Richtung unabhängig von den Schmitzringen (24) und dem Gegendruckzy­ linder (16) fixiert sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (38, 39) der Zwischenringe (26) in Führungs­ schlitze von Lagerböcken (34) hineinragen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schmitzringe (24) des Gegendruckzylin­ ders (16) in axialer Richtung breiter als die Schmitzringe (17) des Stanzzylinders (15) sind.