-
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stanzen von flächigen Verpackungselementen od.dgl.
-- wie Bogen aus Papier, Karton oder Wellpappe -- mit von einer
Stanzform abragenden Stanzmessern als Form- oder Trennelemente;
der auf einer Trägerstanzplatte
angeordnete Bogen ist auf einer Trägerstanzplatte den Stanzmessern
zugeordnet.
-
Derartige
Stanzvorrichtungen sind insbesondere zum Herstellen von Zuschnitten
aus Kartonbogen in der Faltschachtelindustrie bekannt; durch den Stanzvorgang
werden Konturen im Kartonbogen erzeugt, welcher dann einer nachgeordneten
Ausbrecheinrichtung zugeführt
wird. Ausbrechstationen dieser Art sind der
EP 0 446 702 A2 zu entnehmen.
-
Ein
großer
Nachteil bekannter Stanzformen ist, dass sie geringfügig unterschiedlich
hohe Messer beinhalten und die Spitzen oder Schneiden der Stanzmesser
in unerwünschter
Weise nicht auf gleiche Eindringtiefe abgestimmt zu werden vermögen; in
einem Schnittbild würden
diese Schneiden Punkte einer gekrümmten Kurve erzeugen, da sie
in unterschiedlichen Abständen
zur Auflage des zu bearbeitenden Bogens stehen. Die Messer schneiden
also unterschiedlich tief in den Bogen und müssen manuell ausgeglichen werden.
Zudem führt
die Verwendung weicher Stanzbleche häufig zu Leistungseinbußen bzw.
zu einer schlechteren Qualität
der erzeugten Verpackung.
-
In
Kenntnis dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt,
die erkannten Mängel zu
beseitigen sowie eine Verbesserung des Stanzprozesses bei Reduzierung
der Rüstzeiten
sowie eine Erhöhung
der Lebensdauer von Stanzformen zu schaffen. Es soll ein Ausgleich
der Messerhöhen
bei Stanzvorrichtungen ermöglicht
werden, also schon bei den ersten Stanzbogen ein gleichmäßiger Schnitt.
-
Zur
Lösung
dieser Aufgabe führt
die Lehre des unabhängigen
Anspruches; die Unteransprüche geben
günstige
Weiterbildungen an. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle
Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung
und/oder den Ansprüchen
offenbarten Merkmale. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch
innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart
und beliebig einsetzbar sein.
-
Erfindungsgemäß ist zwischen
der Oberfläche
der Trägerstanzplatte
und dem Stanzbogen eine Schicht aus magnetischem Werkstoff angeordnet, insbesondere
aus einem elastischen magnetischen Werkstoff. Dieser ist bevorzugt
ein magnetischer Kunststoff.
-
Als
günstig
hat es sich erwiesen, als Schicht eine Matte aus magnetischem Werkstoff
vorzusehen; diese ist austauschbar. Sie überspannt in einem erfindungsgemäßen Anwendungsfall
die Auflagefläche für den Stanzbogen,
kann aber auch aus Mattenelementen mosaikartig zusammengesetzt sein,
bevorzugt aus Mattenelementen von etwa 250 mm × 250 mm Größe. Es können auch Mattenelemente eingesetzt
werden mit Längskanten,
die länger
sind als ihre Querkanten von bevorzugt 180 mm.
-
In
diesen Ausgestaltungen kompensiert die Schicht oder Matte den unterschiedlichen
Stanzdruck der Stanzmesser und gleicht somit die Schnittqualität aller
Messer weitgehend auf ein Niveau an. Der erfindungsgemäße Gedanke
führt zu
einer erheblichen Verbesserung des Stanzprozesses bei Flachbett-Stanzautomaten
bzw. Flachbettstanzeinheiten (z.B. Inline-Stanzen). Diese Kompensationsmatte
besteht insbesondere aus magnetischem Werkstoff mit wechselseitiger
Wirkung.
-
Vorteilhafterweise
kann die -- bevorzugt 2 mm bis 5 mm, insbesondere 3 mm oder 4 mm
dicke -- Trägerstanzplatte
mehrlagig sein, d.h. mehrere Einzelplatten liegen aufeinander, die
jeweils beispielsweise ein Dickenmaß von 1 mm anbieten, so dass
eine dreischichtige Trägerstanzplatte
3 mm misst.
-
Im
Rahmen der Erfindung liegt vor allem eine zwischen dem Stanzbogen
und der Schicht oder Matte aus magnetischem Werkstoff angeordnete
metallische Gegenstanzplatte; deren Dicke soll bevorzugt der Dicke
der magnetischen Schicht oder Matte entsprechen. Nach einem weiteren
Merkmal der Erfindung beträgt
die Dicke der Gegenstanzplatte -- und damit auch die Dicke der Matte
-- etwa 1 mm. Gegebenenfalls ist auch diese Gegenstanzplatte mehrlagig
ausgebildet.
-
Als
günstig
hat es sich erwiesen, dass die Trägerstanzplatte, die magnetische
Schicht oder Matte sowie die diese überlagernde Gegenstanzplatte
ein mehrschichtiges kompaktes Plattensystem einer Dicke von etwa
5 mm bis 7 mm bilden.
-
Nach
einem weitere Merkmal der Erfindung weist die Gegenstanzplatte nahe
wenigstens zweier Kantenbereiche jeweils einen Durchbruch auf, dem eine Öffnung in
der Schicht oder Matte zugeordnet ist; unter dieser Öffnung befindet
sich eine Einformung der Trägerstanzplatte.
Zudem soll nahe an einem der Eckbereiche der Querkante der Gegenstanzplatte
ein Durchbruch angeordnet sein, dessen Durchmesser etwa 5 mm bis
6 mm misst. Die Weite jener Öffnung
soll größer sein
als die Länge
des Durchbruchdurchmessers, und die Einformung der Trägerstanzplatte
verjüngt
sich von deren Oberfläche weg;
sie weist eine querschnittlich geneigte Wandfläche auf. Erfindungsgemäß geht zudem
der sich verjüngende
Abschnitt der Einformung in einen kreisförmigen Endabschnitt über, dessen
Durchmesser dem erwähnten
Durchmesser des Durchbruches in der Gegenstanzplatte etwa entspricht.
-
Als
günstig
hat es sich auch erwiesen, den Durchbruch der Gegenstanzplatte,
die Öffnung
in der Schicht oder Matte sowie die Einformung samt Endabschnitt
der Trägerstanzplatte
einer gemeinsamen Vertikalachse zuzuordnen. Dieses System am Durchbruch
der Gegenstanzplatte, Öffnung
in der Matte, Einformung in der Trägerstanzplatte nach oben beschriebner
Formgebung dient als Justierhilfe; in die einander zugeordneten
Ausnehmungen wird ein stabartiges Werkzeug eingeführt, mit
dem die Platten gegeneinander verschoben zu werden vermögen.
-
Um
die Lage der Platten zueinander richtig anzuordnen, ist erfindungsgemäß an der
Gegenstanzplatte eine Justiereinrichtung vorgesehen. Dazu besitzt
die Gegenstanzplatte nahe wenigstens zweier Kantenbereiche jeweils
einen fensterartigen Durchbruch, dem eine Markierung auf der --
der Gegenstandsplatte unterseitig anliegenden -- Schicht bzw. Matte
zugeordnet ist; letztere ist mit einem Strichkreuz als Markierung
ausgestattet, dem nach einem anderen Merkmal der Erfindung zumindest
eine Zielmarkierung an den Rändern
des fensterartigen Durchbruches zugeordnet wird. Diese Zielmarkierung
soll eine von der Längsmitte
des Randes ausgehende Gerade sein, die in Justierlage der Vorrichtung mit
einem Element jenes Strichkreuzes der Schicht bzw. Matte fluchtet.
-
Nach
einem anderen Merkmal der Erfindung ist dem fensterartigen Durchbruch
ein optisches Instrument zugeordnet ist zur Vergrößerung der
Markierung und der Zielmarkierung am Fenster der Gegenstanzplatte.
-
Zudem
liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Gegenstanzplatte nahe
wenigstens eines Eckbereiches ihrer Querkanten und/oder ihrer Längskanten
mit einer Rundausnehmung für
eine Schraube versehen ist; in der Schicht bzw. Matte sowie in der
Trägerstanzplatte
sind Ausnehmungen vorgesehen, die mit dieser Rundausnehmung fluchten.
Bevorzugt wird jeweils eine Rundausnehmung nahe jedem der vier Eckbereiche
der Gegenstanzplatte, wobei zumindest die Ausnehmung in der Trägerstanzplatte
mit einem Innengewinde für
die Schraube versehen sein soll.
-
Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung ist wenigstens eine Stirnausnehmung
einer Kante der Trägerstanzplatte
eine Distanzplatte für
die aufzulegende Gegenstanzplatte zugeordnet; ein Vertikalschenkel
der Distanzplatte soll in Betriebsstellung in die Stirnausnehmung
eingesetzt werden.
-
Die
Erfindung erfasst auch ein Verfahren zum Stanzen von flächigen Verpackungselementen od.dgl.
wie Bogen aus Papier, Karton oder Wellpappe mit von einer Stanzform
abragenden Stanzmessern als Form- oder Trennelement, wobei der auf
einer Trägerstanzplatte
angeordnete Bogen den Messerspitzen bzw. Schneiden der Stanzmesser
zugeordnet ist, während
dessen Durchführung
die Messerspitzen bzw. Schneiden zu der erörterten Schicht aus magnetischem
Werkstoff geführt
sowie durch eine metallische Gegenstanzplatte in Abstand zu dieser
Schicht gehalten werden; die Messer stehen auf der zu bearbeitenden
Papier- oder Pappeschicht und werden durch den Einfluss der Magnetkraft
zueinander ausgerichtet. Vor dem Zuführen der Messerspitzen bzw. Schneiden
wird die Gegenstanzplatte auf der Schicht bzw. der Matte sowie der
diese tragenden Trägerstanzplatte
justiert und festgelegt.
-
Als
günstig
hat es sich erwiesen, zum Justieren die Zielmarkierung des fensterartigen
Durchbruches der Gegenstanzplatte mit einer Markierung der die Gegenstanzplatte
untergreifenden Schicht bzw. Matte in Zuordnung zu bringen sowie
dann die Gegenstanzplatte mit der Trägerstanzplatte fest zu verbinden.
-
Erfindungsgemäß erfolgt
ein
-
- – Messerausgleich
der Stanzmesser, d.h. manuelles Zurichten wird deutlich vermindert;
- – planes
Haften des Stanzbleches an einer Gegenstanzplatte.
-
Dank
der Erfindung wird erreicht, dass die Messerspitzen bzw. Schneiden
der Stanzmesser eine zur Oberfläche
der Trägerstanzplatte
parallel verlaufende Gerade bestimmen, nicht aber -- wie beim Stande
der Technik -- auf einer gekrümmten Kurve
liegen.
-
Geringere
Messerabnutzung, also eine Verschleißreduzierung, sowie eine gleichmäßige Schnittqualität führt zu einer
erkennbaren Qualitätsverbesserung.
-
Durch
deutlich weniger manuelles Zurichten/Kleben, wechselweisen Einsatz
einer Stanzform in unterschiedlichen Stanzautomaten wird eine Rüstzeitreduzierung
erreicht.
-
Auch
gelangt man zu einer Mehrbogenleistung; durch weniger Nachkleben
gibt es weniger Anhaltezeiten während
der Produktion sowie durch gleichmäßiges, planes Haften des Stanzbleches
weniger Hohlräume,
die möglicherweise
unkontrolliert beim Stanzen nachgeben.
-
Schließlich führt die
Erfindung zu einer Kostenreduzierung für Stanzformen durch verlängerte Lebensdauer
der Messer sowie Verzicht auf teuere Spezialmesser dank des Einsatzes
von Standardmessern.
-
Die
folgende Übersicht
verdeutlicht, welche erheblichen Fortschritte die oben beschriebene
Erfindung mit sich bringt:
-
- – Reduzierung
der Rüstzeit
durch weniger Klebezurichtung;
- – geringes
Anhalten des Stanzautomaten dank weniger Nachklebens;
- – keine
groben Flächenzurichtungen
mehr erforderlich;
- – besser
ausgeformte Biegelinien vorhanden;
- – dreifach
verlängerte
Lebensdauer der Stanzformen gegeben;
- – Verzicht
auf teuere Stanzwerkzeugkosten mit teueren Stanzmessern;
- – System
ist für
alle Stanzautomaten und alle Materialarten geeignet;
- – weniger
Ersatzinvestitionen für
neue Stanzplatten/Zurichtebleche erforderlich.
-
Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnung; diese zeigt in
-
1: einen Querschnitt durch
einen Abschnitt eines Stanzsystems;
-
2: einen vergrößerten Ausschnitt
aus 1.
-
3, 4: den 1, 2 entsprechende Darstellungen
einer anderen Ausgestaltung eines Stanzsystems;
-
5: die Draufsicht auf eine
Stanzplatte;
-
6: eine Schrägsicht der
Stanzplatte;
-
7: einen vergrößerten Schnitt
durch 5 nach deren Linie
VII–VII;
-
8: eine vergrößerte Schrägsicht auf
ein Detail der Stanzplatte.
-
Eine
Stanzform 10 enthält
mehrere einends aus ihrer Unterfläche 12 herausragende
Stanzmesser 14 mit endwärtiger
Messerspitze oder Schneide 16. Die Stanzmesser 14 durchsetzen
die Stanzform 10 etwa vertikal und sind im Firstbereich
der Stanzform 10 von einem Zurichteblech 18 übergriffen.
-
Der
Unterfläche 12 der
Stanzform 10 ist in Abstand a eine Trägerstanzplatte 20 der
Dicke b von hier etwa 4 mm parallel zugeordnet, auf der -- gegebenenfalls
unter Zwischenfügung
einer Gegenstanzplatte 24 -- ein Stanzbogen 30 aus
Papier, Karton od.dgl. Werkstoff aufliegt, der mit den Schneiden 16 bearbeitet
wird.
-
Die
Gegenstanzplatte 24 wird von einem -- je nach Vorgang weichen
oder harten -- Blech einer Dicke e von beispielsweise 1 mm gebildet.
So erlaubt etwa ein weicheres Blech ein Eindringen der Stanzmesser 14.
In der Zeichnung nicht wiedergegeben ist, dass die Gegenstanzplatte 24 beispielsweise
aus zwei Lagen von jeweils 0,5 mm zusammengesetzt sein kann. Im übrigen kann
auch die Trägerstanzplatte 20 mehrlagig
gestaltet werden.
-
Wie
der vergrößerte Ausschnitt
der 2 deutlich werden
lässt,
gibt es in den Stanzformen 10 üblicherweise -- entsprechend
Punkten einer Kurve K -- geringfügig
unterschiedliche Abstände
der Schneiden 16 von der Oberfläche 22 der Trägerstanzplatte 20,
was zu unexakten Einkerbungen im Stanzbogen 30 führt.
-
Diesem
Mangel begegnet das System der 3, 4, wie im Ergebnis die Gerade
G in 4 deutlich erkennen
lässt;
diese verläuft
parallel zur Oberfläche 22 der
Basisträgerplatte
oder Trägerstanzplatte 20.
Hier liegt nämlich
der Trägerstanzplatte 20 einer
Dicke b von 3 mm eine magnetische Kompensationsmatte 26 der
beispielsweisen Dicke i von 1 mm auf. Diese -- den Druck ausgleichende
-- Kompensationsmatte 26 überdeckt die gesamte Stanzfläche zwischen
Gegenstanzplatte 24a und Trägerplatte 20 formatbezogen,
also entweder als eine zugeschnittene Matte oder in der Art eines
Mosaiks aus gleich großen
Quadraten von beispielsweise 250 mm × 250 mm × 1 mm. Die Gegenstanzplatte 24a ist hier ein Stanzblech aus hartem
Werkstoff einer beispielsweisen Dicke c von 1 mm, so dass das aus diesen
drei Flächenelementen 20, 24a , 26 bestehende -- von der
Kompensationsmatte 26 zusammengehaltene -- Sandwichsystem
eine Gesamtdicke von 5 mm anbietet.
-
Die
aus hartem Blech geformte Gegenstanzplatte 24a der 5 einer beispielsweisen
Länge f von
265 mm sowie einer Breite g von 180 mm lässt innerhalb eines zeichnerisch verwendeten
-- bei der verwirklichten Gegenstanzplatte 24a nicht
vorhandenen -- Durchbruches sowie in -- an den Längskanten 34 und den
Querkanten 36 ansetzenden -- Eckeinschnitten 38 der
Länge f1 von 23 mm und der Breite g1 von
16 mm die von dieser Gegenstanzplatte 24a überspannte
magnetische Kompensationsmatte 26 erkennen. Diese beiden
Flächenelemente 24a , 26 sowie die der Kompensationsmatte 26 anderseits
zugeordnete Trägerstanzplatte 20 werden
in dieser Ausgestaltung nahe den Querkanten 36 von hier
vier Schrauben 40 durchgriffen, deren -- jeweils eine Sechskantausnehmung 42 enthaltender
-- Schraubenkopf 44 der Oberfläche 25 der Gegenstanzplatte 24 im
mittleren Abstand n von 12 mm zum benachbarten Eckeinschnitt 38 aufliegt
und deren nicht erkennbarer Schraubschaft zwei fluchtende Bohrungen oder
Rundausnehmungen 28 der beiden oberen Flächenelemente 24a , 26 durchsetzt und mit seinem
Gewinde in einem -- in der Zeichnung nicht erkennbaren -- Schraubloch
der Trägerstanzplatte 20 sitzt.
-
In
dem in 5 oberen Bereich
der durch eine zu den Längskanten 34 parallele
Mittellinie M optisch unterteilten Oberfläche 25 der Gegenstanzplatte 24 ist
in kurzem Abstand zu den beiden Schraubenköpfen 44, also im Kantenbereich
der Querkante 36, jeweils ein Durchbruch 46 des
Durchmessers d von etwa 6 mm zu erkennen, unterhalb dessen in 7 eine Öffnung 48 größeren Durchmessers
d1 der Kompensationsmatte 26 zu
erkennen ist. Von dieser Öffnung
geht eine sich konisch verjüngende
Einformung 50 in der Trägerstanzplatte 20 aus,
die in einen zylindrischen Endabschnitt 52 jenes Durchmessers
d mündet.
Dieser liegt in der Vertikalachse Q jenes oberen Durchbruches 46.
-
Um
die Gegenstanzplatte 24 zu justieren, wird -- etwa in jener
Vertikalachse A -- in den Durchbruch 46 ein nicht dargestelltes
stiftartiges Instrument eingeführt,
dessen freies Ende dann in jenem Endabschnitt 52 lagert
und dank einer herstellbaren Neigung zur Wandfläche 51 der Einformung 50 hin bewegt
zu werden vermag. Bei dieser Bewegung wird die Gegenstanzplatte 24 auf
der Kompensationsmatte 26 gezielt verschoben und justiert.
-
Um
diese Bewegung kontrollieren zu können, ist -- in 5 unterhalb der Mittellinie
M -- nahe jeder der Querkanten 36 der Gegenstanzplatte 24a und neben den beiden Schrauben 40 jeweils
ein quadratisches Fenster 54 angebracht, unterhalb dessen eine
Markierung in Form eines Strichkreuzes 58 auf der Kompensationsmatte 26 deren
Schublage erkennen lässt.
Die Seitenlänge
q des Fensters 54 misst hier etwa 8 mm.
-
Mit
F sind fadenkreuzartige Zielmarkierungen an den Rändern 56 des
Fensters oder fensterartigen Durchbruchs 54 kenntlich gemacht,
das/der in 5 in vergrößerter Darstellung
hervorgehoben ist (siehe Pfeil). Von jedem Rand 56 geht
an der Längsmitte
des Fensters 54 eine kurze Gerade als Zielmarkierung aus.
In 6 ist oberhalb der
beiden Fenster 54 jeweils eine Lupe od.dgl. Vergrößerungsinstrument 60 angedeutet
zur Vereinfachung des Justiervorgangs für das Auge des Benutzers.
-
Gemäß 8 kann in eine Stirnausnehmung 37 der
Querkante 36 der Trägerstanzplatte 20 ein
Vertikalschenkel 62 einer Distanzplatte 64 eingelegt
werden, die dann den Abstand zwischen der Oberfläche 22 der Trägerstanzplatte 20 und
der Gegenstanzplatte 24 bestimmt.