DE202012100708U1

DE202012100708U1 - Punching device with continuously running punching roller

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Publication number: DE202012100708U1
Application number: DE201220100708
Authority: DE
Original assignee: WSD GmbH
Current assignee: WSD GmbH
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2012-03-01
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2022-03-02

Abstract

Stanzvorrichtung, mit einem Stanzzylinder, und mit einer dem Stanzzylinder vorgeschalteten, einen zu stanzenden Materialbogen dem Stanzzylinder zuführenden Zuführeinheit, und mit einer die Bewegungen des Materialbogens und des Stanzzylinders synchronisierenden Steuerung, dadurch gekennzeichnet, dass der Stanzzylinder (2) mit einer im Wesentlichen konstanten Drehzahl kontinuierlich rotierend angetrieben ist, und dass eine die Position des Materialbogens (6) erfassende Erfassungseinrichtung (9) vorgesehen ist, die mit der Steuerung signalübertragungswirksam verbunden ist, wobei die Steuerung in Abhängigkeit von den Signalen der Erfassungseinrichtung (9) die Geschwindigkeit der Zuführeinheit (3) steuernd ausgestaltet ist.Punching device, with a punching cylinder, and with a feed unit feeding a sheet of material to be punched to the punching cylinder, and with a control unit synchronizing the movements of the sheet of material and the punching cylinder, characterized in that the punching cylinder (2) has a substantially constant speed is driven continuously rotating, and that a detection device (9) detecting the position of the material sheet (6) is provided, which is connected to the control in a signal-transmitting manner, the control depending on the signals of the detection device (9) the speed of the feed unit (3 ) is designed to control.

Description

Die Neuerung betrifft eine Stanzvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The innovation relates to a punching device according to the preamble of claim 1.

Gattungsgemäße Stanzvorrichtungen sind aus der Praxis bekannt. Der Stanzzylinder ist dabei beispielsweise als Magnetzylinder ausgestaltet, auf welchen Stanzbleche magnetisch aufgespannt werden können. Die Zuführeinheit transportiert mehrere Materialbögen nacheinander zum Stanzzylinder. Zugunsten einer korrekten Lage der Stanzlinien, die im Materialbogen erzeugt werden sollen, muss der Stanzzylinder präzise mit dem Materialbogen synchronisiert werden. Die Drehwinkelstellung des Stanzzylinders und damit die Anordnung des Stanzblechs und der darauf befindlichen Stanzlinien muss also präzise auf die Lage des Materialbogens abgestimmt sein, welcher durch einen Spalt zwischen dem Stanzzylinder und einer Gegenfläche, beispielsweise einem Gegendruckzylinder, hindurchgeführt wird. Zu diesem Zweck wird der Stanzzylinder abwechselnd abgebremst oder sogar angehalten und anschließend wieder in Drehung versetzt, in Abhängigkeit von der Bewegung und der jeweiligen Position des sich an den Stanzzylinder annähernden Materialbogens.Generic punching devices are known in practice. The punching cylinder is designed, for example, as a magnetic cylinder, on which stamping plates can be magnetically clamped. The feed unit transports several sheets of material one after the other to the punching cylinder. In favor of a correct position of the punching lines, which are to be produced in the material sheet, the punching cylinder must be precisely synchronized with the material sheet. The angular position of the punching cylinder and thus the arrangement of the punching plate and the punching lines located thereon must therefore be precisely matched to the position of the material sheet, which is passed through a gap between the punching cylinder and a mating surface, such as a counter-pressure cylinder. For this purpose, the punching cylinder is alternately braked or even stopped and then put back into rotation, depending on the movement and the respective position of the approaching to the punching cylinder material sheet.

Das Abbremsen und Beschleunigen des Stanzzylinders erfordert aufgrund dessen träger Masse viel Energie. Um eine hohe Leistung der Stanzvorrichtung zu ermöglichen und somit den Durchsatz von einer möglichst großen Zahl an Materialbögen in einer vorgegebenen Zeiteinheit, ist zudem ein hochdynamischer Antrieb des Stanzzylinders erforderlich, der das Abbremsen und das Beschleunigen des Stanzzylinders innerhalb kürzester Zeit ermöglicht. An diesen hochdynamischen Antrieb des Stanzzylinders ist zudem die Anforderung zu stellen, dass sich dieser Antrieb hochpräzise steuern lässt, da ansonsten die beabsichtigte Synchronisation zwischen Stanzzylinder und Materialbogen nicht gewährleistet werden kann. Diese hohen Anforderungen an den Antrieb bewirken erhebliche Anschaffungskosten für einen derartigen Antrieb, so dass die gattungsgemäßen Stanzvorrichtungen sowohl in der Anschaffung als auch – aufgrund des hohen Energieverbrauchs – im Unterhalt mit vergleichsweise hohen Kosten belastet sind.The deceleration and acceleration of the punching cylinder requires due to its inertial mass a lot of energy. In order to enable a high performance of the punching device and thus the throughput of as large a number of sheets of material in a given time unit, also a highly dynamic drive of the punching cylinder is required, which allows the braking and accelerating the punching cylinder within a very short time. At this highly dynamic drive of the punching cylinder is also the requirement to make that this drive can be controlled with high precision, otherwise the intended synchronization between punching cylinder and material sheet can not be guaranteed. These high demands on the drive cause considerable costs for such a drive, so that the generic punching devices both in the purchase and - due to the high energy consumption - in the maintenance are charged with relatively high costs.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Stanzvorrichtung dahingehend zu verbessern, dass diese unter Gewährleistung der gewünschten Präzision bei der Synchronisierung zwischen Stanzzylinder und Materialbogen eine in der Anschaffung und im Unterhalt möglichst wirtschaftliche Ausgestaltung der Stanzvorrichtung ermöglicht.The novelty is based on the object to improve a generic punching device to the effect that this allows the acquisition and maintenance as economical as possible embodiment of the punching device while ensuring the desired precision in the synchronization between punching cylinder and material sheet.

Diese Aufgabe wird durch eine Stanzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a punching device with the features of claim 1.

Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, die Verhältnisse bei der Synchronisierung geradezu umzudrehen. Zum Zwecke der Synchronisierung wird in an sich bekannter Weise der Drehwinkel des Stanzzylinders erfasst, so dass die Drehbewegung des Stanzzylinders und die Bewegung des zu stanzenden Materialbogens aufeinander abgestimmt werden können. Vorschlagsgemäß rotiert der Stanzzylinder allerdings kontinuierlich und mit einer im wesentlich konstanten Drehzahl. Selbst wenn der Stanzzylinder in seinem Geschwindigkeitsprofil eine geringfügige Welligkeit aufweisen sollte, wird zum Antrieb des Stanzzylinders erheblich weniger Energie als bislang benötigt, da die einmal in Gang gesetzte Masse des Stanzzylinders nicht bis nahezu zum Stillstand oder sogar bis zum tatsächlichen Stillstand abgebremst und anschließend wieder auf die vergleichsweise hohe Arbeitsgeschwindigkeit, also eine hohe Drehgeschwindigkeit beschleunigt werden muss. Zudem unterliegen die beteiligten Bauteile wie z. B. ein dem Stanzzylinder zugeordnetes Getriebe einer viel geringeren Belastung. Es wird also nicht nur der Energieverbrauch für den Antrieb des Stanzzylinders reduziert, sondern auch die Anschaffungskosten für den Antrieb können verringert werden, da der Antrieb nicht sowohl hochdynamisch als auch hochpräzise steuerbar ausgelegt sein muss.In other words, the innovation proposes to turn around the conditions in the synchronization. For the purpose of synchronization, the rotation angle of the punching cylinder is detected in a manner known per se, so that the rotational movement of the punching cylinder and the movement of the material sheet to be punched can be coordinated with one another. However, according to the proposal, the punching cylinder rotates continuously and at a substantially constant speed. Even if the punching cylinder should have a slight ripple in its velocity profile, much less energy is needed to drive the punching cylinder than previously required because the once set mass of the punching cylinder does not decelerate to near-zero or even standstill and then back on the comparatively high operating speed, ie a high rotational speed has to be accelerated. In addition, the components involved such. B. a punch cylinder assigned to the transmission of a much lower load. Not only is the energy consumption for the drive of the punching cylinder reduced, but also the initial costs for the drive can be reduced since the drive does not have to be designed to be highly dynamic as well as highly precisely controllable.

Vorteilhaft kann der Stanzzylinder tatsächlich präzise mit konstanter Drehzahl angetrieben sein, beispielsweise mittels eines Synchronmotors, so dass die beschriebenen Vorteile in besonders großem Maße ermöglicht werden.Advantageously, the punching cylinder can actually be driven precisely at a constant speed, for example by means of a synchronous motor, so that the described advantages are made possible to a particularly large extent.

Statt einer ständig wechselnden, positiven und negativen Beschleunigung des Stanzzylinders schlägt der vorliegende Vorschlag vor, die erforderliche Synchronisation durch eine geeignete Bewegung des Materialbogens sicherzustellen, indem er dem Stanzzylinder zum genau passenden Zeitpunkt zugeführt wird. Er kann zu diesem Zweck mit unterschiedlicher Geschwindigkeit zum Stanzzylinder transportiert werden, so dass er zunächst in eine Bereitschaftsstellung transportiert wird, dort verlangsamt oder angehalten wird, und zum geeigneten Zeitpunkt dann wieder beschleunigt wird. Da der Materialbogen ein vergleichsweise geringes Gewicht aufweist, insbesondere wenn es sich typischerweise um Materialbögen aus Papier oder einer Kombination von Kunststoff und Papier handelt, sind im Vergleich zu einem Stanzzylinder erheblich geringere träge Massen negativ oder positiv zu beschleunigen.Instead of a constantly changing, positive and negative acceleration of the punching cylinder, the present proposal proposes to ensure the required synchronization by a suitable movement of the sheet of material by being fed to the punching cylinder at the exact time. It can be transported for this purpose at different speeds to the punching cylinder, so that it is first transported to a standby position, there slowed down or stopped, and then accelerated again at the appropriate time. Since the material sheet has a comparatively low weight, in particular if it is typically sheets of paper or a combination of plastic and paper, significantly lower inertial masses are to be accelerated negatively or positively compared to a punching cylinder.

Vorschlagsgemäß ist eine Erfassungseinrichtung vorgesehen, welche die Position des Materialbogens erfasst. Diese Erfassungseinrichtung ist mit der Steuerung der Stanzvorrichtung derart verbunden, dass Signale von der Erfassungseinrichtung an die Steuerung übertragen werden. Auf diese Weise liegen in der Steuerung Informationen über die Position des Materialbogens vor, so dass die Steuerung in Abhängigkeit von den Signalen der Erfassungseinrichtung die Geschwindigkeit der Zuführeinheit zu Gunsten der erwähnten Synchronisierung zwischen dem Materialbogen und dem Stanzzylinder steuert. Die Steuerung steuert daher in Abhängigkeit von den Signalen der Erfassungseinrichtung den Zeitpunkt der Materialbogenzufuhr in den Stanzzylinder im Sinne der erwähnten Synchronisierung zwischen dem Materialbogen und dem Stanzzylinder.According to the proposal, a detection device is provided which detects the position of the material sheet. This detection device is connected to the control of the punching device such that signals are transmitted from the detection device to the controller. In this way, information about the position of the sheet of material is present in the controller, so that the controller controls the speed of the feeding unit in favor of the mentioned synchronization between the sheet of material and the punching cylinder in dependence on the signals of the detecting means. The controller therefore controls in dependence on the signals of the detection device, the time of material sheet feed into the punching cylinder in the sense of the mentioned synchronization between the material sheet and the punching cylinder.

Bei einem typischen Bewegungsablauf des Materialbogens ist daher vorgesehen, dass dieser von der Zuführeinheit zunächst mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit in die Nähe des Stanzzylinders transportiert wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass stets ein Materialbogen für den nächsten Stanzvorgang verfügbar ist, wenn der Stanzzylinder seine dafür geeignete Drehwinkelstellung einnimmt.In a typical movement sequence of the material sheet, it is therefore provided that it is initially transported by the feed unit at a comparatively high speed into the vicinity of the punching cylinder. In this way, it is ensured that a material sheet is always available for the next punching operation when the punching cylinder assumes its suitable rotational angle position.

Diese Zuführung des Materialbogens bis an eine erste bestimmte Stelle erfolgt mit so großer Geschwindigkeit, dass unter praktischen Gesichtspunkten der Materialbogen nicht an genau dieser Stelle vollständig angehalten werden kann. Vielmehr ist vorgesehen, dass ab Erreichen dieser erste Stelle ein Bremsvorgang erfolgt, die Fördergeschwindigkeit der Zuführeinheit also verringert wird, so dass diese erste Stelle als Bremsstelle bezeichnet werden kann, an welcher der Materialbogen nicht abrupt gestoppt wird, sondern ab welcher er mit abnehmender Geschwindigkeit bis in die unmittelbare Nähe des Stanzzylinders weiter gefördert wird oder sogar vollständig angehalten wird, wobei dann der angehaltene Materialbogen sich bereits an der Bremsstelle vorbei bewegt hat. Aufgrund der abnehmenden Geschwindigkeit kann der Materialbogen, wenn er bis zu einem vorgesehenen Stopppunkt transportiert worden ist, exakt an einer vorgegebenen Referenzstelle gestoppt werden, da nun die Bewegungsenergie des Materialbogens gering genug ist, um den Bogen präzise an der vorbestimmten Referenzstelle – dem erwähnten Stopppunkt – anzuhalten.This feeding of the material sheet to a first specific point is carried out with such great speed that, in practical terms, the material sheet can not be completely stopped at exactly this point. Rather, it is provided that from reaching this first point a braking process, the conveying speed of the feed unit is thus reduced, so that this first point can be referred to as a brake point at which the material sheet is not stopped abruptly, but from which he decreases with decreasing speed in the immediate vicinity of the punching cylinder is further promoted or even stopped completely, in which case the stopped material sheet has already moved past the brake point. Due to the decreasing speed of the material sheet, if it has been transported to a designated stop point, be stopped exactly at a predetermined reference point, since now the kinetic energy of the material sheet is low enough precisely to the sheet at the predetermined reference point - the mentioned stop point - to stop.

Wenn der Stanzzylinder seine zum Zuführen des Materialbogens geeignete Drehwinkelstellung erreicht, wird der Materialbogen wieder beschleunigt und dem Stanzzylinder zugeführt, so dass dann, wenn der Materialbogen tatsächlich in Kontakt mit dem Stanzzylinder gelangt, die gewünschte Synchronisierung zwischen Stanzzylinder und Materialbogen sichergestellt ist. Diese Zuführgeschwindigkeit kann vorteilhaft vom Anwender/Bediener durch einen entsprechenden Regler in geringem Maße beeinflussbar sein. Die Größe der Änderbarkeit liegt immer noch in einem Bereich, der als synchron anzusehen ist, gibt dem Anwender/Bediener jedoch die Möglichkeit einer Einflussnahme auf die Position des Materialbogens in Bezug auf das Stanzwerkzeug. Hierdurch ist es dem Anwender/Bediener möglich, das Stanzbild mit dem Druckbild auf dem Stanzbogen in Deckungsgleichheit zu bringen.When the punching cylinder reaches its angular position suitable for feeding the sheet of material, the sheet of material is again accelerated and fed to the punching cylinder so that when the sheet of material actually comes into contact with the punching cylinder, the desired synchronization between the punching cylinder and the sheet of material is ensured. This feed rate can advantageously be influenced by the user / operator by a corresponding controller to a small extent. The size of the changeability is still in an area that is considered to be synchronous, but gives the user / operator the possibility of influencing the position of the material sheet with respect to the punching tool. This makes it possible for the user / operator to bring the stamping image with the printed image on the punching sheet in coincidence.

Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Erfassungseinrichtung, welche die Position des Materialbogens erfasst, in möglichst kurzer Entfernung vor dem Stanzzylinder angeordnet ist. Auf diese Weise werden wegabhängige Ungenauigkeiten minimiert, die sich sowohl beim Abbremsen des Materialbogens als auch bei der anschließenden Beschleunigung zum Stanzzylinder hin auf die gewünschte Synchronisation auswirken können.Advantageously, it can be provided that the detection device, which detects the position of the material sheet, is arranged in the shortest possible distance before the punching cylinder. In this way, path-dependent inaccuracies are minimized, which can affect the desired synchronization both when braking the material sheet and during the subsequent acceleration to the punch cylinder.

Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Erfassungseinrichtung zwei Sensoren aufweist, die in Bewegungsrichtung des Materialbogens hintereinander angeordnet sind und zwar voneinander beabstandet. Um die Bewegung des Materialbogens möglichst wenig zu beeinflussen und zu Gunsten einer möglichst verschleißarmen Ausgestaltung der Stanzvorrichtung sind die beiden Sensoren berührungslos ausgestaltet, beispielsweise als kapazitive Sensoren, als Lichtschranken o. dgl.Advantageously, it can be provided that the detection device comprises two sensors, which are arranged one behind the other in the direction of movement of the material sheet and indeed spaced from each other. In order to influence the movement of the material sheet as little as possible and in favor of a low-wear as possible embodiment of the punching device, the two sensors are designed without contact, such as capacitive sensors, as light barriers o. The like.

Die Steuerung ist derart ausgestaltet, dass die Signale des ersten Sensors in der Steuerung zu Gunsten einer Verlangsamung der Fördergeschwindigkeit des Materialbogens umgesetzt werden. Der erste dieser beiden Sensoren definiert also die bereits erwähnte Bremsstelle. Es ist nämlich davon auszugehen, dass der Materialbogen nicht aus seiner hohen zunächst eingenommenen Transportgeschwindigkeit schlagartig auf einen Stillstand abgebremst werden kann. Stattdessen wird bei Erreichen des ersten Sensors die Transportgeschwindigkeit des Materialbogens verringert, so dass dessen Geschwindigkeitsprofil eine gewisse Rampe aufweist und der Materialbogen auf eine geringere Transportgeschwindigkeit verlangsamt wird.The controller is configured such that the signals of the first sensor in the controller are converted in favor of slowing down the conveying speed of the sheet of material. The first of these two sensors thus defines the already mentioned brake point. It can be assumed that the material sheet can not be braked abruptly to a standstill from its high initially taken transport speed. Instead, upon reaching the first sensor, the transport speed of the material sheet is reduced so that its velocity profile has a certain ramp and the material sheet is slowed down to a lower transport speed.

Bei Erreichen des zweiten Sensors ist die Transportgeschwindigkeit, die der Materialbogen dann aufweist – und somit also die Fördergeschwindigkeit der Zuführeinheit – so gering, dass im Wirkungsbereich dieses zweiten Sensors die Zuführeinheit gestoppt werden kann, so dass nun die Position des Materialbogens mit sehr hoher Präzision definiert ist. Die Stelle, an welcher der Materialbogen zum Stillstand kommt, kann als Stopppunkt oder Referenzpunkt bezeichnet werden. Bei der Verwendung von Lichtschranken kann zur Erhöhung von deren Messpräzision beispielsweise vorgesehen sein, dass die Lichtaustritts- und Eintrittsöffnungen der Lichtschranke klein bemessen sind. Wenn diese Öffnungen die Vorderkante des transportierten Materialbogens erfassen und wenn aufgrund der zuvor verlangsamten Transportgeschwindigkeit der Materialbogen sehr schnell – praktisch unmittelbar – bis zum Stillstand abgebremst werden kann, wird eine präzise Bestimmung ermöglicht, wo sich die Vorderkante des Materialbogens befindet.When reaching the second sensor, the transport speed, which then has the material sheet - and thus the conveying speed of the feed - so low that in the area of action of this second sensor, the feed unit can be stopped, so that now defines the position of the material sheet with very high precision is. The point at which the material sheet comes to a standstill can be referred to as a stop point or reference point. When using photoelectric sensors can be provided, for example, to increase the accuracy of their measurement, that the light exit and inlet openings of the light barrier are sized small. If these openings detect the leading edge of the transported material sheet and if due to the previously slowed transport speed of the material sheet very quickly - virtually immediately - can be slowed down to a standstill, a precise determination is made possible, where the leading edge of the material sheet is.

Vorteilhaft kann ein Vorratsstapel vorgesehen sein, der mehrere Materialbögen umfasst. Auf diese Weise ist eine weitere Synchronisation mit einer die Materialbögen liefernden Einrichtung, beispielsweise einer Druckmaschine, nicht erforderlich. Der Vorratsstapel bildet einen Zwischenpuffer, der eine Herstellung der Materialbögen zeitlich und auch örtlich getrennt von der Stanzvorrichtung ermöglicht. Die Zuführeinheit weist ein Abzugsorgan auf, welches von dem Vorratsstapel jeweils einen Materialbogen abzieht, so dass dieser dann von der übrigen Zuführeinheit weiter transportiert werden kann.Advantageously, a supply stack can be provided which comprises a plurality of material sheets. In this way, a further synchronization with a material sheet supplying device, such as a printing press, not required. The supply stack forms an intermediate buffer, which allows production of the material sheets temporally and also locally separated from the punching device. The feed unit has a take-off element, which in each case withdraws a material sheet from the supply stack so that it can then be transported onward by the rest of the feed unit.

Um sicherzustellen, dass in der Zuführeinheit kein unerwünschter Materialstau entsteht, sondern dass die einzelnen Materialbögen in einer nicht überlappenden, sondern vereinzelten Anordnung bis zum Stanzzylinder transportiert werden können, ist vorteilhaft vorgesehen, dass ein neuer Materialbogen vom Vorratsstapel stets nur dann abgezogen wird, wenn sich der Stanzzylinder in einer bestimmten Drehwinkelstellung befindet. Somit wird sichergestellt, dass für jeden verarbeiteten, also gestanzten Materialbogen ein neuer Materialbogen vom Vorratsstapel abgefordert wird. Zu diesem Zweck ist die Steuerung mit einem Drehwinkelsensor verbunden, der die Drehwinkelstellung des Stanzzylinders erfasst. Weiterhin ist die Steuerung mit dem Abzugsorgan der Zuführeinheit verbunden, so dass dieses Abzugsorgan mittels der Steuerung in Gang gesetzt wird, wenn diese von dem Drehwinkelsensor das passende Freigabesignal erhält, nämlich entsprechend der bestimmten Drehwinkelstellung des Stanzzylinders.To ensure that no unwanted material accumulation occurs in the feed unit, but that the individual sheets of material can be transported in a non-overlapping, but isolated arrangement up to the punching cylinder, it is advantageously provided that a new sheet of material from the supply stack is always withdrawn only when the punching cylinder is in a certain angular position. This ensures that a new material sheet is requested from the supply stack for each processed, ie stamped, material sheet. For this purpose, the controller is connected to a rotation angle sensor which detects the rotation angle position of the punching cylinder. Further, the controller is connected to the take-off member of the feed unit, so that this take-off member is set in motion by the controller when it receives the appropriate release signal from the rotation angle sensor, namely according to the determined rotational angular position of the punching cylinder.

Vorteilhaft ist am Ende der Zuführeinheit, kurz vor dem Stanzzylinder, eine Förderwelle vorgesehen, die den Materialbogen beaufschlagt. Diese Förderwelle ist mittels eines Schrittmotors angetrieben, wie er auch unter der Bezeichnung „Stepper” handelsüblich ist, so dass sie eine präzise Positionierung des Materialbogens sowie die Einstellung unterschiedlicher Geschwindigkeitsprofile bzw. Abbrems- und Beschleunigungsrampen bei dem Transport des Materialbogens ermöglicht.Advantageously, a conveyor shaft is provided at the end of the feed unit, shortly before the punching cylinder, which acts on the material sheet. This conveyor shaft is driven by means of a stepping motor, as it is also commercially available under the name "stepper", so that it allows precise positioning of the material sheet and the setting of different speed profiles or braking and acceleration ramps in the transport of the material sheet.

Die Steuerung kann vorteilhaft im Gehäuse des Schrittmotors angeordnet sein, so dass eine besonders preisgünstige Ausgestaltung der Stanzvorrichtung unterstützt wird. Dabei sind Schrittmotoren handelsüblich, die in ihrem Gehäuse eine programmierbare Steuerung aufweisen, welche bereits eine Vielzahl von Anschlüssen aufweist, so dass die Steuerung an die erwähnten Sensoren angeschlossen werden kann sowie an weitere Antriebsmotoren der Zuführeinheit.The control can be advantageously arranged in the housing of the stepping motor, so that a particularly inexpensive embodiment of the punching device is supported. In this case, stepper motors are commercially available, which have a programmable controller in their housing, which already has a plurality of terminals, so that the controller can be connected to the aforementioned sensors and to other drive motors of the feed unit.

Vorteilhaft kann die erwähnte Förderwelle unterhalb der Transportebene des Materialbogens angeordnet sein. Auf diese Weise ist eine optimal konstante Einwirkung der Förderwelle auf Materialbögen auch unterschiedlicher Materialstärke gewährleistet, da die Unterseite der Materialbögen sich stets in derselben Ebene befindet. Um einen zuverlässigen Transport des Materialbogens sicherzustellen, ist dabei vorgesehen, dass der Materialbogen von oben auf die Förderwelle angepresst wird. Hierzu ist ein Anpressorgan vorgesehen, welches beispielsweise als frei laufende, nicht angetriebene Andruckwelle ausgestaltet sein kann und welches schwerkraftunterstützt und ggf. auch federkraftunterstützt dem Materialbogen anliegt und diesen gegen die Förderwelle presst. Alternativ kann das Anpressorgan auch gemeinsam mit der Förderwelle angetrieben sein bzw. durch eine kraftschlüssige Verbindung von der Förderwelle angetrieben sein.Advantageously, the mentioned conveyor shaft can be arranged below the transport plane of the material sheet. In this way, an optimally constant action of the conveyor shaft on sheets of material and different material thickness is ensured because the bottom of the sheets of material is always in the same plane. To ensure a reliable transport of the material sheet, it is provided that the material sheet is pressed from above onto the conveyor shaft. For this purpose, a pressing member is provided, which may be configured, for example, as a free-running, non-driven pressure wave and which gravity-assisted and possibly spring-assisted abuts the sheet of material and this presses against the conveyor shaft. Alternatively, the pressing member may also be driven together with the conveyor shaft or be driven by a non-positive connection of the conveyor shaft.

Vorteilhaft kann die Förderwelle mehrere über die Länge der Förderwelle verteilt angeordnet Transportrollen aufweisen. Im Unterschied zu einer Ausgestaltung als Förderwalze, also mit einer durchgängigen Oberfläche, ist mittels der mehreren Transportrollen eine höhere Flächenpressung zwischen der Förderwelle und dem Materialbogen erzielbar, so dass sichergestellt ist, dass die Förderwelle den Materialbogen zuverlässig ergreift und transportiert. Die mehreren über die Länge der Förderwelle verteilt angeordneten Transportrollen stellen dabei sicher, dass kein außermittiger oder einseitiger Transportvorschub auf den Materialbogen einwirkt, was zu Fehlpositionierungen des Materialbogens führen könnte.Advantageously, the conveyor shaft may have a plurality of distributed over the length of the conveyor shaft arranged transport rollers. In contrast to an embodiment as a conveying roller, ie with a continuous surface, a higher surface pressure between the conveyor shaft and the material sheet can be achieved by means of the plurality of transport rollers, so that it is ensured that the conveyor shaft reliably grips and transports the material sheet. The several distributed over the length of the conveyor shaft arranged transport rollers make sure that no eccentric or one-sided transport feed acts on the material sheet, which could lead to incorrect positioning of the material sheet.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigtAn embodiment of the innovation will be explained in more detail below with reference to the purely schematic representations. It shows

1 in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben eine Stanzvorrichtung, und 1 in a perspective view obliquely from above a punching device, and

2 die Erfassungseinrichtung kurz vor dem Stanzzylinder. 2 the detection device just before the punching cylinder.

In den Zeichnungen ist mit 1 insgesamt eine Stanzvorrichtung bezeichnet, die einen Stanzzylinder 2 und eine Zuführeinheit 3 aufweist. Auf dem Stanzzylinder 2 ist ein Stanzblech 19 angedeutet, dieses ist auf dem Stanzzylinder 2 magnetisch gehalten. Zu diesem Zweck ist der Stanzzylinder 2 mit einer Vielzahl von in mehreren Reihen angeordneten Magneten 20 versehen.In the drawings is with 1 Overall, a punching device called a punching cylinder 2 and a feeder unit 3 having. On the punching cylinder 2 is a stamped sheet 19 hinted, this is on the punching cylinder 2 magnetically held. For this purpose, the punching cylinder 2 with a plurality of magnets arranged in several rows 20 Mistake.

Die Zuführeinheit 3 enthält einen höhenverstellbaren Tisch (4), auf welchem ein Vorratsstapel 5 aus einzelnen Materialbögen 6 liegt. Jeweils der oberste Materialbogen 6 wird vom Vorratsstapel 5 abgezogen, und entsprechend der sich verringernden Höhe des Vorratsstapels 5 wird der Tisch 4 nach oben nachgeführt, wie es an sich aus der Praxis bekannt ist.The feeder unit 3 contains a height-adjustable table ( 4 ) on which a supply stack 5 from individual material sheets 6 lies. In each case the uppermost material sheet 6 is from the supply stack 5 deducted, and according to the decreasing amount of stockpile 5 becomes the table 4 tracked upwards, as it is known in practice.

Als Abzugsorgan 7 ist eine Abzugsrolle vorgesehen, so dass der jeweils oberste Materialbogen 6 von dem Vorratsstapel 5 auf ein Förderband 8 der Zuführeinheit 3 gelangt. In an sich bekannter Weise ist eine Ausrichteinheit auf dem Förderband 8 vorgesehen, so dass die über das Förderband 8 transportierten Materialbögen 6 in einer vorbestimmten Ausrichtung, beispielsweise einer seitlichen Anschlagleiste anliegend, zu einer insbesondere aus 2 näher ersichtlichen Erfassungseinrichtung 9 gelangen, welche ebenfalls einen Teil der Zuführeinheit 3 bildet. Die Erfassungseinrichtung 9 ist der übrigen Zuführeinheit 3 nachgeschaltet und bildet den dem Stanzzylinder 2 nächsten Teil der Zuführeinheit 3.As a trigger 7 a take-off roll is provided, so that the uppermost sheet of material 6 from the supply stack 5 on a conveyor belt 8th the feed unit 3 arrives. In a manner known per se, an alignment unit is on the conveyor belt 8th provided so that the over the conveyor belt 8th transported material sheets 6 in a predetermined orientation, for example, a lateral stop bar fitting, to a particular from 2 closer detection device 9 which also forms part of the feeder unit 3 forms. The detection device 9 is the rest of the feed unit 3 downstream and forms the punching cylinder 2 next part of the feed unit 3 ,

Die Erfassungseinrichtung 9 weist eine Förderwelle 10 auf, die mit mehreren Transportrollen 11 versehen ist, welche an ihrem äußeren Umfang reibwirksam ausgestaltet sind, beispielsweise mittels einer Elastomerbeschichtung. Die Transportrollen 11 können auf der Förderwelle 10 axial verstellt und an den gewählten Stellen festgelegt werden. Sie sind symmetrisch zur Mittelachse der Materialbögen 6 angeordnet, so dass eine möglichst gleichmäßige Beaufschlagung der Materialbögen 6 gewährleistet ist und Schrägstellungen, Verkantungen und dergleichen bei der Positionierung des Materialbogens 6 vermieden werden.The detection device 9 has a conveyor shaft 10 on that with multiple transport wheels 11 is provided, which are frictionally configured on its outer periphery, for example by means of an elastomer coating. The transport wheels 11 can on the conveyor shaft 10 axially adjusted and fixed at the selected locations. They are symmetrical to the center axis of the material sheets 6 arranged so that as uniform as possible loading of the material sheets 6 is guaranteed and inclinations, tilting and the like in the positioning of the material sheet 6 be avoided.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die Förderwelle 10 oberhalb der Materialbögen 6. Sie wirkt mit einem Anpressorgan 12 zusammen, welches ebenfalls als mit Rollen versehene Welle ausgestaltet ist, wobei die Anpressrollen dieses Anpressorgangs 12 den Transportrollen 11 der Förderwelle 10 anliegend ausgerichtet sind. Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann eine geradezu umgekehrte Ausgestaltung der Förderwelle 10 und des Anpressorgans 12 vorgesehen sein, bei welcher sich die Förderwelle 10 unterhalb der Transportebene der Materialbögen 6 befindet und sich das Anpressorgan 12 oberhalb der Materialbögen 6 befindet.In the illustrated embodiment, the conveyor shaft is located 10 above the material sheets 6 , It works with a pressure element 12 together, which is also designed as a roller provided with rollers, wherein the pressure rollers of this Anpressorgangs 12 the transport wheels 11 the conveyor shaft 10 are aligned. Notwithstanding the illustrated embodiment, an almost reverse configuration of the conveyor shaft 10 and the pressing member 12 be provided, in which the conveyor shaft 10 below the transport plane of the material sheets 6 is located and the pressing member 12 above the material sheets 6 located.

Die Materialbögen 6 gelangen vom Förderband 8 zwischen die Förderwelle 10 und das Anpressorgan 12, wobei hierzu zwei Führungslamellen 14 vorgesehen sind, so dass kein Materialbogen 6 versehentlich nach oben über die Förderwelle 10 gelangen kann. Das Anpressorgan 12 stellt auch sicher, dass die Materialbögen 6 einen möglichst geringen und insbesondere gleichbleibenden Höhenabstand zu Sensoren der Erfassungseinrichtung 9 einhalten:
Die Erfassungseinrichtung 9 weist zwei Lichtschranken auf, die in Förderrichtung der Materialbögen hintereinander angeordnet sind, so dass sie einen ersten Sensor 15 und einen zweiten Sensor 16 bilden. Ein Schrittmotor 17 treibt die Förderwelle 10 an. Wenn die in Transportrichtung vordere Kante eines Materialbogens 6 in den Bereich des ersten Sensors 15 gelangt, so kann die Position dieser Vorderkante sehr präzise bestimmt werden. Der erste Sensor 15 weist nämlich zwei sehr kleine, sozusagen nadelfeine, Lichtöffnungen 18 auf, die auf einer dementsprechend kurzen Wegstrecke durch den Materialbogen 6 abgedeckt werden, wobei das Anpressorgan 12 die dazu geeignete Lage des Materialbogens 6 unterstützt.The material sheets 6 get off the conveyor belt 8th between the conveyor shaft 10 and the pressing member 12 , in which case two guide blades 14 are provided so that no material sheet 6 accidentally up over the conveyor shaft 10 can get. The pressing element 12 Also make sure that the material sheets 6 the smallest possible and in particular constant height distance to sensors of the detection device 9 comply:
The detection device 9 has two light barriers, which are arranged one behind the other in the conveying direction of the material sheets, so that they have a first sensor 15 and a second sensor 16 form. A stepper motor 17 drives the conveyor shaft 10 at. If the front edge of a material sheet in the transport direction 6 in the area of the first sensor 15 reaches, so the position of this leading edge can be determined very precisely. The first sensor 15 namely, has two very small, so to speak, needle-like, light openings 18 on, on a correspondingly short distance through the material sheet 6 be covered, wherein the pressing member 12 the appropriate position of the material sheet 6 supported.

Wird mittels des ersten Sensors 15 der Erfassungseinrichtung 9 die Anwesenheit des Materialbogens 6 an dieser Stelle des ersten Sensors 15 detektiert, so wird dieses Erfassungssignal von der Erfassungseinrichtung 9 an eine Steuerung der Stanzvorrichtung 1 übermittelt, die beispielsweise integraler Bestandteil des Schrittmotors 17 sein kann. Abhängig von diesem ersten Erfassungssignal wird die Fördergeschwindigkeit der Zuführeinheit 3 und insbesondere der Förderwelle 10 reduziert. Gegebenenfalls kann auch vorgesehen sein, dass nur die Fördergeschwindigkeit der Förderwelle 10 reduziert wird. Die Stelle, an welcher der erste Sensor 15 den Materialbogen erfasst, wird auch als Bremsstelle bezeichnet, da der von der Förderwelle 10 beaufschlagte Materialbogen 6 von nun an mit erheblich langsamerer Geschwindigkeit weiter transportiert wird. Dabei ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass entsprechend einer so genannten Rampe im Geschwindigkeitsprofil des Materialbogens 6 dessen Geschwindigkeit ständig und erheblich verlangsamt wird, bis der Materialbogen 6 zu dem zweiten Sensor 16 gelangt.Is by means of the first sensor 15 the detection device 9 the presence of the material sheet 6 at this point of the first sensor 15 detected, this detection signal from the detection device 9 to a control of the punching device 1 transmitted, for example, an integral part of the stepper motor 17 can be. Depending on this first detection signal, the conveying speed of the feed unit 3 and in particular the conveyor shaft 10 reduced. Optionally, it may also be provided that only the conveying speed of the conveyor shaft 10 is reduced. The place where the first sensor 15 recorded the material sheet, is also referred to as a brake point, as of the conveyor shaft 10 applied material sheet 6 from now on with much slower speed is transported on. It is provided in the illustrated embodiment that, corresponding to a so-called ramp in the velocity profile of the material sheet 6 whose speed is constantly and significantly slowed down until the material sheet 6 to the second sensor 16 arrives.

Der zweite Sensor 16 ist konstruktiv wie der erste Sensor 15 ausgestaltet, weist also ebenfalls zwei Lichtöffnungen (18) mit sehr geringen Querschnittsabmessungen auf. Aufgrund der nunmehr langsamen Transportgeschwindigkeit des Materialbogens 6 kann dieser nahezu unvermittelt bis zum Stillstand abgebremst werden, wenn er in den Erfassungsbereich des zweiten Sensors 16 gelangt, so dass die auch als Stopp- oder Referenzpunkt bezeichnete Stelle, an welcher der Materialbogen zum Stillstand kommt, durch den zweiten Sensor 16 definiert wird.The second sensor 16 is constructive like the first sensor 15 configured, thus also has two light openings ( 18 ) with very small cross-sectional dimensions. Due to the now slow transport speed of the material sheet 6 This can be braked virtually to a standstill when it stops in the detection range of the second sensor 16 passes, so that the designated as a stop or reference point point at which the sheet of material comes to a standstill, by the second sensor 16 is defined.

Das von dem zweiten Sensor 16 an die Steuerung ausgegebene zweite Erfassungssignal wird in der Steuerung derart verarbeitet, dass diese die Förderwelle 10 bis zum Stillstand abbremst, was innerhalb kürzester Zeit und dementsprechend innerhalb einer sehr kurzen Wegstrecke erfolgen kann, die der Materialbogen 6 noch zurücklegt. Auf diese Weise ist die Position der Vorderkante des nun angehaltenen Materialbogens 6 mit hoher Präzision bekannt.That of the second sensor 16 The second detection signal outputted to the controller is processed in the controller so as to form the conveyor shaft 10 decelerates to a standstill, which can be done within a very short time and, accordingly, within a very short distance that the material sheet 6 still covers. In this way, the position of the leading edge of the now stopped material sheet is 6 known with high precision.

Alternativ zu der beschriebenen Ausgestaltung der Erfassungseinheit 9 kann vorgesehen sein, dass der Materialbogen 6 zwischen der Bremsstelle und dem zweiten Sensor auf eine geringere Transportgeschwindigkeit verlangsamt wird, und dass er mit einer definierten, geringen und als „Wartegeschwindigkeit” bezeichneten Transportgeschwindigkeit weiter transportiert wird, ohne vollständig angehalten zu werden. Wenn sichergestellt ist, dass der Materialbogen 6 diese Wartegeschwindigkeit angenommen hat, wenn er den zweiten Sensor erreicht, und wenn zudem sichergestellt ist, dass der Materialbogen 6 mit unveränderter Geschwindigkeit weiter transportiert wird, kann die momentane Position des Materialbogens 6 sehr präzise bestimmt werden, auch ohne den Materialbogen 6 bis zum Stillstand abzubremsen.Alternatively to the described embodiment of the detection unit 9 can be provided that the material sheet 6 is slowed down to a lower transport speed between the braking point and the second sensor, and that it is transported further at a defined, low transport speed, referred to as the "waiting speed", without being completely stopped. When it is ensured that the material sheet 6 has assumed this waiting speed when it reaches the second sensor, and also if it is ensured that the material sheet 6 is transported with unchanged speed, the current position of the material sheet 6 be determined very precisely, even without the material sheet 6 decelerate to a standstill.

Am Stanzzylinder 2 ist in an sich bekannter Weise ein Drehwinkelsensor vorgesehen. Dies kann beispielsweise mittels einer Lichtschranke, mittels eines induktiven Sensors o. dgl. verwirklicht sein. Wenn sich der Stanzzylinder 2 in einer vorbestimmten und durch den Drehwinkelsensor erfassten Drehwinkelstellung befindet, wird die Förderwelle 10 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus dem Stillstand wieder in Gang gesetzt, so dass nun der zunächst angehaltene Materialbogen 6 wieder beschleunigt und dem Stanzzylinder 2 zugeführt wird. Aufgrund des geringen Gewichts des Materialbogens 6 kann diese Beschleunigung in kürzester Zeit und mit hoher Präzision erfolgen und aufgrund des geringen Abstandes zwischen der Erfassungseinrichtung 9 und dem Stanzzylinder 2 bestehen auch nur sehr geringe Einflussmöglichkeiten, welche die Position des Materialbogens 6 beeinflussen und die Präzision der Synchronisation mit dem Stanzzylinder 2 beeinträchtigen könnten.At the punching cylinder 2 is provided in a conventional manner, a rotation angle sensor. This can be realized, for example, by means of a light barrier, by means of an inductive sensor or the like. When the punching cylinder 2 is in a predetermined and detected by the rotation angle sensor angular position, the conveyor shaft 10 in the illustrated embodiment from the standstill again set in motion, so that now the first stopped material sheet 6 accelerated again and the punching cylinder 2 is supplied. Due to the low weight of the material sheet 6 This acceleration can be done in a short time and with high precision and due to the small distance between the detection device 9 and the punching cylinder 2 There are also very few possibilities of influencing the position of the material sheet 6 affect and the precision of synchronization with the punching cylinder 2 could affect.

Bei der als Alternative zu der beschriebenen Ausgestaltung der Erfassungseinheit 9 erwähnten Ausgestaltung der Stanzvorrichtung, bei welcher der Materialbogen 6 nicht bis zum Stillstand abgebremst, sondern mit einer geringen Wartegeschwindigkeit über den zweiten Sensor 16 hinausgehend weiter transportiert wird, ist vorgesehen, dass die Transportgeschwindigkeit des Materialbogens 6 wieder erhöht wird, wenn sich der Stanzzylinder 2 in einer vorbestimmten und durch den Drehwinkelsensor erfassten Drehwinkelstellung befindet.When as an alternative to the described embodiment of the detection unit 9 mentioned embodiment of the punching device, wherein the material sheet 6 not decelerated to a standstill, but with a low waiting speed on the second sensor 16 is further transported, it is provided that the transport speed of the material sheet 6 is increased again when the punching cylinder 2 is in a predetermined and detected by the rotation angle sensor angular position.

Vorteilhaft wird jeweils der Materialbogen 6 auf eine Transportgeschwindigkeit beschleunigt, die der Umfangsgeschwindigkeit des Stanzzylinders 2 entspricht, so dass beim Kontakt mit dem Stanzzylinder 2 keine Geschwindigkeitsdifferenz vorliegt, die zu einem Verrutschen des Materialbogens 6 am Stanzzylinder 2 führen könnte.The material sheet becomes advantageous in each case 6 accelerated to a transport speed, the peripheral speed of the punching cylinder 2 corresponds, so that when in contact with the punching cylinder 2 There is no speed difference, which leads to slippage of the material sheet 6 on the punching cylinder 2 could lead.

Die Drehwinkelerfassung des Stanzzylinders 2 wird zudem auch dazu genutzt, mittels der Steuerung die Entnahme eines weiteren Materialbogens 6 vom Vorratsstapel 5 zu veranlassen. Die Steuerung steuert hierzu das Abzugsorgan 7 im Bereich des Tisches 4 an, so dass nun ein neuer Materialbogen 6 vom Vorratsstapel 5 abgezogen wird. Zu diesem Zweck kann dasselbe Signal der Drehwinkelerfassung, welches zum Ansteuern der Förderwelle 10 genutzt wird, auch zum Ansteuern des Abzugsorgans 7 genutzt werden. Es kann jedoch auch eine andere Drehwinkelstellung des Stanzzylinders 2 zum Ansteuern des Abzugsorgans 7 genutzt werden, um zuverlässig einen Materialstau oder eine Überlappung zweier Materialbögen 6 auszuschließen.The rotation angle detection of the punching cylinder 2 is also used to control the removal of another material sheet 6 from the stockpile 5 to induce. The control controls the trigger member 7 in the area of the table 4 on, so now a new material sheet 6 from the stockpile 5 is deducted. For this purpose, the same signal of the rotation angle detection, which for driving the conveyor shaft 10 is used, also for driving the trigger 7 be used. However, it can also be another angular position of the punching cylinder 2 to control the trigger 7 be used to reliably a material jam or an overlap of two sheets of material 6 excluded.

Claims

Punching device, with a punching cylinder, and with the punching cylinder upstream, a punching material sheet feeding the punching cylinder feed unit, and with a movements of the material sheet and the punch synchronizing control, characterized in that the punching cylinder ( 2 ) is driven to rotate continuously at a substantially constant speed, and that the position of the sheet of material ( 6 ) detecting detection device ( 9 ), which is signal-transmittingly connected to the controller, the controller being dependent on the signals of the detection device ( 9 ) the speed of the feed unit ( 3 ) is designed controlling.

Punching device according to claim 1, characterized in that the detection device ( 9 ) in the shortest possible distance before the punching cylinder ( 2 ) is arranged.

Punching device according to claim 1 or 2, characterized in that the detection device ( 9 ) two at a distance from each other and in the direction of movement of the material sheet ( 6 ) non-contact sensors ( 15 . 16 ), wherein the controller is configured such that it determines the conveying speed of the feed unit ( 3 ) in response to a signal from the first sensor ( 15 ) and in response to a signal from the second sensor ( 15 ) the feeding unit ( 3 ) stops.

Punching device according to one of the preceding claims, characterized in that a supply stack ( 5 ) on material sheets ( 6 ) is provided, wherein the feed unit ( 3 ) an extractor ( 7 ), which has a material sheet ( 6 ) from the supply stack ( 5 ) is designed peeling, and that the controller with a rotational angular position of the punching cylinder ( 2 ) detecting sensor is connected and the trigger member ( 7 ) is designed such that the control at a certain angular position of the punch cylinder ( 2 ) the trigger ( 7 ) starts.

Punching device according to one of the preceding claims, characterized in that at the end of the feed unit ( 3 ) one the material sheet ( 6 ) acting on conveyor shaft ( 10 ) is provided, which by means of a stepping motor ( 17 ) is driven.

Punching device according to claim 5, characterized in that the control in the housing of the stepping motor ( 17 ) is arranged.

Punching device according to claim 5, characterized in that the conveyor shaft ( 10 ) below the transport plane of the material sheet ( 6 ) is arranged, and that a pressing member ( 12 ) is provided, which the material sheet ( 6 ) from above onto the conveyor shaft ( 10 ) is designed and arranged pressing.

Punching device according to claim 5, characterized in that the conveyor shaft ( 10 ) several over the length of the conveyor shaft ( 10 ) distributed transport rollers ( 11 ) having.