DE2130250C3 - Vorrichtung zum Ausstanzen von Teilen aus einer Materialbahn - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausstanzen von Teilen aus einer Materialbahn, insbesondere von VerschiuL. deckein für Nahrungsmittelbehälter, aus einer Folienbahn, mit wenigstens je einer 6s Stanzmatrize und Patrize, wobei ein Stößel vorgesehen ist, der die ausgestanzten Teile in einen oberhalb der Stanzmatrize angeordneten Führungsschacht bis oberhalb einer Stellung anhebt, in der bewegliche f lückhaltefinger für die angehobenen Teile angeordnet sind.

Aus der CH-PS 4 27 484 ist eine derartig« Vorrichtung bekanntgeworden, bei der ein Stanzeisen von oben her zum Ausstanzen von Etiketten od. dgl. mit einem Stanztisch zusammenarbeitet. Im Inneren des hohlen und konischen Stanzstempels sammelt sich ein hoher Etikettenstapel an, der von Zeit zu Zeit durch einen Stößel in einen Führungsschacht hineinverschoben wird. Dabei drückt er federnde Haltefinger beiseite, die verhindern, daß der Etikettenstapel nach Absenken des Stößels wieder nach unten fällt Diese Vorrichtung ist für dünne und empfindliche Deckel, beispielsweise Aluminiumdeckel, nicht geeignet, weil diese durch die Haltefinger beschädigt werden können. Es ist ferner nur möglich, die Deckel zwischen den Haltefingern hindurchzudrücken, wenn diese bereits einen größeren Stapel gebildet haben.

Es sind ferner Vorrichtungen bekanntgeworden bei denen die Patrize beim Stanzen von unten nach oben arbeitet Um ein Zurückfallen des gerade ausgestanzten Teils und ein Verklemmen in dem in der Materialbahn ausgestanzten Loch zu verhindern, wurden bürstenartige Haltevorrichtungen vorgesehen, die die von der Patrize raach oben geschobenen Teile halten sollten. Diese Vorrichtungen haben nicht zufriedenstellend gearbeitet Es kam häufig vor, daß ein bereits ausgestanztes Teil von der Patrize wieder mit nach unten genommen wurde, was zu Maschinenstörungen führte. Andererseits eignet sich eine solche Maschine nicht für Teile aus etwas schwererem Material, da dann die Borsten keine ausreichende Haltekraft mehr aufbringen. Es konnte auch keine große Stapelhöhe erzielt werdea

Andere Vorrichtungen arbeiteten mit ihrer Patrize während des Stanzvorganges von oben nach unten und ließen die ausgestanzten Teile in eine Führungsvorrichtung fallen. Ein großer Nachteil dieser Stanzen ist es, daß sie beim Entnehmen eines Stapels von Teilen angehalten werden mußten. Dadurch war ein höherer Bedienungsaufwand bei größerer Aufmerksamkeit der Bedienungsperson erforderlich, und die erforderlichen Stillstandszeiten setzten die Leistung herab.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau und größtmöglicher Schonung auch empfindlicher Teile eine einwandfreie Stapelbildung und eine Entnahme des Stapels während des Maschinenlaufes ermöglicht

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der in der Patrize angeordnete Stößel nach jedem beendeten Stanzvorgang zum Abheben aus der Patrize gesteuert ausfahrbar ist und daß die Rückhaltefinger während der durch den Stößel bewirkten Ausfahrbewegung des gerade ausgestanzten Teils aus der die angehobenen Teile haltenden Stellung durch einen zwangsgesteuerten Mechanismus zurückziehbar sind.

Während also die Haltefinger normalerweise den gebildeten Stapel der ausgestanzten Teile gegen Zurückfallen in den Bereich der Stanzmatrize sichern, werden sie in dem Moment zurückgezogen, wo der Stößel ein neu ausgestanztes Teil an ihnen vorbei gegen den Stapel schiebt Der Stapel fällt dabei etwas nach unten und wird danach vorteilhaft von dem Stößel um einen Betrag über die Eingriffsstelle der Haltefinger angehoben. In diesem Moment greifen die Haltefinger wieder ein, und die Patrize wird ohne das von ihr soeben

^förderte Teil wieder nach unten gezogen. In dem Q>>nd entsteht eine auf- und abschwingende Bewegung, A-t sich besonders vorteilhaft auswirkt wenn nach Lm weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung H > Führungsvorrichtung in ihrem oberen Bereich s nl.rchbrüche besitzt durch die ein Werkzeug zum ^trennen und Hochführen eines Stapels bereits Gestanzter Teile einführbar ist Die schwingende Rfwegung ermöglicht ein leichtes Einführen des Werkzeuges, und es kann so leicht ein Stapel abgetrennt 10 nd nach oben aus der Führungsvorrichtung herausgefflhrt werden. Auf diesa kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ein Magazin zur Aufbewahrung 7er ausgestanzten Teüe aufsetzbar sein. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen ι $

den Unteransprüchen hervor. Ein Ausführungsbeisoiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert Es zeigt

Fig 1 ei^ne schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung in to piner ersten Arbeitsstellung,

ρ ig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fi e l in kleinerem Maßstab,

Fig.3 ein Detail aus Fig.l in der dort gezeigten Arbeitsstellung und . . ¹S

Fig.4 ein Detail entsprechend Fig.3 in einer anderen Arbeitsstellung.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung ist zur Herstellung von Flachdeckeln aus einer Matenalbahn 11 gedacht die aus Aluminumfolie besteht an ihrer Oberseite bedruckt ist und an ihrer Unterseite eine heißsiegelfähige Beschichtung tragen kann. Die Verschlußdeckel besitzen meist einen Griffansatz, der das wätere Abreißen durch den Besitzer erleichtert Es können mit der Vorrichtung nach der Erfindung jedoch ,5 beliebige Teile aus jedem geeigneten Material gestanzt

nte Vorrichtung besitzt einen Rahmen 12. an dessen einer Seite eine RoUe 13 für die neue Matenalbahn11 drehbar angeordnet ist Die Materialbahn 11 lauft über eine kontinuierüch angetriebene, aus Walzen bestehende Fördervorrichtung 14 und von dieser über eine Tänzerwalze 15 zu einer diskontinuierlich angetriebenen Antriebsvorrichtung 16. Die Antriebsvorrichtung 16 S von einem lichtelektrischen Fühler 17 über ein nicht dargestelltes Steuergerät derart beeinflußt daß die Materialbahn jeweils genau um eine Teilung weitergefördert wird, so daß die Ausstanzung in Sauer Übereinstimmung mit dem bereits vorher ^gebrachten Druck auf der Materialbahn erfolgt Dazu besitzt die Materialbahn mit dem Fühler zusammenarbeitende aufgedruckte Marken

Von der Antriebsvorrichtung 16 verlauft die Materialbahn H horizontal durch die eigentliche Stanzvorrichtung 18 zu einer Förder- und Führungsvorrichtung 19 Γ im Zusammenhang mit der Antriebsvorrichtung stets für eine gleichbleibende Spannung in der horizontalen Strecke sorgt und weiter über eine FühZgswalze zu einer Aufwickelrolle 20 für die nach dem Ausstanzen nur noch aus dünnen Stegen bestehende Abfallbahn 11'. .

Aus Fig 2 ist zu erkennen.daß die Stanzvorrichtung 18 zwei Matrizen und zwei Patrizen hat die ¹⁸. ,!^Wf' dl- u^ „τ, eine Teilung in Längsrichtung 7^m^orän_erün± Es werfen also bei einem stanzvorgaSg aus der Materialbahn jeweils zwei Teile T¹ Aufbau der Stanzvorrichtung 18 ist aus den F i g. 3 und 4 deutlicher zu erkennen. An dem oberen, zum Rahmen 12 festen Vorrichtungsteil 21 ist die Stanzmatrize 22 befestigt Auf Führungssäulen 23 ist ein unterer Vorrichtungsteil 24 verschiebbar, an dem die Patrize 25 angebracht ist Der Antrieb dieses unteren Vorrichtungsteils zu seiner senkrechten Bewegung erfolgt über einen Kurbel-Exzenter oder Kurventrieb, der in den Zeichnungen zur Vereinfachung nicht dargestellt ist

Um die Patrize 25 herum ist ein Niederhalter 26 angeordnet der entgegen einer Federkraft relativ zur Patrize nach unten verschiebbar ist In der Patrize ist ein Stößel 27 angeordnet der über eine Stange 28 relativ zur Patrize aufwärts verschiebbar ist so daß er über ihre obere Fläche hinausragen kann.

Die Bewegung des Stößels 27 wird von einer Kurve 29, die auf einer drehbaren Welle 30 angebracht ist gesteuert Die Welle 30 kann vorzugsweise die gleiche Welle sein, die die Aufwärtsbewegung des unteren Vorrichtungsteils steuert. Auf der Kurve 29 läuft ein Ende eines Hebels 31, dessen anderes Ende eine Gabelung besitzt in der ein Ende eines Winkelhebels 32 geführt ist Das. andere Ende des Winkelhebels 32 wirkt über ein Ausgleichsglied 33 auf die Stange 28.

Auf dem oberen Vorrichtungsteil 21 ist ein Führungsschacht 34 angebracht deren innere öffnung 35 in ihrem Querschnitt der Form der ausgestanzen Teile bzw. der Patrize entspricht Der Führungsschacht 34 besitzt einen unteren geschlossenen Teil 36 und einen oberen Teil, der durch Stangen 37 begrenzt wird, zwischen denen Durchbrüche 38 gebildet sind. Auf einen die Stangen 37 am oberen Ende verbindenden Ring 39 ist ein Magazin 40 aufsetzbar, das wiederum eine Innenform entsprechend den ausgestanzten Teilen hat und im aufgesetzten Zustand nach oben geschlossen ist. Das Magazin besteht vorzugweise aus Kunststoff und ist dazu geeignet, in eine Maschine, die die ausgestanzten Teile weiterverarbeitet beispielsweise eine Abfüll- und Verschließmaschine, eingesetzt zu werden.

Am unteren, geschlossenen Teil 36 des Führungsschachtes 34 sind doppelarmige, abgewinkelte Hebel 41 gelagert. Die Hebel 41 haben an ihren unteren Enden ebenfalls abgewinkelte Rückhaltefinger 42, die durch öffnungen 43 in das Innere des Führungsschachtes hineinragen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind am Umfang drei Hebel 41 mit Rückhaltefingern vorgesehen. Sie werden durch eine Schlauchfeder 44 auf den Führungsschacht zu gedrückt, so daß die Rückhaltefinger in deren öffnung hineinragen. In die den Rückhaltefingern abgewandten Enden 45 der Hebel sind Justierschrauben .46 eingeschraubt die sich auf einem Betätigungsteil 47 in Form einer Platte abstützen. Die Platte hat öffnungen, durch die der Führungsschacht und die Hebel 41 hindurchragen. Es sei bemerkt, daß das Betätigungsteil 47 für beide an der Maschine vorgesehene Führungsschächte gemeinsam ist.

Das Betätigungsteil 47 besitzt an seiner Unterseite Schrägführungen 48. Zwischen diesen Schrägführungen

48 und entgegengesetzt gerichteten Schrägführungen

49 eines verschiebbaren Organs 50 in Form einer Stange liegen Wälzkörper 51, die vorzugsweise als Kugeln oder Rollen ausgebildet sind. Das Organ 50 liegt unter dem Betätigungsteil 47 und stützt sich über in Geradführungen laufende Wälzkörper 52 auf der Oberseite des oberen Vorrichtungsteils 21 ab.

Das Organ 50 ist horizontal verschiebbar. Diese Verschiebung wird über eine auf der Welle 30 sitzende Kurve 53 gesteuert die auf einen doppelarmigen, am

Rahmen gelagerten Hebel 54 einwirkt, der seine Schwenkbewegung über eine Zugstange 55, einen am Rahmen gelagerten Winkelhebel 56 und ein Zugglied 57 auf das Organ 50 überträgt (siehe F i g. 1).

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Die Mlalerialbahn s 11 wird von der Fördervorrichtung 14 kontinuierlich von der Rolle 13 abgezogen. Die Antriebsvorrichtung 16 sorgt, unter Steuerung durch den Fühler 17, dafür, daß die Materialbahn diskontinuierlich, d.h. pro Stanzhub um eine Teilung, weitertransportiert wird. Bei der ebenfalls möglichen Anordnung von zwei Stanzvorrichtungen hintereinander würde dieser Vorschub um jeweils zwei Teilungen erfolgen.

Während des Vorschubes der Materialbahn befindet sich die Stanzvorrichtung 18 in der in den F i g. 1 und 3 ■ j dargestellten Stellung, d. h. die Patrize 25 befindet sich in ihrer untersten Stellung. Nach Stillstand der Materialbahn 11 fährt der untere Vorrichtungsteil 24, von seinem nicht dargestellten Antrieb betätigt, nach oben, wobei der Niederhalter 26 an der Materialbahn to zur Anlage kommt und diese festhält Dann führt unter relativer Abwärtsverschiebung des Niederhalters 26 der untere Vorrichtungsteil 24 weiter nach oben, und die Patrize 25 stanzt ein Teil 58 aus. Nach Beendigung des Stanzvorganges verschwenkt die Kurve 29 den Hebel jj 31 derart daß der in der Gleitführung laufende Hebel 32, der an dem unteren Vorrichtunguteil 24 gelagert ist, im Uhrzeigersinne verschwenkt wird und den Stößel 27 aus der Patrize 25 nach oben ausfährt. Gleichzeitig verschwenkt die Kurve 53 den Hebel 54 entgegen dem Uhrzeigersinn und verschiebt über das beschriebene Gestänge das Organ 50 in F i g. 4 nach links. Dieses läuft dabei auf seiner Führung durch die Wälzkörper 52. Die beiden Schrägführungen 48,49 bewirken dabei, wie aus F i g. 3 zu erkennen ist, daß das Betätigungsteil 47 angehoben wird und über die Justierschrauben 46 die Hebel derart verschwenkt, daß die Rückhaltefinger 42 entgegen der Kraft der Schlauchfeder 44 aus der inneren öffnung 35 des Führungsschachtes 34 zurückgezogen werden.

Dies geschieht ra einem Zeitpunkt, an dem der Stößel 27 mit dem gerade ausgestanzten Teil 58 sich kurz vor den öffnungen 43 befindet. Der Stapel mit dem bereits ausgestanzten Teil 59 wird also nicht mehr, wie bisher, von den Rückhalteringern 42 getragen und fällt ein sehr kurzes Stück abwärts, bis er auf dem vom Stößel 27 getragenen, soeben ausgestanzten Teil 58 aufliegt Der Stößel 27 schiebt dann die Teile 58,59 nach oben bis in eine Stellung, die oberhalb der Eingriffsstelle der Rückhalteringer 42 liegt. Danach wird unter Steuerung durch die Kurve 53 das Organ 50 wieder in die in F i g. 3 dargestellte Lage verschoben, so daß die Rückhaltefinger 42 unter der Kraft der Schlauchfedern 44 wieder in die öffnung 35 des Führungsschachtes hineinragen. Es sei bemerkt, daß die Rückhaltefinger nur eine sehr geringe Länge zu haben brauchen und daß zwischen ihnen ausreichend Platz ist, damit der Stößel 27 frei hindurchlaufen kana Dieser wird dann, während sich auch die Patrize 25 abwärts bewegt, wieder zurückgezogen, bis er sich in der in Fig.3 dargestellten Ausgangslage befindet Dabei rutscht der Stapel mit den Teilen 58, 59 in dem Führungsschacht 34 so weit herunter, bis er auf den Rückhaltefingern 42 aufliegt. Danach beginnt ein neuer Arbeitstakt.

Die beschriebene Maschine kann mit Taktzahlen von 8000 bis 9000 Arbeitstakten pro Stunde arbeiten. Dabei hat sich relativ schnell ein sehr hoher Stapel von Teilen 59 angesammelt, der langsam im Führungsschacht 34 aufwärts wandert wobei er bei jedem Takt eine senkrechte Schaukelbewegung ausführt Zur Entnahme eines Stapels kann eine Bedienungsperson während des Laufes der Maschine, wie in F i g. 1 dargestellt ist mit einem messerartigen Werkzeug61 durch,die Durchbräche 38 hindurch in die Führungsvorrichtung hineinfahren, wobei die Schaukelbewegung der Teile ein sauberes Einführen des Werkzeuges erleichtert, ohne ein Teil zu beschädigen. Die Bedienungsperson setzt dann ein Magazin 40 auf und schiebt mit dem Werkzeug 51 einen Vorratsstapel 60 in das Magazin.

Im Gegensatz zu den bekannten Stanzvorrichtungen, die bei jedem Entnehmen angehalten werden mußten, ergibt sich dadurch eine erhebliche Leistungssteigerung, die bis zu 25 % betragen kann. Insbesondere bei Teilen, deren Dicke, beispielsweise durch eine Profilierung der Materialbahn, wie es bei Verschlußdeckeln häufig erwünscht ist relativ groß ist müßten die bekannten Maschinen in einer Aufeinanderfolge von wenigen Minuten angehalten werden und nach Entnahme des Stapels wieder in Betrieb gesetzt werden. Wenn bei der Vorrichtung nach der Erfindung die mit Durchbrüchen 38 versehene Höhe des Führungsschachtes 34 größer ist als die Magazinhöhe, so ist die Bedienungsperson weitgehend zeitlich ungebunden. Eine Bedienungsperson kann also zahlreiche Vorrichtungen bedienen, ohne daß es unerwünschte Stillstandszeiten gibt

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So könnte beispielsweise der Antrieb der Patrize, des Stößels und der Haltefinger auf jede beliebige Art beispielsweise durch elektrische oder hydraulische Einrichtungen erfolgen, wenn für eine genaue Synchronisation der einzelnen Bewegungen gesorgt ist Zu der vorteilhaften beschriebenen Anordnung sei noch bemerkt daß der Führungsschacht 34 mit den Hebein 41 leicht auswechselbar ist so daß die Vorrichtung nach Auswechslung der Matrize und Patrize leicht auf eine andere Form oder Größe vor Teilen umgestellt werden kann. Die Justierschrauben 4t ermöglichen eine optimale Einstellung der Arbeit der Rückhaltefinger 42.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausstanzen von Teilen aus einer Materialbahn, insbesondere von Verschlußdekkein für Nahrungsmittelbehälter, aus einer Folienbahn, mit wenigstens je einer Stanzmatrize und Patrize, wobei ein Stößel vorgesehen ist, der die ausgestanzten Teile in einem oberhalb der Stanzmatrize angeordneten Führungsschacht bis oberhalb einer Stellung anhebt, in der bewegliche Rückhalte-Hnger für die angehobenen Teile angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Patrize (25) angeordnete Stößel nach jedem beendeten Stanzvorgang zum Abheben aus der Patrize (25) gesteuert ausfahrbar ist und daß die Rückhaltefinger (42) während der durch den Stößel (27) bewirkten Ausfahrbewegung des gerade ausgestanzten Teils (58) aus der die angehobenen Teile (5S) haltenden Stellung durch einen zwangsgesteuerten Mechanismus (45 bis 57) zurückziehbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsschacht (34) im oberen Bereich Durchbrüche (38) besitzt, durch die ein Werkzeug (61) zum Abtrennen und Hochführen eines Stapels (60) bereits ausgestanzter Teile (59) einführbar ist

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Führungsschacht (34) ein Magazin (40) zur Aufbewahrung der ausgestanzten Teile (59) aufsetzbar ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rückhaltefinger (42) sich an einem abgewinkelten Ende eines doppelarmigen Hebels (41) befindet, der von einem für alle Rückhaltefinger gemeinsamen Betätigungsteil (47) verschwenkbar ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsteil (47) aus einer anhebbaren Platte besteht, auf der sich die den Rückhaltefingern (42) entgegengesetzten Enden (45) der Hebel (41) über Justierschrauben (46) abstützen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsteil (47) von wenigstens einem horizontal verschiebbaren Teil (50) über Schrägführungen (48, 49) mit zwischengeschalteten Wälzkörpern (51) anhebbar ist

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des Stößels (27) und der Rückhaltefinger (42) Hebelgestänge (31, 32, 33; 54 bis 57) und auf einer gemeinsamen Welle (30) sitzende Kurvenscheiben (29,53) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß bei der Anordnung mehrerer auf die Materialbahn (11) einwirkender Stanzwerkzeuge die Rückhaltefinger (42) aller Führungsschächte (34) dem gleichen Betätigungsteil (47) zugeordnet sind.