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VORRICHTUNG ZUM AUSSTANZEN VON GEGENSTÄNDEN AUS THERMO-
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PIASGISCHER KUNSTSTOFFOLIE Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Ausstanzen von durch Tiefziehen aus thermoplastischer Kunststoffolie geformten
Gegenständen aus der Restfolienbahn, mit zwei relativ zueinander bewegten Stanztischen,
von denen jeder einen Teil eines Banustahl-Schnittwerkzeugs trägt und mit einer
Vorschubeinrichtung für die zwischen den Stanztischen hindurchgeführte Restfolienbahn.
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Derartige Vorrichtungen halben den großen Vorzug, daß sie infolge
des kostengünstigen Aufbaus des Schnittwerkzeugs auch bei einem komplizierten Schnittlinienverlauf
und bei kleinen Fertigungsserien ein rationelles Stanzen ermöglichen. Sie werden
daher in der kunststoffverarbeitenden Industrie im großen Umfang eingesetzt. Ungünstig
ist jedoch, daß ein betriebssicheres, kostengünstiges Stapeln der ausgestanzten
Gegenstände äußerst schwierig ist. Werden nämlich die Gegenstände beim Stanzen vollständig
von der Restfolie getrennt und lose in dieser hängend zu den Stapelschächten gezogen,
so ist keine exakte Positionierung der Gegenstäride an den Stapelschächten möglich,
da einmal Ungenaui#keiten im Folienvorschub nicht zu verhindern sind und zum anderen
der Angriffspunkt der Restfolie an den Gegenständen variieren kann. Störungen beim
Einschieben der Gegenstände in die Stapelschächte infolge einer falschen Lage sind
daher unvermeidbar. Läßt man dagegen beim Stanzen Verbindungsstege kleinen Querschnitts
zwischen den Gegenständen und der Restfolie stehen, so kann zwar der Angriffspunkt
der Restfolie an den Gegenständen
genau festgelegt werden, es treten
jedoch andere Schwierigkeiten auf: Ein exaktes Trennen der Verbindungsstege während
des Ausstoßens der Gegenstände in die Stapelschächte ist bei zähen Kunststoffolien
kaum möglich, während bei spröden Kunststofffolien leicht ein ungleichmäßiges Ausbrechen
und damit ein Abkippen der Gegenstände auftreten kann und sich unsaubere Schnittränder
ergeben. Auch Ungenauigkeiten im Folienvorschub können sich nach wie vor störend
bemerkbar machen.
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Aus den obengenannten Gründen war bisher bei Vorrichtungen mit einem
Bandstahl-Schnittwerkzeug ein Stapeln der Gegenstände im Anschluß an das Stanzen
praktisch nicht möglich. Man konnte sich bestenfalls damit behelfen, daß die ausgestanzten
Gegenstände ungeordnet in eine spezielle Stapelvorrichtung eingegeben wurden. Der
Aufwand für eine derartige Vorrichtung ist beträchtlich und es treten in ihr häufig
Beschädigungen der Gegenstände auf. Sie ist außerdem nur bei bestimmten Gegenstanusformen
verwendbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art mit einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, daß ein betriebssicheres,
exaktes Stapeln der Gegenstände im Anschluß an den Stanzvorgang durchführbar ist,
unabhängig von der Art der verwendeten Kunststoffolie oder der Form der Gegenstände.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes Bandstahlmesser
am zugehörigen Stanztisch parallel zur Schnittebene verschiebbar gelagert ist, daß
jedes Bandstahlmesser mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist, welche es nach
jedem Stanzvorgang mitsamt dem in ihm hängenden Gegenstand zwischen den Stanztischen
heraus in eine Stapellage und wieder zurück in die Stanzlage überführt, und daß
im Bereich der Stapellage jedes Bandstahlmessers ein Stapelschacht sowie eine Ausstoß
einrichtung vorgesehen ist, welche die Gegenstände aus dem Bandstahlmesser in den
Stapelschacht überführt.
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Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung werden somit die vollständig
ausgestanzten Teile mit Hilfe der Bandstahlmesser zu den Stapelschächten transportiert
und ohne Zwischenschaltung weiterer Fördermittel unmittelbar in diese eingeführt.
Die Stapellage der Gegenstände ist durch die Bandstahlmesser exakt festgelegt, unabhängig
vom Vorschub der Restfolie, so daß Störungen während des Einschiebens der Gegenstände
in die Stapelschächte zuverlässig vermieden sind. Die Bewegung der Bandstahlmesser
zu den Stapelschächten findet während des Vorschubs der Restfolie statt und kann
bereits kurz nach dem Abheben der Bandstahlmesser vom Stanzblech beginnen, so daß
keine zusätzliche Zeit erforderlich ist. Der Ablauf des Stapelvorgangs wird durch
das Folienmaterial und die Gegenstanosform kaum beeinflußt, so daß die erfindungsgemäße
Vorrichtung einen großen Anwendungsbereich hat.
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Besonders günstig ist es, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
jedes Bandstahlmesser parallel zur Vorschubrichtung der Restfolienbahn verschiebbar
am zugehörigen Stanztisch gelagert ist, sich die Stapellage jedes Bandstahlmessers
an der Seite des Restfolienauslaufs der Tische befindet, und die Restfolie zwischen
einem Tisch und den Stapelsohächten aus der Schnittebene herausgeführt wird. Auf
diese Weise läuft die Verschiebung der Bandstahlmesser unbeeinflußt von den zugeführten,
noch mit der Restfolie verbundenen Gegenständen ab und es wird ein kompakter Aufbau
der Vorrichtung ermöglicht. Selbstverständlich ist es auch denkbar, die Bandstahlmesser
alle quer zur Richtung des Restfolienvorschubs oder auch in verschiedenen Richtungen
zwischen den Tischen herauszuführen.
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Ein sehr einfacher Aufbau der Vorrichtung ergibt sich, wen nach einer
Weiterbildung der Erfindung alle Bandstahlmesser an einer gemeinsamen Halteplatte
befestigt sind, die verschiebbar am zugehörigen Stanztisch gelagert ist und mit
der Antriebseinrichtung in Verbindung steht.
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Um ein reibungsloses Verschieben der Halteplatte einerseits und eine
gute Übertragung der Schnittkraft andererseits sicherzustellen, ist es vorteilhaft,
wen entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung die Halteplatte mit den Bandstahlmessern
an einem Hilfsrahmen senkrecht zur Schnittebene bewegbar gelagert ist, der Hilfsrahmen
seinerseits am zugehörigen Stanztisch parallel zur Stanzebene verschiebbar gelagert
und mit der Antriebseinrichtung verbunden ist, und wenn die Lagerung für die Halteplatten
derart ausgebildet ist, daß diese während des Stanzvorgangs am zugehörigen Stanztisch
anliegt, wogegen sie während ihrer Verschiebung vom Stanztisch abgehoben ist.
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Der Übergang der Halteplatte in die abgehobene Stellung kann bei einem
entsprechenden Aufbau der Vorrichtung durch ihr Eigengewicht erfolgen. Auch kann
gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zwischen der Halteplatte und dem Hilfsrahmen
mindestens ein elastisches Mittel eingesetzt werden, welches die Halteplatte vom
zugehörigen Stanztisch weg drückt, wobei die Kraft des elastischen Mittels ger.llger
als die Stanzkraft ist.
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Ein besonders einfacher Aufbau der Antriebseinrichtung für die Bandstahlmesser
ergibt sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß an der Halteplatte
bzw. am Hilfsrahmen ein Druckmittelzylinder befestigt ist, der auf einer an beiden
Enden am zugehörigen Stanztisch befestigten Kolbenstange verschiebbar gelagert ist.
Die Kolbenstange dient gleichzeitig als Längsführung für die Halteplatte, so daß
nur noch eine zweite Dängsführung, vorzugsweise in Form einer parallel zur Kolbenstange
angeordneten Führungsstange erforderlich ist. Die Druckmittelzufuhr zum Zylinder
erfolgt durch Steuerventile, die synchron zur Bewegung des Stanztisches betätigt
werden, z.B. durch auf der Antriebswelle für die Vorrichtung sitzende Nockenscheiben.
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Die Halterung der Gegenstände in den Bandstahlmessern nach dem Ausstanzen
erfolgt in den meisten Fällen automatisch durch die Klemmwirkung zwischen Gegenstandsrand
und Bandstahlmesser. Um
auch bei besonders dünnwandigerì oder bei
ungünstig geformten Gegenständen eine ausreichende Haltewirkung zu sichern, kann
e-r.tsprecheíld eier Weiterbildung der Erfindung jedem Ban^stahlmesser mindestens
eine mit Unterdruck beaufschlagbare Öffnung zum Festhalten der ausgestanzten Gegenstände
während der Überführung in die Stapellage zugeordnet sein.
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Das Ausstoßen der Gegenstände aus den Bandstahlmessern kann z.B.
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durch in der Halteplatte gelagerte Auswerfer oder Blasluftdüsen erfolgen.
Am zweckmäßigsten ist es, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Ausstoßeinriclltung
mindestens einen in einer ortsfesten Führung verschiebbar gelagerten Stößel aufweist,
ctr nach einem Einlaufen der Bandstahlmesser in die Stapellage auf diese zu bewegbar
ist. Die Ausstoßeinrichtung muß dann nicht mit hin und her verschoben werden.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im Nachstehenden ein Ausführungsbeispiel
anhand der Zeichnungen beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer Stanz#orrichtung für becherartige
Behälter während des Durchstanzens, teilweise im Schnitt Fig. 2 eine Draufsicht
der Stanzvorrichtung nach Fig. 1, wobei der Obertisch weggelassen ist.
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Sie Stanzvorrichtung nach Fig. 1 une 2 ist zum Ausstanzen von kreisrunden
becherartigen Behältern 1 aus einer Folienbahn 2 aus thermoplastischem Kunststoff
sowie zum anschließenden Stapeln der Behälter eingerichtet. Die Herstellung der
Behälter 1 erfolgt in einer der Stanzvorrihtung vorgeschalteten, nicht gezeigten
Thermofonnvorrichtung herkömmlicher Bauart, wobei die.
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Folienbahn 2 mit den Behältern durch eine gleichfalls nicht dargestellte
Vorschubeinrichtung bekannter Bauart der Stanzvorrichtung schrittweise in Pfeilrichtung
zugeführt wird.
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Die Stanzvorrichtung selbst weist einen ortsfesten Untertisch 3 mit
einem Stanzblech 4, welches die horizontale Schnittebene definiert, sowie einen
durch eine nicht gezeigte Antriebseinrichtung senkrecht zur Schnittebene in Pfeilrichtung
heb- und senkbaren Obertisch 5 auf. A Obertisch ist an der Folienauslaufseite ein
aus zwei Längs- und einem Querprofil zusammengesetzter Träger 6 befestigt. Am Querprofil
dieses Trägers sowie in an der Folieneinlaufseite des Obertisches 5 befestigten
Laschen 7 sind zwei Führungsstangen 8 und 9 mit kreisförmigem Querschnitt parallel
zur Schnittebene und zur Folienvorschubrichtung feststehend angeordnet.
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Auf den beiden Führungsstangen 8,9 ist ein rechteckiger Hilfsrahmen
10 verschiebbar gelagert. Dieser besteht aus vier miteinander verbundenen Winkelprofilen,
wobei an einem Längsprofil zwei auf der Führungsstange 8 gelagerte Buchsen 11 und
am anderen Längsprofil ein auf der als Kolbenstange dienenden Führungsstange 9 abgedichtet
gelagerter Zylinder 12 befestigt ist. Innerhalb des Zylinders sitzt ein mit der
Führungsstange 9 fest verbundener Kolben 13. An den beiden Stirnseiten des Zylinders
12 sind nicht gezeigte Druckluftleitungen mit Steuerventilen angeschlossen, durch
welche die beiden Druckkammern im Zylinder wechselweise mit einer Druckluftquelle
verbunden bzw. entlüftet werden können. Hierbei wird der Hilfsrahmen 10 aus einer
- im Bild links liegenden - Stanzlage in eine - im Bild rechts liegende - Stapellage
und zurück bewegt. Die Stanzlage wird durch den Anschlag des Zylinders 12 und einer
Buchse 11 an den Laschen 7t die Stapellage durch den Anschlag des Zylinders und
einer Buchse an dem Querprofil des Trägers 6 festgelegt. Zur Stoßdämpfung können
an den Enden der Führungsstangen 8,9 Tellerfedern oder dgl. vorgesehen werden.
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Im Hilfsrahmen 10, genauer gesagt in dessen beiden Querprofilen, ist
eine Halteplatte 14 mit zwei Bandstahlmessern 15 senkrecht zur Scheittebene geringfügig
beweglich gelagert. Hierzu sind in die Halteplatte nach unten überstehende Führungsbolzen
16 eingeschraubt,
die in entsprechenoen Bohrungen des Kilfsrahens
10 verschiebbar aufgerlommen sind. Die Führungsbolsen ragen nach unten aus dem-
Hilfsrahmen heraus und tragen zwischen ihrem Kopf und dem Hilfsrahmen sitzende Gummifedern
17, welche die Halteplatte 14 nach unten zu drücken suchen. Auch zwischen der Halteplatte
und dem Hilfsrahmen können zur Stoßdämpfung Gummifedern angeordnet werden. Die Anordnung
ist derart getroffen, äaß bei angehobenem Oetisch 5 die Halteplatte 14 infolge der
Kraft der Guinmifedern 17 und ihres Eigengewichts auf dem Hilfsrahmen 10 aufliegt,
wobei ihre ebene Oberseite geringfügig von der ebenen Unterseite des Obertisches
entfernt ist und somit die Halteplatte frei verschoben werden kann. Während des
Stanzvorgangs dagegen, wenn der Obertisch auf den Untertisch 3 zubewegt wird, wird
nach dem auftreffen der Bandstahlmesser 15 auf der Folienbahn 2 die Kraft der Gummifedern
17 durch die Antriebseinrichtung für aen Obertisch überwunden, so daß die Oberseite
der Halteplatte 14 mit der Unterseite des Obertisches 5 in Berührung kommt und dabei
die volle Stanzkraft übertragen wird. Beim Anheben des Obertisches nach dem Durchstanzen
löst sich die Halteplatte wieder vom Obertisch.
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Die Anordnung der beiden Bandstahlmesser 15, die in einer an der Halteplatte
14 befestigten Formplatte 18 fixiert sind, entspricht der Anordnung der Behälter
1 in der Folienbahn 2. Es können auch mehrere Reihen von Bandstahlmessern bei entsprechend
größerem Folienvorschub vorgesehen sein.
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An der Folienauslaufseite des Untertisches 3 ist eine drehbare Umlenkwalze
19 für das Stanzgitter angeordnet, welche die zwischen den beiden Tischen 3 und
5 hindurchgeführte Folienbahn 2 aus der Schnittebene heraus zu einer in Pfeilrichtung
antreibbaren Aufwickelrolle 20 führt.
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In Folienvorschubrichtung gesehen hinter der Umlenkwalze 19 sind zwei
stationäre, senkrechte Stapelschächte 21 vorgesehen, die aus mehreren entsprechend
der Behälterform angeordneten Schienen bestehen. Die unterhalb des Trägers 6 stehenden
Stapelschächte 21
sina derart angeordrlet, da sie exakt mit deri
in Stapellage befindlichen Bandstahlmessern ( s-trichpurlktiert einE,ezeichrlet)
fluchten. Das obere Ende der Stspelschächte kann geringfügig höher als die Schnittbe
liegen. Konzentrisch zu den Stapelschächten sind zwei Druckluftzylinder 22 ortsfest
angeordnet, an deren nach unten herausragenoen Kolbenstangen Auswerfer 23 befestigt
sind. Die Druckluftzylinüer sind über nicht gezeigte Leitungen uno Steuerventile
it ein Druckluftquelle derart verbindbar, daß die Auswerfer 23 in die strichpunktiert
eingezeichnete Arbeitsstellung ausgefahren werden können. Die Höhenlage der Zylinder
22 ist derart gewählt, daß die in der oberen Endlage stehenden Auswerfer 23 bei
angehobenem Ouertisch 5 nicht mit der Halteplatte 14 kollidieren.
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Die Steuerventile für die Zylinder 12 und 22 werden synchron zur Antriebseinrichtung
des Obertisches 5, z.B. durch auf aer Welle mit der Hubkurve sitzende Nockenscheiben
bei einem mechanischen Antrieb derart betätigt, daß sich der nachstehend beschriebene
Funktionsablauf ergibt: Zu Beginn eines jeden kombinierten Stanz- und Stapelvorgangs
nimmt der Obertisch 5 die bei A angedeutete, obere Endlage ein, wobei sich der Hilfsrahmen
10 und damit die Bandstahlmesser 15 in der Stanzlage befinden. Der Obertisch wird
nun auf den Untertisch 3 abgesenkt, bis die Bandstahlmesser die Behälter 1 aus der
vorher durch die Vorschubeinrichtung in die Vorrichtung eingeführten Folienbahn
2 vollständig ausgetrennt haben. Der Obertisch nimmt dabei die mit C bezeichnete
Lage ein. Während des jetzt folgenden kontinuierlichen Rückgangs des Obertisches
verbleibt der Hilfsrahmen zunächst in der Stanzlage, bis der Obertisch die bei B
angedeutete Zwischenstellung erreicht hat, bei der die Bandstahlmesser um einige
Millimeter von der Folienbahn entfernt sind. Jetzt wira der Hilfsrahmen mit den
Bandstahlmessern und den in diesen eingeklemmten Behältern 1 rasch in die Stapellage
überführt, wobei die Messer in der mit b bezeichneten Stellung dicht überhalb den
Stapelschächten 21 zu liegen kommen. Daraufhin
werden die Auswerfer
23 in die Arbeitslage und wieder zurückbewegt und lösen so die Behälter aus aen
Bandstahlmessern heraus und schieben sie in die Stapelschächte ein. Die Auswerfer
treten dabei durch in der Halteplatte 14 ausgebildete Öffnungen 24 hindurch ins
Innere der Bandstahlmesser ein. Der Obertisch wird inzwischen weiter angehoben,
bis er wieder die obere Endlage A erreicht hat; die Bandstahlmesser stehen etwa
in Stellung a. Nun tritt die Vorschubeinricktung in Aktion und schiebt eine neue
Behälterreihe stanzgerecht in die Vorrichtung ein.
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Gleichzeitig wia der Halterahinen wie zurück in cie Stanzlage verschoben,
so daß ein neuer Stanz- una Stapelvorgang beginnen kann.
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Für Gen Transport der ausgestanzten Behälter durch die horizontale
Verschiebung des Hilfsrahmens zu den Stapelschächten ist während der Hubbewegung
des Obertisches und der Vorschubbewegung der Folienbahn genügend Zeit, so daß gegenüber
einem reinen Stanzvorgang keine zusätzliche Zeit benötigt wird. Die Halterung oer
ausgestanzten Behälter im Bandstahlmesser läßt sich in den meisten Fällen ohne zusätzliche
Hilfsmittel allein durch die Klemmwirkung zwischen dem Behälterrand und dem Bandstahlmesser
erzielen. Erforderlichenfalls können im Inneren der Bandstahlmesser im Bereich des
Behälterbodens oder Behälterrandes angreifende Bohrungen vorgesehen werden, die
über Leitungen und Steuerventile mit einer Vakuumquelle in Verbindung stehen. Hierdurch
können auch aus sehr dünner Folie bestehende und damit wenig steife Gegenstände
zwischen dem Stanz- und dem Stapelvorgang im Bandstahlmesser fixiert werden.
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