DE29805004U1 - Punch cylinder - Google Patents
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Description
TER MEER STEINMEISTER & PARTNER GBR PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYSTER MEER STEINMEISTER & PARTNER GBR PATENT ATTORNEYS - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing.Dr. Nicolaus ter Meer, Dipl.-Chem. Helmut Steinmeister, Dipl.-Ing.
Peter Urner, Dipl.-Phys. Manfred Wiebusch Peter Urner, Dipl.-Phys. Manfred Wiebusch
Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH)Gebhard Merkle, Dipl.-Ing. (FH)
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SPILKER Rotations- und Flachstanzenbau Gravieianstalt GmbHSPILKER rotary and flat die cutting construction Gravieianstalt GmbH
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TERMEER STEINMEISTER & PARTNER· pBp, *; · '·*·■***: SpilkerTERMEER STEINMEISTER & PARTNER· pBp, *; · '·*·■***: Spilker
STANZZYLINDER ' PUNCHING CYLINDER '
Die Erfindung betrifft einen Stanzzylinder mit einem zylindrischen Walzenkörper und einem auf dessen Mantelfläche lösbar angebrachten Stanzblech zum Stanzen oder Prägen einer über die Oberfläche des Stanzbleches geführten Materialbahn.The invention relates to a punching cylinder with a cylindrical roller body and a punching plate detachably attached to its outer surface for punching or embossing a material web guided over the surface of the punching plate.
Derartige Stanzzylinder werden üblicherweise dazu verwendet, ein Material wie beispielsweise Papier oder Karton zu stanzen oder zu prägen. Die Materialbahn wird dabei in ähnlicher Weise wie bei einer Druckwalze durch einen Walzenspalt zwischen einem rotierenden Stanzzylinder und einem Gegenzylinder geführt. Auf dem Walzenkörper des Stanzzylinders ist vielfach ein dünnes Stanzblech angebracht, das magnetisch auf der Mantelfläche haftet. Dieses Stanzblech ist mit erhabenen Schneidkanten oder Prägeflächen versehen, die sich in die Materialbahn eindrücken.Such punching cylinders are usually used to punch or emboss a material such as paper or cardboard. The material web is guided through a roller gap between a rotating punching cylinder and a counter cylinder in a similar way to a printing roller. A thin punching sheet is often attached to the roller body of the punching cylinder and adheres magnetically to the outer surface. This punching sheet is provided with raised cutting edges or embossing surfaces that press into the material web.
Für die Genauigkeit des Stanz- bzw. Prägevorgangs ist unabdingbar, daß das Stanzblech seine Position während der Rotation des Walzenkörpers exakt beibehält. Eine bekannte Lösung dieses Problems besteht darin, die Stanzbleehe am vorauslaufenden Rand mit einer Abkantung zu versehen, die in einen entsprechend angeordneten Spalt im Walzenkörper eingefügt wird.For the accuracy of the punching or embossing process, it is essential that the punching sheet maintains its exact position during the rotation of the roller body. A known solution to this problem is to provide the punching sheet with a bevel on the leading edge, which is inserted into a correspondingly arranged gap in the roller body.
Ein Nachteil dieser Abkantung besteht darin, dajS die Knickstelle, an der die Oberfläche des Stanzbleches in die Abkantung übergeht, beim Stanzvorgang stark beansprucht wird und leicht bricht. Im übrigen ist die Genauigkeit der Positionierung des Stanzbleches begrenzt.A disadvantage of this type of bend is that the bending point, where the surface of the punching sheet merges into the bend, is subjected to great stress during the punching process and breaks easily. Furthermore, the accuracy of positioning the punching sheet is limited.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Stanzzylinder gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs zu schaffen, dessen Stanzblech mit größerer Genauigkeit auf dem Walzenkörper zu positionieren ist und eine höhere Lebensdauer aufweist als die bekannten Stanzbleche.The object of the invention is therefore to create a punching cylinder according to the preamble of the main claim, the punching sheet of which can be positioned on the roller body with greater accuracy and has a longer service life than the known punching sheets.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäJ5 bei einem Stanzzylinder dadurch gelöst, daj3 auf der Mantelfläche eine Anzahl von radial vorspringenden Positionierungsstiften vorgesehen ist und daß das Stanzblech mit einer Anzahl entsprechend positionierter Löchern versehen ist.This object is achieved according to the invention in a punching cylinder in that a number of radially projecting positioning pins are provided on the outer surface and that the punching sheet is provided with a number of correspondingly positioned holes.
TERMEER STEINMEISTER & p4rTN^R· pBf. *; · *··{ **?: SpilkerTERMEER STEINMEISTER & p4rTN^R· pBf. *; · *··{ ** ? : Spilker
* Die Mantelfläche eines erfindungsgemäßen Walzenkörpers ist mit Positionierungsstiften versehen, die nur geringfügig gegenüber der Mantelfläche erhaben sind. Damit sich die Positionierungsstifte nicht in die Materialbahn einprägen, ist die Länge der radial über die Mantelfläche hinausragenden Enden der Positionierungsstifte gering, in jedem Falle geringer als die Höhe der Schneidkanten. So kann beispielsweise die überstehende Länge der Positionierungsstifte 3/10-tel mm betragen, bezogen auf eine Blechstärke von 1/10-, tel mm und eine Schneidkantenhöhe von 6/10-tel mm. Die Positionierungsstifte können zylindrische Stifte sein oder auch einen erweiterten Kopf besitzen. Sie sind vorzugsweise in den Walzenkörper eingeschraubt, so daß sie ausgewechselt werden können.* The outer surface of a roller body according to the invention is provided with positioning pins that are only slightly raised above the outer surface. To prevent the positioning pins from imprinting themselves on the material web, the length of the ends of the positioning pins that project radially beyond the outer surface is small, in any case less than the height of the cutting edges. For example, the protruding length of the positioning pins can be 3/10ths of a mm, based on a sheet thickness of 1/10th of a mm and a cutting edge height of 6/10ths of a mm. The positioning pins can be cylindrical pins or have an extended head. They are preferably screwed into the roller body so that they can be replaced.
Die Löcher im Stanzblech entsprechen in ihrer Größe und Lage den Positionierungsstiften, so daJ3 sich das Stanzblech so auf der Mantelfläche anbringen läßt, daß die Löcher die freien Enden der Positionierungsstifte aufnehmen. Auf diese Weise wird das Stanzblech nicht nur in seiner Position sicher festgelegt. Vielmehr läßt es sich auch sehr rasch und mit sehr hoher Genauigkeit in bezug auf den Walzenkörper positionieren. Im Gegensatz zu einer Abkantung beeinträchtigt die Anbringung von Löchern die Lebensdauer des Stanzbleches in keiner Weise.The holes in the punching plate correspond in size and position to the positioning pins, so that the punching plate can be attached to the surface in such a way that the holes accommodate the free ends of the positioning pins. In this way, the punching plate is not only securely fixed in position. Rather, it can also be positioned very quickly and with very high precision in relation to the roller body. In contrast to bending, the insertion of holes does not affect the service life of the punching plate in any way.
Bevorzugte Ausgestaltungen hinsichtlich der Anordnung der Positionierungsstifte und der Löcher ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3.Preferred embodiments with regard to the arrangement of the positioning pins and the holes are set out in claims 2 and 3.
Vorzugsweise sind die freien Enden der Positionierungsstifte gleichartig zylindrisch ausgebildet, und eines der Löcher ist als kreisförmige Bohrung ausgebildet, deren Durchmesser dem freien Ende des entsprechenden Positionierungsstiftes entspricht. Dieser Positionierungsstift und diese Bohrung dienen zur Positionierung des Bleches quer zur Laufrichtung. Die übrigen Löcher sind zur Vermeidung von Überbestimmungen als Langlöcher ausgebildet, die quer zur Laufrichtung gerichtet sind.Preferably, the free ends of the positioning pins are of a similar cylindrical shape, and one of the holes is designed as a circular hole, the diameter of which corresponds to the free end of the corresponding positioning pin. This positioning pin and this hole serve to position the sheet transversely to the running direction. The remaining holes are designed as elongated holes that are directed transversely to the running direction to avoid over-determination.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind in der Mantelfläche des Walzenkörpers Ausnehmungen zur Aufnahme von Magneten vorgesehen, die zwisehen den Positionierungsstiften angeordnet sind. Das Stanzblech haftet somit auch im Bereich zwischen den Positionierungsstiften an der Mantelfläche, während es im übrigen Bereich der Mantelfläche durch in üblicher Weise in den Walzenkörper eingelassene Magneten gehalten wird.In a preferred embodiment, recesses are provided in the outer surface of the roller body for receiving magnets, which are arranged between the positioning pins. The punching sheet thus adheres to the outer surface in the area between the positioning pins, while in the remaining area of the outer surface it is held by magnets embedded in the roller body in the usual way.
TERMEER STEINMEISTER & P^RTN^R pBfi. "· · *·■·;*"* SpilkerTERMEER STEINMEISTER & P^RTN^R pBfi. "· · *·■·;*"* Spilker
Im folgenden -wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher erläutert.In the following, a preferred embodiment is explained in more detail using a drawing.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines erfindungsgemäjSen Stanz-Fig. 1 shows a plan view of a punching device according to the invention.
bleches;sheet metal;
Fig. 2 zeigt eine teilweise weggebrochene Seitenansicht eiFig. 2 shows a partially broken away side view of a
nes erfindungsgemäßen Walzenkörpers;nes roller body according to the invention;
Fig. 3 zeigt eine Abwicklung der Mantelfläche des in Fig. 2Fig. 3 shows a development of the lateral surface of the in Fig. 2
dargestellten Walzenkörpers;shown roller body;
Das in Fig. 1 gezeigte Stanzblech 10 ist zur Anbringung an der Mantelfläche eines in Fig. 1 nicht gezeigten Walzenkörpers vorgesehen. Die Orientierung entspricht der Anbringung an einem waagrecht liegenden Walzenkörper, d.h. der in Fig. 1 obere Rand 12 ist achsparallel zum Walzenkörper ausgerichtet. Im Bereich des oberen Randes 12 ist eine kreisförmige durchgehende Bohrung 14 vorgesehen, die mittig auf dem Stanzblech 10 angeordnet ist. Zu beiden Seiten der Bohrung 14 sind Langlöcher 16,18,20,22 angebracht, die parallel zum oberen Rand 12 ausgerichtet sind. Die Bohrung 14 und die Langlöcher 16,18,20,22 sind nebeneinander und in gleichen Abständen zum oberen Rand 12 angeordnet und an ihren Rändern mit Verstärkungen 24,26,28,30,32 versehen.The punching sheet 10 shown in Fig. 1 is intended for attachment to the outer surface of a roller body not shown in Fig. 1. The orientation corresponds to attachment to a horizontal roller body, i.e. the upper edge 12 in Fig. 1 is aligned parallel to the roller body. In the area of the upper edge 12, a circular through hole 14 is provided, which is arranged centrally on the punching sheet 10. On both sides of the hole 14, elongated holes 16, 18, 20, 22 are arranged, which are aligned parallel to the upper edge 12. The hole 14 and the elongated holes 16, 18, 20, 22 are arranged next to one another and at equal distances from the upper edge 12 and are provided with reinforcements 24, 26, 28, 30, 32 on their edges.
Etwa in der Mitte des Stanzblechs 10 ist eine erhabene Schneidkante 34 vorgesehen, die eine etwa rechteckige Fläche umschliej3t und z.B. das Ausstanzen eines Adressenfensters in Briefumschlägen gestattet. Im oberen Bereich dieser Fläche in Fig. 1 ist eine Reihe von Sauglöchern ausgestanzt, die paral-IeI zum oberen Rand 12 angeordnet und in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 36 bezeichnet sind. Wird durch eine geeignete Saugvorrichtung auf der Mantelfläche des Walzenkörpers ein Unterdruck erzeugt, so kann eine auf dem Stanzblech 10 aufliegende Materialbahn durch die Sauglöcher 36 angesogen werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das durch die Schneidkante 34 ausgestanzte Material angesogen und aus der Materialbahn herausgetrennt. 'Approximately in the middle of the punching plate 10 there is a raised cutting edge 34, which encloses an approximately rectangular area and allows, for example, the punching out of an address window in envelopes. In the upper area of this area in Fig. 1 a row of suction holes is punched out, which are arranged parallel to the upper edge 12 and are designated in their entirety by the reference number 36. If a suitable suction device generates a negative pressure on the outer surface of the roller body, a material web resting on the punching plate 10 can be sucked through the suction holes 36. In the present embodiment, the material punched out by the cutting edge 34 is sucked in and separated from the material web. '
TERMEER STEINMEISTER & P^RTN^R·. faBf. *; · *·*?·": SpilkerTERMEER STEINMEISTER & P^RTN^R·. faBf. *; · *·*?·": Spilker
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Der in Fig. 2 dargestellte Walzenkörper 38 ist zylindrisch ausgebildet und weist eine dem Betrachter zugewandte Stirnfläche 40 und eine dieser gegenüberliegende und in Fig. 2 nicht sichtbare Stirnfläche auf. Die Stirnflächen 40 sind durch eine Mantelfläche 42 miteinander verbunden. In der Achse des Walzenkörpers 38 sind Wellenstümpfe 44 vorgesehen, die aus der Stirnfläche 38 herausragen und seitlich abgeflachte Bereiche 46,48 aufweisen, die eine formschlüssige Übertragung eines Drehmomentes auf die Wellenstümpfe 44 ermöglichen.The roller body 38 shown in Fig. 2 is cylindrical and has an end face 40 facing the viewer and an opposite end face that is not visible in Fig. 2. The end faces 40 are connected to one another by a lateral surface 42. Shaft stubs 44 are provided in the axis of the roller body 38, which protrude from the end face 38 and have laterally flattened areas 46, 48 that enable a positive transmission of torque to the shaft stubs 44.
Die Mantelfläche 42 ist mit achsparallelen Nuten rechteckigen Querschnitts versehen, von denen einige Nuten 50,52,54,56,58 stellvertretend für die übrigen bezeichnet ist. Der geschnittene Bereich der Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Nut 54, während die übrigen Nuten gestrichelt angedeutet sind. In die Nuten 50,52,54,56,58 werden nicht gezeigte Magnete eingeklebt und so abgeschliffen, daj3 sie mit der Mantelfläche 42 abschließen.The outer surface 42 is provided with axially parallel grooves of rectangular cross-section, some of which are designated as grooves 50, 52, 54, 56, 58 to represent the others. The sectioned area in Fig. 2 shows a section through the groove 54, while the other grooves are indicated by dashed lines. Magnets (not shown) are glued into the grooves 50, 52, 54, 56, 58 and ground down so that they are flush with the outer surface 42.
Ferner ist die Mantelfläche 42 mit Bohrungen versehen, von denen wiederum eine in einem weiteren geschnitten dargestellten Bereich sichtbare Bohrung stellvertretend mit 60 bezeichnet ist. Die übrigen Bohrungen sind in Blickrichtung des Betrachters in Fig. 2 hinter der Bohrung 60 angeordnet. In die Bohrungen 60 werden auf nicht gezeigte Weise Positionierungsstifte eingefügt, z.B. eingeschraubt, die etwas länger als die Tiefe der Bohrungen 60 bemessen sind und deshalb gegenüber der Mantelfläche 42 vorspringen.Furthermore, the outer surface 42 is provided with holes, of which a hole visible in another sectioned area is designated by 60. The remaining holes are arranged behind the hole 60 in the direction of the viewer in Fig. 2. Positioning pins are inserted into the holes 60 in a manner not shown, e.g. screwed in, which are slightly longer than the depth of the holes 60 and therefore protrude from the outer surface 42.
Im Innern des Walzenkörpers 38 sind Ansaugkanäle 62,64 vorgesehen, die radial von der Mantelfläche 42 zu einem in der Nähe der Drehachse parallel zu den Wellenstümpfen 44 angeordneten Verbindungskanal 66 verlaufen. Hinter den beiden in Fig. 2 sichtbaren Ansaugkanälen 62,64 ist eine Anzahl weiterer Ansaugkanäle angeordnet. Während des Stanzvorgangs wird durch eine außerhalb des Walzenkörpers 38 angeordnete, an den Verbindungskanal 66 angeschlossene Saugvorrichtung ein Unterdruck in den Ansaugkanälen 62,64 erzeugt und die Materialbahn durch die im Stanzblech 10 vorgesehene Sauglöcher 36 angesaugt, so daß sie am Stanzblech 10 haftet.In the interior of the roller body 38, suction channels 62, 64 are provided, which run radially from the outer surface 42 to a connecting channel 66 arranged near the axis of rotation parallel to the shaft stubs 44. A number of further suction channels are arranged behind the two suction channels 62, 64 visible in Fig. 2. During the punching process, a suction device arranged outside the roller body 38 and connected to the connecting channel 66 creates a negative pressure in the suction channels 62, 64 and the material web is sucked through the suction holes 36 provided in the punching sheet 10 so that it adheres to the punching sheet 10.
Auf der in Fig. 3 dargestellten Abwicklung der Mantelfläche 42 sind die Nuten 50,52,54,56,58 und die Bohrungen 60 zu erkennen. Alternierend mit den Bohrungen 60 sind Ausnehmungen 68,70,72,74,76,78 angeordnet, dieThe grooves 50, 52, 54, 56, 58 and the holes 60 can be seen on the development of the lateral surface 42 shown in Fig. 3. Recesses 68, 70, 72, 74, 76, 78 are arranged alternately with the holes 60, which
TERMEER STEINMEISTER & P^TN^Rt- pBf. *· · ***·***: SpilkerTERMEER STEINMEISTER & P^TN^Rt- pBf. *· · ***·***: Spilker
den gleichen Querschnitt wie die Nuten 50,52,54,56,58 aufweisen und die ebenfalls zur Aufnahme von Magneten dienen. Ferner sind die Öffnungen der Ansaugkanäle 62,64 sichbar, die im Bereich zwischen zwei Nuten 54,56 in angeordnet sind.have the same cross-section as the grooves 50,52,54,56,58 and which also serve to accommodate magnets. Furthermore, the openings of the intake channels 62,64 are visible, which are arranged in the area between two grooves 54,56.
Die Darstellung der Mantelfläche 42 in Fig. 3 entspricht der Darstellung des Stanzbleches 10 in Fig. 1. Das Stanzblech 10 wird auf der Mantelfläche 42 so angebracht, daJ5 der Positionierungsstift, der in der mittleren der fünf Bohrungen 60 gehalten wird, in die Bohrung 14 eingefügt wird und die in den übrigen vier Bohrungen 60 angebrachten Positionierungsstifte etwa mittig in die Langlöcher 16,18,20,22 eingefügt werden. Das aus einem magnetisierbaren Material gefertigte Stanzblech 10 schmiegt sich durch die Anziehungskraft der Magnete an die Mantelfläche 42 an. Der in den Ansaugkanälen 62,64 erzeugte Unterdruck kann durch die Sauglöcher 36 auf eine auf dem Stanzblech 10 liegende Materialbahn wirken, so daß diese angesaugt wird. Beim Ausstanzen eines Briefumschlag-Fensters wird daher der innerhalb der Schneidkante 34 liegende Ausschnitt festgehalten und erst im Laufe der weiteren Drehung abgegeben.The representation of the outer surface 42 in Fig. 3 corresponds to the representation of the punching sheet 10 in Fig. 1. The punching sheet 10 is attached to the outer surface 42 in such a way that the positioning pin, which is held in the middle of the five holes 60, is inserted into the hole 14 and the positioning pins in the remaining four holes 60 are inserted approximately centrally into the elongated holes 16, 18, 20, 22. The punching sheet 10, made of a magnetizable material, clings to the outer surface 42 due to the attractive force of the magnets. The negative pressure generated in the suction channels 62, 64 can act through the suction holes 36 on a material web lying on the punching sheet 10 so that it is sucked in. When punching out an envelope window, the cutout located within the cutting edge 34 is therefore held and only released during the further rotation.
Claims (5)
25are designed such that one of the holes (14) is designed as a circular bore whose diameter corresponds to the free ends of the positioning pins (80), and that the remaining holes (16,18,20,22) are designed as elongated holes which are directed transversely to the running direction.
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- 1998-03-19 DE DE29805004U patent/DE29805004U1/en not_active Expired - Lifetime
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