DE4224182C1 - Vorrichtung zum Stanzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stanzen mit einem Gestell, an dem ein ein Stanzmesser tragender Ge­ gendruckbalken und ein mittels einer Antriebsvorrichtung quer zur Stanzrichtung und parallel zum Stanzmesser be­ wegbarer Schlitten angeordnet ist, an dem ein drehbares, sich beim Stanzvorgang auf dem Stanzmesser abwälzendes Druckrad vorgesehen ist.

Aus der DE-OS 19 47 796 ist eine derartige, insbesondere zum Ausstanzen vom Zuschnitten für konfektionierte Be­ kleidung bestehende Vorrichtung bekannt, bei der auf unteren Führungsschienen Rollen laufen, die ein Druckrad abstützen. Oberhalb des Druckrades ist ein zum Stanz­ gutwechsel aufklappbares Gegendruckelement vorgesehen, das an seiner Unterseite ein Stanzmesser trägt. Zwischen dem Stanzmesser und dem Druckrad ist eine Auflagefläche aus nachgiebigem Material angeordnet, auf die das Stanzgut aufgebracht wird. Da das Stanzgut in mehreren Lagen auf die dem Druckrad abgewandte Seite der Auflagefläche aufgelegt wird, ergibt sich nicht die Notwendigkeit das Druckrad zum Einbringen des Stanzgutes beiseite zu führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige Stanzvorrich­ tung zu schaffen, die kompakt aufgebaut ist, mit geringen Stanzkräften arbeitet und zum Einsatz in im Takt arbei­ tenden Verpackungsstraßen geeignet ist.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.

Das mit dem Ausschnitt versehene Druckrad ermöglicht es, den Stanzschnitt fast über die gesamte Breite zwischen den Seitenträgern durchzuführen. Durch das Abwälzen des Druckrades über dem Stanzmesser beim Schnitt kann mit sehr kleinen Schnittkräften gearbeitet werden. Infolge der verfahrbaren Anordnung des Druckrades gibt dieses in der Transportphase den Platz über dem Stanzmesser frei, so daß auch mit über die Stanzebene hinausragenden Aus­ prägungen versehene Materialstränge, beispielsweise Packungen umhüllende Folienbahnen, bearbeitet werden können.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen und weitere Vorteile sind der Beschreibung eines Ausführungsbeispie­ les anhand der Zeichnung zu entnehmen. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine Frontansicht einer Stanzvorrichtung in der Stanzphase,

Fig. 2 die Anordnung gemäß Fig. 1 in der Transport­ phase,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 und

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

Die dargestellte Stanzvorrichtung weist ein Maschinenge­ stell auf, das im wesentlichen aus zwei Seitenträgern 1, zwei Querwänden 2 und Füßen 3 besteht. An den Seitenträ­ gern 1 sind Führungen 4 für nicht dargestellte, an sich bekannte Transportketten mit Greifern vorgesehen, mit de­ nen der zu stanzende Materialstrang 42 in der mit A-A be­ zeichneten Stanzebene durch die Vorrichtung geführt wird.

Zwischen den Seitenwänden 1 ist ein Gegendruckbalken 5 angeordnet, der auf seiner Oberseite ein Stanzmesser 6 trägt. Das Stanzmesser 6 ist dabei zweckmäßig auswechselbar am Gegendruckbalken 5 befestigt. Der Gegendruckbalken 5 ist in jedem Randbereich auf der einen Seite mit je einer Zahnstange 7 fest verbunden, die eine Schrägverzahnung aufweist. Beide Zahnstangen 7 weisen in gleicher Richtung geneigte Zähne auf. Mit der gegenüberliegenden Seite liegt der Gegendruckbalken 5 an schmalen Führungsstegen 8 an, die fest mit den Seitenträgern 1 verbunden sind. In jede der beiden Zahnstangen 7 greift ein Ritzel 9 ein. Beide Ritzel 9 sitzen fest auf einer Welle 10, die an beiden Enden in den Seitenträgern 1 gelagert ist. Diese Anordnung stellt sicher, daß sich der Gegendruckbalken 5 bei einer Auf- oder Abwärtsbewegung nicht verkanten kann und damit das Stanzmesser 6 stets parallel zu der Stanz­ ebene A-A verläuft.

Mit jeder Zahnstange 7 wirkt weiterhin eine Sperrklinke 11 zusammen. Die beiden Sperrklinken 11 sind fest auf eine Welle 12 aufgesetzt. Die Welle 12 ist an beiden En­ den drehbar, aber axial verschiebbar in den Seitenträgern 1 gelagert. Jede Sperrklinke 11 greift in der in den Fig. 1 und 3 wiedergegebenen Stanzphase mit mehreren Zähnen in die Zahnstange 7 ein. Hierdurch wird eine form­ schlüssige Verriegelung des Gegendruckbalkens 5 gegenüber den Seitenträgern 1 in der Stanzphase erreicht. An jeder Sperrklinke 11 ist eine Kolbenstange 13 eines Druckfluid- Stellzylinders 14 angelenkt. Der Druckfluid-Stellzylinder 14 hält dabei in seiner in Fig. 3 gezeigten beaufschlag­ ten Stellung die Sperrklinke 11 in Eingriff mit der Zahn­ stange 7, schwenkt dagegen die Sperrklinke 11 aus der Zahnstange 7 im unbeaufschlagten Zustand.

Auf das eine Ende der Welle 12 wirkt eine Druckfeder 17. Die Druckfeder 17 hält das andere Ende der Welle 12 in Anlage an einer Stellspindel 18, die ein Feingewinde in dem einen Seitenträger 1 durchsetzt. Auf das äußere Ende der Stellspindel 18 ist ein Handrad 19 aufgesetzt. Durch Drehen des Handrades 19 in der einen Richtung kann somit die Stellspindel 18 weiter in den Seitenträger 1 einge­ schraubt werden. Hierdurch wird die Welle 12 entgegen der Wirkung der Druckfeder 17 in der Darstellung gemäß Fig. 1 nach rechts bewegt. Infolge der Schrägverzahnungen der Zahnstange 7 und der Sperrklinken 11 wird hierdurch ein geringfügiges Absenken des mit der Zahnstange 7 fest ver­ bundenen Gegendruckbalkens 5 zur Feineinstellung seiner Höhenlage erreicht. Bei einer Drehung des Handrades 19 in der Gegenrichtung kann sich dagegen die Welle 12 unter der Wirkung der Druckfeder 17 nach links bewegen und hebt hierdurch über die Schrägverzahnungen den Gegendruckbal­ ken 5 geringfügig an. Mit dieser Einrichtung kann also eine Feineinstellung des Gegendruckbalkens 5 und damit des Stanzmessers 6 zur Ebene A-A durchgeführt werden.

Zur Auf- bzw. Abwärtsbewegung des Gegendruckbalkens 5 dienen zwei an den Seitenträgern 1 vorgesehene Druck­ fluid-Stellzylinder 15, deren Kolbenstangen über eine Verbindungsstange 16 untereinander und mit dem Gegen­ druckbalken 5 verbunden sind. Der auf- und abwärts beweg­ bare Gegendruckbalken 5 ermöglicht es, auch Material­ stränge aus der Vorrichtung herauszuführen, die unter die Stanzebene A-A vorspringende Ausprägungen ausweisen.

Oberhalb des Gegendruckbalkens 5 ist zwischen den Quer­ wänden 2 ein Schlitten 20 angeordnet. Am Schlitten 20 ist mittels einer Steckachse 21 ein Druckrad 22 drehbar gela­ gert. Am Schlitten 20 sind weiterhin vier Führungsrollen 23 frei drehbar gelagert. Dabei laufen je zwei Führungs­ rollen 23 auf einer Führungsstange 24 runden Quer­ schnitts. Die Führungsstangen 24 sind parallel zur Stanz­ ebene A-A angeordnet und fest mit den Querwänden 2 ver­ bunden. Ein Abheben der Führungsrollen 23 von den Füh­ rungsstangen 24 ist dadurch verhindert, daß die Steck­ achse 21 an der Unterseite der beiden Führungsstangen 24 anliegt. Der Schlitten 20 kann somit parallel zur Stanz­ ebene A-A bewegt werden.

Am Schlitten 20 ist ein Eingangszahnrad 25 frei drehbar gelagert. Das Eingangszahnrad 25 ist zusammen mit einem Ritzel 26 fest auf eine im Schlitten 20 gelagerte Welle 27 aufgesetzt. Das Ritzel 26 kämmt mit einem Zahnkranz 28, der fest mit dem Druckrad 22 verbunden ist. Das Ein­ gangszahnrad 25 greift weiterhin in eine Zahnstange 29, die an der einen Querwand 2 sitzt. Infolge dieses Zahnrä­ dergetriebezuges ist jeder Position des Schlittens 20 entlang seines Verschiebeweges eine bestimmte Drehlage des Druckrades 22 zugeordnet; Schlitten 20 und Druckrad 22 bewegen sich also synchron.

Zur Bewegung des Schlittens 20 ist an diesem fest ein Riemen 30, beispielsweise ein Zahnriemen, angeschlossen. Der Riemen 30 ist endlos ausgeführt und umschlingt zwei Umlenkrollen 31. Der Riemen 30 ist weiterhin über ein Verbindungsstück 32 mit dem Kolben eines Druckfluid- Stellzylinders 33 verbunden. Mit dem Druckfluid-Stellzy­ linder 33 kann somit der Schlitten 20 in bzw. entgegen der Richtung des Pfeiles a bewegt werden. Infolge des Zahnradgetriebezuges 25 bis 28 ruft diese geradlinige Be­ wegung des Schlittens 20 gleichzeitig eine Drehung des Druckrades 22 in Richtung des Pfeiles b hervor. Anstelle eines Druckfluid-Stellzylinders kann jedoch auch ein Mo­ tor, beispielsweise ein Elektromotor, zur Bewegung des Schlittens 20 Verwendung finden.

Um auch Materialien stanzen zu können, die Ausprägungen oberhalb der Stanzebene A-A aufweisen, weisen die Quer­ wände 2 im Bereich oberhalb des Gegendruckbalkens 5 je eine Aussparung 34 auf.

Das Druckrad 22 ist mit einem etwa kreisringabschnitts­ förmigen Ausschnitt 35 versehen und so dimensioniert, daß die äußere Oberfläche 36 zwischen den Enden des Aus­ schnitts 35 eine der Breite des Stanzmessers 6 entspre­ chende Länge aufweist. Dabei ist der Ausschnitt 35 wei­ terhin so tief ausgeführt, daß er in der in Fig. 2 ge­ zeigten Transportphase den einen Seitenträger 1 über­ greift und so lang bemessen, daß bei Bewegung des Schlit­ tens in Richtung des Pfeiles a seine Kante 37 auf das rechte Ende des Stanzmessers 6 aufsetzt. Hierdurch läßt sich weiter erreichen, daß beim Stanzvorgang die Kante 38 bis unmittelbar vor den linken Querträger 2 geführt wer­ den kann. Diese Konstruktion ermöglicht es in einfacher Weise, das Druckrad 22 in der Transportphase außerhalb des Bereiches zwischen den beiden Kettenführungen 4 zu verfahren, so daß das Ausführen auch gefüllter, von dem zu stanzenden Materialstrang 42 umhüllter Packungen oder Beutel 39 aus der Vorrichtung nicht behindert wird, andererseits jedoch ein Stanzschnitt über fast die gesam­ te Breite zwischen den Seitenträgern 1 möglich ist. Das Druckrad 22 weist weiterhin Abschnitte 40, 41 unter­ schiedlicher Breite auf. Dabei wird der Stanzschnitt mit den schmäleren Abschnitten 41 zwischen zwei im Material­ strang 42 gebildeten, in Transportrichtung hintereinan­ derliegenden, beispielsweise Beutel 39 bildenden Ausprä­ gungen durchgeführt, um auf diese keinen Druck auszuüben, der den Inhalt beschädigen könnte. In der Stellung des Druckrades 22 in der Transportphase ist weiterhin ein Auswechseln des Druckrades 20 leicht möglich.

Zur Vorbereitung eines Stanzvorganges wird das Druckrad 22 in eine Position über der Mitte des Gegendruckbalkens 5 verfahren. Anschließend wird der Gegendruckbalken mit­ tels der Druckfluid-Stellzylinder 15 angehoben. Danach erfolgt über das Handrad 19 die Feineinstellung, die dann beendet ist, wenn das Stanzmesser 6 am Druckrad 22 mit leichtem Andruck anliegt.

Anschließend wird das Druckrad 22 in die Position gemäß Fig. 2 überführt und der Materialstrang 42 eingeführt. Danach wird der Schlitten 20 wieder in Richtung des Pfeils a bewegt, bis das Druckrad 22 mit seiner Kante 38 vor dem in Fig. 1 linken Seitenträger 1 steht. Durch diesen Vorgang wird der Materialstrang 42 beiderseits des Stanzmessers 6 durch das Druckrad 22 abgequetscht, so daß sich ein Schnitt quer zur Transportrichtung des Material­ stranges 42 ergibt.

Anschließend wird das Druckrad 22 wiederum in die in Fig. 2 gezeigte Stellung zurückgefahren und der Material­ strang 42 soweit vortransportiert, bis die nächste Schnittstellung erreicht ist. Wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt, ist oberhalb der Stanzebene A-A ein durch die Aussparungen 34 gegebener Freiraum c nach Verfahren des Druckrades 20 in die Stellung gemäß Fig. 2 vorhan­ den. Ein unterhalb der Stanzebene A-A benötigter Freiraum d wird durch Absenken des Gegendruckbalkens 5 erreicht.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Stanzen mit einem Gestell, an dem ein ein Stanzmesser tragender Gegendruckbalken und ein mittels einer Antriebsvorrichtung quer zur Stanzrichtung und parallel zum Stanzmesser bewegbarer Schlitten ange­ ordnet ist, an dem ein drehbares, sich beim Stanzvorgang auf dem Stanzmesser abwälzendes Druckrad vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (1, 2, 3) Seiten­ träger (1) aufweist, zwischen denen der zu stanzende Ma­ terialstrang einführbar ist und die den unter dem Druckrad (22) angeordneten Gegendruckbalken (5) halten, und das synchron zur Verschiebebewegung des Schlittens (20) angetriebene Druckrad (22) einen in mindestens einer Endstellung einen Seitenträger (1) übergreifenden Aus­ schnitt (35) aufweist und die an den Ausschnitt (35) angrenzende äußere Oberfläche (36) des Druckrades (22) eine der Breite des Stanzmessers (6) entsprechende Länge hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegendruckbalken (5) aus der Stanzposition absenkbar gelagert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Hub- und Absenkbewegung des Gegendruckbal­ kens (5) an den Seitenträgern (1) angebrachte Druck­ fluidstellzylinder (15) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Verriegelungseinrichtung (7, 11, 12, 13, 14) zur Fixierung des Gegendruckbalkens (5) in der Stanzposition vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung einen zwischen zwei Umlenkrollen (31) geführten, am Schlitten (20) befestigten, mittels eines Druck­ fluid-Stellzylinders (33) oder eines Motors antreib­ baren Riemen (30) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb des Druck­ rades (22) ein am Schlitten (20) angeordneter Zahn­ radgetriebezug (25, 26, 27, 28) vorgesehen ist, der ein in eine ortsfeste Zahnstange (29) eingreifendes Eingangszahnrad (25) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckrad (22) mit­ tels einer Steckachse (21) auswechselbar am Schlit­ ten (20) gelagert ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des Schlit­ tens (20) zwei gestellfeste runde Führungsstangen (24) vorgesehen sind, auf denen je zwei am Schlitten (20) lose drehbar gelagerte Führungsrollen (23) lau­ fen und an den Unterseiten der Führungsstangen (24) die Steckachse (21) anliegt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich auf dem Stanz­ messer (6) abwälzende Oberfläche (36) des Druckrades (22) Abschnitte unterschiedlicher Breite aufweist.