DE69407853T2

DE69407853T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausbrechen von Kartonbogen

Info

Publication number: DE69407853T2
Application number: DE69407853T
Authority: DE
Inventors: Hajime Mano
Original assignee: Kyoeki Kogyo KK; Kawahara Shiki KK; Technotrans Japan KK
Current assignee: Kawahara Shiki KK; Technotrans Japan KK
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1994-02-11
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2014-02-12
Also published as: JPH0796276B2; US5474219A; EP0621113B1; KR940019461A; KR0182346B1; TW273524B; DE69407853D1; JPH06238776A; EP0621113A1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausbrechvorrichtung für einen Kartonbogen und ein Verfahren zum Ausbrechen desselben, und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausbrechen eines Kartonbogens, auf dem durch Stanzen ein Formteil und Materialabfall gebildet sind.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Um eine Schachtel aus einem Kartonbogen herzustellen, wird der Kartonbogen zuerst als vorbestimmtes Muster geschnitten, um eine maßhaltige Form der zu erzielenden Schachtel zu erhalten. Dieser Schnittvorgang wird bei einer Mehrzahl übereinander liegenden Kartonbögen durchgeführt, und die Kartonbögen werden so geschnitten, daß an geeigneten Stellen Verbindungsabschnitte zwischen einem Formteil und dem Materialabfall verbleiben, so daß eine Trennung in dieser Phase verhindert wird. Danach werden die Materialabfälle von den Formteilen getrennt.
Die Trennung der Materialabfälle von den Formteilen wird normalerweise manuell durch einen Arbeiter vorgenommen. Bei einer Massenproduktion wird für das Trennen eine Ausbrechvorrichtung verwendet, die ein Paar oberer und unterer Werkzeuge und eine Presse aufweist, auf der die Werkzeuge montiert sind.
Im Falle der manuellen Trennung muß der Arbeiter die Verbindungsabschnitte mittels eines Hammers oder eines ähnlichen Werkzeugs trennen. Deshalb besteht bei dieser manuellen Trennung das Problem, daß die Tätigkeit sehr ermüdend für den Arbeiter ist und daß die Tätigkeit nicht effektiv ausgeführt werden kann.
Eine bekannte Vorrichtung für das kontinuierliche Abstoßen eines flächenförmigen Teils von einem Formteil (US-A-3 964 655) weist ein Paar erster und zweiter Grundplatten auf, die aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Auf jeder Grundplatte sind Druckstifte in Lagerungbohrungen vorgesehen. Das Formteil und der Materialabfall des Kartonbogens werden durch Andrücken der Druckstifte getrennt, die in Lagerungsbohrungen der ersten Grundplatte im Bereich angeordnet sind, der dem Formteil entspricht und durch Andrücken der Druckstifte, die in Lagerungsbohrungen der zweiten Grundplatte in dem Bereich angeordnet sind, der dem Materialabfall entspricht, wenn die ersten und zweiten Grundplatten mit dem dazwischen liegenden Kartonbogen aufeinander zu bewegt werden.
Andererseits besteht bei der Trennung mittels der Ausbrechvorrichtung mit oberem und unterem Werkzeug das Problem, daß hohe Kosten für die Anfertigung der Werkzeuge auftreten und daß die Werkzeuge ausgetauscht werden müssen, wenn das Schnittmuster des Kartonbogens verändert wird.
In den Patent Abstracts of Japan, vol.6, Nr. 267 (M-182) JP-A-57 160 522 ist ein oberes Trennwerkzeug beschrieben worden. Das obere Werkzeug ist in Form einer Grundplatte vorgesehen, liegt einem unteren Werkzeug gegenüber und ist in vertikaler Richtung auf dieses zu- und von diesem wegbewegbar. Die Grundplatte weist Lagerungsbohrungen auf, in die mehrere Druckstifte eingeführt sind. Weiterhin sind Befestigungsmittel auf der Grundplatte für das Fixieren der Druckstifte in einer von zwei Positionen vorgesehen, wobei sich in der ersten Position zumindest ein Teil des Druckstiftes aus der Grundplatte heraus derart nach unten in Richtung des unteren Werkzeugs erstreckt, daß das Formteil und der Materialabfall durch Andrücken der Druckstifte getrennt werden, die in der ersten Position in den Lagerungsbohrungen fixiert sind. Diese Druckstifte befinden sich in dem Bereich, der dem Formteil entspricht. Die Materialabfallteile liegen auf dem unteren Werkzeug auf und die Druckstifte in diesem Bereich befinden sich in der zweiten Position, in der sie durch das untere Werkzeug angehoben werden können. Die oberen und unteren Positionen der Stifte sind steuerbar.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausbrechen eines Kartonbogens zur Verfügung zu stellen, die das effektive Trennen eines im Kartonbogen gestanzten Formteils und des Materialabfalls ohne manuelle Tätigkeit eines Arbeiters ermöglichen und die den leichten Wechsel von Schnittmustern auf dem Kartonbogen ermöglichen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausbrechen eines Kartonbogens zur Verfügung zu stellen, die leicht eine Kleinproduktion vieler Arten- von Produkten als auch die Massenproduktion weniger Arten von Produkten ermöglicht.
Bezugnehmend auf den ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Ausbrechvorrichtung für das Trennen eines im Kartonbogen gestanzten Formteils vom Materialabfall vorgeschlagen, die folgende Merkmale aufweist:
ein Paar erster und zweiter Grundplatten, die vertikal gegenüber liegen und in vertikaler Richtung aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, während sie in horizontaler Richtung relativ zueinander in ihrer Position gehalten werden, wobei die ersten und zweiten Grundplatten erste Lagerungsbohrungen bzw. zweite Lagerungsbohrungen aufweisen, die in vertikaler Richtung fluchtend zueinander angeordnet sind;
mehrere Druckstifte , die in die ersten und zweiten Lagerungsbohrungen einführbar sind; und
Befestigungsmittel, die auf jeder der ersten und zweiten Grundplatte für die lösbare Befestigung der Druckstifte vorgesehen sind, die in die ersten und zweiten Lagerungsbohrungen eingeführt sind, so daß mindestens ein Teil jedes Druckstiftes sich aus einer der ersten und zweiten Grundplatte heraus in Richtung der anderen, gegenüberliegenden ersten und zweiten Grundplatte erstreckt;
wobei das Formteil und der Materialabfall des Kartonbogens durch Zuordnung der Druckstifte, die in den ersten Lagerungsbohrungenn der ersten Grundplatte befestigt sind, zum Bereich des Formteils und durch Zuordnung der Druckstifte, die in den zweiten Lagerungsbohrungen der zweiten Grundplatte befestigt sind, zum Bereich des Materialabfalls voneinander getrennt werden, wenn die erste und zweite Grundplatte mit dem dazwischen liegenden Kartonbogen aufeinander zu bewegt werden,
wobei jeder Druckstift mit seinem ersten Ende in die Lagerungsbohrung der ersten Grundplatte eingeführt und darin lösbar fixiert werden kann, und sich sein zweites Ende in Richtung der zweiten Grundplatte erstreckt, bzw. mit seinem zweiten Ende in die zweite Grundplatte eingeführt und darin fixiert sein kann und sein erstes Ende in Richtung der ersten Grundplatte herausragt,
wobei die Ausbrechvorrichtung Sortiermittel für das Auswählen der Druckstifte aufweist, die entweder in den ersten oder zweiten Lagerungsbohrungenn der ersten und zweiten Grundplatten in Abhängigkeit von der Konfiguration des Formteils und des Materialabfalls der Kartonbögen, die voneinander zu trennen sind, zu fixieren sind.
Bezugnehmend auf den zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ausbrechen eines Kartonbogens vorgeschlagen, der ein gestanztes Formteil und Materialabfall aufweist, wobei folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind:
a) Positionieren eines Paares erster und zweiter Grundplatten, so daß diese in senkrechter Richtung übereinander liegen, wobei jede der ersten und zweiten Grundplatten mehrere senkrechte Lagerungsbohrungen aufweist, die fluchtend zueinander liegen;
b) Einführen erster Druckstifte in die Lagerungsbohrungen der ersten Grundplatte, wobei die Lagerungsbohrungen im Bereich liegen, der dem Formteil entspricht, und Fixieren der ersten Druckstifte in einer Lage, daß sich mindestens ein Teil jeder dieser ersten Druckstifte aus der ersten Grundplatte heraus in Richtung der zweiten Grundplatte erstreckt;
c) Einführen zweiter Druckstifte in die Lagerungsbohrungen der zweiten Grundplatte, wobei die Lagerungsbohrungen im Bereich liegen, der dem Materialabfall entspricht, und Fixieren der zweiten Druckstifte in einer Lage, daß sich mindestens ein Teil jeder dieser zweiten Druckstifte aus der zweiten Grundplatte heraus in Richtung der ersten Grundplatte erstreckt;
d) Positionieren des zu trennenden Kartonbogens zwischen der ersten und zweiten Grundplatte und
e) Gegeneinanderbewegen der ersten und zweiten Grundplatten, so daß das Formteil und der Materialabfall durch Andrücken der Druckstifte der ersten Grundplatte an das Formteil und durch Andrücken der Druckstifte der zweiten Grundplatte an den Materialabfall voneinander getrennt werden.
Die Erfindung geht noch klarer aus den Ansprüchen und der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ausbrechvorrichtung;
Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt der Ausbrechvorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 ist eine vergrößerte Ansicht einer Befestigungsvorrichtung von Druckstiften;
Fig. 4 ist eine Ansicht, die die Beziehung zwischen Eingriffs-Aussparungen von Druckstiften und Mitnehmerstiften zeigt;
Fig. 5 ist eine Ansicht ähnlich der in Fig. 2, die aber die Anordnung der Druckstifte vor Beginn der Sortieroperation zeigt;
Fig. 6 ist eine Ansicht ähnlich der in Fig. 2, die aber die Sortieroperation der Druckstifte darstellt;
Fig. 7 ist ein Schnitt durch eine Schablone für die Sortieroperation;
Fig. 8 ist eine Draufsicht auf einen zu trennenden Kartonbogen;
Fig. 9 ist eine Ansicht ähnlich der in Fig. 2, die aber die Operation zur Positionierung der Schablone in der Ausbrechvorrichtung zeigt;
Fig. 10 ist eine Ansicht ähnlich der in Fig. 2, die aber die Operation zur Trennung der Formteile und Materialabfälle der Kartonbögen zeigt;
Fig. 11 ist eine Ansicht ähnlich der in Fig. 2, in der aber der Zustand nach Beendigung der Trennnung dargestellt ist;
Fig. 12 ist eine Draufsicht auf den Materialabfall und das Formteil des Kartonbogens nach der Trennung;
Fig. 13 ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptteils einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ausbrechvorrichtung;
Fig. 14 ist ein Blockschaltbild eines Steuerungssystems für Elektromagneten nach Fig. 13; und
Fig. 14 ist ein senkrechter Schnitt durch die zweite Ausführungsform der Ausbrechvorrichtung.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

In der Fig. 1 ist der allgemeine Aufbau einer ersten Ausführungsform einer Ausbrechvorrichtung 1 dargestellt.
Die Ausbrechvorrichtung 1 weist eine Paar oberer und unterer Stiftfelder 2 und 12 auf. Die Stiftfelder 2 und 12 haben Grundplatten 3 beziehungsweise 13. Die Grundplatten 3 und 13 weisen mehrere Lagerungsbohrungen 4 beziehungsweise 14 auf, in die mehrere Druckstifte 10 einführbar sind. Die Stiftfelder 2 und 12 weisen weiterhin Stützplatten 7 und 17 auf, die vertikal in Richtung ihrer entsprechenden Grundplatten 3 beziehungsweise 13 und von diesen wegbewegbar sind. Die Grundplatte 13 des unteren Stiftfeldes 12 ist auf einer festen Unterlage (nicht dargestellt) befestigt. Die Grundplatte 3 des oberen Stiftfeldes 2 ist an einer Presse (nicht dargestellt) angebracht.
Jede Grundplatte 3 und 13 ist aus einer Metallplatte vorbestimmter Dicke hergestellt und weist eine Rechteckform vorbestimmter Größe auf. Die Lagerungsbohrungen 4 und 14 erstrecken sich vertikal durch die Grundplatten 3 beziehungsweise 13. Die Lagerungsbohrungen 14 sind ebenso wie die Lagerungsbohrungen 4 sowohl in Längs- als auch in Querrichtung in Reihen angeordnet und weisen voneinander einen gleichen, vorbestimmten Abstand auf.
Wie in Fig. 2 dargestellt, sind auf den Grundplatten 3 beziehungsweise 13 mehrere Arretierbohrungen 5 und 15 vorgesehen. Jede Arretierbohrung 5 kreuzt eine der Querreihen der Lagerungsbohrungen 4. Ähnlich kreuzt jede Arretierbohrung 15 eine der Querreihen der Lagerungsbohrungen 14. Ein Mitnehmerstift 20 ist in jede der Arretierungsbohrungen 5 und 15 eingeführt.
Die Stützplatten 7 und 17 sind aus stabilen dünnen Platten hergestellt, die die gleiche Größe wie die Grundplatten 3 beziehungsweise 13 aufweisen. Die Stützplatten 7 beziehungsweise 17 sind mit mehreren Durchgangsbohrungen 8 und 18 versehen. Die Durchgangsbohrungen 8 und 18 sind in der gleichen Weise angeordnet wie die Lagerungsbohrungen 4 und 14, so daß die Durchgangsbohrungen 8 und 18 mit den Lagerungsbohrungen 4 und 14 fluchten.
Die Stützplatten 7 und 17 stützen sich über Schraubenfedern 6 und 16 auf den Grundplatten 3 und 13 ab und sind an der Unterseite beziehungsweise Oberseite der Grundplatten 3 und 13 parallel zu diesen gehalten. Die Schraubenfedern 6 und 16 sind an vier Ecken der Stützplatten 7 beziehungsweise 17 angeordnet. Die Schraubenfedern 6 und 16 können durch vertikale Führungsmittel, wie z.B Pneumatikzylinder, ersetzt werden, die sich in vertikaler Richtung ausdehnen und kontahieren können. Die Schraubenfedern 6 und 16 sind zwischen der Grundplatte 3 und der Stützplatte 7 beziehungsweise zwischen der Grundplatte 13 und der Stützplatte 17 angeordnet. Jede Schraubenfeder 6 ist mit einem Ende an einer Ecke der Grundplatte 3 und mit dem anderen Ende an einer der entsprechenden Ecken der Stützplatte 7 befestigt. Ähnlich ist jede Schraubenfeder 16 mit einem Ende an einer der Ecken der Grundplatte 13 und mit dem anderen Ende an einer der entsprechenden Ecken der Stützplatte 17 befestigt. (Um die Enden der Schraubenfedern 6 und 16 zu befestigen, können geeignete Mittel eingebaut werden, obwohl solche Befestigungsmittel in den Zeichnungen nicht dargestellt sind.) Wenn die Stützplatten 7 und 17 nicht belastet werden, behält jede der Schraubenfedern 6 und 16 eine vorbestimmte Länge und die Stützplatten 7 und 17 befinden sich in ihrer weitesten Entfernung von den Grundplatten 3 beziehungsweise 13. Wenn die Stützplatten 7 und 17 in Richtung der Grundplatten 3 beziehungsweise 13 durch die Presse belastet werden, um die Grundplatten 3 und 13 aufeinander zu zu bewegen, werden die Schraubenfedern 6 und 16 zusammengedrückt, so daß sich die Stützplatten 7 und 17 in Richtung der Grundplatten 3 beziehungsweise 13 bewegen können.
Jeder Druckstift weist eine vorbestimmte Länge auf, so daß er mit einem Ende in der Lagerungsbohrung 4 der Grundplatte 3 so eingesetzt ist, daß dieses Ende bis an das äußere Ende der Lagerungsbohrung 4 reicht, und daß er mit seinem anderen Ende in die entsprechende Durchgangsbohrung 8 der Stützplatte 7 so eingeführt ist, daß dieses Ende bis an das äußere Ende der Durchgangsbohrung 8 reicht, so daß die Endflächen dieser anderen Enden im wesentlichen eine Fläche mit der Außenfläche der Stützplatte 7 bilden, sofern die Stützplatte 7 nicht belastet ist, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist. Diese Bestimmung der Länge der Druckstifte 10 wird ebenfalls bezüglich der Lagerungsbohrung 14 der Grundplatte 13 und der Durchgangsbohrung 18 der Stützplatte 17 angewendet.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, weist jeder der Druckstifte 10 Eingriffs-Aussparungen 10A und 10B auf, die in deren oberem beziehungsweise unterem Bereich in vorbestimmter Höhe vorgesehen sind. Die Eingriffs-Aussparungen 10A und 10B sind in einer Seiten-Richtung offen beziehungsweise sind als kreisbogenförmige Nut in den Druckstift eingearbeitet.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist für die Fixierung der Druckstifte 10 in der Grundplatte 3 jeder Druckstift in die entsprechende Lagerungsbohrung 4 der Grundplatte 3 eingeführt, wobei die Eingriffs-Aussparung 10A in Richtung der entsprechenden Arretierbohrung 5 ausgerichtet ist und wobei der Druckstift 10 so positioniert ist, daß die Eingriffsaussparung 10A in der gleichen Höhe wie die entsprechende Arretierbohrung 5 liegt. Dann wird der Mitnehmerstift 20 in die Arretierbohrung 5 eingeführt, so daß ein Teil des Mitnehmerstiftes 20 in die Eingriffs-Aussparung 10A eingreift, wodurch der Druckstift 10 in seiner Lage bezüglich der Grundplatte 3 fixiert ist. In diesem Arbeitsgang werden die in eine Querreihe der Lagerungsbohrungen 4 eingeführten Druckstifte 10 gleichzeitig durch einen der Mitnehmerstifte 20 in ihrer Lage fixiert.
Andererseits ist jeder Druckstift 10 für die Fixierung der Druckstifte 10 in der Grundplatte 13 in die Lagerungsbohrung 14 der Grundplatte 13 eingeführt, wobei die Eingriffs-Aussparung 10B in Richtung der entprechenden Arretierbohrung 15 ausgerichtet ist und wobei der Druckstift 10 so positioniert ist, daß die Eingriffs-Aussparung 10B in der gleichen Höhe wie die entsprechende Arretierbohrung 15 liegt. Dann wird der Mitnehmerstift 20 in die Arretierbohrung 15 eingeführt, so daß ein Teil des Mitnehmerstiftes 20 in die Eingriffs-Aussparung 10B eingreift, wodurch der Druckstift 10 in seiner Lage bezüglich der Grundplatte 13 fixiert ist. In diesem Arbeitsgang werden die in eine Querreihe der Lagerungsbohrungen 14 eingeführten Druckstifte 10 gleichzeitig durch einen der Mitnehmerstifte 20 in ihrer Lage fixiert.
Die Druckstifte 10 werden mittels einer Sortierschablone 22, wie in Fig. 5 dargestellt, sortiert, um die oberen und unteren Stiftfelder 2 und 12 zu erzielen, wie in Fig. 1 dargestellt. Die folgenden Schritte sind auszuführen:
Zuerst werden die Druckstifte 10, wie in Fig. 5 dargestellt, in die Lagerungsbohrungen 4 der oberen Grundplatte 3 eingeführt und die Mitnehmerstifte 20 werden in die Arretierbohrungen 5 eingeführt, um die Druckstifte 10 in ihrer Position zu fixieren, während in die Arretierbohrungen 15 der unteren Grundplatte 13 keine Mitnehmerstifte 20 und in die Lagerungsbohrungen 14 keine Druckstifte 10 eingeführt werden.
Die obere Grundplatte 3 wird dann abwärts bewegt, um die Stützplatte 7 auf der Stützplatte 17 der unteren Grundplatte 13 zu plazieren, die auf einer festen Unterlage gesichert ist und eine flache obere Fläche mit den Druckstiften 10 aufweist, die mit den Durchgangsbohrungen 18 der Stützplatte 17 fluchten. Gleichzeitig wird die Sortierschablone 22 zwischen der oberen Stützplatte 7 und der unteren Stützplatte 17 positioniert, wie es in Fig. 5 dargestellt ist. Wie in Fig. 7 dargestellt, ist die Sortierschablone 22 aus einer starren Platte hergestellt und weist eine Konfiguration auf, die der eines Materialabfalls 27 eines Kartonbogens 25 entspricht, wie in den Figuren 8 und 12 gezeigt. Folglich wird die Sortierschablone 22 durch Ausstanzen der Konfiguration eines Formteils 26 aus einer starren, rechteckigen Platte hergestellt, wie es in den Figuren 8 und 12 dargestellt ist. Alternativ kann der vom Formteil 26 abgetrennte Materialabfall 27 des Kartonbogens 26 als Sortierschablone verwendet werden.
Danach werden die Mitnehmerstifte 20 in dem in Fig. 5 dargestellten Stadium aus den Arretierbohrungen 5 herausgezogen, so daß die durch die obere Grundplatte 3 gestützten Druckstifte 10 frei werden. Dann wird eine erste Gruppe der Druckstifte 10, wie in Fig. 6 dargestellt, die an der Sortierschablone 22 anliegen, in ihrer Position gehalten, während eine zweite Gruppe der Druckstifte 10, die im Bereich des ausgestanzten Abschnittes liegen (der dem Formteil 26 entspricht), durch die Durchgangsbohrungen 18 der unteren Stützplatte 17 in die Lagerungsbohrungen 14 der unteren Grundplatte 13 fallen und an der flachen Oberfläche der festen Unterlage anliegen. Auf diese Weise ist die erste Gruppe der Druckstifte 10 in der oberen Grundplatte 3 entsprechend einem Muster verteilt, das der Konfiguration des Materialabfalls 27 entspricht, während die zweite Gruppe der Druckstifte 10 in der unteren Grundplatte 13 entsprechend einem Muster verteilt ist, das der Konfiguration des Formteus entspricht. Dann werden die Mitnehmerstifte 20 in die Arretierbohrungen 5 und 15 eingeführt, so daß die ersten und zweiten Gruppen der Druckstifte 10, die entsprechend den vorher beschriebenen Mustern verteilt sind, in diesen Positionen fixiert werden, um die Stiftfelder 2 und 12 zu bilden.
Die oben beschriebene Anordnung der ersten und zweiten Gruppen der Mitnehmerstifte 20 kann so invertiert werden, daß die erste Gruppe der Druckstifte 10 der oberen Grundplatte 3 und die zweite Gruppe der Druckstifte 10 der unteren Grundplatte 13 in ihren Mustern so verteilt sind, daß sie der Konfiguration des Materialabfalls 27 beziehungsweise des Formteils 26 entsprechen.
Wie in Fig. 8 dargestellt ist, ist der Kartonbogen 25, der für die Trennung mittels der Ausbrechvorrichtung 1 vorgesehen ist, vorher mit Schnittlinien 28 versehen worden, die den Rand des Formteils 26 im Fertigmaß des gewünschten Kartons definieren. Die Schnittlinien 28 sind an geeigneten Stellen durch Verbindungsabschnitte 29 unterbrochen. Während des Herstellungsprozesses wird eine vorbestimmte Anzahl von Kartonbögen 25 in übereinander gestapelten Schichten verarbeitet, und deshalb werden die mit den Schnittlinien versehenen Kartonbögen 25 in Schichten gestapelt der Ausbrechvorrichtung 1 zugeführt.
Die so gestapelten Kartonbögen 25 werden zwischen die Stiftfelder 2 und 12 eingeführt, die so positioniert sind, wie es in den Figruen 1 und 2 dargestellt ist. Spezieller ausgedrückt, werden die Kartonbögen 25 auf der Stützplatte 17 des unteren Stiftfeldes 12 abgelegt. Dann wird das obere Stiftfeld 2 durch die Presse nach unten bewegt, so daß die Stützplatte 7 an den Kartonbögen anliegt, wie es in Fig. 9 dargestellt ist. Das obere Stiftfeld 2 wird weiter nach unten bewegt, um das Formteil 26 jedes Kartonbogens 25 durch den Druck der Druckstifte 10 vom Materialabfall 27 zu trennen, wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Das obere Stiftfeld 2 wird danach aufwärts in seine Ausgangslage bewegt, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, so daß die vollständig von ihren entsprechenden Materialabfällen 27 getrennten Formteile 26 zur Verfügung stehen, wie es in Fig. 12 dargestellt ist. Obwohl die zu trennenden Kartonbögen 25, wie oben beschrieben, in Schichten gestapelt sind, wurden im praktischen Einsatz der Maschine dieser Ausführungsform die Produktteile 26 zuverlässig von den Materialabfällen 27 getrennt und es konnte keine Beschädigung oder Deformation an den Formteilen 26 festgestellt werden.
Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform der Sortiervorgang der Druckstifte 10 mittels der Sortierschablone 22 vorgenommen wird, kann dieser Sortiervorgang auch leicht mittels einer Ausbrechvorrichtung 31 vorgenommen werden, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung darstellt. Die Ausbrechvorrichtung 31 soll nachfolgend anhand der Figuren 13 bis 15 beschrieben werden. Gleiche Teile wie in der ersten Ausführungsform haben die gleichen Bezugszahlen und sie werden nicht nochmals beschrieben.
Ähnlich wie die Ausbrechvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform weist die Ausbrechvorrichtung 31 der zweiten Ausführungsform ein Paar oberer und unterer Stiftfelder 32 und 42 auf, die eine Grundplatte 33 beziehungsweise 43 haben. Stützplatten 37 und 47 stützen sich über Schraubenfedern 36 und 46 auf den Grundplatten 33 und 43 ab. Die Stützplatten 37 und 47 weisen Durchgangsbohrungen 38 und 48 auf, die mit Lagerungsbohrungen 34 und 44 in den Grundplatten 33 beziehungsweise 43 fluchten. Die Druckstifte 10 sind sowohl in die Durchgangsbohrungen 38 und 48 als auch in die Lagerungsbohrungen 34 und 44 einführbar. Die Grundplatten 33 und 43 weisen weiterhin horizontale Arretierbohrungen 35 beziehungsweise 45 für die Aufnahme der Mitnehmerstifte 20 auf. Durch Einführen der Mitnehmerstifte 20 in die Arretierbohrungen 35 und 45, werden die in die Lagerungsbohrungen 34 und 44 eingeführten Druckstifte 10 in ihrer Position bezüglich der Grundplatten 33 und 43 fixiert.
Speziell in dieser Ausführungsform sind die Druckstifte 10 aus ferromagnetischem Material, wie Eisen, hergestellt, während die Grundplatten 33 und 43 und die Stützplatten 37 und 47 aus nichtferromagnetischem Material, wie Aluminium, hergestellt sind.
Unabhängig voneinander erregbare Elektromagnete 51 sind auf der Grundplatte 33 des oberen Stiftfeldes 32 in Positionen angeordnet, die den Lagerungsbohrungen 34 entsprechen. Die Elektromagnete 51 sind an einem Halteelement 52 befestigt, das an der Grundplatte 33 befestigt ist. Wie in Fig. 14 dargestellt, ist jeder Elektromagnet 51 mit einem Ausgangs-Interface 56 einer Steuereinheit 55 verbunden. Die Steuereinheit 55 umfaßt eine CPU 57 und einen ROM 58, der über ein Eingangs-Interface 60 ein Signal eines Strich-Codes 61 empfängt, der mittels eines Lesers 59 gelesen wird. Auf der Grundlage des Signals vom Leser 59 gibt die CPU 57 als Stromsignal ein vorbestimmtes Mustersignal aus, das im ROM 58 des Ausgangs-Interfaces 56 gespeichert ist, so daß die Elektromagneten 51 vorbestimmter Positionen erregt werden. Somit werden bei dieser Ausführungsform nur die Elektromagnete 51 erregt, die in dem Bereich angeordnet sind, die den vorher in Abhängigkeit vom Strich-Code 61 bestimmten Mustern der Konfiguration des Materialabfalls 27 entsprechen. Vorzugsweise ist der Strich-Code 61 auf einem Eckabschnitt des zu trennenden Kartonbogens 25 markiert. Wenn der Strichcode 61, wie oben beschrieben, durch den Leser 59 gelesen wird, werden die Druckstifte 10 in dem Bereich, der dem Materialabfall 27 entspricht, durch die Elektromagnete 51 angezogen, während die Druckstifte 10, die in dem Bereich angeordnet sind, der dem Formteil 26 entspricht, herabfallen können, wie es aus Fig. 13 ersichtlich ist. Der Sortiervorgang der Druckstifte 10 kann auf diese Weise leicht durchgeführt werden.
Nach der Beendigung des Sortiervorganges werden die Mitnehmerstifte 20 in die Arretierbohrungen 35 und 45 der Grundplatten 33 und 43 eingefuhrt, um die sortierten Druckstifte 10 in ihrer Position zu fixieren, so daß die Ausbrechvorrichtung 31 so aufgebaut sein kann, daß sie Stiftfelder 32 und 42 aufweist, in denen die Druckstifte sortiert sind, wie in Fig. 15 dargestellt.
Bei Verwendung der Ausbrechvorrichtung 31 kann der Bediener den Vorgang zur Trennung des Formteils 26 und des Materialabfalls 27 in derselben Weise bewirken wie bei der Ausbrechvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform.
Zur Erzielung eines Wechsels der Konfiguration des Formteils 26 des Kartonbogens 25 werden die Mitnehmerstifte 20 aus den Grundplatten 33 und 43 zurückbewegt und alle Druckstifte 10 werden in die Lagerungsbohrungen 34 der oberen Grundplatte 33 eingeführt und in ihrer Position durch das Einführen der Mitnehmerstifte 20 in die Arretierbohrungen 35 der Grundplatte 33 fixiert. Dann wird der auf dem Kartonbogen 25 vorgesehene Strich-Code 61 mittels des Lesers 59 gelesen, um die vorbestimmten Elektromagnete 51 zu erregen. Die Mitnehmerstifte 20 werden danach entfernt, um den nicht angezogenen Druckstiften 10 zu ermöglichen herabzufallen. So können die Druckstifte 10 nach dem Wechsel des Musters in der gleichen Weise wie oben beschrieben sortiert werden.
Obwohl in der obigen zweiten Ausführungsform die Elektromagnete 51 selektiv erregt werden, indem der auf dem Kartonbogen 25 vorgesehene Strich-Code 61 mittels des Lesers 59 gelesen wird, kann eine solche selektive Erregung auch ohne Strich-Code 61 erreicht werden. Zum Beispiel kann der Bediener mittels eines Keyboards eine das Muster des Formteils 26 kennzeichnende Nummernkennzeichnung direkt in das Eingangs-Interface 60 eingeben.
Obwohl in der Ausbrechvorrichtung 1 und 31 der obigen Ausführungen die Stiftfelder 2, 12 und 32, 42 Stützplatten 7, 17 beziehungsweise 37, 47 aufweisen, können diese Stützplatten und die zugeordneten Schraubenfedern weggelassen werden, wenn der zu behandelnde Kartonbogen steif ist, wie Wellpappe mit relativ großer Dicke. Ein solcher steifer Kartonbogen kann ohne Stützplatten in seiner ebenen Lage gehalten werden, wenn er direkt auf den Druckstiften 10 des unteren Stiftfeldes 12 oder 42 abgelegt wird.
Obwohl in beiden Sortiervorrichtungen, die die Sortierschablone 22 und die Elektromagneten 51 verwenden, die Druckstifte in Richtung der unteren Stiftfelder 12, 42 durch die Schwerkraft bewegt werden, kann diese Bewegung auch mittels pneumatischer, hydraulischer oder anderer mechanischer Antriebe erreicht werden.
Obwohl in den obigen Ausführungen die Druckstifte 10 über alle Bereiche verteilt sind, die sowohl dem Formteil 26 als auch dem Materialabfall 27 entsprechen, können einige Druckstifte 10 in Fällen weggelassen werden, in denen der Bereich des Formteils 26 oder des Materialabfalls 27 relativ groß ist.

Claims

1. Ausbrechvorrichtung für das Trennen eines gestanzten Formteils vom Materialabfall in einem Kartonbogen, umfassend:

ein Paar erster und zweiter Grundplatten (3, 13), die vertikal gegenüberliegen und in vertikaler Richtung aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, während sie in horizontaler Richtung relativ zueinander in ihrer Position gehalten werden, wobei die ersten und zweiten Grundplatten (3, 13) erste Lagerungsbohrungen (4) bzw. zweite Lagerungsbohrungen (14) aufweisen, die in vertikaler Richtung fluchtend zueinander angeordnet sind;

mehrere Druckstifte (10), die in die ersten und zweiten Lagerungsbohrungen (4, 14) einführbar sind; und

Befestigungsmittel (20), die auf jeder der ersten und zweiten Grundplatte (3, 13) für die lösbare Befestigung der Druckstifte (10) vorgesehen sind, die in die ersten und zweiten Lagerungsbohrungen (4, 14) eingeführt sind, so daß sich mindestens ein Teil jedes Druckstiftes (10) aus einer der ersten und zweiten Grundplatte (3, 13) heraus in Richtung der anderen, gegenüberliegenden ersten und zweiten Grundplatte erstreckt;

wobei das Formteil (26) und der Materialabfall (27) des Kartonbogens (25) durch Zuordnung der Druckstifte (10), die in den ersten Lagerungsbohrungenn (4) der ersten Grundplatte (3) befestigt sind, zum Bereich des Formteils (26) und durch Zuordnung der Druckstifte (10), die in den zweiten Lagerungsbohrungen (14) der zweiten Grundplatte (13) befestigt sind, zum Bereich des Materialabfalls (27) voneinander getrennt werden, wenn die erste und zweite Grundplatte (3, 13) mit dem dazwischen liegenden Kartonbogen (25) aufeinander zu bewegt werden,

wobei jeder Druckstift (10) mit seinem ersten Ende in die Lagerungsbohrung (4) der ersten Grundplatte (3) eingeführt und darin lösbar fixiert werden kann, und sich sein zweites Ende in Richtung der zweiten Grundplatte (13) erstreckt, beziehungsweise mit seinem zweiten Ende in die zweite Grundplatte (13) eingeführt und darin fixiert sein kann und sein erstes Ende in Richtung der ersten Grundplatte (3) herausragt,

wobei die Ausbrechvorrichtung Sortiermittel für das Auswählen der Druckstifte (10) aufweist, die entweder in den ersten oder zweiten Lagerungsbohrungenn (4,14) der ersten und zweiten Grundplatten (3,13) in Abhängigkeit von der Konfiguration des Formteils (26) und des Materialabfalls (27) der Kartonbogen, die voneinander zu trennen sind, zu fixieren sind.

2. Ausbrechvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Befestigungsmittel Mitnehmerstifte (20), Arretierbohrungen (5, 15), die auf jeder ersten und zweiten Grundplatte für die Einführung der Mitnehmerstifte vorgesehen sind, und Eingriffs-Aussparungen (10A, 10B) aufweisen, die auf den Druckstiften (10) für den Eingriff mit den Mitnehmerstiften (20) vorgesehen sind, und wobei sich jede der Arretierbohrungen (5, 15) senkrecht zu den Lagerungsbohrungenn (4, 14) erstreckt, die mit mindestens einer der Arretierbohrungen (5, 15) verbunden sind, die auf der entsprechenden Grundplatte (3, 13) vorgesehen ist, so daß die Druckstifte (10) durch Eingriff der Mitnehmerstifte (20) in die Eingriffs-Aussparungen (10A, 10B) in ihrer Lage fixiert werden, wenn die Mitnehmerstifte (20) in die Arretierbohrungen (5, 15) eingeführt worden sind.

3. Ausbrechvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die ersten Lagerungsbohrungen (4) und die zweiten Lagerungsbohrungen (14) in Längs- bzw. in Querrichtung der entsprechenden Grundplatten (3, 13) in Reihen angeordnet sind und voneinander gleichen Abstand haben; die Arretierbohrungen (5, 15) erstrecken sich parallel zu den Längs- bzw. Querreihen der entsprechenden Lagerungsbohrungen (4, 14) und die Anzahl der Arretierbohrungen (5, 15) ist gleich der Anzahl der Längs- bzw. Querreihen der entsprechenden Lagerungsbohrungen (4, 14).

4. Ausbrechvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Sortiermittel eine Schablone (22) mit einer Konfiguration aufweist, die dem Formteil (26) oder dem Materialabfall (27) des Kartonbogens (25) entspricht, wobei die Schablone (22) zwischen den Grundplatten (3, 33) mit den in den ersten Lagerungsbohrungen (4) der ersten Grundplatte (3) eingeführten Druckstiften (10) angeordnet ist, so daß die Schablone (22) Endabschnitte der Druckstifte stützt, die im Bereich, der dem Formteil (26) oder dem Materialabfall (27) entspricht, positioniert sind, und daß die Schablone (22) den Druckstiften (10) im jeweiligen anderen Bereich, der dem Formteil (26) oder dem Materialabfall (27) entspricht, ermöglicht, in die zweiten Lagerungsbohrungen (14) der zweiten Grundplatte (13) eingeführt zu werden.

5. Ausbrechvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Druckstifte (10) aus ferromagnetischem Material hergestellt sind; das Sortiermittel weist Elektromagnete (51) und Steuermittel zur Steuerung der Erregung der Elektromagnete (51) auf, die Elektromagnete (51) auf der ersten Grundplatte (33) in Positionen befestigt sind, die den ersten Lagerungsbohrungenn (34) entsprechen, wobei das Steuermittel dazu bestimmt ist, eine von ersten und zweiten Gruppen von Elektromagneten (51) zu erregen, die im Bereich positioniert sind, der dem Formteil (26) bzw. dem Materialabfall (27) entspricht, so daß eine der ersten bzw. zweiten Gruppen von Elektromagneten (51) ihre entsprechenden Druckstifte (10) fixiert, die in die ersten Lagerungsbohrungen (34) eingeführt sind, während die andere der ersten und zweiten Gruppen von Elektromagneten (51) ihren entsprechenden Druckstiften (10) ermöglicht, in die zweiten Lagerungsbohrungen (44) der zweiten Grundplatte (43) eingeführt zu werden.

6. Ausbrechvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Steuermittel einen Leser (59) für das Lesen von vorbestimmten Strichcodes für unterschiedliche Muster des Formteils (26) aufweist; und wobei das Steuermittel selektiv die Elektromagneten (51) auf der Basis der durch das Lesen des Strichcodes mittels des Lesers (59) erzielten Information erregt.

7. Ausbrechvorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin Stützplatten (7, 17) aufweisen, die federnd an jeder der ersten und zweiten Grundplatten (3, 13) sich gegenüberliegend befestigt sind; die Stützplatte (7, 17) ist in vertikaler Richtung in einem geeigneten Abstand zur entsprechenden Grundplatte (3, 13) angeordnet; die Stützplatte (7, 17) weist Durchgangsbohrungen auf, deren Positionen denen der Lagerungsbohrungen (4, 14) der ersten und zweiten Grundplatten (3, 13) entsprechen, so daß jedes Formteil (26) und jeder Materialabfall (27) zwischen diesen Stützplatten (7, 17) gehalten ist und die Druckstifte (10) wie die ersten und zweiten Grundplatten (3, 13) aufeinander zubewegbar sind.

8. Verfahren zum Ausbrechen von Kartonbögen unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, wobei die Kartonbögen ein ausgestanztes Formteil und Materialabfall aufweisen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:

a) Positionieren eines Paares erster und zweiter Grundplatten (3, 13), so daß diese in senkrechter Richtung übereinander liegen, wobei jede der ersten und zweiten Grundplatten (3, 13) mehrere senkrechte Lagerungsbohrungen (4, 14) aufweist, die fluchtend zueinander liegen;

b) Einführen erster Druckstifte (10) in die Lagerungsbohrungen (4) der ersten Grundplatte (3), wobei die Lagerungsbohrungen im Bereich liegen, der dem Formteil (26) entspricht, und Fixieren der ersten Druckstifte (10) in einer Lage, daß sich mindestens ein Teil jeder dieser ersten Druckstifte (10) aus der ersten Grundplatte (3) heraus in Richtung der zweiten Grundplatte (13) erstreckt;

c) Einführen zweiter Druckstifte (10) in die Lagerungsbohrungen (14) der zweiten Grundplatte (13), wobei die Lagerungsbohrungen im Bereich liegen, der dem Materialabfall entspricht, und Fixieren der zweiten Druckstifte (10) in einer Lage, daß sich mindestens ein Teil jeder dieser zweiten Druckstifte (10) aus der zweiten Grundplatte (13) heraus in Richtung der ersten Grundplatte (3) erstreckt;

d) Positionieren des zu trennenden Kartonbogens (25) zwischen der ersten und zweiten Grundplatte (3, 13) und

e) Gegeneinanderbewegen der ersten und zweiten Grundplatten (3, 13), so daß das Formteil (26) und der Materialabfall (27) durch Andrücken der Druckstifte (10) der ersten Grundplatte (3) an das Formteil (26) und durch Andrücken der Druckstifte der zweiten Grundplatte (13) an den Materialabfall (27) voneinander getrennt werden.