EP0161525B1 - Vorrichtung zum Stanzen von flächenförmigen Gebilden, insbesondere Papier, Karton o.dgl. - Google Patents

Vorrichtung zum Stanzen von flächenförmigen Gebilden, insbesondere Papier, Karton o.dgl. Download PDF

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EP0161525B1 EP85104707A EP85104707A EP0161525B1 EP 0161525 B1 EP0161525 B1 EP 0161525B1 EP 85104707 A EP85104707 A EP 85104707A EP 85104707 A EP85104707 A EP 85104707A EP 0161525 B1 EP0161525 B1 EP 0161525B1
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    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/06—Arrangements for feeding or delivering work of other than sheet, web, or filamentary form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
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    • B26F1/40—Cutting-out; Stamping-out using a press, e.g. of the ram type
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    • Y10T83/8808—Toggle links, one link pivoted to tool support

Definitions

  • the invention relates to a device for punching sheet-like structures, in particular paper, cardboard or the like, with a punching tool consisting of two main parts, an electric motor, a drive mechanism and a transmission.
  • Punching devices for paper for example, which can also be used to punch in several layers, are known in various embodiments; Such punching devices are stationary and each have the drive mechanism, the transmission and, for example, an electric motor, be it on their upper or on their lower part. These stationary punching devices can only be installed in the horizontal or vertical position. If a part of these punching devices becomes unusable, the entire device must be replaced; also individual parts of this punching device can not be in any position, be it z. B. can be used as a base or top frame.
  • the invention has for its object to provide a device for punching sheet-like structures of the type mentioned, which is versatile.
  • this structural unit can be used as an upper part or a lower part; Punching in the horizontal direction is also easily possible using this unit.
  • the assembly is mounted in or on a frame; the bottom of the frame can be provided with openings for the transmission linkage of the drive mechanism.
  • the structural unit has a relatively low height and can be used as required under simple assembly conditions, provided that a corresponding second part of the punching tool is of course provided. So this unit can also be used in running transport systems of the punched material, for example in a transport system of paper delivered in scales, corresponding cardboard or plastic films. The installation in such a system requires only a relatively small additional assembly effort.
  • the drive mechanism preferably has at least one toggle linkage. This considerably simplifies the transmission of the power from the electric motor and achieves a particularly compact design.
  • the movable part of the punch is advantageously held at its four ends with rods guided in the openings in the floor.
  • the transmission has two gears with an elliptical or basket-shaped cross-section and each with an eccentric bearing or a gear with a round and a gear with an out-of-round cross-section and an eccentric bearing, and the drive mechanism has two cam rotatable plates without disks with an eccentric bearing.
  • the electric motor expediently has an adjustment mechanism for the speed and a brake. This makes it possible to control the speed of the punching process. However, if the transmission driven above is used, the gear ratio is changed periodically, the relationship between the different speeds remaining in the same ratio.
  • the electric motor can have a connection for a transport device for the punched material, so that the transport and the punching process run synchronously.
  • the rods are preferably articulated in pairs on a shaft each, which are mounted in the frame.
  • the shafts can be arranged at the same height in the rest position and the articulated mounting of the rods. In practice, this means that these two bearings are in the plane of the frame.
  • An approximately square-shaped frame 1 with a construction height of approximately 15 to 20 cm contains a base 2 and has the drive mechanism 3.
  • This drive mechanism has two parallel shafts 4, 5, which are each mounted in plates 6, 7 running parallel to one side of the frame 1.
  • a gear box 9 is provided between the plate 7 and the frame side 8.
  • the bottom 2 is provided with openings for four rods 10, 11, 12 and 13 which are guided in the bottom and which carry part of a punch 14.
  • a dashed line 15 indicates in this case a conveyor belt which is passed horizontally below the part 14 and which is intermittently advanced in the direction of the arrow 16.
  • the second part of the punching tool is attached below the conveyor belt 15. The lower part with this part of the punching tool is not the subject of the invention.
  • the device summarized as a unit in frame 1 can not only be used - as described above - as an upper part of a punching device, but also as a lower part and even in a vertical arrangement for horizontal punching.
  • An electric motor 20 arranged on the side or above the frame 1 is connected to a toothed wheel 22 via a conveyor belt 21.
  • the conveyor belt 21 can be made of plastic with an internal toothing.
  • a further drive option can be provided on the electric motor 20, which relates to the feed of the punched material; this proves to be expedient in particular when great importance is attached to a particularly high level of accuracy in the synchronization of punching and transport and particularly fast punching is to take place.
  • the electric motor 20 has a minimum number of revolutions of 300 rpm, is provided with a possibility of controlling the speed and can have a brake.
  • An elliptical gear transmission 30 is driven by the gear wheel 22, which is shown in a highly schematic representation in FIG. 3.
  • the two gear wheels 31 and 32 with an elliptical cross section are each rotatably supported about axes 34 and 35 and rotate in the direction of the arrow 36 and 37, respectively.
  • the eccentric mounting of the pair of elliptical wheels enables the drive mechanism 3 to have different speeds during punching, as a result of which the punching time is shortened overall , so that up to 300 and more punching operations per minute can be achieved with the unit.
  • an eccentric cam transmission is connected to the axis 35, which consists of two disks 40 and 41, each of which has eccentrically mounted cams (not shown), which move up and down in accordance with the drive with different transmission ratios Effect punching tool in the direction of arrow 50, 51, the disks 40 and 41 causing a transmission of the rotational movement in an up and down movement of the rods 10 to 13.
  • This up and down movement is achieved by the respective rotation about the shafts 4 and 5, whereby, as already noted, the up and down movement takes place at periodically changing speeds.
  • the rods 10 to 13 are through joints 60 and 61 or 62 and 63 with the plate pairs, for. B. 65, connected and make the toggle movements.
  • gearwheels with a basket-shaped cross section or a gearwheel with a round and a gearwheel with a non-circular cross section and eccentric bearing can be used.

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  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stanzen von flächenförmigen Gebilden, insbesondere Papier, Karton o.dgl., mit einem aus zwei Hauptteilen bestehenden Stanzwerkzeug, einem Elektromotor, einem Antriebsmechanismus und einem Getriebe.
  • Stanzvorrichtungen zum Beispiel für Papier, mit denen auch in mehreren Lagen gestanzt werden kann, sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt; derartige Stanzvorrichtungen sind ortsfest und weisen, sei es an ihrem Ober- oder an ihrem Unterteil, jeweils den Antriebsmechanismus, das Getriebe und beispielsweise einen Elektromotor auf. Diese ortsfesten Stanzvorrichtungen können nur in horizontaler oder vertikaler Stellung eingebaut werden. Bei einem Unbrauchbarwerden eines Teils dieser Stanzvorrichtungen ist die ganze Vorrichtung auszuwechseln; auch können einzelne Teile dieser Stanzvorrichtung nicht in beliebiger Lage, sei es z. B. als Untergestell oder Obergestell, eingesetzt werden.
  • Es ist zwar aus der DE-OS 21 09 551 eine Vorrichtung zum Schneiden von Flachmaterial bekannt, bei der Motor, ein Teil des Stanzwerkzeuges und ein Teil eines Verschiebemechanismus am Oberteil der Vorrichtung zusammengefaßt sind, jedoch ist integrierender Bestandteil dieses Oberteils ein Zahnstangenantrieb, der mit an gegenüberliegenden Seiten eines Tisches vorgesehenen Zahnstangen kämmt, an bzw. auf dem ein Schlitten in einer Richtung läuft; demzufolge kann der dargestellte Oberteil der Vorrichtung keineswegs beliebig eingesetzt werden, sondern nur dort Verwendung finden, wo ein entsprechender Zahnstangenmechanismus am Stanzbett vorgesehen ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Stanzen von flächenförmigen Gebilden der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die vielseitig einsetzbar ist.
  • Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Diese Baueinheit kann - sofern nur der zweite Teil der Stanzvorrichtung entsprechend eingebaut oder vorgesehen ist, als Oberteil oder als Unterteil eingesetzt werden; auch ein Stanzen in horizontaler Richtung ist unter Verwendung dieser Baueinheit ohne weiteres möglich.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Baueinheit in oder an einem Rahmen angebracht; der Rahmen kann mit seinem Boden mit Durchbrüchen für das Übertragungsgestänge des Antriebsmechanismus versehen sein. Die Baueinheit hat bei einer entsprechenden Ausbildung eine relativ geringe Höhe und kann unter einfachen Montagebedingungen ohne weiteres beliebig eingesetzt werden, sofern natürlich ein entsprechender zweiter Teil des Stanzwerkzeuges vorgesehen ist. So kann diese Baueinheit auch in laufende Transportsysteme des Stanzgutes eingesetzt werden, beispielsweise in ein Transportsystem von in Schuppen angeliefertem Papier, entsprechendem Karton oder auch Kunststoff-Folien. Die Einbau in ein derartiges System bedingt nur einen relativ geringen zusätzlichen Montageaufwand.
  • Vorzugsweise weist der Antriebsmechanismus mindestens ein Kniehebelgestänge auf. Hierdurch wird die Übertragung der Kraft vom Elektromotor wesentlich vereinfacht und eine besonders gedrängte Bauweise erreicht.
  • Wenn z.B. ein rechteckiges oder annähernd rechteckiges Stanzwerkzeug z. B. zum Rundumabschneiden von Blätterstößen oder in Schuppen angeliefertem Papier vorgesehen ist, ist zweckmäßigerweise der bewegliche Teil des Stanzwerkzeuges an seinen vier Enden mit in den Durchbrüchen des Bodens geführten Stangen gehalten.
  • Um die Stanzgeschwindigkeit zu erhöhen, kann es zweckmäßig sein, den Antriebsmechanismus mit einem unterschiedlichen Übersetzungsverhältnis zu betreiben. Hierfür wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Getriebe zwei Zahnräder mit elliptischem oder korbbogenförmigem Querschnitt und jeweils exzentrischer Lagerung oder ein Zahnrad mit rundem und ein Zahnrad mit einem unrunden Querschnitt und exzentrischer Lagerung und der Antriebsmechanismus zwei in Platten drehbare Nokken ohne Scheiben mit exzentrischer Lagerung aufweisen.
  • Der Elektromotor weist zweckmäßigerweise einen Verstellmechanismus für die Geschwindigkeit und eine Bremse auf. Hierdurch ist es möglich, die Geschwindigkeit des Stanzvorganges zu steuern. Wenn jedoch das weiter oben angetriebene Getriebe Verwendung findet, wird das Übersetzungsverhältnis periodisch geändert, wobei die Relation zwischen den unterschiedlichen Geschwindigkeiten in einem gleichen Verhältnis bleibt.
  • Der Elektromotor kann einen Anschluß für eine Transportvorrichtung für das Stanzgut aufweisen, so daß der Transport und der Stanzvorgang synchron verlaufen.
  • Mit der gedrängten Bauweise der erfindungsgemäßen Baueinheit und den relativ geringen Trägheitsmassen ist es möglich, die Geschwindigkeit des Stanzvorganges über die bekannten üblichen Geschwindigkeiten von z.B. 240 Umdrehungen je Minute zu steigern, wobei der Elektromotor mindestens eine Umdrehungszahl von 300 U/min. aufweist.
  • Insbesondere bei dem weiter oben angegebenen Beispiel einer rechteckigen oder annähernd rechteckigen Ausbildung des Stanzwerkzeuges sind vorzugsweise die Stangen jeweils paarweise an je einer Welle angelenkt, welche im Rahmen gelagert sind.
  • Die Wellen können in Ruhestellung und die gelenkige Lagerung der Stangen auf der gleichen Höhe angeordnet sein. Praktisch bedeutet das, daß diese beiden Lagerungen in der Ebene des Rahmens liegen.
  • Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung in schematischer Weise dargestellt; sie wird nachfolgend näher beschrieben; es zeigt:
    • Fig. 1 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel;
    • Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie 11-11 in Fig. 1 und
    • Fig. 3 ein Detail des Getriebes in stark schematisierter Darstellungsweise.
  • Ein annähernd qudratisch ausgebildeter Rahmen 1 mit einer Bauhöhe von etwa 15 bis 20 cm enthält einen Boden 2 und weist den Antriebsmechanismus 3 auf. Dieser Antriebsmechanismus weist zwei parallele Wellen 4,5 auf, die jeweils in parallel zu einer Seite des Rahmens 1 verlaufenden Platten 6,7 gelagert sind. Zwischen der Platte 7 und der Rahmenseite 8 ist ein Getriebekasten 9 vorgesehen.
  • Der Boden 2 ist mit Durchbrüchen jeweils für vier Stangen 10, 11, 12 und 13 versehen, die im Boden geführt sind und die einen Teil eines Stanzwerkzeuges 14 tragen. Mit gestrichelten Linien 15 ist ein in diesem Fall horizontal unterhalb dem Teil 14 vorbeigeführtes Transportband angedeutet, welches in Pfeilrichtung 16 intermittierend vorgeschoben wird. Unterhalb des Transportbandes 15 ist der zweite nicht dargestellte Teil des Stanzwerkzeuges angebracht. Der Unterteil mit diesem Teil des Stanzwerkzeuges ist nicht Gegenstand der Erfindung.
  • Wie bereits weiter oben bemerkt, kann die als Bauenheit im Rahmen 1 zusammengefaßte Vorrichtung nicht nur-wie oben beschrieben - als Oberteil einer Stanzvorrichtung Verwendung finden, sondern auch als Unterteil und sogar in vertikaler Anordnung zum Horizontalstanzen.
  • Ein seitlich oder oberhalb des Rahmens 1 angeordneter Elektromotor 20 ist über ein Transportband 21 mit einem Zahnrad 22 verbunden. Das Transportband 21 kann aus Kunststoff mit einer Innenverzahnung bestehen. Am Elektromotor 20 kann noch eine weitere Antriebsmöglichkeit vorgesehen werden, die sich auf den Vorschub des Stanzgutes bezieht; diese erweist sich insbesondere dann als zweckmäßig, wenn auf eine besonders große Genauigkeit bei der Synchronisation von Stanzen und Transport Wert gelegt wird und ein besonders schnelles Stanzen erfolgen soll.
  • Der Elektromotor 20 hat eine Mindestumdrehungszahl von 300 U/min., ist mit einer Steuermöglichkeit für die Geschwindigkeit versehen und kann eine Bremse aufweisen.
  • Durch das Zahnrad 22 wird ein ellipsenförmiges Rädergetriebe 30 angetrieben, weiches in stark schematisierter Darstellung in Fig. 3 gezeigt ist. Die beiden Zahnräder 31 und 32 mit elliptischem Querschnitt sind jeweils um Achsen 34 und 35 drehbar gelagert und drehen sich in Pfeilrichtung 36 bzw. 37. Die exzentrische Lagerung des elliptischen Räderpaares ermöglicht eine unterschiedliche Geschwindigkeit des Antriebsmechanismus 3 beim Stanzen, wodurch die Stanzzeit insgesamt verkürzt wird, so daß mit der Baueinheit bis zu 300 und mehr Stanzvorgänge je Minute erreicht werden können.
  • Zur Verringerung der Trägheitsmassen beim Antriebsmechanismus 3 ist an die Achse 35 eine exzentrische Nockenübertragung angeschlossen, die aus zwei Scheiben 40 und 41 besteht, welche jeweils exzentrisch gelagerte Nocken (nicht dargestellt) aufweisen, die entsprechend dem Antrieb mit unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis eine Auf- und Abbewegung des Stanzwerkzeuges in Pfeilrichtung 50, 51 bewirken, wobei die Scheiben 40 und 41 eine Übertragung der Drehbewegung in eine Auf-und Abbewegung der Stangen 10 bis 13 bewirken. Diese Auf- und Abbewegung wird durch die jeweilige Drehung um die Wellen 4 und 5 erreicht, wobei, wie bereits bemerkt, die Auf- und Abbewegung mit periodisch sich ändernden Geschwindigkeiten erfolgt.
  • Die Stangen 10 bis 13 sind durch Gelenke 60 und 61 bzw. 62 und 63 mit den Plattenpaaren, z. B. 65, verbunden und machen die Kniehebelbewegungen mit.
  • Statt dem Ellipsenrädergetriebe 30 können beispielsweise zwei Zahnräder mit korbbogenförmigem Querschnitt oder ein Zahnrad mit einem runden und ein Zahnrad mit einem unrunden Querschnitt und exzentrischer Lagerung Verwendung finden.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Stanzen von flächenförmigen Gebilden, insbesondere Papier, Karton o.dgl. mit einem aus zwei Hauptteilen bestehenden Stanzwerkzeug (14), einem Elektromotor (20), einem Antriebsmechanismus (3) und einem Getriebe (30), dadurch gekennzeichnet, daß der die Auf- und Abbewegung des Stanzwerkzeuges (14) bewirkende Elektromotor (20) mit seinem Getriebe (30), der diese Bewegungen übertragende Antriebsmechanismus (3) und alle beweglichen Teile des Stanzwerkzeuges (14) in einer selbständig funktionsfähigen Baueinheit zusammengefaßt sind, welche mit einem beliebig ausgebildeten Stanzbett zusammensetzbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit in oder an einem Rahmen (1) angebracht ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) mit seinem Boden (2) mit Durchbrüchen für das Übertragungsgestänge (10 bis 13) des Antriebsmechanismus (3) versehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmechanismus (3) mindestens ein Kniehebelgestänge (60 bis 63) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem annähernd rechteckigen Stanzwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil des Stanzwerkzeuges (14) an seinen vier Enden mit in den Durchbrüchen des Bodens (2) geführten Stangen (10 bis 13) gehalten ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (30) zwei Zahnräder (31, 32) mit elliptischem oder korbbogenförmigem Querschnitt und jeweils exzentrischer Lagerung und der Antriebsmechanismus (3) zwei in Platten (6, 7) drehbare Nocken oder Scheiben (40, 41) mit exzentrischer Lagerung aufweisen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (30) ein Zahnrad mit rundem und ein Zahnrad mit unrundem Querschnitt und exzentrischer Lagerung und der Antriebsmechanismus (3) zwei in Platten (6, 7) drehbare Nocken oder Scheiben (40, 41) mit exzentrischer Lagerung aufweisen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (20) einen Verstellmechanismus für die Geschwindigkeit und eine Bremse aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (20) einen Anschluß für eine Transportvorrichtung für das Stanzgut aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (20) mindestens eine Umdrehungszahl von 300 U/min. aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (10 bis 13) jeweils paarweise an je einer Welle (4,5) angelenkt sind, welche im Rahmen (1) gelagert sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (4,5) in Ruhestellung und die gelenkige Lagerung (60 bis 63) der Stangen (10 bis 13) auf gleicher Höhe angeordnet sind.
EP85104707A 1984-04-18 1985-04-18 Vorrichtung zum Stanzen von flächenförmigen Gebilden, insbesondere Papier, Karton o.dgl. Expired EP0161525B1 (de)

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EP0161525A1 EP0161525A1 (de) 1985-11-21
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