EP0655303A1 - Vorrichtung für den Bandschnitt von Flächengebilden - Google Patents

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EP0655303A1
EP0655303A1 EP94117922A EP94117922A EP0655303A1 EP 0655303 A1 EP0655303 A1 EP 0655303A1 EP 94117922 A EP94117922 A EP 94117922A EP 94117922 A EP94117922 A EP 94117922A EP 0655303 A1 EP0655303 A1 EP 0655303A1
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EP
European Patent Office
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punching
elastic film
band
cutting
film
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Withdrawn
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EP94117922A
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English (en)
French (fr)
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Ulrich Schwager
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Lande Wellpappen AG
Original Assignee
Lande Wellpappen AG
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Filing date
Publication date
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    • B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
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    • B26F2001/4445—Matrices, female dies, creasing tools
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    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out
    • B26F1/44—Cutters therefor; Dies therefor
    • B26F2001/4463—Methods and devices for rule setting, fixation, preparing cutting dies

Definitions

  • the invention relates to a device for band cutting, i.e. a special form of punching flat structures such as cardboard, cardboard, plastics, wood, laminates etc. according to the preamble of claim 1.
  • a band-cutting device on the market has a vertically movable lower part and a fixed upper part carrying the knives.
  • the essential element of the lower part is a punching plate, on the support surface of which the sheet to be cut or punched comes to rest.
  • the fixed upper part has a die with a wooden mounting plate, which is penetrated by the band or punch knives.
  • a closing frame is arranged above the punching mold, to which a fixed, rigid machine frame connects.
  • the quality of the cuts or die cuts depends on the accuracy of the die shape, ie the precise arrangement of the die cutters in the mounting plate. In the case of inaccurate settings, so-called angel hair, ie hair-like paper strips, is created in addition to unclean cuts. In particular, the quality of the cuts is influenced by the uniformity of the height of the knives. Ideally, all knives would be the same height and the height of the individual knife would be constant. Since in practice the ideal case does not already exist when the machine is set up and the knives are worn differently, height adjustments of the band knives must be made. The height corrections will be generally done by the so-called dressing. For the preparation, a preparation sheet is arranged between the closing frame and the fixed, rigid machine frame above it.
  • the object of the present application is to propose a height correction of the band knives for the known device for band cutting of flat structures, which does not have the disadvantages of the known height corrections.
  • the height differences of the band or punch knives are to be compensated for using simple and economical means.
  • Another object of the invention is the use of an elastic film according to claims 10 and 11.
  • the elastic film arranged according to the invention between the die and the closing frame acts in the manner of a controlled suspension, in that it is pressed together during punching by the punch knife underneath depending on the height differences of the band or punch knife.
  • the change in thickness of the film is greater with a higher punch knife than with a shorter knife. This compensates for the differences in the height of the punching knife, which leads to perfect cut quality, especially cuts without angel hair, i.e. without hairy strips of paper.
  • the elastic film must have a minimum hardness in order to achieve the desired length compensation of the die cutters. Likewise, a minimum thickness of the film is required to achieve the desired length compensation.
  • the elastic film is inexpensive and its arrangement between the die and the closing frame is easy. It does not require any special knowledge.
  • the elastic film has been found to be heated during cutting or punching. To ensure that the heating does not negatively affect the function of the film, adequate thermal conductivity must be ensured by means of design measures and an elastic film should be used, which preferably has a softening range of over 120 ° C.
  • Elastic foils made of any macromolecular substances with the above-mentioned properties can be used, with fatigue-resistant materials being preferred.
  • the fatigue resistance of the elastic film should at least allow the cutting or punching of an overlay of die cuts without material fatigue. In those areas of the elastic film that lie over perfect punch knives, damage, such as cracks, is irrelevant, as long as those areas of the elastic film that lie over shorter punch knives can fully fulfill their compensating function.
  • Polyurethane films are particularly suitable as elastic films according to the invention.
  • the thickness of the foils varies depending on the conditions. In general, films with a thickness of 50 to 4000 microns are used. 200 ⁇ m is a film thickness that has proven itself under various conditions.
  • the height compensation according to the invention with the elastic film can also be carried out in connection with the dressing sheet according to the prior art, in particular when the dressing sheets already exist in older die-cutting forms. This allows working at lower pressures, i.e. the disadvantages caused by excessive pressures are avoided.
  • the elastic film is preferably attached to the die in such a way that it forms a unit with the latter. This means that the same foil area is always assigned to a punching knife.
  • the device 10, 20, 30, 40 according to FIGS. 1 to 5 has a lower and an upper part 2, 3.
  • the lower part is designed as a horizontal stamping plate 4 with a bearing surface 5.
  • the punching plate can be moved vertically in the direction of the arrow.
  • a corrugated cardboard 6 to be punched rests on the support surface 5.
  • the upper part 2 of the device 10, 20, 30, 40 has a die 7, with a mounting plate 8, which is penetrated by band or punch knives 9, 11.
  • the tip 12 of the first band knife 9 is undamaged, while the tip 13 of the second band knife 11 is worn.
  • the second band knife 11 is shortened.
  • a closing frame 14 on which a fixed, rigid machine frame (15) rests.
  • the shorter band knife 11 cuts the corrugated cardboard 6 incompletely, which results in an unclean sectional view. Height adjustment is only possible by means of overpressure, which results in great wear on the punching knives.
  • the height compensation of the band knives 9, 11 in the device 20 is achieved according to the prior art according to FIG. 2 by arranging a preparation sheet or dressing paper 26 provided with correction adhesive 27 between the closing frame 14 and the fixed machine plate 15.
  • the positioning of the correction adhesive 27 is carried out on the basis of trial stamping and requires a great deal of experience and tact.
  • the correction adhesive 27 does not act directly on the punching knife, but indirectly via the closing frame, which leads to uncontrollable distribution of forces and possibly to high pressures.
  • the height difference of the band knives 9, 11 is compensated for by arranging a metal plate 31 on the support surface 5 of the punching plate 4 of the device 30.
  • This metal plate or sheet 31 is made of a relatively soft alloy, so that the difference in height of the punching knives 9, 11 is compensated for by penetration of the longer knife tip into the relatively soft metal plate 31.
  • the rate of damage to the punch knives 9, 11 is reduced.
  • Such metal plates are expensive and often have to be replaced with new ones.
  • the punching knife 9, 11 on the surface 44 of the punching die facing away from the cutting side i.e. an elastic film 41 made of polyurethane (Walopur 2102 A from Wolff Walsrode) is arranged between the die 7 and the closing frame 14.
  • the film 41 is drawn on an enlarged scale in FIGS. 4 and 5 so that the change during the punching process can be seen more clearly.
  • the film 41 is in a relaxed state until the tip 12 of the longer band knife 11 touches the contact surface 5 of the punching plate 4 during the punching process.
  • the upper end 42 of the longer punching knife is pressed against the elastic film 41. Under this pressure, the film is compressed and undergoes a reduction in thickness at the area 43 lying above the longer band knife 9.
  • the lower band knives can also compress the elastic film.
  • the height compensation according to the invention enables clean and exact band cuts to be produced without great effort and without the use of excess pressures.
  • devices with a stationary lower and a movable upper part can also be present according to the invention.

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Abstract

Die Vorrichtung (40) für den Bandschnitt von Flächengebilden (6) weist eine Stanzplatte (4) sowie eine dieser gegenüberliegende Stanzform (7) auf. Die Stanzform besitzt eine von Bandmessern (9, 11) durchsetzte Montageplatte (8). An die Stanzform schliesst ein Schliessrahmen (14) an. Zum Ausgleich der Höhenunterschiede der Bandmesser (9, 11) während des Schneidvorganges ist an der der Schneidseite abgewandten Fläche (44) der Stanzform (7) eine elastische Forlie (41) mit einer Mindesthärte von 60 Shore A und einer Mindestdicke von 50 µm angeordnet. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Bandschnitt, d.h. eine spezielle Form des Stanzens von Flächengebilden wie Karton, Pappe, Kunststoffen, Holz, Schichtstoffen etc. gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Eine auf dem Markt befindliche Vorrichtung für den Bandschnitt weist einen in vertikaler Richtung beweglichen unteren Teil und einen die Messer tragenden feststehenden oberen Teil auf. Das wesentliche Element des unteren Teils ist eine Stanzplatte, auf deren Auflagefläche das zu schneidende oder zu stanzende Flächengebilde zu liegen kommt. Der feststehende obere Teil besitzt eine Stanzform mit einer Montageplatte aus Holz, die von den Band- oder Stanzmessern durchsetzt ist. Über die Stanzform ist ein Schliessrahmen angeordnet, an den ein feststehender, starrer Maschinenrahmen anschliesst.
  • Die Qualität der Schnitte oder Stanzlinge hängt von der Genauigkeit der Stanzform, d.h. der präzisen Anordnung der Stanzmesser in der Montageplatte ab. Bei ungenauen Einstellungen entstehen neben unsauberen Schnitten sogenannte Engelshaare, d.h. haarartige Papierstreifen. Insbesondere wird die Qualität der Schnitte von der Gleichmässigkeit der Höhe der Messer beeinflusst. Im Idealfall wären alle Messer gleich hoch und die Höhe des einzelnen Messers wäre konstant. Da der Idealfall in der Praxis bereits beim Einrichten der Maschine nicht vorliegt und die Messer unterschiedlich abgenützt werden, müssen Höhenkorrekturen der Bandmesser vorgenommen werden. Die Höhenkorrekturen werden im allgemeinen durch das sogenannte Zurichten vorgenommen. Für das Zurichten wird ein Zurichtebogen zwischen dem Schliessrahmen und dem darüberliegenden feststehenden, starren Maschinenrahmen angeordnet. Auf Grund von Probestanzungen stellt man die Stellen mit mangelhafter Schnittqualität, d.h. nicht genügenden Messerhöhen, fest. Anschliessend wird der Zurichtebogen an den über diesen Stellen liegenden Bereichen durch Anbringen eines Klebestreifens verdickt. Dieses Vorgehen ist für jedes Einrichten der Bandschnittvorrichtung erneut durchzuführen. Es ist aufwendig und erfordert jahrelange Erfahrung und viel Fingerspitzengefühl. Jeder Fehler bei dieser Art der Höhenkorrektur hat die Anwendung von zu hohen Drücken zur Folge und wirkt sich nachteilig auf die Stanzlinge, auf die Stanzform und auf die Lebensdauer der Stanzmaschine aus.
  • Es wurde in der Praxis deshalb bereits versucht, die Höhenunterschiede der Messer auf andere Art auszugleichen, indem die Auflagefläche der Stanzplatte mit einem relativ weichen Auflagebelag versehen wurde. Dadurch wird zusätzlich die Messabnützung minimiert. Solche Weichblechauflagen sind relativ kurzlebig und kostspielig.
  • Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es, für die bekannte Vorrichtung für den Bandschnitt von Flächengebilden eine Höhenkorrektur der Bandmesser vorzuschlagen, die die Nachteile der bekannten Höhenkorrekturen nicht aufweist. Insbesondere sollen erfindungsgemäss die Höhenunterschiede der Band- oder Stanzmesser mit einfachen und wirtschaftlichen Mitteln ausgeglichen werden.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung bilden den Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 9.
  • Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet die Verwendung einer elastischen Folie nach den Ansprüchen 10 und 11.
  • Die erfindungsgemäss zwischen der Stanzform und dem Schliessrahmen angeordnete elastische Folie wirkt in der Art einer gesteuerten Federung, indem sie beim Stanzen vom darunterliegenden Stanzmesser in Abhängigkeit von den Höhenunterschieden der Band- oder Stanzmesser zusammengepresst wird. Die Dickenänderung der Folie ist dabei über einem höheren Stanzmesser grösser als über einem kürzeren Messer. Dadurch werden die Unterschiede der Höhe des Stanzmessers ausgeglichen, was zur einwandfreien Schnittqualität, insbesondere zu Schnitten ohne Engelshaare, d.h. ohne haarartige Papierstreifen, führt.
  • Die elastische Folie muss eine Mindesthärte besitzen, um den gewünschten Längenausgleich der Stanzmesser zu erzielen. Desgleichen ist zur Erzielung des gewünschten Längenausgleiches eine Mindestdicke der Folie erforderlich. Die elastische Folie ist preiswert und ihre Anordnung zwischen Stanzform und Schliessrahmen ist problemlos. Sie erfordert keine besonderen Kenntnisse.
  • Es wurde gefunden, dass die elastische Folie während des Schneidens oder Stanzens erwärmt wird. Damit die Erwärmung die Funktion der Folie nicht negativ beeinflusst, ist durch konstruktive Massnahmen für ausreichende Wärmeleitung zu sorgen und eine elastische Folie zu verwenden, die vorzugsweise einen Erweichungsbereich von über 120°C besitzt.
  • Es können elastische Folien aus beliebigen makromolekularen Stoffen, mit den obengenannten Eigenschaften, eingesetzt werden, wobei ermüdungsbeständige Materialien bevorzugt werden. Die Ermüdungsbeständigkeit der elastischen Folie soll mindestens das Schneiden oder Stanzen einer Auflage von Stanzlingen ohne Materialermüdung erlauben. In jenen Bereichen der elastischen Folie, die über einwandfreie Stanzmesser liegen, sind Beschädigungen, z.B. Risse, unerheblich, solange jene Bereiche der elastischen Folie, die über kürzere Stanzmesser liegen, ihre Ausgleichsfunktion voll erfüllen können.
  • Als elastische Folien gemäss der Erfindung eignen sich insbesondere Polyurethanfolien. Die Dicke der Folien variiert je nach Bedingungen. Im allgemeinen werden Folien mit einer Dicke von 50 bis 4000 µm eingesetzt. 200 µm ist eine Foliendicke, die sich unter verschiedenen Bedingungen gut bewährt hat.
  • Der erfindungsgemässe Höhenausgleich mit der elastischen Folie kann auch in Verbindung mit dem Zurichtebogen nach dem Stand der Technik erfolgen, insbesondere dann, wenn bei älteren Stanzformen die Zurichtebogen bereits vorliegen. Dadurch kann bei niedrigeren Drücken gearbeitet werden, d.h. die durch zu hohe Drücke verursachten Nachteile werden vermieden.
  • Die elastische Folie wird vorzugsweise an der Stanzform befestigt, derart, dass sie mit letzterer eine Einheit bildet. Dadurch ist einem Stanzmesser immer derselbe Folienbereich zugeordnet.
  • Der Stand der Technik bzw. die Erfindung wird anhand der Figuren weiter veranschaulicht. Gleiche Merkmale werden in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Es zeigen rein schematisch:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung für den Bandschnitt von Wellpappe gemäss dem Stand der Technik ohne Höhenausgleich der Bandmesser;
    Fig. 2
    einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung für den Bandschnitt von Wellpappe gemäss dem Stand der Technik mit einem Höhenausgleich der Bandmesser;
    Fig. 3
    einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung für den Bandschnitt von Wellpappe gemäss Fig. 1, einem weiteren Stand der Technik, mit einem Höhenausgleich der Bandmesser;
    Fig. 4
    einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Stanzen von Wellpappe während des Stanzvorganges; und
    Fig. 5
    einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss Fig. 4 am Ende des Stanzvorganges.
  • Die Vorrichtung 10, 20, 30, 40 gemäss Fig. 1 bis 5 besitzt einen unteren und einen oberen Teil 2, 3. Der untere Teil ist als horizontale Stanzplatte 4 mit einer Auflagefläche 5 ausgebildet. Die Stanzplatte ist in Pfeilrichtung vertikal beweglich. Auf der Auflagefläche 5 liegt eine zu stanzende Wellpappe 6 auf.
  • Der obere Teil 2 der Vorrichtung 10, 20, 30, 40 besitzt eine Stanzform 7, mit einer Montageplatte 8, die von Band- oder Stanzmessern 9, 11 durchsetzt ist. Die Spitze 12 des ersten Bandmessers 9 ist unbeschädigt, währenddem die Spitze 13 des zweiten Bandmessers 11 abgenützt ist. Folglich ist das zweite Bandmesser 11 verkürzt. Über der Stanzform 7 ist ein Schliessrahmen 14 angeordnet, auf den ein feststehender, starrer Maschinenrahmen (15) aufliegt.
  • In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 10 dargestellt, die kein Mittel zum Ausgleichen der unterschiedlichen Höhen der Bandmesser 9, 11 aufweist. Deshalb schneidet das kürzere Bandmesser 11 die Wellpappe 6 unvollständig, was ein unsauberes Schnittbild ergibt. Ein Höhenausgleich ist nur mittels Überdruck möglich, was einen grossen Verschleiss der Stanzmesser zur Folge hat.
  • Der Höhenausgleich der Bandmesser 9, 11 in der Vorrichtung 20 wird nach dem Stand der Technik gemäss Fig. 2 durch die Anordnung eines mit Korrekturkleber 27 versehenen Zurichtebogens oder Zurichtepapiers 26 zwischen Schliessrahmen 14 und feststehender Maschinenplatte 15 erzielt. Die Positionierung der Korrekturkleber 27 wird auf Grund von Probestanzen vorgenommen und erfordert viel Erfahrung und Fingerspitzengefühl. Die Korrekturkleber 27 wirken nicht direkt auf die Stanzmesser, sondern indirekt über den Schliessrahmen, was zu unkontrollierbarer Kräfteverteilung und gegebenenfalls zu zu hohen Drücken führt.
  • Bei einer Vorrichtung 30 nach einem weiteren Stand der Technik gemäss Fig. 3 wird der Höhenunterschied der Bandmesser 9, 11 durch Anordnung einer Metallplatte 31 auf der Auflagefläche 5 der Stanzplatte 4 der Vorrichtung 30 ausgeglichen. Diese Metallplatte oder dieses Blech 31 besteht aus einer relativ weichen Legierung, so dass der Hohenunterschied der Stanzmesser 9, 11 durch Eindringen der längeren Messerspitze in die relativ weiche Metallplatte 31 ausgelichen wird. Gleichzeitig wird die Beschädigungsrate der Stanzmesser 9, 11 verkleinert. Solche Metallplatten sind teuer und müssen oft durch neue ersetzt werden.
  • Bei der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Vorrichtung 40 gemäss der Erfindung ist zur Erzielung des Längenausgleichs der Stanzmesser 9, 11 an der der Schneidseite abgewandten Fläche 44 der Stanzform, d.h. zwischen der Stanzform 7 und dem Schliessrahmen 14, eine elastische Folie 41 aus Polyurethan (Walopur 2102 A der Firma Wolff Walsrode) angeordnet. Die Folie 41 ist in den Fig. 4 und 5 in vergrössertem Massstab gezeichnet, damit die Veränderung während des Stanzvorganges klarer ersichtlich ist. Die Folie 41 befindet sich, wie in Figur 4 gezeigt, so lange in entspanntem Zustand, bis während des Stanzvorganges die Spitze 12 des längeren Bandmessers 11 die Auflagefläche 5 der Stanzplatte 4 berührt. Beim Fortsetzen des Stanzvorganges wird das obere Ende 42 des längeren Stanzmessers gegen die elastische Folie 41 gedrückt. Unter diesem Druck wird die Folie zusammengepresst und erfährt an dem über dem längeren Bandmesser 9 liegenden Bereich 43 eine Dickenverminderung. Bei höheren Drücken, die aber beim erfindungsgemässen Höhenausgleich nicht erforderlich sind, können auch die niedrigeren Bandmesser die elastische Folie zusammenpressen.
  • Durch den erfindungsgemässen Höhenausgleich können, ohne grossen Aufwand und ohne Anwendung von Überdrücken, saubere und exakte Bandschnitte erzeugt werden.
  • Ausser den in den Figuren dargestellten Vorrichtungen mit dem beweglichen unteren Teil können erfindungsgemäss auch Vorrichtungen mit einem stationären unteren und einem beweglichen oberen Teil vorliegen.

Claims (11)

  1. Vorrichtung für den Bandschnitt von Flächengebilden mit einer eine Auflagefläche (5) aufweisenden Stanzplatte (4), einer der Stanzplatte (4) gegenüberliegenden Stanzform (7), die eine von Bandmessern (9, 11) durchsetzte Montageplatte (8) aufweist und einem an die Stanzform (7) anschliessenden Schliessrahmen (14), dadurch gekennzeichnet, dass an der der Schneidseite abgewandten Fläche (44) der Stanzform (7) eine elastische Folie (41) mit einer Mindesthärte von 60 Shore A und einer Mindestdicke von 50 µm angeordnet ist, die zum Ausgleichen der Höhenunterschiede der Bandmesser (9, 11) während des Schneidvorganges bestimmt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Folie (41) eine Polyurethanfolie ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Folie (41) eine Dicke von 50 bis 4000 µm, vorzugsweise etwa 200 µm, aufweist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Folie (41) einen Erweichungsbereich von über 120°C aufweist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schliessrahmen (14) mit seiner einen Seite direkt an die elastisch verformbare Folie (41) und mit seiner anderen Seite an einen feststehenden, starren Maschinenrahmen (15) anliegt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schliessrahmen (14) und einem feststehenden, starren Maschinenrahmen (15) ein Zurichtebogen angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Folie (41) an der Stanzform (7) befestigt ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Folie (41) eine Ermüdungsbeständigkeit aufweist, die mindestens das Stanzen einer Auflage von Stanzlingen ohne Rissbildung infolge Materialermüdung erlaubt.
  9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Stanzen von Trennschnitten und Perforationsschnitten bestimmt sind.
  10. Verwendung einer elastischen Folie mit einer Mindesthärte von 60 Shore A und einer Mindestdicke von 50 µm als Federelement in Vorrichtungen für den Bandschnitt zum Ausgleich von Höhenunterschieden der Messer während des Schneidvorganges.
  11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Folie eine Polyurethanfolie ist.
EP94117922A 1993-11-26 1994-11-14 Vorrichtung für den Bandschnitt von Flächengebilden Withdrawn EP0655303A1 (de)

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