EP2858798B1

EP2858798B1 - Vorrichtung und verfahren zum ausbrechen und nutzentrennen

Info

Publication number: EP2858798B1
Application number: EP14728095.2A
Authority: EP
Inventors: Johannes HELBIG; Steffen Pieper
Original assignee: KAMA GmbH
Current assignee: KAMA GmbH
Priority date: 2013-05-03
Filing date: 2014-05-05
Publication date: 2017-01-04
Anticipated expiration: 2034-05-05
Also published as: WO2014177713A2; CN104640679A; BR112015002010A2; JP2015531711A; ES2620659T3; JP5893227B2; CN104640679B; BR112015002010B1; EP2858798A2; WO2014177713A3; US20150239141A1; DE102013208189A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Trennen von an Stanzlinien aneinandergrenzenden Nutzen und Abfall eines gestanzten Bogens während der Bogen in einer Transportrichtung bewegt wird, insbesondere für eine Bogenstanz- und -prägemaschine.
Als Stanzen wird das Schneiden mit in sich geschlossenen geometrischen Zuschnittformen bezeichnet, welche beliebig geformt sein können. Das Stanzen erfolgt dabei gegen eine Stanzunterlage oder gegen einen Stempel, wobei neben dem eigentlichen Stanzen zusätzlich aber auch Rilllinien oder Prägungen in den Nutzen eingebracht werden können. Verpackungsmaterialien, aus Papier, Pappe, Karton, Wellpappe werden hauptsächlich im Bogenformat gestanzt, wobei aufgrund des komplexen Vorganges Bogen einzeln gestanzt werden.
Bei bekannten Stanzmaschinen, welche sowohl als rotative Stanzmaschinen, d.h. mit einem zylindrische ausgebildeten Stanzwerkzeug, als auch als Flachbettstanzmaschinen mit einem ebenen Stanzwerkzeug ausgeführt sein können, werden dieser Stanzmaschine beispielsweise auf einer Palette gestapelte Bogen zugeführt. In der Maschine werden die Bogen zunächst in einer Ausrichteinrichtung ausgerichtet und von einem Greiferwagen übernommen, welcher die Bogen zum Stanzwerkzeug in der Stanzeinrichtung weiter transportiert. Im Anschluss an das Stanzen und andere Bearbeitungsschritte werden die Bogen durch den Greifer zu einer Vorrichtung zum Ausbrechen des Nutzens aus dem Bogen und dem anschließenden Nutzentrennen transportiert. Beim Ausbrechen wird der Abfall durch Ausbrechmittel entfernt. Beim Nutzentrennen wird der Nutzen vom Abfall separiert.
Bekannt sind Vorrichtungen zum Ausbrechen und Nutzentrennen, bei denen der Bogen in der Vorrichtung zwischen einem Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug gestoppt wird, wobei diese jeweils mit Ausbrechstiften besetzt sind. Die deckungsgleich angeordneten Ausbrechstifte fassen den Abfall und drücken ihn durch ein Ausbrechbrett, wodurch die Haltepunkte zwischen Nutzen und Abfall reißen. Das Einrichten des Ausbrechwerkzeuges der Vorrichtung muss hierbei händisch und individuell für den jeweiligen Bogen erfolgen. Die Anzahl von Ausbrechstiften kann hierbei leicht 500 Stück oder mehr erreichen, wodurch der Zeitaufwand zum Einrichten enorm ist und die Produktivität der Bogenstanz-und -prägemaschine beeinträchtigt ist.
Als eine Weiterentwicklung beschreibt DE 10 2007 029 408 A1 ein Universalwerkzeug für Bogenstanz- und -prägemaschinen, wodurch die Rüstzeiten verkürzt werden können. Das Universalwerkzeug, welches sowohl zum Ausbrechen als auch zum Nutzentrennen geeignet ist, weist hierzu eine Bestückungsplatte sowie eine Arbeitsplatte auf, wobei diese jeweils mit zueinander fluchtenden Löchern versehen sind. In diese Löcher sind Stifte steckbar. Die Platten sind getrennt höhenverstellbar und weisen jeweils einen Arretierungsmechanismus zum Klemmen der Stifte auf. Den Universalwerkzeugen können ein Ausbrechbrett oder ein Nutzentrenngitter zugeordnet sein, wobei diese unbewegt und in ihrer Gestaltung an die Verteilung des Nutzens des jeweiligen Bogens angepasst sind. In Abhängigkeit der Gestaltung des Ausbrechbrettes oder des Nutzentrenngitters können die Stifte in der Arbeitsplatte geklemmt werden. Hierdurch kann die Rüstzeit verkürzt werden, jedoch müssen das Ausbrechbrett und das Nutzentrenngitter noch an den jeweils gestanzten Bogen angepasst werden, wodurch wiederum lange Rüstzeiten auftreten.
Eine andere werkzeugfreie Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausbrechen und Nutzentrennen wird beispielsweise in US 6 467 382 B2 , die die Basis für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, vorgeschlagen. Dabei wird der Nutzen während der Bewegung des Bogens aus dem Abfall herausgetrennt und der Nutzen vom Abfall getrennt. Der gestanzte Bogen wird hierzu in einer Transportebene an die Vorrichtung antransportiert und zwischen paarweise übereinander angeordneten Einzugswalzen geführt. Die Vorderkante des antransportierten Bogens wird erkannt und durch eine bewegliche Walze, die eine Breite über die gesamte Bogenbreit quer zur Transportrichtung aufweist, wird die Vorderkante erfasst und nach unten gedrückt. Beim nach unten Drücken wird die Vorderkante des Bogens von der beweglichen Walze an die untere der paarweisen Einzugswalzen gedrückt, wodurch Abfall nach unten abgezogen werden kann, während der Nutzen in der Transportebene von ebenfalls paarweise übereinander angeordneten Abzugswalzen weiter transportiert wird. Die bewegliche Walze wird hierzu vollständig unter die Transportebene bewegt, da sonst der Nutzen nicht weiter transportiert werden könnte. Als nachteilig erweist sich hierbei in erster Linie die Tatsache, dass der Bogen in seinem Vorderkantenbereich einen in Transportrichtung unverhältnismäßig breiten Streifen Abfall aufweisen muss, da sonst bei typischen Transportgeschwindigkeiten von zwei Bogen pro Sekunde nicht genügend Zeit wäre die bewegliche Walze nach unten zu bewegen, ohne dass dabei bereits Nutzen gegen die Walze stößt. Hierdurch wird die Materialökonomie beeinträchtigt.
Es sind außerdem Vorrichtungen zum Ausbrechen und Nutzentrennen bekannt, bei denen Rollen, deren Breite quer zur Transportrichtung wesentlich kleiner ist als die Bogenbreite, so angeordnet sind, dass sie während der Bewegung des Bogens kontinuierlich Abfall nach unten ablenken. Da die Rollen starr angeordnet sind muss bei der Gestaltung der Verteilung des Nutzens auf dem Bogen darauf geachtet werden, dass auf dem Bogen im Bereich der Rollen stets ein in Transportrichtung durchgehender Steg Abfall berücksichtigt wird, da sonst auch Nutzen durch die Rollen nach unten abgelenkt wird, was ebenfalls in einer unbefriedigenden Materialökonomie resultiert. Bogen auf denen sich Nutzen in Transportrichtung hinterschneiden können auf einer solchen Vorrichtung nicht Ausgebrochen werden.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermeiden, die Materialökonomie verbessern, und die es ermöglichen Abfall und Nutzen von solchen Bogen zu trennen, bei denen sich Nutzen in Transportrichtung hinterschneiden.
Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
Es wird daher eine Vorrichtung zum Ausbrechen und Nutzentrennen von an Stanzlinien aneinandergrenzenden Nutzen und Abfall eines gestanzten Bogens insbesondere für eine Bogenstanz- und -prägemaschine vorgeschlagen, während der Bogen in einer Transportrichtung bewegt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine erste Transporteinrichtung zum Antransport von Bogen entlang der Transportrichtung in einer ersten Ebene mit einer ersten Geschwindigkeit mit einem entlang Umlenkrollen geführten, endlosen ersten Band und einem Niederhaltemittel, wobei das Niederhaltemittel auf das erste Band drückbar ist. Die Vorrichtung umfasst weiterhin mindestens ein Ausbrechmittel zum Ausbrechen von Nutzen aus dem Bogen, wobei das mindestens eine Ausbrechmittel in eine relativ zur ersten Ebene nichtparallele zweite Ebene auf das erste Band drückbar ist. Die Vorrichtung umfasst weiterhin ein erstes Abziehmittel zum Abtransport des vom Nutzen getrennten Abfalls in der zweiten Ebene, wobei das erste Abziehmittel auf das erste Band drückbar ist sowie eine zweite Transporteinrichtung zum Abtransport von Nutzen in einer relativ zur zweiten Ebene nichtparallelen dritten Ebene mit einer zweiten Geschwindigkeit mit einem entlang Umlenkrollen geführten, endlosen zweiten Band und einem zweiten Abziehmittel, wobei das zweite Abziehmittel auf das zweite Band drückbar ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Ausbrechmittel zwischen einer Ausbrechposition und einer Ruheposition von der zweiten Ebene weg und auf die zweite Ebene zu getaktet bewegbar ist.
Erfindungsgemäß ist das Ausbrechmittel während des Ausbrechens von Nutzen aus dem Bogen in einer zur zweiten Ebene im Wesentlichen tangentialen Ausbrechposition angeordnet. Das Ausbrechmittel kann dabei das erste Band in der zweiten Ebene berühren. Das Ausbrechmittel kann aber auch beabstandet zum zweiten Band in der Ausbrechposition angeordnet sein. In einer Ausgestaltung ist das Ausbrechmittel beispielsweise als drehbare Rolle oder Walze ausgeführt, während es in einer anderen Ausgestaltung als eine Art Gleitschuh ausgeführt ist, wobei zwischen dem Gleitschuh und dem Abfall eine Gleitreibung auftritt.
Befindet sich das Ausbrechmittel in der Ruheposition, d.h. mit einem größeren Abstand zum ersten Band in der zweiten Ebene als in der Ausbrechposition, so kann Nutzen das Ausbrechmittel, im Wirkbereich des Ausbrechmittels quer zur Transportrichtung, während des Transports in Transportrichtung von der ersten Ebene in die dritte Ebene ungehindert passieren, d.h. beispielsweise so, dass der Nutzen berührungsfrei am Ausbrechmittel vorbei transportiert wird.
Zweckmäßig ist es die erste Ebene und die zweite Ebene so zueinander anzuordnen, dass der Weg zwischen der Ausbrechposition und der Ruheposition unter anderen konstruktiv zu berücksichtigenden Bedingungen, wie beispielsweise dem Ermöglichen des Abtransports von Abfall, möglichst klein wird. Der optimale Bereich liegt zwischen einer deckungsgleichen und einer senkrechten Anordnung der ersten Ebene und der zweiten Ebene. Je kleiner der Weg zwischen der Ausbrechposition und der Ruheposition, umso geringer ist auch die benötigte Zeit zum Bewegen des Ausbrechmittels zwischen diesen beiden Positionen. Erfindungsgemäß ergibt sich hierdurch der Vorteil, dass der Bogen in seinem Vorderkantenbereich einen in Transportrichtung im Verhältnis zum Stand der Technik schmaleren Streifen Abfall aufweisen kann.
Erfindungsgemäß vorteilhaft ist außerdem, dass das Ausbrechmittel getaktet bewegbar ist. Der Takt ist eine beliebige zeitliche Abfolge von Hin- und Herbewegungen des Ausbrechmittels zwischen der Ausbrechposition und der Ruheposition. Zweckmäßigerweise ist der Takt so einstellbar, dass das Ausbrechmittel während des Ausbrechens von Nutzen aus einem Bogen mehrmals zwischen der Ausbrechposition und der Ruheposition hin- und herbewegt werden kann.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist in der Transportrichtung vor dem Niederhaltemittel ein Bogendetektor angeordnet ist. Der Bogendetektor kann beispielsweise als optischer Sensor in Form einer Fotodiode oder akustischer Sensor in Form eines Ultraschallsensors ausgebildet sein. Sensoren, die auf anderen physikalischen Effekten beruhen, sind erfindungsgemäß einsetzbar.
Mittels des Bogendetektors kann die Vorderkante eines antransportierten Bogens erkannt werden. Sodann kann das Ausbrechmittel mit dem für den Bogen bestimmten Takt zwischen der Ausbrechposition und der Ruheposition hin- und herbewegt werden. Demnach erfüllt das Erkennen der Vorderkante des Bogens durch den Bogendetektor die Aufgabe eines Triggers zum Auslösen der durch den Takt vorgegebenen Bewegung des Ausbrechmittels.
Vorteilhaft ist das Anordnen mehrerer Ausbrechmittel quer zur Transportrichtung. Hierdurch ist der Wirkbereich eines Ausbrechmittels quer zur Transportrichtung variabel einstellbar. Zum einen ist es möglich Ausbrechmittel mit jeweils unterschiedlich breiten Wirkbereichen quer zur Transportrichtung zu verwenden, zum anderen können die Ausbrechmittel quer zur Transportrichtung nahezu an jeder beliebigen Position angeordnet werden. Dies wird dadurch ermöglicht, dass erfindungsgemäß auf dem Bogen im Wirkbereich des Ausbrechmittels kein in Transportrichtung durchgehender Steg berücksichtigt werden muss, da Ausbrechmittel getaktet zwischen einer Ausbrechposition und einer Ruheposition bewegbar sind. Erfindungsgemäß kann hierdurch Nutzen auch aus solchen Bogen ausgebrochen werden, die in Transportrichtung sich hinterschneidenden Nutzen aufweisen. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die mehreren Ausbrechmittel jeweils in voneinander unabhängigen Takten bewegbar sind.
Es ist zweckmäßig, dass die erste Geschwindigkeit und die zweite Geschwindigkeit gleiche Beträge aufweisen. Dies ist vorteilhaft für das Ausbrechen und Nutzentrennen von beispielsweise Faltschachteln. Da hierbei keine Relativgeschwindigkeit zwischen schon teils ausgebrochenen Nutzen und Abfall vorhanden ist, vollzieht sich das Ausbrechen lediglich durch ein Ablenken des Abfalls in die zweite Ebene. Soll Nutzen aus einem Bogen mit, im Verhältnis zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel der Faltschachtel, größerer Materialstärke ausgebrochen werden, kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Betrag der zweiten Geschwindigkeit größer ist als der Betrag der ersten Geschwindigkeit. Hierdurch kann Nutzen neben dem Ablenken von Abfall aus der ersten Ebene in die zweite Ebene auch noch in Transportrichtung aus dem Abfall gerissen werden, da zwischen Nutzen und Abfall eine Relativgeschwindigkeit in Transportrichtung vorhanden ist.
Bogen, Nutzen und Abfall bewegen sich aufgrund der Kraftübertragung von dem ersten Band auf Bogen und Abfall und aufgrund der Kraftübertragung von dem zweiten Band auf den Nutzen. Zur Erhöhung der Haftreibungskraft zwischen Bogen, Nutzen, Abfall und dem entsprechenden Band ist es zweckmäßig Bogen, Nutzen und Abfall mit einer zur eigenen Gewichtskraft zusätzlichen Normalkraft auf das entsprechende Band zu drücken. Deshalb ist in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass Kräfte, mit welchen das Niederhaltemittel und das erste Abziehmittel in Richtung des ersten Bandes drückbar sind und das zweite Abziehmittel in Richtung des zweiten Bandes drückbar ist, jeweils einzeln einstellbar sind. Hierzu kann vorgesehen sein, dass Niederhaltemittel und/ oder erstes Abziehmittel und/ oder zweites Abziehmittel mittels einer Federkraft in Richtung des ersten bzw. zweiten Bandes drückbar sind. Zur Einstellung der Federkraft kann beispielsweise die Vorspannung der Feder, beispielsweise eine Schraubenfeder, verändert werde.
Bogen können in Abhängigkeit der Verwendung ihres Nutzens unterschiedliche Materialstärken aufweisen. Damit Bogen, Abfall und Nutzen jedoch sicher zwischen Niederhaltemittel, erstem Abziehmittel, zweitem Abziehmittel und dem entsprechenden Band eingezogen werden können, kann in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Größe eines Luftspaltes zwischen dem Niederhaltermittel und dem ersten Band und/ oder zwischen dem ersten Abziehmittel und dem ersten Band und/ oder zwischen dem zweiten Abziehmittel und dem zweiten Band jeweils einzeln einstellbar ist. Der einstellbare Abstand ist dabei vorzugsweise kleiner als die Materialstärke des Bogens.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das erste Abziehmittel als federnd gelagerte Rolle ausgebildet, wobei zwischen dieser Rolle und dem ersten Band ein Luftspalt einstellbar ist. Der Luftspalt ist jedoch kleiner als die Materialstärke des Bogens. Befindet sich kein Abfall zwischen dieser Rolle und dem ersten Band ist zwischen dieser Rolle und dem zweiten Band ebenfalls ein Luftspalt vorhanden. Der Durchmesser der Rolle kann in einer Ausgestaltung der Erfindung so gewählt werden, dass bei Vorhandensein von Abfall zwischen der Rolle und dem ersten Band die Rolle auch gegen das zweite Band gedrückt wird. Bei ausreichend großen Normalkräften kann hierdurch auch eine Kraft vom zweiten Band auf die Rolle und von der Rolle auf den Abfall übertragen werden. Es ist daher vorteilhaft, dass das erste Abziehmittel so gestaltet ist, dass ein Kraftschluss zwischen erstem Band und zweitem Band einstellbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung können die erforderlichen Rüstzeiten für das Ausbrechen und Nutzentrennen eines anderen Bogens, d.h. mit einer anderen Verteilung von Nutzen und Abfall, wesentlich reduziert werden. Hierzu sind lediglich die Ausbrechmittel quer zur Transportrichtung an vorgesehene Positionen zu platzieren und die für die Ausbrechmittel erforderlichen Takte, beispielsweise aus einem Speicher einer Steuereinrichtung, zu wählen. Auf diese Weise können in der Steuereinrichtung die Positionen der Ausbrechmittel und die jeweiligen Takte für eine Vielzahl unterschiedlicher Bogen hinterlegt werden. Dem Bediener der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dann durch beispielsweise visuelle und/ oder akustische Anweisungen die Umrüstung der Vorrichtung vorgegeben werden.
Es wird weiterhin ein Verfahren zum Ausbrechen und Nutzentrennen von an Stanzlinien aneinandergrenzenden Nutzen und Abfall eines gestanzten Bogens vorgeschlagen, während der Bogen in einer Transportrichtung bewegt wird.
Das Verfahren umfasst dabei den Transport des Bogens in einer ersten Ebene, Ausbrechen des Nutzens aus dem Abfall durch Ablenken des Abfalls aus der ersten Ebene in eine relativ zur ersten Ebene nichtparallele zweite Ebene und Weitertransport des Abfalls in der zweiten Ebene, sowie Weitertransport des Nutzens in eine relativ zur zweiten Ebene nichtparallele dritte Ebene. Hierbei erfolgt das Ablenken des Abfalls aus der ersten Ebene in die zweite Ebene durch punktuelle Krafteinwirkung auf den Abfall an mindestens einem stationären Einwirkpunkt, wobei der Abfall aufgrund seiner Bewegung in der Transportrichtung entlang einer zur Transportrichtung parallelen Einwirkspur am Einwirkpunkt vorbei transportiert wird.
Prinzipiell können Stanzlinien in beliebiger Richtung auf dem Bogen angeordnet sein, wobei die einen Nutzen nach außen begrenzenden Stanzlinien jedoch immer einen geschlossenen Kurvenzug auf dem Bogen bilden. Nach dem Stand der Technik kann eine Krafteinwirkung beispielsweise durch starr angeordnete drehbare Rollen erzeugt werden. Deshalb muss bei der Gestaltung der Verteilung des Nutzens auf dem Bogen darauf geachtet werden, dass auf dem Bogen im Bereich des Krafteinwirkpunktes stets ein in Transportrichtung durchgehender Steg Abfall berücksichtigt wird, da sonst auch Nutzen durch die Krafteinwirkung nach unten abgelenkt wird. Demnach ist im Bereich des Steges eine Anordnung von Stanzlinien quer zur Transportrichtung unmöglich.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine Krafteinwirkung auf den Abfall beendet wird, bevor die Einwirkspur eine Stanzlinie ungerader Ordnung kreuzt und die Krafteinwirkung erneut bewirkt wird, nachdem die Einwirkspur eine Stanzlinie gerader Ordnung gekreuzt hat.
Bezüglich der erfindungsgemäßen Vorrichtung bleibt der Einwirkpunkt stationär, da dieser jenen Punkt darstellt, auf den die punktuelle Krafteinwirkung auf den Abfall stattfindet. Nach dem Beenden und Wiederbewirken der Krafteinwirkung ist der Einwirkpunkt an derselben Position in Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet wie vor dem Beenden der Krafteinwirkung.
Durch das vorgeschlagene Verfahren kann dessen Materialökonomie in beachtlicher Weise verbessert werden, da Nutzen bei Anwendung des Verfahrens so auf dem Bogen angeordnet werden kann, dass der Anteil des Abfalls am Bogen minimiert wird, also auch so, dass Stanzlinien quer zur Transportrichtung Einwirkspuren kreuzen.
Im Falle Einwirkspuren kreuzender Stanzlinien besteht für jede Einwirkspur eine definierte Anzahl von Stanzlinien, welche die Einwirkspur des Einwirkpunktes kreuzen. Jede Einwirkspur kann eine unterschieliche Anzahl von Stanzlinien aufweisen, die die Einwirkspur kreuzen. Entgegen der Transportrichtung beginnend an der Vorderkante des Bogens können diese für jede Einwirkspur jeweils separat gezählt werden, so dass sich Stanzlinien ungerader Ordnung, beispielsweise die erster, dritter, fünfter Ordnung und Stanzlinien gerader Ordnung, beispielsweise zweiter, vierter, sechster Ordnung ergeben.
Dadurch, dass die Krafteinwirkung auf den Abfall beendet wird, bevor die Einwirkspur eine Stanzlinie ungerader Ordnung kreuzt kann der Nutzen weiter von der ersten auf die dritte Ebene transportiert werden. Kreuzt die Einwirkspur eine Stanzlinie gerader Ordnung wird die Kraftwirkung erneut bewirkt, wodurch Abfall wieder von der ersten in die zweite Ebene abgelenkt wird.
Zweckmäßig ist es, dass die Vorderkante des Bogens in der ersten Ebene vor dem mindestens einen Einwirkpunkt durch einen Bogendetektor erkannt wird. Das Erkennen der Vorderkante des Bogens ist eine Art Trigger mit dem eine zeitliche Abfolge von Beenden und erneutem Bewirken der Kraftwirkung auf den Abfall ausgelöst wird. Diese zeitliche Abfolge wird als Takt bezeichnet.
Zweckmäßig ist es, dass ein Takt der zu beendenden und erneut zu bewirkenden Krafteinwirkung für den jeweiligen Bogen voreingestellt ist. Hierdurch muss nicht jede Stanzlinie, welche eine Einwirkspur kreuzt, einzeln erkannt werden. Erfindungsgemäß ist das Erkennen von Stanzlinien durch Verwendung eines weiteren Sensors jedoch möglich.
Zur weiteren Erhöhung der Gestaltungsfreiheit beim Verteilen des Nutzens auf dem Bogen und damit der Verbesserung der Materialökonomie kann vorgesehen sein, dass die Kraftwirkungen an mindestens zwei zu parallelen Einwirkspuren gehörenden Einwirkpunkten mit voneinander unabhängigen Takten beendet und erneut bewirkt werden.
Nachfolgend werden ein Ausführungsbeispiel der beschriebenen Vorrichtung und des Verfahrens anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1: eine schematische Darstellung des Querschnitts einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausbrechen und Nutzentrennen, wobei sich ein Ausbrechmittel in einer Ausbrechposition befindet und
Fig. 2: eine schematische Darstellung des Querschnitts der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei sich das Ausbrechmittel in einer Ruheposition befindet.

Fig. 1 und Fig. 2 zeigen beide eine schematische Darstellung derselben bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung jedoch in unterschiedlichen Zuständen. Während das Ausbrechmittel 10 in Fig. 1 in einer Ausbrechposition 18 angeordnet ist, ist das Ausbrechmittel 10 in Fig. 2 in einer Ruheposition 19 angeordnet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere in Bogenstanz- und -prägemaschinen eingesetzt werden. Dabei kann die Vorrichtung als von der Bogenstanz- und -prägemaschine abnehmbare Baugruppe ausgeführt sein oder mit der Bogenstanz- und -prägemaschine eine fest verbundene Einheit bilden, die beispielsweise nur zu Transportzwecken zerlegbar ist. Da sich Ausbrechen und Nutzentrennen dem eigentlichen Stanz- und/ oder Prägeprozess zeitlich anschließen, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dem Stanz- und/ oder Prägewerkzeug in Transportrichtung 4 des Bogens 3 nachgeordnet, wobei andere Baugruppen der Bogenstanz- und -prägemaschine neben der eigentlich erfindungsgemäßen Vorrichtung in Fig. 1 und Fig. 2 nicht dargestellt sind.
In Fig. 1 und Fig. 2 sind links jeweils eine erste Transporteinrichtung 5 und rechts davon eine zweite Transporteinrichtung 13 dargestellt. Während mit der ersten Transporteinrichtung 5 der Bogen 3 von einer der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgelagerten Baugruppe der Bogenstanz- und -prägemaschine antransportiert und der Abfall 2 nach dem Ausbrechen abtransportiert wird, wird mit der zweiten Transporteinrichtung 13 ein Nutzen 1 abtransportiert. Die erste Transporteinrichtung 5 und die zweite Transporteinrichtung 13 können dabei als getrennte Baugruppen ausgeführt sein, so dass sich die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach trennen lässt, um beispielsweise Wartungs- oder Einstellarbeiten an sonst unzugänglichen Bereichen der ersten Transporteinrichtung 5 und/ oder der zweiten Transporteinrichtung 13 vorzunehmen.
Die erste Transporteinrichtung 5 umfasst ein entlang Umlenkrollen 7 geführtes, endloses erstes Band 8, wobei das erste Band 8 nur abschnittsweise dargestellt ist und deswegen auch auf die Darstellung weiterer Umlenkrollen 7 verzichtet wird. Die erste Transporteinrichtung 5 umfasst außerdem eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung mittels derer das erste Band 8 mit einer ersten Geschwindigkeit bewegbar ist.
Die zweite Transporteinrichtung 13 umfasst ein entlang Umlenkrollen 7 geführtes, endloses zweites Band 15, wobei das zweite Band 15 nur abschnittsweise dargestellt ist und deswegen auch auf die Darstellung weiterer Umlenkrollen 7 verzichtet wird. Die zweite Transporteinrichtung 13 umfasst außerdem eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung mittels derer das zweite Band 15 mit einer zweiten Geschwindigkeit bewegbar ist.
Die erste Geschwindigkeit und die zweite Geschwindigkeit sind unabhängig voneinander einstellbar. Je nachdem welches Material oder welche Materialkombination der Bogen 3 aufweist, können die erste Geschwindigkeit und die zweite Geschwindigkeit gleich eingestellt werden oder so, dass die zweite Geschwindigkeit größer ist als die erste Geschwindigkeit.
Im Folgenden sollen die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Fig. 1 und der Fig. 2 dargestellt werden, wobei das Ausbrechen und Nutzentrennes eines Bogens 3 während des Transport des Bogens 3 durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erläutert wird.
Der mit einem Stanzwerkzeug bearbeite Bogen 3 verlässt nach dem Stanzen und/ oder Prägen den Bereich des Stanz- und/ oder Prägewerkzeuges der Bogenstanz- und -prägemaschine, welcher nicht zur erfindungsgemäßen Vorrichtung hinzuzurechnen ist, und ist auf dem ersten Band 8 der ersten Transporteinrichtung 5 angeordnet. Der Bogen 3 kann eine Mehrzahl von quer zur Transportrichtung 4 angeordneten Stanzlinien aufweisen. Das erste Band 8 transportiert den Bogen 3 mit der ersten Geschwindigkeit in der ersten Ebene 6. Mittels des Bogendetektors 17 wird die Vorderkante des Bogens 3 erkannt. Diese Information wird an eine nicht dargestellte Steuereinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung übermittelt.
In Folge erreicht der Bogen 3 das Niederhaltemittel 9, welches als Rolle, Walze, Kugel oder dergleichen ausgebildet sein kann. Das in Bezug zur ersten Ebene 6 höhenverstellbare Niederhaltemittel 9 ist beabstandet zum ersten Band 8 angeordnet. Durch die Höhenverstellbarkeit des Niederhaltemittels 9 kann individuell auf verschiedene Materialstärken von Bogen 3 reagiert werden, so dass deren Einzug in das Niederhaltemittel 9 gewährleistet ist. Ist der Bogen 3 in das Niederhaltemittel 9 eingezogen, übt dieses eine einstellbare Kraft auf den Bogen 3 in Richtung der ersten Ebene 6 aus. Die Kraft wird so eingestellt, dass ein guter Haftkontakt zwischen dem Bogen 3 und dem ersten Band 8 entsteht, d.h. das eine zum Transport des Bogens 3 ausreichend große Haftreibungskraft entsteht. Dem Niederhaltemittel 9 ist auf der anderen Seite des ersten Bandes 8 eine Umlenkrolle 7 gegenübergestellt, welche fest gelagert, aber drehbar ist.
In der Folge erreicht der Bogen 3 das Ausbrechmittel 10. Quer zur Transportrichtung 4 können mehrere Ausbrechmittel 10 nebeneinander angeordnet sein. Die Anzahl der Ausbrechmittel 4 wird lediglich durch deren quer zur Transportrichtung 4 jeweils benötigten Bauraum und die maximal verfügbare Breite des ersten Bandes 8 begrenzt. Das Ausbrechmittel 10 ist vorzugsweise als Rolle oder Walze ausgebildet. In einer anderen Ausgestaltung kann das Ausbrechmittel 10 aber auch als Gleitschuh ausgeführt sein. Das Ausbrechmittel 10 ist bewegbar angeordnet. Mittels eines nicht dargestellten Aktuators kann das Ausbrechmittel 10 von dem ersten Band 8 weg und wieder auf das erste Band 8 zu bewegt werden. Der Aktuator kann beispielsweise als pneumatischer, elektrischer, hydraulischer oder anderer Aktuator ausgebildet sein, welcher wiederum mit Energie versorgt wird und mit der Steuereinrichtung verbunden ist.
In Fig. 1 ist das Ausbrechmittel 10 in seiner Ausbrechposition 18, d.h. an das erste Band 8 heran bewegt, dargestellt. In Fig. 2 dagegen ist das Ausbrechmittel 10 in seiner Ruheposition 19, d.h. vom ersten Band 8 weg bewegt, dargestellt.
Hat der Bogen 3 das Ausbrechmittel 10 erreicht erfasst das Ausbrechmittel 10 die Vorderkante des Bogens 3, welcher im Bereich der Vorderkante über seine gesamt Breite quer zur Transportrichtung 4 Abfall 2 aufweist, und lenkt den Abfall 2 in eine zur ersten Ebene 6 nicht parallele zweite Ebene 11 ab. Dem Ausbrechmittel 10 ist auf der anderen Seite des ersten Bandes eine Umlenkrolle 7 gegenübergestellt, welche fest gelagert, aber drehbar ist. Alle Ausbrechmittel 10 befinden sich in der Ausbrechposition 18.
Während sich der Bogen 3 weiter auf dem ersten Band 8 bewegt wird der Abfall 2 nach unten in die zweite Ebene 11 abgelenkt, wobei sich Nutzen 1 weiter in der ersten Ebene 6 in Transportrichtung bewegt, bis dieser das zweite Band 15 der zweiten Transporteinrichtung 13 in einer zur zweiten Ebene 11 nicht parallelen dritten Ebene 14 erreicht. Vorzugsweise ist die dritte Ebene 14 unterhalb der ersten Ebene 6 angeordnet, da sich Nutzen 1 während des Transports vom ersten Band 8 zum zweiten Band 15 aufgrund seiner Elastizität und der an ihm angreifenden Gewichtskraft verbiegt.
Befinden sich Ausbrechmittel 10 in der Ausbrechposition 18 und ist Abfall 2 zwischen dem Ausbrechmittel 10 und dem ersten Band 8 angeordnet wird dies möglich durch eine punktuelle Krafteinwirkung auf den Abfall 2 an einem stationären Einwirkpunkt 20 während der Abfall 2 aufgrund seiner Bewegung in der Transportrichtung 4 entlang einer zur Transportrichtung 4 parallelen Einwirkspur am Einwirkpunkt 20 vorbei transportiert wird. Befindet sich ein Ausbrechmittel 10 in der Ausbrechposition 18 kann im Bereich der Einwirkspur dieses Ausbrechmittels 10 kein Nutzen vom ersten Band 8 zum zweiten Band 15 transportiert werden, da der Weg durch das Ausbrechmittel 10 blockiert ist. Lediglich Nutzen 1 der quer zur Transportrichtung 4 zwischen Ausbrechmitteln bzw. deren Einwirkspuren angeordnet ist kann vom ersten Band 8 zum zweiten Band 15 transportiert werden, wenn Ausbrechmittel 10 in der Ausbrechposition 18 angeordnet sind.
Infolge des Transports des Bogens 3 in Transportrichtung 4 können sich auch Stanzlinien dem Ausbrechmittel 10 nähern, welche im weiteren Verlauf die Einwirkspur dieses Ausbrechmittels 10 kreuzen würden. Entgegen der Transportrichtung 4 beginnend an der Vorderkante des Bogens 3 können kreuzende Stanzlinien für jede Einwirkspur jeweils separat gezählt werden, so dass sich Stanzlinien ungerader Ordnung, beispielsweise die erster, dritter, fünfter Ordnung usw. und Stanzlinien gerader Ordnung, beispielsweise zweiter, vierter, sechster Ordnung usw. ergeben.
Damit Nutzen 1, welcher sich entgegen der Transportrichtung 4 hinter einer Stanzlinie ungerader Ordnung befindet vom ersten Band 8 zum zweiten Band 15 transportiert werden kann, wird die Krafteinwirkung auf den Abfall 2 beendet, bevor die Einwirkspur eine Stanzlinie ungerader Ordnung kreuzt und die Krafteinwirkung erneut bewirkt wird, nachdem die Einwirkspur eine Stanzlinie gerader Ordnung gekreuzt hat.
Durch die individuelle Anordnung des Nutzens 1 auf dem Bogen 3, entsteht für jede Einwirkspur eines Bogens 3 jeweils ein eigener Takt, wobei der Takt eine beliebige zeitliche Abfolge von Hin- und Herbewegungen des Ausbrechmittels 10 zwischen der Ausbrechposition 18 und der Ruheposition 19 ist. Somit ist für die Taktfolge für einen individuellen Bogen 3 vorherbestimmbar und in der nicht dargestellten Steuereinheit hinterlegbar. Mittels der vom Bogendetektor 17 in der Steuereinrichtung hinterlegten Information, dass sich ein Bogen dem Ausbrechmittel 10 nähert, können die Ausbrechmittel 10 sodann mittels der nicht dargestellten Aktuatoren mit dem Takt des jeweiligen Ausbrechmittels 10 angesteuert und die Hin- und Herbewegung des Ausbrechmittels 10 bewirkt werden.
Abfall 2, welcher weiter auf dem ersten Band 8 transportiert wird, nähert sich infolge einem ersten Abziehmittel 12, welches als Rolle bzw. Walze ausgebildet sein kann. Das in Bezug zur zweiten Ebene 11 höhenverstellbare erste Abziehmittel 12 ist beabstandet zum ersten Band 8 angeordnet. Durch die Höhenverstellbarkeit des ersten Abziehmittels 12 kann individuell auf verschiedene Materialstärken von Bogen 3 reagiert werden, so dass deren Einzug in das erste Abziehmittel 12 gewährleistet ist. Ist der Bogen 3 in das erste Abziehmittel 12 eingezogen, übt dieses eine einstellbare Kraft auf den Bogen 3 in Richtung der zweiten Ebene 11 aus. Die Kraft wird so eingestellt, dass ein guter Haftkontakt zwischen dem Bogen 3 und dem ersten Band 8 entsteht, d.h. das eine zum Transport des Bogens 3 ausreichend große Haftreibungskraft entsteht. Dem ersten Abziehmittel 12 ist auf der anderen Seite des zweiten Bandes 15 eine Umlenkrolle 7 gegenübergestellt, welche fest gelagert, aber drehbar ist.
Nutzen 1, welcher sich vom ersten Band 8 zum zweiten Band 15 transportiert wird, nähert sich infolge einem zweiten Abziehmittel 16, welches als Rolle bzw. Walze ausgebildet sein kann. Das in Bezug zur dritten Ebene 14 höhenverstellbare zweite Abziehmittel 16 ist beabstandet zum ersten Band 8 angeordnet. Durch die Höhenverstellbarkeit des zweiten Abziehmittels 16 kann individuell auf verschiedene Materialstärken von Bogen 3 reagiert werden, so dass deren Einzug in das zweite Abziehmittel 16 gewährleistet ist. Ist der Bogen 3 in das zweite Abziehmittel 16 eingezogen, übt dieses eine einstellbare Kraft auf den Bogen 3 in Richtung der dritten Ebene 14 aus. Die Kraft wird so eingestellt, dass ein guter Haftkontakt zwischen dem Bogen 3 und dem zweiten Band 15 entsteht, d.h. das eine zum Transport des Bogens 3 ausreichend große Haftreibungskraft entsteht. Dem zweiten Abziehmittel 16 ist auf der anderen Seite des zweiten Bandes 15 eine Umlenkrolle 7 gegenübergestellt, welche fest gelagert, aber drehbar ist.
Das beschriebene Verfahren wiederholt sich infolge für jeden antransportierten Bogen 3.
Beim Wechsel auf einen Bogen 3, welcher über eine andere Verteilung von Nutzen und Abfall aufweist, muss die erfindungsgemäße Vorrichtung umgerüstet werden. Hierzu können Ausbrechmittel 10 quer zur Transportrichtung 4 frei positioniert werden. Die Anzahl der Ausbrechmittel 10 ist variabel und an den jeweiligen Bogen 3 anpassbar. Lediglich die Ausdehnung des Ausbrechmittels 10 quer zur Transportrichtung 4 wirkt einschränkend auf die maximal verwendbare Anzahl von Ausbrechmitteln 10. Ist die Anzahl und Position der Ausbrechmittel 10 verändert, können die für die Ausbrechmittel 10 erforderlichen Takte, beispielsweise aus einem Speicher der Steuereinrichtung, zu wählen. Auf diese Weise können in der Steuereinrichtung sowohl die Positionen der Ausbrechmittel 10 als auch die jeweiligen Takte für eine Vielzahl unterschiedlicher Bogen 3 hinterlegt werden.

Vorrichtung und Verfahren zum Ausbrechen und Nutzentrennen

Bezugszeichenliste

1: Nutzen
2: Abfall
3: Bogen
4: Transportrichtung
5: erste Transporteinrichtung
6: erste Ebene
7: Umlenkrolle
8: erstes Band
9: Niederhaltemittel
10: Ausbrechmittel
11: zweite Ebene
12: erstes Abziehmittel
13: zweite Transporteinrichtung
14: dritte Ebene
15: zweites Band
16: zweites Abziehmittel
17: Bogendetektor
18: Ausbrechposition
19: Ruheposition
20: stationärer Einwirkpunkt

Claims

Vorrichtung zum Ausbrechen und Nutzentrennen von an Stanzlinien aneinandergrenzenden Nutzen (1) und Abfall (2) eines gestanzten Bogens (3) während der Bogen (3) in einer Transportrichtung (4) bewegt wird, insbesondere für eine Bogenstanz- und
- prägemaschine, wobei sie folgendes umfasst:
- eine erste Transporteinrichtung (5) zum Antransport von Bogen (3) entlang der Transportrichtung (4) in einer ersten Ebene (6) mit einer ersten Geschwindigkeit mit einem entlang Umlenkrollen (7) geführten, endlosen ersten Band (8) und einem Niederhaltemittel (9), wobei das Niederhaltemittel (9) auf das erste Band (8) drückbar ist,

- mindestens ein Ausbrechmittel (10) zum Ausbrechen von Nutzen (1) aus dem Bogen (3), wobei das mindestens eine Ausbrechmittel (10) in eine relativ zur ersten Ebene (6) nichtparallele zweite Ebene (11) auf das erste Band (8) drückbar ist, sowie

- eine zweite Transporteinrichtung (13) zum Abtransport von Nutzen (1) in einer relativ zur zweiten Ebene (11) nichtparallelen dritten Ebene (14) mit einer zweiten Geschwindigkeit mit einem entlang Umlenkrollen (7) geführten, endlosen zweiten Band (15), wobei das Ausbrechmittel (10) zwischen einer Ausbrechposition (18) und einer Ruheposition (19) von der zweiten Ebene (11) weg und auf die zweite Ebene (11) zu getaktet bewegbar ist
dadurch gekennzeichnet, dass

- ein erstes Abziehmittel (12) zum Abtransport des vom Nutzen (1) getrennten Abfalls (2) in der zweiten Ebene (11) vorgesehen ist, wobei das erste Abziehmittel (12) auf das erste Band (8) drückbar ist und dass ein zweites Abziehmittel (16) vorgesehen ist, wobei das zweite Abziehmittel (16) auf das zweite Band (15) drückbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Transportrichtung (4) vor dem Niederhaltemittel (9) ein Bogendetektor (17) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Ausbrechmittel (10) quer zur Transportrichtung (4) angeordnet sind, wobei die mehreren Ausbrechmittel (10) jeweils in voneinander unabhängigen Takten bewegbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Geschwindigkeit und die zweite Geschwindigkeit gleiche Beträge aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kräfte, mit welcher das Niederhaltemittel (9) und das erste Abziehmittel (12) in Richtung des ersten Bandes (8) drückbar sind und das zweite Abziehmittel (16) in Richtung des zweiten Bandes (15) drückbar ist, jeweils einzeln einstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe eines Luftspaltes zwischen dem Niederhaltermittel (9) und dem ersten Band (8) und/ oder zwischen dem ersten Abziehmittel (12) und dem ersten Band (8) und/ oder zwischen dem zweiten Abziehmittel (16) und dem zweiten Band (15) jeweils einzeln einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Abziehmittel (12) so gestaltet ist, dass ein Kraftschluss zwischen erstem Band (8) und zweitem Band (15) einstellbar ist.
Verfahren zum Ausbrechen und Nutzentrennen von an Stanzlinien aneinandergrenzenden Nutzen (1) und Abfall (2) eines gestanzten Bogens (3) während der Bogen (3) in einer Transportrichtung (4) bewegt wird, unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Schritte
- Transport des Bogens (3) in einer ersten Ebene (6),

- Ausbrechen des Nutzens (1) aus dem Abfall (2) durch Ablenken des Abfalls aus der ersten Ebene (6) in eine relativ zur ersten Ebene (6) nichtparallele zweite Ebene (11) und Weitertransport des Abfalls (2) in der zweiten Ebene (11),

- Weitertransport des Nutzens (1) in eine relativ zur zweiten Ebene (11) nichtparallele dritte Ebene (14),
wobei das Ablenken des Abfalls (2) aus der ersten Ebene (6) in die zweite Ebene (11) durch punktuelle Krafteinwirkung auf den Abfall (2) an mindestens einem stationären Einwirkpunkt (20) erfolgt und der Abfall (2) aufgrund seiner Bewegung in der Transportrichtung (4) entlang einer zur Transportrichtung (4) parallelen Einwirkspur am Einwirkpunkt (20) vorbei transportiert wird,
und wobei die Krafteinwirkung auf den Abfall (2) beendet wird, bevor die Einwirkspur eine Stanzlinie ungerader Ordnung kreuzt und die Krafteinwirkung erneut bewirkt wird, nachdem die Einwirkspur eine Stanzlinie gerader Ordnung gekreuzt hat.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorderkante des Bogens (3) in der ersten Ebene (6) vor dem mindestens einen Einwirkpunkt (20) durch einen Bogendetektor (17) erkannt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Takt der zu beendenden und erneut zu bewirkenden Krafteinwirkung für den jeweiligen Bogen (3) voreingestellt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftwirkungen an mindestens zwei zu parallelen Einwirkspuren gehörenden Einwirkpunkten (20) mit voneinander unabhängigen Takten beendet und erneut bewirkt werden.