EP3291952B1 - Vorrichtung zum stanzen von dünnwandigen materialien - Google Patents

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EP3291952B1
EP3291952B1 EP16716454.0A EP16716454A EP3291952B1 EP 3291952 B1 EP3291952 B1 EP 3291952B1 EP 16716454 A EP16716454 A EP 16716454A EP 3291952 B1 EP3291952 B1 EP 3291952B1
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EP
European Patent Office
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die
plate
blade
groove
cutting
Prior art date
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EP16716454.0A
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English (en)
French (fr)
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EP3291952A1 (de
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Dalibor SCHUMAN
Markus Steiner
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Berhalter AG
Original Assignee
Berhalter AG
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Filing date
Publication date
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Priority to RS20190879A priority patent/RS58975B1/sr
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Application granted granted Critical
Publication of EP3291952B1 publication Critical patent/EP3291952B1/de
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    • B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out
    • B26F1/44—Cutters therefor; Dies therefor
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    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
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    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/929—Tool or tool with support
    • Y10T83/9309—Anvil

Definitions

  • the invention relates to a device for punching thin-walled materials according to the preamble of patent claim 1.
  • the stamping of thin-walled materials such as labels from a tape of paper, plastic, metal foil or laminate is for example out US 4823660 A known.
  • Such labels can also be used as flat lids on food containers such as yoghurt and cream cups, or sealed onto semi-preserved algae containers.
  • the labels, especially those made of paper or thin plastic films are also needed on bottles, especially beer, mineral water and wine bottles. So these are mass-produced articles that do not have to be cut by the thousands, but by hundreds of thousands or millions of times. For such huge amounts, the tooling costs, ie the cost of the punching tool is not very significant, because usually the size and shape of the labels remain the same for years.
  • the task is to form a punching device such that it can be produced inexpensively and can be used instead of expensive high-performance punching tools on the existing high-performance punching machines and the cutting tools are exposed to low wear, for example, consuming maintenance on the punching tool to a minimum restrict.
  • a device for punching thin-walled materials such as labels and flat lid for containers in very small and small quantities comprises a stamp plate for receiving a cutting edge and a die on a die plate, the cutting edge and die are mounted on a punching machine and mounted against each other, to move out Paper, plastic, metal or a laminate from a band of material passed through the labels and cover punch out.
  • the die plate for supporting the die comprises a recess for passing the punched workpieces such as labels or covers.
  • On the adjacent to the recess edge region in the die plate a die holder is mounted so that on the die receiving an elastically deformable intermediate plate is placed, wherein on the intermediate plate, the die is placed.
  • the die can be guided without play in the X and Y directions by fastening pins and can be held elastically guided displaceably in the Z direction.
  • the die holder (can be inserted and fixed in a circulating around the recess stage.
  • the intermediate plate and above the die can be placed on the die holder and kept guided by the mounting pins.
  • the mounting pins in Guide sleeves, which are embedded in the die holder be guided.
  • magnets can be used for retracting the fastening pins and holding the female in the guide sleeves.
  • the intermediate plate can be designed to be elastic perpendicular to its surface and have at least one surface coated with an elastic material, such as rubber, or as a whole consist of an elastic material.
  • a recess may be formed in the die plate.
  • a spring-elastic compensating element can be inserted in a depression which includes the recess at its base.
  • a cutting frame can be arranged above the compensating element.
  • the cutting edge can be U-shaped.
  • the cutting edge can comprise a first and second leg, wherein between the legs of the U-shaped cutting edge a band steel cutting edge can be used, the cutting edge can project beyond the cutting frame.
  • the blade holder can be elastically mounted in the groove on the compensating element and held in the groove by holding elements which act on the stamp plate.
  • a compensating element may be inserted in a recess comprising the recess at the bottom thereof.
  • a magnetic cutting pad in the form of a support ring can be arranged above the compensating element.
  • a support plate with a bead formed thereon can rest as a cutting edge and be held by the magnetic support ring.
  • a plurality of magnets may be used in the support ring, through which the support plate can be held with the cutting bead.
  • At least one ejection device is arranged on the stamp plate with an ejection plate with which punched-out workpieces can be ejected into a stacking channel through the recess in the matrix plate.
  • FIG. 1 which shows a stamp plate 1 in a perspective view from below
  • a recess 3 can be seen in the central region, around which a groove 5 is embedded.
  • the groove 5 serves to receive a compensating element 7 and a blade holder 9.
  • the blade holder 9 has the shape of an inverted "U" in cross-section.
  • a band steel cutting edge 11 can be seen.
  • the band steel cutting edge 11 is dimensioned such that it is inserted between the two legs 9 'and 9 "of the cutting frame 9 and held there (see also FIGS. 2 and 3 ).
  • the compensation element 7 may have a cross section in trapezoidal shape.
  • the cutting edge 9 can be inserted accurately in the groove 5 and can be connected to the stamp plate 1 by a fastening plate 13 and a screw 15 is.
  • the blade holder 9 is fixed in the stamp plate.
  • An arrangement of the mounting plates 13 is in the FIG. 4 seen.
  • the cutting edge 17 of the band steel cutting edge 11 projects beyond the cutting frame 9 by a few tenths of a millimeter.
  • the end faces of the legs 9 'and 9 "of the cutting frame 9 in turn project beyond the underside of the stamp plate 1 by a few tenths of a millimeter.
  • the Ausstosserplatte 19 preferably has a plurality of holes or holes 23 in order to avoid sticking of the punched workpiece by a vacuum at the end of the ejection process.
  • the ejector plate 19 is actuated by at least one ejection device 21. With this ejection device 21, the punched workpiece is conveyed downward from the stamp plate 1 into a stack channel 73 (see FIG FIG. 6 ).
  • the actuation of the ejection device 21 may be pneumatic or via a servo drive.
  • the structure of the ejection device 21 arranged on the back side of the stamp plate 1 will not be described in detail (see FIG Fig. 3 and 5 ).
  • the stamp plate 1 is shown from above and on this again a first and a second ejection device 21 is visible.
  • Fastening elements for the stamp plate 1 visible on a punching machine, not shown. These elements will not be further described.
  • guide bushings 25 for precise vertical guidance of the stamp plate 1 are located.
  • FIGS. 6 to 10 show the die plate 27.
  • the perspective view of the elements of the die plate 27 shows the latter in oblique view from above.
  • a through opening 29 for the workpieces is visible.
  • the edge of the passage opening 29 is formed as a step 31.
  • the die holder 33 is fastened with screws 35 on the step 31 on the die plate 27.
  • holes 37 are formed at regular intervals, which serve to receive each of a permanent magnet 39 (see FIG. 9 and FIG. 10 ).
  • Each permanent magnet 39 is fixed immovably in a guide sleeve 43 provided therefor.
  • the axial length or height of the permanent magnet 39 is dimensioned such that between the top of the permanent magnet 39 and the lower edge of the mounting pins 45, a small clearance 41 is formed.
  • the fastening pin 45 has a flange 49 at its upper end.
  • the intermediate layer 47 is made of a thin sheet, which comprises at the top and / or bottom a coating of rubber or other rubber-elastic material. Alternatively, the intermediate plate 47 could also be made as a whole of an elastic material.
  • holes 53 are mounted, which are arranged directly above the holes 37 in the die holder 33. The holes 53 have a diameter which allows the passage of the mounting pins 45 with little play.
  • a die 55 to lie At the outer edge of the die 55 lobe-like bulges 57 are formed, in which a continuous recess for guiding the fixing pins 45, also called positioning pins allowed.
  • the bulges 57 are dimensioned such that the flange 49 of the mounting pins 45 can rest thereon.
  • the latter is attracted to the die holder 33 and the die plate 27 by the permanent magnets 39 and the fastening pins 45, which are made of steel, and held stationary. Due to the elastic formation of the intermediate layer 47, the die 55 is held precisely on the one hand in the horizontal plane (X / Y direction); in the vertical direction (Z direction), it is slightly elastically supported.
  • the support plate 59 comprises a thin sheet on which the cutting edge 61, for example, applied as a bead of a high-strength steel or a suitable steel alloy and by a grinding process as Cutting edge 61 has been processed.
  • the support plate 59 comprises at least at its four corners each have a bore 63 through which a respective positioning pin 65 can be passed with little play and is maintained in the stamp plate 1.
  • the support plate 59 is analogous to the first embodiment according to the FIGS. 1 to 5 in the area under the cutting edge 61 on a support ring 67 or a support ring 67 with magnets 71 inserted therein, which corresponds in the first embodiment of the cutting edge 9 on.
  • the support ring 67 is in turn supported on a compensating element 69.
  • the compensating element 69 corresponds to that with the reference mark 7 in the first embodiment.
  • the compensating element 69 and the support ring are held resting on the stamp plate 1.
  • the compensating elements 7 and 69 are made of plastic, z. As polyurethane (PE) produced. These wear the cutting "springy”.
  • the band steel cutting edge 11 and the cutting edge 61 are elastically supported on the support plate 59 in the Y direction, that is perpendicular to the surface of the stamp plate 1.
  • This configuration makes it possible or effects that when punching a workpiece, be it paper, metal or plastic film, the cutting force over the entire circumference of the workpiece can act evenly distributed on this. Any differences in thickness of the workpiece or tolerances in the tool are thereby compensated 100%.
  • the cutting on the one hand can be done with moderate cutting force, which can easily accommodate the punching machine, and on the other hand, the cutting takes place with certainty along the entire circumference of the workpiece evenly and therefore completely.
  • the cutting force can be up to 90% lower for elastically mounted cutting.

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Description

  • Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Stanzen von dünnwandigen Materialien gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Das Stanzen dünnwandiger Materialien wie Etiketten aus einem Band aus Papier, Kunststoff, Metallfolie oder Laminat ist beispielsweise aus US 4823660 A bekannt. Solche Etiketten können auch als Flachdeckel auf Lebensmittelbehältern wie Joghurt- und Rahmbecher eingesetzt werden oder auf Alugefässen für Halbkonserven aufgesiegelt werden. Die Etiketten, insbesondere jene aus Papier oder dünnen Kunststofffolien werden auch an Flaschen, insbesondere Bier-, Mineralwasser- und Weinflaschen benötigt. Es handelt sich also um Massenartikel, die nicht nur zu Tausenden, sondern zu Hunderttausenden oder millionenfach gestanzt werden müssen. Für solche riesige Mengen fallen die Werkzeugkosten, d.h. die Kosten für das Stanzwerkzeug nicht sehr stark ins Gewicht, da meist über Jahre die Grösse und Form der Etiketten gleich bleibt. Allfällige Änderungen des Designs, d.h. der Bedruckung haben auf den Stanzvorgang keinen Einfluss und deren Kosten und fallen folglich nur beim Bedrucken des bandförmigen AusgangsMaterials vor dem Stanzen an, nicht jedoch bei den Werkzeugkosten.
    Nebst diesen massenweise produzierten und immer gleich bleibenden Etiketten oder Deckeln besteht auch eine Nachfrage nach Kleinmengen, seien es nun einige hundert oder einige tausend Stück. Für Spezialitäten, beispielsweise von Gewerbebetrieben wie Bäckereien, Metzgereien oder nur in kleinen Mengen produzierten Behältern, die etikettiert werden müssen, eignen sich die meistens rotativ arbeitenden Hochleistungsstanzwerkzeuge nicht, da deren Anschaffung bzw. die Änderung der Stanzwerkzeuge mit sehr hohen Kosten verbunden ist.
  • Es ist aus der JP2009107117 A auch bekannt, mehrlagige Schichten mittels eines Schneidmessers zu durchtrennen. Derartige mehrlagige Schichten werden beim Schneidvorgang gepresst, sodass es erforderlich ist, dass die Schneidauflage für das Schneidmesser in z-Richtung ortsfest ausgeführt ist. Nachteilig kann an dieser Lösung sein, dass die Schneidmesser schnell verschleissen, weil sie nach jedem Schneidvorgang auf die Schneidauflage auftreffen. Es ist zwar grundsätzlich aus der GB 2 092 502 A bekannt, eine federgelagerte Schneidauflage zu verwenden, allerdings kann diese Schneidauflage nur für das Durchtrennen von Verpackungsfolie für Artikel verwendet werden, die mittels einer horizontalen Fördervorrichtung zur Schneidvorrichtung transportiert werden und dann von der Schneidvorrichtung mittels einer Transportvorrichtung in horizontaler Richtung, das heisst, normal zur Schneidrichtung, wegbewegt werden. Die federbelastete Schneidauflage versperrt eine allfällige Ausnehmung in der Matrizenplatte, sodass ausgestanzte Werkstücke wie Etiketten oder Deckel nicht nach dem Stanzvorgang in Schneidrichtung entfernt werden können.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Vorrichtung zum Stanzen von Kleinmengen von Etiketten und Deckeln, z.B. auf Hochleistungsstanzmaschinen, zu schaffen. Mit anderen Worten, die Aufgabe besteht darin, eine Stanzvorrichtung derart auszubilden, dass sie kostengünstig herstellbar ist und anstelle von teuren Hochleistungsstanzwerkzeugen dennoch auf den vorhandenen Hochleistungsstanzmaschinen eingesetzt werden kann sowie die Schneidwerkzeuge geringem Verschleiss ausgesetzt sind, um beispielsweise aufwändige Wartungsarbeiten am Stanzwerkzeug auf ein Minimum zu beschränken.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.
  • Eine Vorrichtung zum Stanzen von dünnwandigen Materialien wie Etiketten und Flachdeckel für Behälter in Kleinst- und Kleinmengen umfasst eine Stempelplatte für die Aufnahme einer Schneide und eine Matrize auf einer Matrizenplatte, wobei die Schneide und Matrize an einer Stanzmaschine befestigbar und gegeneinander verschiebbar gelagert sind, um aus Papier, Kunststoff, Metall oder einem Laminat aus einem dazwischen hindurchgeführten Materialband Etiketten und Deckel auszustanzen. Die Matrizenplatte zum Tragen der Matrize umfasst eine Ausnehmung zum Hindurchführen der ausgestanzten Werkstücke wie Etiketten oder Deckel. Auf dem an die Ausnehmung angrenzenden Randbereich in der Matrizenplatte ist eine Matrizenaufnahme befestigt, sodass auf der Matrizenaufnahme eine elastisch verformbare Zwischenplatte aufgelegt ist, wobei auf der Zwischenplatte die Matrize aufgelegt ist. Die Matrize kann in X- und Y-Richtung durch Befestigungsstifte spielfrei geführt und in Z-Richtung verschiebbar elastisch geführt gehalten sein.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel kann die Matrizenaufnahme (in einer um die Ausnehmung umlaufenden Stufe eingelegt und befestigt sein.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel kann die Zwischenplatte und darüber die Matrize auf die Matrizenaufnahme aufgelegt und durch die Befestigungsstifte geführt gehalten sein. Insbesondere können die Befestigungsstifte in Führungshülsen, die in der Matrizenaufnahme eingelassen sind, geführt sein. Insbesondere können in den Führungshülsen Magnete zum Einziehen der Befestigungsstifte und Halten der Matrize eingesetzt sein.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel kann die Zwischenplatte lotrecht zu ihrer Oberfläche elastisch ausgebildet sein und mindestens eine mit einem elastischen Material, wie beispielsweise Gummi, beschichtete Oberfläche aufweisen oder als Ganzes aus einem elastischen Material bestehen.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel kann in der Stempelplatte eine Vertiefung ausgebildet sein. Insbesondere kann in einer die Vertiefung umfassenden Nut an deren Grund ein federelastisches Ausgleichselement eingesetzt sein. In der Nut kann über dem Ausgleichselement eine Schneidenfassung angeordnet sein. Insbesondere kann die Schneidenfassung U-förmig ausgebildet sein. Die Schneidenfassung kann einen ersten und zweiten Schenkel umfassen, wobei zwischen den Schenkeln der U-förmigen Schneidenfassung eine Bandstahlschneide eingesetzt sein kann, deren Schneidkante die Schneidenfassung überragen kann. Die Schneidenfassung kann in der Nut auf dem Ausgleichselement elastisch gelagert und durch Halteelemente, die an der Stempelplatte angreifen, in der Nut gehalten sein.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel kann in einer die Vertiefung umfassenden Nut an deren Grund ein Ausgleichselement eingesetzt sein. In der Nut kann über dem Ausgleichselement eine magnetische Schneidenunterlage in Gestalt eines Stützrings angeordnet sein. Über dem Stützring kann eine Tragplatte mit einer darauf ausgebildeten Raupe als Schneide aufliegen und durch den magnetischen Stützring gehalten sein. Nach einer Variante können im Stützring eine Mehrzahl von Magneten eingesetzt sein, durch welche die Tragplatte mit der Schneidraupe gehalten werden kann.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel ist an der Stempelplatte mindestens eine Ausstosservorrichtung) mit einer Ausstossplatte angeordnet, mit welcher ausgestanzte Werkstücke durch die Ausnehmung in der Matrizenplatte in einen Stapelkanal ausstossbar sind.
  • Es gelingt durch den Einsatz von an sich bekannten Bandstahl-Schneidmessern, welche in Gestalt des Umfangs der zu stanzenden Etikette geformt sind, Etiketten auszustanzen. Solche Bandstahl-Werkzeuge sind äusserst kostengünstig in der Herstellung. Daher können, falls die Deckelmasse von Behältern, auf die Etiketten aufgebracht werden, ändern, innerhalb von Tagen neue Stempel hergestellt werden, die die neue oder geänderte Etikettenform erzeugen können. Auch die Matrize, welche für das Stanzen mit einem Bandstahl-Werkzeug notwendig ist, ist sehr kostengünstig herstellbar, da sie einzig eine verhältnismässig dünne Stahlplatte umfasst.
  • Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Explosionsdarstellung einer Stempelplatte einer Stanzvorrichtung mit dem Stanzmesser und dessen Tragkonstruktion in der Stempelplatte, Ansicht von unten,
    Figur 2
    einen Vertikalschnitt durch die Stempelplatte und den Ausstosser,
    Figur 3
    eine vergrösserte Darstellung des Bereichs A in Figur 2,
    Figur 4
    eine Ansicht der Stempelplatte von unten mit montierten Schneidelementen,
    Figur 5
    eine perspektivische Aufsicht auf die Stempelplatte,
    Figur 6
    eine perspektivische Darstellung einer Matrizenplatte von oben mit in Explosionsdarstellung dargestellten Matrizenelementen,
    Figur 7
    eine Aufsicht auf die zusammengestellte Matrizenplatte,
    Figur 8
    einen Vertikalschnitt durch eine Matrizenplatte,
    Figur 9
    eine vergrösserte Darstellung des Ausschnitts B in Figur 8,
    Figur 10
    eine vergrösserte Darstellung der Magnethalterung für das Matrizenblech gemäss Figuren 6-9 und
    Figur 11
    eine perspektivische Darstellung der weiteren Ausgestaltung des Stempels (ohne Stempelplatte) in perspektivischer Explosionsansicht von unten gemäss Figur.
  • In der Figur 1, welche eine Stempelplatte 1 in perspektivischer Darstellung von unten zeigt, ist im zentralen Bereich eine Vertiefung 3 ersichtlich, um welche herum eine Nut 5 eingelassen ist. Die Nut 5 dient zur Aufnahme eines Ausgleichselements 7 und einer Schneidenfassung 9. Die Schneidenfassung 9 weist im Querschnitt die Gestalt eines auf dem Kopf stehenden "U" auf. Weiter ist in der Figur 1 eine Bandstahlschneide 11 ersichtlich. Die Bandstahlschneide 11 ist derart dimensioniert, dass sie zwischen den beiden Schenkeln 9' und 9" der Schneidenfassung 9 einschiebbar ist und dort gehalten wird (vergleiche dazu auch Figuren 2 und 3). In Figur 3 ist zudem ersichtlich, dass das Ausgleichselement 7 einen Querschnitt in Trapezform aufweisen kann. Weiter ist ersichtlich, dass die Schneidenfassung 9 in der Nut 5 passgenau einlegbar ist und durch eine Befestigungsplatte 13 und eine Schraube 15 mit der Stempelplatte 1 verbindbar ist. Mittels der Befestigungsplatte 13 und der Schraube 15 wird die Schneidenfassung 9 in der Stempelplatte fixiert. Eine Anordnung der Befestigungsplatten 13 ist in der Figur 4 ersichtlich. Die Schneidkante 17 der Bandstahlschneide 11 überragt die Schneidenfassung 9 um einige Zehntelmillimeter. Die Stirnflächen der Schenkel 9' und 9" der Schneidenfassung 9 überragen ihrerseits die Unterseite der Stempelplatte 1 um einige Zehntelmillimeter.
    Weiter ist in den Figuren 1 bis 4 eine Ausstosserplatte 19 dargestellt, deren Querschnitt kleiner ist als der Innenquerschnitt der Vertiefung 3 in der Stempelplatte 1 (vergl. Figur 1 und Figur 3). Die Ausstosserplatte 19 weist vorzugsweise eine Vielzahl von Bohrungen oder Löchern 23 auf, um am Ende des Ausstossvorgangs ein Ankleben des ausgestanzten Werkstücks durch ein Vakuum zu vermeiden. Die Ausstosserplatte 19 wird durch mindestens eine Ausstosservorrichtung 21 betätigt. Mit dieser Ausstosservorrichtung 21 wird das gestanzte Werkstück von der Stempelplatte 1 nach unten in einen Stapelkanal 73 befördert (siehe Figur 6). Die Betätigung der Ausstosservorrichtung 21 kann pneumatisch oder über einen Servoantrieb erfolgen. Der Aufbau der auf der Rückseite der Stempelplatte 1 angeordneten Ausstosservorrichtung 21 wird im Einzelnen nicht beschrieben (siehe Fig. 3 und 5). In der Figur 5 ist die Stempelplatte 1 von oben dargestellt und auf dieser ist wiederum eine erste und eine zweite Ausstosservorrichtung 21 sichtbar. Weiter sind Befestigungselemente für die Stempelplatte 1 an einer nicht dargestellten Stanzmaschine sichtbar. Diese Elemente werden weiter nicht näher beschrieben. In der Nähe der beiden Schmalseiten der Stempelplatte 1 sind Führungsbuchsen 25 zur präzisen Vertikalführung der Stempelplatte 1 eingezeichnet.
  • Die Figuren 6 bis 10 zeigen die Matrizenplatte 27. Die perspektivische Darstellung der Elemente der Matrizenplatte 27 zeigt letztere in Ansicht von schräg oben. In der Matrizenplatte 27 ist eine Durchgangsöffnung 29 für die Werkstücke sichtbar. Der Rand der Durchgangsöffnung 29 ist als Stufe 31 ausgebildet. Auf diese Stufe 31 kommt eine Matrizenaufnahme 33 zu liegen. Die Matrizenaufnahme 33 ist mit Schrauben 35 auf der Stufe 31 an der Matrizenplatte 27 befestigt. In der Matrizenaufnahme 33 sind in regelmässigen Abständen Bohrungen 37 ausgebildet, welche zur Aufnahme je eines Permanentmagneten 39 dienen (siehe Figur 9 und Figur 10). Jeder Permanentmagnet 39 ist in einer dafür vorgesehenen Führungshülse 43 unverschiebbar befestigt. Die axiale Länge bzw. Höhe der Permanentmagneten 39 ist derart bemessen, dass zwischen der Oberseite der Permanentmagneten 39 und der Unterkante der Befestigungsstifte 45 ein kleiner Freiraum 41 entsteht. Der Befestigungsstift 45 weist an seinem oberen Ende einen Flansch 49 auf.
  • Über der Matrizenaufnahme 33 kommt eine Zwischenlage 47 zu liegen. Die Zwischenlage 47 ist aus einem Dünnblech hergestellt, welches an der Ober- und/oder Unterseite eine Beschichtung aus Gummi oder einem anderen gummielastischen Material umfasst. Alternativ könnte die Zwischenplatte 47 auch als Gesamtes aus einem elastischen Material hergestellt sein. In der Zwischenplatte 47 sind Bohrungen 53 angebracht, welche direkt über den Bohrungen 37 in der Matrizenaufnahme 33 angeordnet sind. Die Bohrungen 53 weisen einen Durchmesser auf, der das Hindurchführen der Befestigungsstifte 45 mit geringem Spiel ermöglicht. Über dem Zwischenrahmen 51 kommt eine Matrize 55 zu liegen. An der Aussenkante der Matrize 55 sind lappenartige Ausbuchtungen 57 ausgebildet, in welchen eine durchgehende Ausnehmung für das Führen der Befestigungsstifte 45, auch Positionierstifte genannt, erlaubt. Die Ausbuchtungen 57 sind derart dimensioniert, dass der Flansch 49 der Befestigungsstifte 45 darauf anliegen kann. Wenn alle Elemente, welche die Matrize 55 halten, zusammengefügt sind, so wird letztere durch die Permanentmagnete 39 und die Befestigungsstifte 45, die aus Stahl bestehen, an die Matrizenaufnahme 33 bzw. die Matrizenplatte 27 angezogen und ortsfest gehalten. Durch die elastische Ausbildung der Zwischenlage 47 ist die Matrize 55 einerseits in der horizontalen Ebene (X/Y-Richtung) präzise gehalten; in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) ist sie in geringem Masse elastisch getragen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäss Figur 11 tritt an die Stelle einer Bandstahlschneide eine raupenartig auf einer Tragplatte 59 ausgebildete im Querschnitt dreieckförmige Schneide 61. Die Tragplatte 59 umfasst ein Dünnblech, auf welchem die Schneide 61, zum Beispiel als Raupe aus einem hochfesten Stahl oder einer geeigneten Stahllegierung aufgebracht und durch einen Schleifvorgang als Schneide 61 aufbereitet worden ist. Die Tragplatte 59 umfasst mindestens an deren vier Ecken je eine Bohrung 63, durch welche je ein Positionierstift 65 mit geringem Spiel hindurchführbar ist und in der Stempelplatte 1 eingehalten wird. Die Tragplatte 59 liegt analog zur ersten Ausgestaltung gemäss den Figuren 1 bis 5 im Bereich unter der Schneide 61 auf einem Stützring 67 oder einem Stützring 67 mit darin eingesetzten Magneten 71, der in der ersten Ausgestaltung der Schneidenfassung 9 entspricht, auf. Der Stützring 67 ist wiederum auf einem Ausgleichselement 69 abgestützt. Das Ausgleichselement 69 entspricht demjenigen mit dem Referenzzeichen 7 im ersten Ausführungsbeispiel. Das Ausgleichselement 69 und der Stützring sind auf der Stempelplatte 1 aufliegend gehalten. Die Ausgleichselemente 7 und 69 sind aus Kunststoff, z. B. Polyurethan (PE) hergestellt. Diese tragen die Schneiden "federnd".
  • In beiden Ausgestaltungen der Erfindung sind die Bandstahlschneide 11 bzw. die Schneide 61 auf der Tragplatte 59 in Y-Richtung, das heisst senkrecht zu der Oberfläche der Stempelplatte 1 elastisch getragen. Diese Ausgestaltung ermöglicht es bzw. bewirkt, dass beim Stanzen eines Werkstücks, sei es nun Papier, Metall oder Kunststofffolie, die Schneidkraft über den gesamten Umfang des Werkstücks gleichmässig auf dieses verteilt wirken kann. Allfällige Dickenunterschiede des Werkstücks oder Toleranzen im Werkzeug werden dadurch 100%ig ausgeglichen. Damit kann das Schneiden einerseits mit mässiger Schneidkraft erfolgen, welche die Stanzmaschine ohne Weiteres aufnehmen kann, und andererseits erfolgt das Schneiden mit Sicherheit entlang des gesamten Umfangs des Werkstücks gleichmässig und daher vollständig. Versuche haben gezeigt, dass die Schneidkraft bei elastisch gelagerten Schneiden bis zu 90% niedriger sein kann.

Claims (18)

  1. Vorrichtung zum Stanzen von dünnwandigen Materialien wie Etiketten und Flachdeckel für Behälter in Kleinst- und Kleinmengen, umfassend eine Stempelplatte (1) für die Aufnahme einer Schneide (11,61) und eine Matrize (55) auf einer Matrizenplatte (27), welche Schneide (11,61) und Matrize (55) an einer Stanzmaschine befestigbar und gegeneinander verschiebbar gelagert sind, um aus Papier, Kunststoff, Metall oder einem Laminat aus einem dazwischen hindurchgeführten Materialband Etiketten und Deckel auszustanzen, wobei die Matrizenplatte (27) zum Tragen der Matrize
    (55) eine Ausnehmung (29) zum Hindurchführen der ausgestanzten Werkstücke wie Etiketten oder Deckel umfasst
    dadurch gekennzeichnet, dass auf dem an die Ausnehmung (29) angrenzenden Randbereich in der Matrizenplatte (27) eine Matrizenaufnahme (33) befestigt ist,
    - dass auf der Matrizenaufnahme (33) eine elastisch verformbare Zwischenplatte (47) aufgelegt ist,
    - dass auf der Zwischenplatte (47) die Matrize (55) aufgelegt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (55) in X- und Y-Richtung durch
    Befestigungsstifte (45) spielfrei geführt und in Z-Richtung verschiebbar elastisch geführt gehalten ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrizenaufnahme (33) in einer um die Ausnehmung (29) umlaufenden Stufe (31) eingelegt und befestigt ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (47) und darüber die Matrize (55) auf die Matrizenaufnahme (33) aufgelegt und durch die Befestigungsstifte (45) geführt gehalten sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsstifte (45) in Führungshülsen (43), die in der Matrizenaufnahme (33) eingelassen sind, geführt sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Führungshülsen (43) Magnete (39) zum Einziehen der Befestigungsstifte (45) und Halten der Matrize (55) eingesetzt sind.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenplatte (47) lotrecht zu ihrer Oberfläche elastisch ausgebildet ist und mindestens eine mit einem elastischen Material, wie beispielsweise Gummi beschichtete Oberfläche aufweist oder als Ganzes aus einem elastischen Material besteht.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stempelplatte (1) eine Vertiefung (3) ausgebildet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einer die Vertiefung (3) umfassenden Nut (5) an deren Grund ein federelastisches Ausgleichselement (7) eingesetzt ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nut (5) über dem Ausgleichselement (7) eine Schneidenfassung (9) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidenfassung (9) U-förmig ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidenfassung (9) einen ersten und zweiten Schenkel (9',9") umfasst, wobei zwischen den Schenkeln (9',9") der U-förmigen Schneidenfassung (9) eine Bandstahlschneide (11) eingesetzt ist, deren Schneidkante (17) die Schneidenfassung (9) überragt.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidenfassung (9) in der Nut (5) auf dem Ausgleichselement (7) elastisch gelagert und durch Halteelemente (15), die an der Stempelplatte (1) angreifen, in der Nut (5) gehalten ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einer die Vertiefung (3) umfassenden Nut (5) an deren Grund ein Ausgleichselement (7) eingesetzt ist.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nut (5) über dem Ausgleichselement (7) eine magnetische Schneidenunterlage in Gestalt eines Stützrings (67) angeordnet ist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass über dem Stützring (67) eine Tragplatte (59) mit einer darauf ausgebildeten Raupe als Schneide (61) aufliegt und durch den magnetischen Stützring (67) gehalten ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Stützring (67) eine Mehrzahl von Magneten (71) eingesetzt sind, durch welche die Tragplatte (59) mit der Schneidraupe (61) gehalten wird.
  18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stempelplatte (1) mindestens eine Ausstosservorrichtung (21) mit einer Ausstossplatte (19) angeordnet ist, mit welcher ausgestanzte Werkstücke durch die Ausnehmung (29) in der Matrizenplatte (27) in einen Stapelkanal (73) ausstossbar sind.
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