FI76720B - Foerfarande och anordning foer avlaegsnande av spillmaterial vid rotationsstansning. - Google Patents

Description

1 76720

Menetelmä ja laite rotaatiomeistossa syntyvän hukka-aineen poistamiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä hukka-aineen 5 poistamiseksi meistolaitteen yhteydessä, jossa on yhteistoiminnassa olevat valssit, joista toisessa on reikiä, jotka on sovitettu poismeistetyn hukka-aineenvastaanottami-seksi, jolloin jokaisessa reiässä sijaitseva mäntä valssin pyöriessä siirtyy sisä- ja ulkoasennon välillä pois-10 meistetyn hukka-aineen pidättämiseksi ja poistyöntämiseksi. Keksintö koskee myös laitetta menetelmän toteuttamiseksi.

Kun meistetään toistuva meistokuvio ainerataan, käytetään tavallisesti rotaatiomeistoa, jolloin käytetään ul-konevilla meisteillä varustettua urosvalssia ja vastaavilla 15 koloilla varustettua naarasvalssia. Ainerata voi esim. olla laminoitua pakkausainetta, joka on vähitellen pakkauskoneen avulla muotoiltava kertakäyttöpakkausastiaksi tuoremehua, maitoa tai muita juomia varten. Kun juoma on tarkoitettu nautittavaksi suoraan pakkausastiasta imupillin avulla, teh-20 dään ainerataan imupillin reikiä ennaltamäärättyä kuviota noudattaen, joka vastaa yksittäisten pakkausastioiden muotoa, mikä tapahtuu syöttämällä ainerata eteenpäin meisto-valssien välisessä puristuskohdassa, niin että saadaan aikaan imupillin reikiä halutun kuvion mukaisesti. Tällöin 25 tuotetaan hukka-ainetta pienten, poismeistettyjen levyjen muodossa, jotka on korjattava talteen, jotta ne eivät joutuisi valmiiksi meistetylle radalle tai muihin paikkoihin, joissa ne aiheuttaisivat vaikeuksia. Koska hukka-ainelevyt ovat pieniä ja kevyitä, on niiden talteenotto ja poisto hy-30 vin vaikea korkean meisto- ja eteenpäinsyöttönopeuden johdosta.

Tähän asti hukka-aine on tavallisesti poistettu naa-rasvalssin sisäkanavien kautta ja lähemmin määriteltynä yhdistämällä valssin pinnassa olevat koverrukset tai reiät valssin sisäontelon kanssa, joka ontelo puolestaan on kyt-35 ketty alipaineen lähteeseen, niin että meistotyön hukka-aine on tätä tietä imetty pois meistolaitteelta, joka on vals- 2 76720 sien välisessä puristuksessa. Alipaine on tiivistys- ja ää-niongelmien takia pidettävä tietyissä rajoissa ja siksi menetelmä on luonnollisella tavalla rajoitettu, minkä johdosta sitä ei voi käyttää suurilla meistonopeuksilla, koska 5 naarasvalssin pyöriminen tällöin saa aikaan ulospäin suunnatun voiman, joka vastustaa alipainetta ja johtaa siihen, että hukka-aine tarttuu reikiin tai jopa tulee heitetyksi niistä ulos valssin ulkosivun kohdalla.

Keksinnön eräänä tarkoituksena on kehittää tapa mai-10 nittujen ongelmien poistamiseksi, johon tapaan ei liity aikaisempien menetelmien haittoja.

Keksinnön tarkoituksena on lisäksi kehittää luotettava ja yksinkertainen menetelmä hukka-aineen poistamiseksi tehokkaasti myös hyvin suurilla nopeuksilla tapahtuvas-15 sa rotaatiomeistossa.

Näihin ja muihin tavoitteisiin on keksinnön mukaisesti päästy menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että männän ja poismeistetyn hukka-aineen välinen, reiän rajoittama tila kasvaa siirrettäessä mäntää sisäasentoon päin, 20 mikä kehittää paikallisen alipaineen, joka pidättää hukka- aineen reiässä.

Keksinnön mukaisen menetelmän parhaina pidetyille suoritusmuodoille on lisäksi esitetty patenttivaatimuksista 2-5 ilmenevät tunnusomaiset piirteet.

25 Keksinnön mukaisesti kehitetään hyvin lyhyen ajan jakson aikana voimakas alipaine reikään, mikä pidättää ulosmeistetyn hukka-aineen, minkä jälkeen tämä tulee painetuksi mekaanisesti ulos reiästä ja imetyksi pois. Tapahtuma on tahdistettu valssien pyörimisen kanssa ja se varmistaa 30 hukka-aineen hyvin varman ja nopean käsittelyn.

Lisäksi keksinnön tarkoituksena on kehittää laite, jolla toteutetaan keksinnön mukainen tapa ja joka voi toimia suurella nopeudella ja luotettavuudella ja johon ei liity aikaisempien laitteiden haittoja.

35 Lisäksi keksinnön tarkoituksena on kehittää laite, joka poistaa hukka-aineen rotaatiomeistossa ja jolla on 3 76720 yksinkertainen ja luotettava rakenne, minkä ansiosta sen voi valmistaa alhaisin kustannuksin.

Keksinnön näiden ja muiden tavoitteiden aikaansaamiseksi esitetään laite, joka käsittää valssin, jossa on rei-5 ät hukka-aineen vastaanottamiseksi jokaisessa reiässä aksiaalisesta liikkuvan männän, sekä ohjausvälineet männän siirtämiseksi valssin pyörimisen aikana eri aksiaaliasen-tojen välillä. Laitteelle on tunnusomaista, että mäntä liittyy ilmatiiviisti reiän seinään siten, että männän ja rei-10 än tiiviisti liittyvän hukka-ainelevyn välille muodostuu suljettu ontelotila.

Keksinnön mukaisen laitteen parhaina pidetyille suoritusmuodoille on lisäksi annettu patenttivaatimuksista 7-10 ilmenevät tunnusomaiset piirteet.

15 Sijoittamalla mäntä välittömästi sen alueen viereen, jossa alipaineen on vaikutettava, saavutetaan mahdollisimman suuri alipaine, joka varmasti pidättää meistohukka-ai-neen puristimen tyynyn reiässä. Lisäksi laitteen yksinkertainen rakenne ja männän aksiaaliliikkeen suora ohjaus nok-20 kakäyrän avulla takaavat männän liikkeen ja valssin pyörimisen välisen tarkan tahdistuksen.

Keksinnön mukaisen tavan ja laitteen erästä parhaana pidettyä toteutusmuotoa kuvataan nyt lähemmin viitaten erityisesti oheisiin, kaaviomaisiin piirustuksiin, jotka näyt-25 tävät vain keksinnön ymmärtämisen kannalta tarpeelliset yksityiskohdat.

Kuvio 1 esittää sivukuvantoa keksinnön mukaisesta laitteesta sellaisena kuin sitä käytetään rotaatiomeistoko-neessa, jolloin osa järjestelmästä on poistettu keksinnön 30 valaisemiseksi selvemmin; kuvio 2 esittää suuremmassa mittakaavassa poikkileikkausta sekä aineradasta että kahdesta meistovalssista, jolloin keksinnön mukainen laite tulee selvästi valaistuksi; kuviot 3, 4 ja 5 esittävät suurennetussa mittakaa-35 vassa läpileikkauksia naarasvalssista, jolloin näin näyte tään kaaviomaisesti keksinnön tavan mukainen, vaiheittainen tapahtuma.

4 76720

Kuvion 1 näyttämä keksinnön mukainen laite käsittää meistolaitteen, jossa on kaksi meistovalssia, nimittäin urosvalssi 1 ja naarasvalssi 2, jotka välissään työstävät ainerataa 3. Sekä aineradan 3 että kahden meistovalssin 1, 5 2 liikesuunnat näytetään nuolilla kuviossa 1. Kaksi vals sia 1, 2 ovat ei-näytetyn jalustan varassa ja ne ovat tavanomaiseen tapaan säädettävissä kohti toisiaan tai pois toisistaan, jotta voidaan säätää valssipintojen välimatka puristuksessa, jossa aineradan 3 on kuljettava läpi. Uros-10 valssi 1 on lähinnä lieriömäinen ja siinä on tunnettuun tapaan meistejä 4, jotka muodostavat säännöllisen kuvion ke-häpinnalla. Meistit 4 ulottuvat hieman urosvalssin 1 kehä-pinnan ulkopuolelle, jotta yhteistyössä naarasvalssin 2 vastaavien reikien 5 kanssa voi tapahtua aineradan 3 meis-15 to. Meistit 4 ovat muutenkin tavanomaisia ja niiden muotoa ja kiinnitystä urosvalssiin 1 voidaan muuttaa asiantuntijan tuntemin eri tavoin, millä seikalla ei ole merkitystä po. keksinnölle, joten sitä ei kuvata lähemmin tässä yhteydessä.

20 Naarasvalssissa 2, joka on laakeroitu suoraan vasta päätä urosvalssia 1 ja sen kanssa yhdensuuntaisesti, on sen kehäpinnassa, kuten on jo mainittu, meistien 4 kanssa yhdessä toimivia reikiä 5, jotka on jaettu pitkin naarasvalssin 2 kehäpintaa, niin että ne muodostavat meistien 4 jakoa 25 vastaavan kuvion. Rei'issä 5 on ulompi tyynyosa 5' ja sisäinen mäntäosa 5". Reiän 5 ulomman tyynyosan 5' muoto vastaa meistien 4 muotoa ja sen poikkileikkausala on hieman suurempi kuin meistien 4 vastaava poikkileikkausala, jolloin meisto on tavanomaiseen tapaan mahdollinen, koska meistit 4 tun-30 keutuvat reikään 5, samalla kun ne meistävät ulos osan aine-radasta 3 halutulla muodolla. Ulosmeistetty osa eli hukka-aine 6 joutuu tällöin reiän 5 tyynyosaan 5’, jossa se koskettaa porrasmaiseen ylimeno-osaan, joka syntyy reiän 5 eri osien välillä, koska tyynyosan 5' poikkileikkausala on suu-35 rempi kuin mäntäosan 5". Tyynyosan 5' muotoa voidaan muuttaa laajan alueen puitteissa riippuen ulosmeiston halutusta 5 76720 muodosta, kun sitä vastoin mäntäosa 5” on mieluiten lieriömäinen ja sen poikkileikkausala sopii lähinnä yhteen männän 7 poikkileikkausalan kanssa, joka mäntä 7 on liukusovi-tettu reiän 5 mäntäosassa 5”. Mäntä 7 voi liikkua aksiaali-5 sesti reiässä 5, niin että valssin 2 pyöriessä se tulee siirretyksi eri aksiaaliasentojen välillä. Mäntä 7 koskettaa ilmanpitävästi reiän 5 seinään reiän 5 sen alueen sisällä, joka toimii mäntäosana 5". Kun ainerataan 3 on tehtävä reikiä, joiden koko ja halkaisija vastaavat männän 7 10 halkaisijaa, toimii mäntäosa 5" etupäänsä kohdalla samalla tyynyosana 5', mutta usein ulosmeistetyllä hukka-aineella 6 on epäsäännöllinen muoto sekä suurempi koko kuin männällä 7, minkä vuoksi on saatava aikaan tyynyosa 5', jolla on suurempi ala kuin mäntäosalla 5". Tyynyosa 5' ympäröivän aine-15 alueen kera voi myös olla vaihdettava tyyny, joka on tunnettuun tapaan sijoitettu valssipinnan vastaavaan koloon, niin että sen voi helposti vaihtaa kulumisen jälkeen tai kun muutetaan meistettyjen reikien kokoa ja muotoa.

Männän 7 takapuolen kohdalla on männänvarsi 8, joka 20 ulottuu säteittäisesti naarasvalssin läpi ja jonka sisemmän, kohti valssin 2 keskiakselia olevan pään kohdalla se juoksee rullan 9 välityksellä kiinteää nokkakäyrää 10 vasten. Männän 7 ja rullan 9 välissä on männänvarressa 8 laippa 11, jota vasten koskettaa ruuviviivan muotoisen jousen 12 toinen 25 pää. Jousi 12 on suljettu naarasvalssissa 2 olevaan jousi-kammioon 13 ja sen toinen pää koskettaa jousikammion 13 toiseen lyhyeen sivuun. Jousi 12 on painejousi, joten sen sijainti laipan 11 ja jousikammion 13 päätyseinän välissä vaikuttaa männänvarteen 8 ja siten mäntään 7 aksiaalisesti si-30 säänpäin kohti naarasvalssin 2 keskiakselia, jolloin rulla 9 tulee painetuksi jatkuvasti nokkakäyrää 10 vasten.

Kuviosta 1 käy lisäksi ilmi, kuinka naarasvalssin 2 alaosaa ympäröi imukotelo 14, joka on liitetty yhdysjohdolla 15 ei-näytettyyn alipaineen lähteeseen sekä hukka-aineen 35 kokoojakammioon. Imukotelossa 14 on myös yksi tai useampia puhallussuuttimia 16, jotka on suunnattu lähinnä tangentiaa- 6 76720 lisesti kohti naarasvalssin 2 kehäpintaa nähtynä valssin liikkeen suunnassa. Keksinnön mukaisen laitteen käytössä pyöritetään kahta valssia 1, 2 vastakkaisiin suuntiin ei-näytettyjen käyttimien avulla, jolloin ainerata 3 tulee syö-5 tetyksi eteenpäin valssien välistä, samalla kun tapahtuu valittujen osien ulosmeisto. Ainerata 3 voi olla laminoidun aineen rata, josta valmistetaan kertakäyttöpakkauksia. Valmiissa pakkausastioissa on oltava tyhjennysaukot tai reiät imupilliä varten, jotka keksinnön mukaisen laitteen avulla 10 meistetään ennaltamäärätyn kuvion mukaisesti, joka vastaa pakkausastia-aihion kuviota aineradalla 3. Ulosmeistossa syntyy hukka-ainetta 6 aineradan pieninä, lähinnä pyöreinä tai soikeina kappaleina, joilla pienuutensa ja pienen painonsa takia on taipumus leijua ympäri ja vaikeuttaa työtä.

15 Kun meistetään reikiä ainerataan 3, toimii urosvals- sin 1 ulkoneva meisti 4 tavalliseen tapaan yhdessä naaras-valssin 2 vastaavan reiän 5 kanssa, jolloin meisti 4 painaa ulosmeistetyn hukka-aineen 6 alas reiän 6 alas reiän 5 ul-kopäähän, joka keksinnön mukaisesti voi olla tyynyosan 5' 20 muotoinen. Kuten on mainittu, on tyynyosalla 5’ ääriviiva ja muoto, jotka vastaavat ainerataan 3 meistetyn reiän haluttua muotoa, joten hukka-aineen 6 kehäreuna koskettaa lähinnä tyynyosan 5' rajaseinää vasten. Hukka-aineen 6 alasi-vu tulee painetuksi kosketukseen reiän tyynyosaan 5' ja män-25 täosan 5" välistä, porrasmaista ylimeno-osaa vasten, jonka pinta-ala on pienempi kuin tyynyosan 5' (kuvio 3). Reiässä 5 aksiaalisesti liikkuva mäntä 7 tulee siirretyksi naaras-valssin 2 pyörimisen aikana jaksoittain edestakaisin lähinnä kolmen aksiaaliasennon välillä, nimittäin sisäasennon 30 (kuvio 3), ulkoasennon (kuvio 4) sekä väliasennon (kuvio 5). Tämä siirtyminen tapahtuu jousen 12 vaikutusta vastaan, joka painaa rullan 9 nokkakäyrää 10 vasten, niin että tämä naaras-valssin 2 pyörimisen aikana siirtää mäntää 7 jaksoittain eri aksiaaliasentojen välillä. Nokkakäyrän 10 muoto on täl-35 löin sellainen, että mäntä 7, joka määrättynä hetkenä on lähimpänä ainerataa 3, tulee siirretyksi aksiaalisesti 7 76720 sisäänpäin väliasennosta sisäasentoon, samalla kun tapahtuu hukka-aineen 6 ulosmeisto ainelevyn muodossa. Meistossa hukka-aine 6 tulee painetuksi alas reiän 5 tyynyosaan 5', kuten aikaisemmin on mainittu, jolloin se koskettaa tiivistävästi 5 tyynyosan 5 ja mäntäosan 5" porrasmaista osaa vasten. Männän 7 samanaikainen liike alaspäin aikaansaa männän ilmanpitävän kosketuksen takia reiän 5' seinää vasten männän 7 yläpuoliseen tilaan alipaineen, so. reiän 5 siihen tilaan, joka on männän 7 yläpään ja hukka-aineen välissä. Mainittu alipaine 10 säilyy ja kasvaa vähitellen, koska nokkakäyrän 10 nokkapinta n. 1/4 kierroksen aikana lähestyy naarasvalssin 2 keskiak-selia. Mäntä 7 tulee näin siirretyksi vähitellen lähemmäksi sisäasentoaan, samalla kun naarasvalssi 2 siirtää sen asennosta, joka on pystysuorasti ylöspäin, asentoon, joka on 15 suoraan oikealla kuviossa 1. Naarasvalssin tämän kierroksen neljännesosan aikana ympäröivä ilmanpaine siis pitää hukka-aineen 6 tyynyn 5 tyynyosassa 5’ reiässä 5 kasvavan alipaineen takia. Koska mäntä 7 sijaitsee suoraan hukka-aineen alla, saadaan suora ja voimakas alipaine, joka lisäksi kas-20 vaa vähitellen ja varmistaa pidätyksen, vaikka tiettyä vuotoa esiintyy hukka-aineen 6 ja reiän 5 välillä.

Kun ko. mäntä 7 on naarasvalssin 2 pyörimisen takia saavuttanut asennon vaakasuorasti oikealla kuviossa 1, ympäröi imukotelo 14 naarasvalssin kehää ja hukka-aine 6 tulee 25 työnnetyksi ulos reiästä 5 ja imetyksi pois imukotelon 14 ja yhdysjohdon 15 kautta. Hukka-aineen ulostyönnön aikaansaamiseksi siirretään mäntää nyt vähitellen sisäasennostaan ulkoasentoonsa siten, että nokkakäyrän 10 nokkapinta vähitellen poistuu naarasvalssin 2 keskiakselin luota. Tämä joh-30 taa ensin siihen, että alipaine reiässä 5 pienenee, minkä jälkeen männän 7 yläpää tulee kosketukseen hukka-aineen ala-sivua vasten ja painaa mekaanisesti ulos hukka-aineen 6 reiästä, koska männän 7 yläpää männän ulkoasennossa on lähinnä samalla tasolla valssin 2 vaippapinnan kanssa tai hieman 35 sen ulkopuolella. Jotta hukka-aine 6 varmasti jättää reiän 5, vaikka hukka-aineella 6 on esim. tahmea tai liimamainen 8 76720 pinta, on imukotelossa 14 puhallussuuttimia 16, jotka sivuavat kohti valssin kehäpintaa suunnatun suun avulla huolehtivat siitä, että valssin kiertosuuntaa vastaan virtaava ilmaverho varmasti poistaa hukka-aineen 6 ja puhaltaa sen 5 kohti imukotelon 14 yhdysjohtoa 15.

Kun hukka-aine 6 on poistettu reiästä 5, siirtyy mäntä asennosta, joka on oleellisesti vaakasuora (vasemmalla kuviossa 1), pystysuoraan asentoon lähimmäksi ainerataa 3 männän ulkoasennosta sen väliasentoon. Samoin kuin männän 10 aikaisemmissa, aksiaalisissa liikkeissä männän siirto tapahtuu nokkakäyrän 10 avulla, jonka nokkapinta neljänneskierrok-sen aikana taas lähestyy naarasvalssin 2 keskiakselia, niin että jousi 12 siirtää männänvarren 8 kohti keskiakselia ja vie männän 7 mukanaan väliasentoon. Mainitussa väliasennossa 15 männän 7 yläpää on oleellisesti samalla tasolla tai hieman alempana kuin porrasmainen ylimeno-osa reiän 5 tyynyosan 5' ja mäntäosan 5" välillä, jolloin hukka-aine 6 seuraavan meiston aikana voi jälleen tulla puristetuksi reikään 5, minkä jälkeen kuvattu jakso toistuu.

20 Kuten edellä on mainittu, on reiässä 5 kaksi porras maisen osan erottamaa osaa, nimittäin ulompi tyynyosa 5', jonka poikkileikkausala oleellisesti vastaa meistin 4 poik-kileikkausalaa sekä sisempi mäntäosa 5", joka on lieriömäinen ja jonka halkaisija oleellisesti vastaa männän 7 hal-25 kaisijaa. On tietenkin selvää, että eri reikäosia 5' ja 5" voidaan muuttaa toisistaan riippumatta sekä muodon että koon suhteen. Jos ainerataan 3 on meistettävä pyöreitä reikiä, on myös mahdollista antaa tyynyosalle 5' ja mäntäosalle 5" sama muoto ja koko, jolloin porrasmainen osa jää pois tai 30 se voidaan korvata laipalla, joka sijoitetaan sopivalle korkeudelle reikään 5. Jotta vielä varmistettaisiin hukka-aineen 6 tiivistävä yhteistoiminta reiän 5 seinien kanssa, voidaan tyynyosa 5' sen sisäisen, kohti porrasmaista osaa olevan pään kohdalla varustaa kartiomaisella osalla 17, jon-35 ka sisäpään halkaisija on hieman pienempi kuin hukka-aineen 6 halkaisija. Tämä muoto näytetään kuviossa 5 ja se on 9 76720 erityisen sopiva, kun meistetään kuituainetta, koska hukka-aineen reunat saavat usein hieman epäsäännöllisen ja perään-antavan ääriviivan. Tällöin kartio-osa 17 lisää tiivistys-vaikutusta entisestään, mutta käytännössä on osoittautunut, 5 että meistettäessä useimpia laminoituja, muovipinnoitteisia aineita saadaan täysin tyydyttävä tiivistys porrasmaisen osan ja hukka-aineen 6 alapuolen välille. Useissa tapauksissa on käytännössä jopa osoittautunut, että täysin hyvä tiivistys saavutetaan, kun meistetään ulos lieriömäis-10 tä hukka-ainetta, vain hukka-aineen kehäreunan ja reiän 5 lieriömäisen pinnan välisen kosketuksen ansiosta, jolloin jopa porrasmainen osa on voitu jättää pois, mikä tekee naa-rasvalssin valmistuksen halvemmaksi. On siis selvää, että reiän 5 ja varsinkin sen etumaisen, tyynyosana 5' toimivan 15 pään yksityiskohtainen muotoilu voi vaihdella laajalla alueella ja on sovitettavissa eri työstettävien aineputkien ja meistimuotojen mukaan. Sovitusta voidaan helpottaa muotoilemalla meistityynyt vaihdettaviksi kulutusosiksi valssin kehäpinnassa, jolloin voidaan käyttää samaa valssia useita 20 eri käyttöalueita varten.

Myöskin männän 7 muotoa voidaan muuntaa eri tavoin ja on myös mahdollista varustaa mäntä sopivilla tiivistys-välineillä, esim. kumirenkailla tai kumikalvosimilla. Tii-vistysvälineet voidaan myös tehdä kokonaan tai osittain 25 mäntää tai männänvartta ympäröiväksi kalvoksi, joka ulkoreunansa kohdalla koskettaa reiän seinään tiivistävästi. Käytetty sana "mäntä" tarkoittaa siis myös erilaisia kalvoja tai muita vastaavalla tavalla toimivia rakenteita. Tällaiset muunnokset lienevät kuitenkin ilmeiset alan 30 asiantuntijalle, joten niitä ei kuvata tässä lähemmin.

Keksinnön mukainen järjestely on käytännön kokeiluissa osoittautunut hyvin toimivaksi ja suuri varmuus on saavutettu meiston hukka-aineen käsittelyssä, minkä johdosta tämä käsittely ei enää muodosta sitä nopeutta rajoittavaa 35 tekijää, joka aikaisemmin on asettanut ylärajan mahdolliselle meistonopeudelle.

10 76720 Förfarande och anordning för avlägsnande av spillmaterial vid rotationsstansning Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för att 5 avlägsna spillmaterial vid stansaggregat med samverkande valssar, av vilka den ena uppvisar ett antal häl, som är anordnade att upptaga det bortstansade spillmaterialet, varvid en i varje häl belägen kolv vid rotation av valsen förflyttas mellan ett inre och ett yttre läge för att kvar-10 hiillä respektive utstöta utstansat spillmaterial. Uppfin-ningen avser även en anordning för genomförande av förfa-randet.

Vid stansning av ett upprepat stansmönster pä en materialbana användes vanligen rotationsstansning, varvid 15 man utnyttjar en med utskjutande stansar försedd hanvals och en med motsvarande fördjupningar försedd honvals. Mate-rialbanan kan t.ex. utgöras av ett laminerat förpacknings-material som smäningom med hjälp av en förpackningsmaskin skall omformas tili förpackningsbehällare av engänstyp för 20 juice, mjölk eller andra drycker. I de fall dä dryeken är avsedd att förtäras direkt ut förpackningsbehällaren med hjälp av sugrör förses materialbanan med sugrörshäl i ett förutbestämt, tili de enskilda förpackningsbehällarnas form svarande mönster, vilket sker genom att materialbanan 25 mätäs fram i nypet mellan stansningsvalsarna sä att sug-rörshäl ästadkommes enligt det önskade mönstret. Härvid produceras spillmaterial i form av smä utstansade brickor, vilka mäste omhändertagas för att ej hamna pä den färdig-stansade banen eller pä andra ställen där det orsaker 30 svärigheter. Eftersom spillmaterialbrickorna är smä och lätta blir de p.g.a. den höga stansnings- och frammatnings-hastigheten myeket svära att omhänderta och avlägsna.

Hittills har spillmaterialet vanligen avlägsnats via invändiga kanaler i honvalsen, och närmare bestämt 35 genom att de i valsytan befintliga urtagen eller hälen för-bundits med en inre hälighet i valsen, vilken hälighet i 11 76720 sin tur kopplats till en undertryckskälla sä att stans-spillet denna väg sugits bort frän stansomrädet i nypet mellan valsarna. Undertrycket mäste p.g.a. tätnings- och ljudproblem hällas inom vissa gränser och metoden har där-5 för en naturlig be gränsning sora gör att den ej kan använ-das vid höga stansningshastigheter, eftersom honvalsens rotation dä orsaker en utätriktad kraft som raotverkar undertrycket och leder till att spillmaterialet ibland fast-nar i hälen eller t.o.m. kastas ut ur dessa vid valsens 2q utsida.

Ett ändamäl med föreliggande uppfinning är att om-besörja ett sätt att undanröja ovannämnda problem, vilket sätt ej är behäftat med tidigare metoders nackdelar.

Ett ytterligare ändamäl med föreliggande uppfinning 25 är att ombesörja en tillförlitlig och enkel metod att effektivt avlägsna spillmaterialet även vid rotationsstans-ning i mycket höga hastigheter.

Dessa och andra ändamäl har enligt uppfinningen upp-nätts genom ett förfarande, i vilket är kännetecknat av, 2q att en mellan koiven och det utstansade spillmaterialet i hälet innesluten volym ökar under kolvens förflyttning mot det inre läget, vilket skapar ett lokalt undertryck som kvarhäller spillmaterialet i hälet.

Föredragna utföringsformer av metoden enligt upp-25 finningen har vidare getts av patentkraven 2-5 framgä-ende kännetecknen.

Enligt uppfinningen ombesörjes under en mycket kort tidsrymd ett kraftigt undertryck i hälet, vilket kvarhäller det utstansade spillmaterialet, varefter detta meka-3q niskt tryckes ut ur hälet och bortsuges. Skeendet är synk-roniserat med valsarnas rotation och ombesörjer en mycket säker och sanbb hantering av spillmaterialet.

Ett ytterligare ändamäl med föreliggande uppfinning är att ombesörja en anordning för genomförande av sättet 35 enligt uppfinningen, vilken anordning förmär arbeta med stor snabbhet och tillförlitlighet och ej behäftad med tidigare anordningars nackdelar.

12 76720

Ett ytterligare ändamäl med föreliggande uppfinning är att ombesörja en anordning för att avlägsna spillmate-rial vid rotationsstansning, vilken anordning har en enkel och tillförlitlig konstruktion och därför kan tillverkas 5 tili en ringa kostnad.

För att uppnä dessa och andra ändamäl föresläs en anordning omfattande en vals med häl för upptagning av stansspill en i varje häl belägen axiellt rörlig kolv, samt manöverorgan för att under valsens rotation förflytta kol-10 ven mellan olika axiallägen. Anordningen kännetecknas av, att koiven ansluter lufttätt tili hälets vägg, sä att ett slutet hälutrymme bildas mellan koiven och en mot hälväg-gen tättslutande spillmaterialbricka.

Föredragna utföringsformer av anordningen enligt 15 uppfinningen har vidare getts de av patentkraven 7-10 framgäende kännetecknen.

Genom kolvens placering omedelbart intill det om-räde där undertrycket skall verka uppnäs ett maximalt un-dertryck som med säkerhet kvarhäller stansspillet i dyn-20 hälet. Aggregatets enkla konstruktion och den direkta styrningen av kolvens axialrörelse medelst kamkurvan garan-terar ocksä en noggran synkronisering mellan kolvrörelsen och valsrotationen.

En fördragen utföringsform av säväl sättet som an-25 ordningen enligt uppfinningen kommer nu att beskrivas när-raare under särskild hänvisning tili bifogade, schematiska ritningar, vilka blott visar de för förstäelse av uppfinningen nödvändiga detaljerna.

Fig. 1 är en sidovy av en anordning enligt uppfin-30 ningen säsom den utnyttjas vid ett rotationsstansningsagg-regat, varvid en del av arragemandet har avlägsnats för att tydligare äskädliggöra uppfinningen.

Fig. 2 visar i större skala ett tvärsnitt genom sä-väl materialbanan som de bäda stansningsvalsarna, varvid 35 anordningen enligt uppfinningen tydligt äskädliggöres.

13 76720

Fig. 3, 4 och 5 visar i förstorad skala snitt genom honvalsen, varvid det stegvisa skeendet i enlighet med sättet enligt uppfinningen schematiskt illustreras.

Den i figur 1 visade anordningen enligt uppfinningen 5 innefattar ett stansaggregat med tvä stansningsvalsar, näm- ligen en hanvals 1 och en honvals 2, vilka mellan sig be-arbetar en materialbana 3. Säväl materialbanans 3 som de bäda stansningsvalsarnas 1, 2 rörelseriktninar inkideras medelst pilar i figur 1. De bäda valsarna 1, 2 uppbäres 10 av ett icke visat stativ och är pä konventionellt sätt justerbara i riktning mot eller frän varandra för att möj-liggöra regiering av avständet mellan valsytorna i nypet där materialbanan 3 skall passera. Hanvalsen 1 är huvud-sakligen cylindrisk och innefattar pä konventionellt sätt 15 ett antal i regelbundet monster över periferiytan fördela-de stansar 4. Stansarna 4 sträcker sig nägot utanför han-valsens 1 periferiyta för att i samverkan med motsvarande häl 5 i honvalsen 2 möjliggöra stansning av materialbanan 3. Stansarna 4 är även i övrigt konventionellt utformade 20 och deras form och infästning i hanvalsen 1 kan varieras pä olika, för fackmannen välkända sätt, vilket saknar be-tydelse för föreliggande uppfinning och därför icke komm-er att beskrivas närmare i detta sammanhang.

Den mittför hanvalsen 1 och parallellt med denna 25 lagrade honvalsen 2 uppvisar i sin periferiyta säsom tidi-gare nämnts ett antal med stansarna 4 samverkande häl 5, vilka är fördelade över honvalsens 2 periferiyta i ett mot stansarnas 4 fördelning svarande mönster. Hälen 5 innefattar en yttre dyndel 5' och en inre kolvdel 5". Den yttre 30 dyndelen 5' av hälen 5 har en form som överensstämmer med stansarnas 4 form och en tvärsnittsarea som nägot översti-ger stansarnas 4 motsvarande tvärsnittsarea, varigenom pä konventionellt sätt stansning möjliggöres genom att stansarna 4 nägot intränger i hälet 5 under samtidig utstans-35 ning av en del av materialbanan 3 med önskad form. Den utstansade delen eller stansspillet 6 kommer härvid att 14 76720 harana i hälets 5 dyndel 5’, där den anligger mot en steg-formig övergäng som uppkommer mellan hälets 5 olika delar, eftersom dyndelen 5' har större tvärsnittsarea än kolvde-len 5M. Dyndelens 5' form kan varieras inom vida gränser 5 i beroende av utstansningens önskade form, under det att kolvdelen 5" företrädesvis är cylindrisk och har en tvärsnittsarea som i huvudsak överensstämmer med tvärsnittsarean av en kolv 7, vilken har glidpassning i hälets 5 kolvdel 5". Koiven 7 är axiellt rörlig i hälet 5 för att under 10 valsens 2 rotation förflyttas mellan olika axiallägen. Koiven 7 ansluter lufttätt tili hälets 5 vägg inom det omräde av hälet 5 som tjänstgör säsom kolvdel 5". Dä materialba-nan 3 skall förses med häl, vars storlek och diameter sva-rar mot kolvens 7 diameter kommer kolvdelen 5" att vid sin 15 främre ände samtidigt tjänstgöra säsom dyndel 5', men ofta har det utstansade stansspillet 6 oregelbunden form samt större storlek än koiven 7, vilket nödvändiggör ombesör-jandet av en dyndel 5' med större area än kolvdelen 5". Dyndelen 51 med omgivande materialomräde kan ocksä ha form-20 en av en utbytbar dyna, som pä konventionellt sätt är pla-cerade i en motsvarande urtagning i valsytan och därför enkelt kan utbytas vid förslitning eller ändring av de stansade hälens storlek och form.

Vid kolvens 7 baksida finns en kolvstäng 8, som 25 sträcker sig radiellt genom honvalsen för att vid sin inre, mot valsens 2 centrumaxel vända ända via en trissa 9 löpa mot en stationär kamkurva 10. Mellan koiven 7 och trissan 9 uppvisar kolvstängen 8 en fläns 11 mot vilken en skruvlinjeformig fjäder 12 anligger med sin ena ände.

30 Fjädern 12 är innesluten i en fjäderkaramare 13 i honvalsen 2 och anligger med sin andra ände mot fjäderkammarens 13 ena kortsida. Fjädern 12 är en tryckfjäder och dessa placering mellan flänsen 11 och fjäderkammarens 13 ändvägg kommer säledes att päverka kolvstängen 8 och därmed koiven 35 7 axiellt inät mot honvalsens 2 centrumaxel, varigenom trissan 9 kommer att konstant anpressas mot kamkurvan 10.

15 76720

Av figur 1 framgär vidare hur honvalsens 2 undre del är omgiven av en sugkäpa 14 som via en förbindelseled-ning 15 är förbunden med en icke visad undertryckskälla samt en uppsamlingskammare för stansspill. I sugkäpan 14 5 finns även ett eller flera bläsmunstrycken 16, vilka är riktade huvudsakligen tangentiellt mot honvalsens 2 peri-feriyta, sett i valsens rörelseriktning. Vid drift av an-ordningen enligt uppfinningen roteras dä bäda valsarna 1, 2 i motsatta riktningar med hjälp av icke visade drivorgan, 10 varvid materialbanan 3 frammatas mellan valsarna under samtidigt utstansning av valda delar. Materialbanan 3 kan vara en bana av laminerat material som är avsedd att an-vändas för tillverkning av engängsförpackningar. De färdi-ga förpackningsbehällarna skall vara försedda med töminings-15 öppningar eller häl för sugrör, vilka med hjälp av anord-ningen enligt uppfinningen stansas enligt ett förutbestämt mönster, som överensstämmer med mönstret av förpacknings-behällarämnen pä materialbanan 3. Vid utstansningen ästad-kommes stansspill 6 i form av sinä, företrädesvis cirkel-20 runda eller ovala bitar av materialbanan, vilka pä grund av sin litenhet och lätthet tenderar att virvla omkring och försvära arbetet.

Vid stansning av ett häl i materialbanan 3 samver-kar pä konventionellt sätt en utskjutande stans 4 pä han-25 valsen 1 med motsvarande häl 5 i honvalsen 2, varvid det utstansade stansspillet 6 av stansen 4 tryckes ner i hä-lets 5 yttre ände, som enligt uppfinningen kan vara ut-formad säsom en dyndel 5'. Dyndelen 5' har säsom tidigare nämnts kontur och form som motsvarar hen önskade formen 30 av det häl som stansas i materialbanan 3 och stansspillet 6 kommer därför att med sin periferikant huvudsakligen an-ligga mot dyndelens 5' begränsningvägg. Stansspillets 6 undersida trycket tili anliggning mot den stegformiga övergäng mellan hälets 5 dyndel 5' och hälets 5 kolvdel 35 5" som har mindre area än dyndelen 5' (figur 3). Den i hälet 5 axiellt rörliga koiven 7 förflyttas under honval- 16 76720 sens 2 rotation periodiskt fram och liter mellan huvudsak-ligen tre axiallägen, nämligen ett inre läge (figur 3), ett yttre läge (figur 4), samt ett mellanläge (figur 5). Denna förflyttning sker mot verkan av fjädern 12, vilken 5 anpressar trissan 9 mot kamkurvan 10 s& att denna under honvalsens 2 rotation periodiskt förflyttar koiven 7 mellan de olika axiellägena. Kamkurvan 10 är härvid sä ut-formad att den kolv 7 som i ett visst givet ögonblick be-finner sig närmast materialbanan 3 förflyttas axiellt inät 10 frän mellanläget tili det inre läget samtidigt som utstans-ningen av stansspill 6 i form av en materialbricka sker.

Vid stansningen tryckes stansspillet 6 säsom tidigare nämnts ner i hälets 5 dyndel 5', varvid det tätande kommer till anliggning mot den stegformiga avsatsen mellan dynde-15 Ien 5 och kolvdelen 5". Kolvens 7 samtidiga rörelse nedät orsakar p.g.a. kolvens lufttäta anliggning mot hälets 5' vägg ett undertryck i utrymmet ovanför koiven 7, d.v.s. det utrymme i hälet 5 som befinner sig mellan kolvens 7 topp och stansspillet 6. Nämnda undertryck bibehälles och 20 ökas successivt genom att kamkurvans 10 kamyta under cirka 1/4 varv närmar sig honvalsens 2 centrumaxel. Koiven 7 förflyttas säledes succesivt närmare sitt inre läge samtidigt som den av honvalsen 2 förflyttas frän ett läge vertikalt uppät tili ett läge ät höger i figur 1. Under denna fjär-25 dedel av honvalsens rotation kommer stansspillet 6 säledes att p.g.a. det ökande undertrycket i hiilet 5 av omgivande lufttryck kvarhällas i hälets 5 dyndel 5'. Genom kolvens 7 placering omedelbart under stansspillet 6 ombesörjes ett direkt och kraftigt undertryck som dessutom succesivt ökar 30 för att säkerställa kvarhällningen även om visst läckage förekommer mellan stansspillet 6 och hiilet 5.

Dä den aktuella koiven 7 p.g.a. honvalsens 2 rotation nätt ett läge horisontellt ät höger i figur 1 omslu-tes honvalsens periferi av sugkäpan 14 och stansspillet 35 6 utstötes ur hiilet 5 för att bortsugas via sugkäpan 14 och förbindelseledningen 15. För att ombesörja utstötningen 17 76720 av stansspillet 6 förflyttas koiven nu successivt frän sitt inre tili sitt yttre läge genom att kamkurvans 10 kamyta successivt avlägsnar sig frän honvalsens 2 centrumaxel. Detta leder först tili att undertrycket i hiilet 5 minskar, 5 varefter kolvens 7 topp kommer till anliggning mot stans-spillets undersida och mekaniskt trycker ut stansspillet 6 ur hiilet, eftersom kolvens 7 topp i kolvens yttre läge befinner sig huvudsakligen i pian med eller nägot utanför valsens 2 mantelyta. För att säkerställa att stansspillet 10 6 verkligen lämnar hiilet 5 även om t.ex. stansspillet 6 har en klibbig eller klistrande yta är sugkäpan 14 försedd med bläsmunstycken 16, som medelst en tangentiellt mot valsens periferiyta riktad mynning tillser att en mot valsens rotationsriktning strömmande luftridä med säkerhet avlägs-15 nar stansspillet 6 och bläser det i riktning mot sugkäpans 14 förbindelseledning 15.

Sedan stansspillet 6 avlägsnats frän hälet 5 förflyttas vid valsens fortsatta rotation frän ett läge huvudsakligen horisontellt (tili vänster i figur 1) tili ett 20 vertikalt läge närmast materialbanan 3 koiven frän det yttre läget tili ett mellanläge. Liksom vid tidigare, axiella kolvrörelser sker kolvförflyttningen med hjälp av kamkurvan 6, vars kamyta under ett kvarts varv äter närmar sig honvalsens 2 centrumaxel sä att kolvstängen 8 av fjä-25 dern 12 förflyttas i riktning mot centrumaxeln och medför koiven 7 tili mellanläget. I nämnda mellanläge befinner sig kolvens 7 topp huvudsakligen i pian med eller nägot under den stegformiga övergängen mellan hälets 5 dyndel 5' och kolvdel 5", varvid stansspill 6 under efterföljande 30 stansningsoperation äter kan pressas in i hälet 5, varefter den beskrivna cekeln äterupprepas.

Säsom tidigare nämnts innefattar hälet 5 tvä medelst en stegformig avsats ätskilda delar, nämligen den yttre dyndelen 5', vars tvärsnittsarea huvudsakligen sva-35 rar mot stansens 4 tvärsnittsarea, samt den inre kolvde-len 5", som är cylindrisk och vars diameter huvudsakligen is 76720 mot kolvens 7 diameter. Det är givetvis underförstätt att de olika häldelarna 5' och 5" kan varieras oberoende av varandra till säväl form som storlek. Om cirkulära häl skall stansas i materialbanan 3 är det även möjligt att ge 5 dyndelen 5' och kolvdelen 5” samma form och storlek, var-vid den stegformiga avsatsem bortfaller eller kan ersättas genom en pä lämplig höjd i hälet 5 anordnad fläns. För att ytterligare säkerställa stansspillets 6 tätande samverkan stegformiga avsatsen vända änddel förses med ett koniskt 10 parti 17, vars inre ände har en diameter som nägot under-stiger stansspillets 6 diameter. Denna utforming visas i figur 5 och är särskilt lämplig vid stansning i fibröst material, eftersom stansspillets kanter ofta fär en nägot oregelbunden och eftergivlig kontur. Det koniska partiet 15 17 höjer härvid tätningsverkan ytterligare, men det har i praktiken visat sig att det vid stansning i flertalet lami-nerade, plastbelagda material erhälles en fullt tillfreds-ställande tätning mellan den stegformiga ansatsen och stansspillets 6 undersida. I flera fall har det i prakti-20 ken t.o.m. visat sig att en fullgod tätning erhälles vid utstansning av cylindriskt stansspill enbart genom anligg-ningen mellan stansspillets periferiella kant och hälets 5 cylindriska yta, varvid även den stegformiga ansatsen kunnat undvaras, vilket förbilligar tillverkningen av hon-25 valsen. Uppenbarligen kan säledes detaljutformningen av hälet 5 och särskilt dess främre, säsom dyndel 5' tjänst-görande ände varieras inom vida gränser och anpassas tili de olika stansformer och materialtuber som skall bearbetas. Anpassningen kan underlättas genom att stansdynorna utfor-30 mas säsom utbytbara slitdetaljer i valsens periferiyta, vilket gör det möjligt att använda samma vals för ett fler-tal olika användningsomräden.

Även kolvens 7 form kan modifieras pä olika sätt och det är även möjligt att förse koiven med lämpliga tät-35 ningsorgan, t.ex. gummiringar eller gummimanschetter. Tät-ningsorganen kan även helt eller delvis utformas säsom 19 76720 ett koiven eller kolvstängen omslutande membran, som vid sin yttre kant tätande ansluter tili hälväggen. Det använ-da uttrycket "kolv" skall säledes anses täcka även olika typer av membran eller andra pä motsvarande sätt fungeran-5 de konstruktioner. Dylika modifieringar torde dock vara uppenbara för fackmannen och beskrives därför inte närmare här.

Arrangemanget enligt uppfinningen har vid praktiska prov visat sig fungera väl och stor säkerhet har uppnätts 10 vid hanteringen av stansspillet, varför denna hantering ej längre utgör den hastighetsbegränsande faktor som tidi-gare skapat en övre gräns för den möjliga stanshastigheten.

Claims (10)

20 7 6 7 2 0

1. Menetelmä hukka-aineen poistamiseksi meistolait-teen yhteydessä, jossa on yhteistoiminnassa olevat valssit 5 (1, 2), joista toisessa (2) on reikiä (5), jotka on sovitet tu poismeistetyn hukka-aineen (6) vastaanottamiseksi,jolloin jokaisessa reiässä (5) sijaitseva mäntä (7) valssin (2) pyöriessä siirtyy sisä- ja ulkoasennon välillä poismeistetyn hukka-aineen (6) pidättämiseksi ja poistyöntämiseksi, 10 tunnettu siitä, että männän (7) ja poismeistetyn hukka-aineen (6) välinen, reiän rajoittama tila kasvaa siirrettäessä mäntää sisäasentoon päin, mikä kehittää paikallisen alipaineen, joka pidättää hukka-aineen (6) reiässä (5) .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että mäntä (7) valssin (2) pyöriessä ja hukka-aineen (6) ulostyönnön jälkeen tulee ensin siirretyksi ulkoasennosta väliasentoon sen siirtämiseksi sisäasentoon, samalla kun meisto tapahtuu.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että männän (7) yläpää on väliasennossa samalla korkeudella kuin reiän (5) tyynyosan (51) ja män-täosan (5") välinen ylimeno-osa.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 25 menetelmä, tunnettu siitä, että mäntä (7) siirtyessään ulkoasentoon mekaanisesti työntää ulos hukka-aineen (6) reiästä (5).

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että meistotyökalu (4) 30 painaa hukka-aineen (6) alas reikään (5) kosketukseen reiän (5) tyyny- ja mäntäosan (5', 5") välistä, porrasmaista ylimeno-osaa vasten.

6. Laite jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, joka käsittää valssin (2), 35 jossa on reiät (5) hukka-aineen (6) vastaanottamiseksi jokaisessa reiässä (5) aksiaalisesti liikkuvan männän (7), 21 76720 sekä ohjausvälineet (8-12) männän (7) siirtämiseksi valssin (2) pyörimisen aikana eri aksiaaliasentojen välillä, tunnettu siitä, että mäntä (7) liittyy ilmatiiviisti reiän (5) seinään siten, että männän (7) ja reiän tii-5 viisti liittyvän hukka-ainelevyn (6) välille muodostuu suljettu ontelotila.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että mäntää (7) voi ohjata nokkalaitteel-la, joka sijaitsee valssin (2) sisällä ja sisältää kiin- 10 teän nokkakäyrän (10), joka välissä olevien välineiden (8, 9) kautta vaikuttaa mäntään (7) aksiaalisuunnassa.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että jousiväline (12) vaikuttaa mäntään (7) kohti valssin (2) keskiakselia.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 6-8 mukainen laite, tunnettu siitä, että reiän (5) lähimpänä valssin pintaa olevalla tyynyosalla (5') on suurempi poikkileik-kausala kuin reiän mäntäosalla (5") , jolloin mainittu suurempi poikkileikkausala lähinnä vastaa yhteistoiminnas- 20 sa olevan meistin (4) poikkileikkausalaa.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että eri poikkileikkausalojen välinen ylimeno reiässä (5) tapahtuu porrasmaisesti. 22 7672 0