NO311560B1 - Fremgangsmåte til fremstilling av rillede, stansede deler fra en materialplate - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av rillede, stansede deler fra en materialplate.

Emner til brettede esker av kartong er vanligvis forsynt med riller, som gir de brettede esker deres endelige fasong ved den påfølgende tilbretting. Konturene så vel som de nødven-dige slisser i emnet til den brettede eske blir fremstilt ved stansing. Fremstillingen skjer ved stanse- og rilleverktøy av bandstål på flatstanser eller roterende stanser.

Stanse- og rilleverktøyene av bandstål består vanligvis av en bæreplate laget for eksempel av tre, blandingsmaterialer av plast med glassfiber eller armert med metallplater i en lag-konstruksjon (sandwich-konstruksjon). Spor til opptak av stanse- eller rillelinjer er anordnet i disse bæreplater i overensstemmelse med eskekonturene. Stanselinjene rager ut nøyaktig så langt som eller lengre enn rillelinjene fra bæreplaten. Stanselinjene virker mot en stanseplate som i de fleste tilfeller er laget av stål. Rillelinjene lager en rillerygg i materialet til en brettet eske ved å presse dette materiale inn i et rillespor. Disse rillespor kan være skåret inn i stanseplaten eller montert som tilbehør på stanseplaten. Rille- og stansekonturene blir på denne måte fremstilt ved ett eneste stanseslag, idet rillene formes først når stanselinjene har begynt stanseprosessen. Slike verktøyer og motsvarende fremgangsmåter er beskrevet for eksempel i patent DE 39 28 916 Cl, DE 38 31 393 Al, US 4,100,844, 4,850,950 og NL 9002692.

Stanse- og rilleprosessen er problematisk ved de allerede kjente stanse- og rilleverktøyer, fordi materialet blir trukket inn i det motsvarende rillespor av rillelinjen først når stanseprosessen allerede er begynt, dvs. når stanselinjene allerede har trengt inn i kartongen.

Som et resultat av at materialet blir trukket inn i rillesporet, kreves en bevegelsesutstrekning på teoretisk opp til 50 % sammenlignet med bredden av rillesporet. Rillelinjen forsøker å hente dette tilleggsmaterialet på sidene. Dette er imidlertid bare mulig i en begrenset utstrekning, fordi stanselinjene holder materialet fast. Denne prosess er dess mer problematisk dess nærmere hverandre de parallelle stanse- og rillelinjer er. Dersom stanselinjene hviler på materialet, er sistnevnte fiksert, hvorved bladeggen trekker inn materiale i sammenpressingsfasen inntil materialet endelig er gjennom-skåret, slik at materialtilflyten til dannelse av rilleryggen hemmes meget. Siden ikke nok materiale kan følge på, oppstår strekkbelastninger ved skjærestedene, fordi rillelinjene også forsøker å hente materiale mens de trer inn i rillesporene. Strekkbelastningene i materialet bevirker således at skjære-prosessen blir en skjære/sliteprosess, hvilket har negativ innvirkning på skjærekvaliteten. Rilleryggen blir igjen ut-satt for strekkbelastninger forårsaket av de tilstøtende skjærelinjer. Siden stanse og rillelinjer bare i unntakstil-feller er anordnet symmetrisk ved et emne til en brettet eske, er de strekkbelastninger som virker på rilleryggen vanligvis asymmetriske, hvilket fører til asymmetri eller til at rilleryggen heller i samsvar med avstanden fra de tilstøtende linjer og sterkt forringer emnets oppførsel ved tilbretting. Begrensningene i stansbarhet og rillbarhet er følgelig for-håndsbestemt i overensstemmelse med det stansede materiale og den brettede eskes geometri. Særlig er rilleryggens kvalitet avgjørende for de påfølgende bretteprosesser i hurtigarbei-dende lime- og pakkemaskiner for brettede esker.

U.S. patentskrift nr. 4,100,844 viser hann- og hunnform med de respektive verktøy for fremstilling av emner for sammen-leggbare bokser. Hann- og hunnformene er fremstilt ved en fo-tografisk reproduksjonsprosess. Konturene og foldelinjene for et bestemt kasseemne er først trukket i sin opprinnelige form på en lysgjennomsiktig film. Dette emne frembringer et standard emne eller standard film, som blir brukt til å produsere et inntrykk av plasseringen til rilleutspringet på hannfor-men. Den samme formen er også brukt til å fremstille de respektive rillespor i hunnformen.

U.S. patentskrift nr. 4,850,950 omhandler en justerbar blokk-sammensetning, spesielt for trykkformingselementer brukt ved kutting, merking og/eller stansing, mens NL90002692 omhandler likeledes stansing av plater og plateforming.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte av den art som er angitt i den innledende del av patentkrav 1, med hvilken man kan fremstille rillede, stansede deler med høy rillekvalitet.

Dette formål er realisert ved at en fremgangsmåte hvor man går frem i overensstemmelse med den innledende del av patentkrav 1, dessuten omfatter ytterligere arbeidstrinn i henhold til den karakteriserende del av patentkrav 1.

Formålet er således realisert gjennom en fremgangsmåte til fremstilling av rillede, stansede deler fra en materialplate ved hjelp av et stanse-/rilleverktøy, på hvilket det er anordnet rille- og stansemidler som kan beveges ved en løfte-bevegelse i forhold til en motstanseplate til dannelse av riller i materialplaten henholdsvis til stansing av materialplaten, hvorved materiale fra platen trekkes inn i rillespor under dannelse av rillene, og hvorved dannelse av riller i materialplaten påbegynnes før stanseprosessen innledes.

Stanseprosessen innledes fortrinnsvis når materialet er blitt trukket inn i rillesporene.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen berører stanselinjene materialplaten først etter rillelinjenes inngrep, fortrinnsvis først når materialet er blitt trukket inn i stansesporet av rillelinjene. Følgelig unngås belastninger i materialet under dannelse av rillene, slik at rillene har høy kvalitet.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan best gjennomføres med et stanse- og rilleverktøy som omfatter en bæreplate, på undersiden av hvilken er anordnet stanseelementer og rilleelementer, en stanse/rilleplate, i hvilken er utformet rillespor under rilleelementene anordnet under bæreplaten, hvorved stanse/rilleplaten er bevegelig i en løftebevegelse i forhold til bæreplaten, og hvorved rilleelementene i en utgangsposisjon, hvor rilleelementene og stanseelementene er anordnet i avstand fra stanse/rilleplaten, rager lengre ut fra bæreplaten mot stanse/rilleplaten enn stanseelementene, og rilleelementene er montert fjærende på bæreplaten i løfteretningen.

Sammenpressingen av materialet i rilleområdet kan justeres ved hensiktsmessig valg av det fjærende middels fjærkonstant eller fjærkarakteristikk, avhengig av materialtypen, tykkel-sen på den kartong som skal rilles, og rillesporets dybde.

Rilleelementene kan hvile fjærende på materialet som skal rilles, slik at en ensartet, konstant rilledybde kan oppnås uavhengig av stanseelementets sliting.

De geometriske forhold, slik som høydeforskjellen mellom stanse- og rilleelementene, avhenger av det stansede materia-lets tykkelse og rilleparametrene, dvs. rillespordybden i forhold til materialtykkelsen, fra hvilken utledes material-sammenpressing som har betydning for dannelse av rilleryggen. Eskenes brettekant fikseres av rilleelementenes trykk ved sammenpressingen. Sammenpressingsmuligheten kan her benyttes for første gang, fordi stanse- og rilleelementer virker uavhengig av hverandre, og stanseelementenes sliting under produksjonsforløpet påvirker ikke stanse/rilleelementenes høydeforhold, hvilket uunngåelig var tilfellet tidligere ved stanse/rilleverktøyer. Det har også den fordel at rillespor-dybdene i stanse/rilleplaten kan fremstilles med lavere kostnader. Videre kan rillene holdes smalere. Dette er høyst fordelaktig for de brettede eskers brettekanter.

Rilleelementene er fortrinnsvis utformet gjennom rilleutspring på undersiden av en rilleplate som er montert fjærende på eller i bæreplaten.

Rilleplaten er fordelaktig montert på bæreplaten gjennom en elastomerplate anordnet mellom rilleplaten og bæreplaten.

For nøyaktig fiksering kan rilleplaten styres i løfteretnin-gen ved sentreringsbolter festet til bæreplaten.

Dersom én rilleplate er tilveiebrakt for hver rillet, stanset del, er den nøyaktige posisjonering bare avhengig av den enkelte rilleplates fremstilling og tilordning til rillesporene. Dette har en viktig fordel. Rillesporene er innbygd i stanse/rilleplatene gjennom numerisk styring med samme program som sporene for stanse/rillelinjene i bæreplaten. Imidlertid fremkaller inndrivingen av linjene i sporene belastninger som fører til avvik i dimensjonene for rillelinjene i bæreplaten og rillesporene i stanse/rilleplaten, slik at rillelinjene må etterjusteres for hånd, dvs. til høye kostnader. Denne feilkilde er eliminert med den nye fremgangsmåten gjennom dens egen rilleplate.

Rilleplaten kan også overta en klemplates og en avtrekkerpla-tes funksjon i tillegg til rillefunksjonen.

En utførelse av oppfinnelsen blir forklart mer detaljert ved hjelp av tegninger, hvor

Fig. 1 viser et delsnitt gjennom en stansemaskins stanse- og rilleverktøy i området for en del som skal rilles og stanses, i utgangsposisjon; Fig. 2 viser stanse- og rilleverktøyet på fig. 1 i en slutt-posisjon; Fig. 3 viser et tid/bevegelsesdiagram for bevegelsen av stan-seblader og rilleutspring på stanse- og rilleverktøyet på fig. 1.

Et stanse- og rilleverktøy 1 vist på fig. 1 og 2 er anordnet mellom en stansemaskins trykkplate 3 og mottrykksplate 4. Stanse- og rilleverktøyet har en bæreplate 6 bestående for eksempel av trelaminat anordnet horisontalt i stansemaskinen og forbundet med trykkplaten 3, og en stanse/rilleplate 7 av stål forbundet med mottrykksplaten 4 og anordnet med en kla-ring under bæreplaten 6.

Vertikale spor er utformet i bæreplaten 6 for opptak av stan-seblader 2a og 2b av bandstål.

En elastomerplate 11, på undersiden av hvilken hviler en mas-siv rilleplate 9, er anordnet for hver del som skal rilles og stanses på undersiden av bæreplaten 6 mellom stansebladene 2a, 2b. Rilleplaten 9 er forsynt med rilleutspring (rilleelementer) 10a og 10b på sin underside vendt mot stanse/rilleplaten 7. I utgangsposisjonen vist på fig. 1 strekker de frie ender av rilleutspringene 10a, 10b seg lengre nedover fra bæreplaten 6 enn de frie ender av stansebladene 2a, 2b, dvs. deres avstand fra stanse/rilleplaten 7 er kortere enn stansebladenes 2a, 2b avstand.

Rilleplaten 9 kan være laget av metall, plast eller sammen-satt materiale. Rilleutspringene 10a, 10b kan formes ved ut-skjæring, utetsing, innføring av stenger eller plater i rilleplaten 9. Rilleplaten 9 byr på den fordel at nøyaktig posisjonering av de enkelte rilleutspring 10a, 10b ikke be-stemmes av bæreplaten 6, men ved fremstillingen av rilleplaten 9.

Rillespor 8a og 8b, inn i hvilke rilleutspringene 10a og 10b presser materiale til en brettet eske under stanse/rilleprosessen, er utformet i stanse/rilleplaten 7 overfor rilleutspringene 10a, 10b.

Rilleplaten 9 er forsynt med sentreringshuller 13, hvor det i hvert av disse er bevegbart styrt en sentreringsbolt 14 som passerer gjennom elastomerplaten 11 og føres inn i et hull 12 i bæreplaten 6. Sentreringsboltene 14 sikrer nøyaktig sentre-ring av rilleplatens 9 rilleutspring 10a, 10b med hensyn til de motsvarende rillespor 8a eller 8b, slik at den mest mulig symmetriske tilordning av rilleutspringene 10a, 10b og rillesporene 8a, 8b oppnås.

For nøyaktig fiksering av rilleplaten 9 ved oppsetting av stanse- og rilleverktøyet 1 er det i stanse/rilleplaten 7 anordnet sentreringshuller 15, i hvilke sentreringsbolter går i inngrep under fikseringen.

Etter den nøyaktige fiksering på stanse/rilleplaten 7, blir de motsvarende sentreringshuller 12 anordnet i bæreplaten 6, og rilleplaten 9 fikseres ved hjelp av sentreringsboltene 14 på bæreplaten 6.

I stanse- og rilleverktøyets 1 utgangsposisjon vist på fig. 1 strekker rilleutspringene 10a, 10b seg et stykke A (for eksempel 0,3 mm) lengre ut fra bæreplaten 6 enn stansebladene

2a, 2b. Rilleutspringenes 10a, 10b avstand fra stanse-/rilleplaten 7 er tilstrekkelig til innføring av en kartongplate 5 (fig. 2) mellom rilleplaten 9 og stanse/rilleplaten 7.

Etter innføring av kartongplaten 5 lukkes stansemaskinen, hvorved trykkplaten 3 beveger seg med bæreplaten 6 i retning av stanse/rilleplaten 7 til den når sluttposisjonen vist på fig. 2, hvor stansebladene 2a, 2b skjærer gjennom kartongen og rilleutspringene 10a, 10b har trykket inn riller.

Avstanden mellom rilleutspringene 10a, 10b og stansebladene 2a, 2b under stanse/rilleprosessen med stanse- og rilleverk-tøyet 1 ifølge oppfinnelsen er vist på fig. 3 i et tid/bevegelse-diagram.

På tidspunktet t0, hvor rilleutspringene 10a, 10b treffer pappen, befinner rilleutspringene 10a, 10b seg i høyden RO. På det tidspunkt befinner de frie ender av stansebladene 2a, 2b seg i en avstand A (fig. 1) over kartongoverflatens høyde RO i høyden SO.

Frem til tidspunktet tm hvor stansebladene 2a, 2b når kar-tongoverf laten (høyde RO), er avstanden A mellom stansebladenes 2a, 2b frie ender og rilleutspringenes 10a, 10b frie ender konstant, dvs. stansebladene 2a, 2b og rilleutspringene 10a, 10b beveges synkront. Rilleutspringene 10a, 10b har trukket kartongen inn i rillesporene 8a, 8b på tidspunktet tm. Motstanden ytet av kartongen under denne trekking er lavere enn elastomerplatens 11 gjenopprettelseskraft frem til tidspunktet tm.

Fra tidspunktet tm, hvor sammenpressingen av kartongen i rillesporene 8a, 8b begynner, beveger stansebladene 2a, 2b og rilleutspringene 10a, 10b seg ulikt, fordi motstanden mot rilleutspringene 10a, 10b ved sammenpressingen av kartongen sammen med rillesporenes 8a, 8b mottrykkskraft blir større enn elastomerplatens 11 gjenopprettelseskraft, slik at elastomerplaten 11 blir presset sammen. Rilleutspringene 10a, 10b beveger seg fra tidspunktet tm til tidspunktet te, hvor stansebladene 2a, 2b treffer stanse/rilleplaten 7 (fig. 2), bare stykket B, mens stansebladene 2a, 2b beveger seg lineært stykket C gjennom kartongen, hvilket tilsvarer kartongens tykkelse.

Etter tidspunktet te flyttes trykkplaten 3 med bæreplaten 6 tilbake til utgangsposisjonen vist på fig. 1. Stansesyklusen er avsluttet.

I stedet for elastomerplaten 11 kan andre fleksible anordnin-ger slik som fjærer, gummianordninger eller pneumatiske an-ordninger benyttes.

Stanse/rilleplaten 7 kan være utformet i ett stykke med mottrykksplaten 4.

Rillespordybden 17 avhenger av det stansede materiale. Den kan velges på en slik måte at det oppstår sammenpressing, men det er mulig å arbeide like så vel med en rillespordybde 17 som ikke fører til sammenpressing.

Den tradisjonelle fremgangsmåte ved stansing benytter stanse/rilleplaten hvor rillesporene er anordnet i stanseplaten. Imidlertid er ofte separat fremstilte rillespor til-ordnet rillesporene også festet til stanseplaten. Denne fremgangsmåte er selvfølgelig også mulig med den nye fremgangsmåte til stansing/rilling.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av rillede, stansede deler fra en materialplate (5), hvilken fremgangsmåte omfatter følgende arbeidstrinn: at det utformes riller i materialplaten (5) ved å trekke materialplatens (5) materiale inn i rillespor utformet i en motstanseplate (7), hvilke rillespor (8a, 8b) har sporbunner, idet materialplatens (5) materiale trekkes inn i rillesporene (8a, 8b) ved hjelp av rilleelementer (10a, 10b), og at det stanses ut deler ved å forflytte stanseelementer (2a, 2b) igjennom materialplaten (5) inntil nevnte stanseelementer (2a, 2b) slår an mot motstan-seplaten (7), karakterisert ved at ril-leutformingstrinnet ytterligere omfatter å bringe materiale trukket inn i rillesporene i kontakt med sporbunnene, for å bevirke sammentrykking av dette materiale mellom rilleelementene (10a, 10b) og sporbunnene, for på dette tidspunkt å igangsette stanseelementenes (2a, 2b) første kontakt med en øvre flate av materialplaten (5).

2. Fremgangsmåte til fremstilling av rillede, stansede deler fra en materialplate, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter følgende arbeidstrinn: at det skaffes til veie en bæreplate (6) med en underside, på hvilken er montert stanseelementer (2a, 2b) og rilleelementer (10a, 10b); en stanse-/rilleplate (7) anordnet under bæreplaten (6), hvilken stanse-/rilleplate har rillespor (8a, 8b) som er posisjonert under rilleelementene (10a, 10b), idet rillesporene (8a, 8b) har sporbunner, mens bæreplaten (6) er vertikalt bevegelig med hensyn på stanse-/rilleplaten (7), hvilke rilleelementer har en utgangsstilling i hvilken rilleelementene (10a, 10b) og stanseelementene (2a, 2b) befinner seg i avstand fra stanse-/rilleplaten (7), hvilke rilleelementer (10a, 10b) i utgangsstillingen rager lenger frem fra undersiden av bæreplaten (6) mot stanse-/rilleplaten (7) enn stanseelementene (2a, 2b), hvilke rilleelementer (10a, 10b) er montert på bæreplaten ved hjelp av vertikalt ettergivende organer (11) som har en tilbakeføringskraft; posisjonering av materialplaten (5) på en øvre flate av stanse-/rilleplaten (7); utforming av riller i materialplaten (5) ved å trekke materiale av materialplaten (5) inn i rillesporene (8a, 8b) ved hjelp av rilleelementene (10a, 10b) gjennom forflyt-ting av bæreplaten (6) som bærer rilleelementene (10a, 10b) , mot stanse-/rilleplaten (7); utstansing av deler ved å forflytte stanseelementene (2a, 2b) igjennom materialplaten (5) inntil stanseelementene (2a, 2b) slår imot stanse-/rilleplaten (7); idet trinnet som omfatter utforming av rillene ytterligere innbefatter å bringe materialet trukket inn i sporene (8a, 8b), i kontakt med sporbunnene, for å bevirke sammentrykking av nevnte materiale mellom rilleelementene (10a, 10b) og sporbunnene for på dette tidspunkt å igangsette stanseelementenes (2a, 2b) første kontakt med en øvre overflate av materialplaten (5).