WO1994026480A1 - Vorrichtung, klemmwerkzeug und verfahren zum ausbrechen von zuschnittabfällen beim stanzen von karton - Google Patents

Vorrichtung, klemmwerkzeug und verfahren zum ausbrechen von zuschnittabfällen beim stanzen von karton Download PDF

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WO1994026480A1
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stripping
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waste
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Definitions

  • the invention relates to a device, to a clamping tool and to a method for breaking out cutting waste when punching cardboard in an automatic punching machine.
  • clamping tools which can be moved vertically and clockwise below the die plate for grasping and separating the waste parts in cooperation with the stripping tools.
  • Stripping tools or equivalent pressure punches or the like which can be placed on the waste parts from above can be used as stripping tools.
  • stamping machine station in which the cutting waste is broken out of the cardboard sheet and falls into a waste container.
  • the punched cardboard sheet lies on a die plate such that its openings are congruent with the waste parts of the cardboard sheet.
  • the cutting waste is now gripped or clamped by a stripping tool or clamping tool brought up from above or below in the form of stripping pins and opposing, usually resiliently mounted clamping pins, and when the two tools move downwards together, they are pressed through the die opening and thus out of the Cardboard sheet broken out. While the tool with the clamping pins moves further down to ensure that the cut waste that has been broken out can be removed effortlessly, the stripping pins move up again immediately in order to enable the following cardboard sheet to be fed.
  • the upper and lower stripping or clamping tools are advantageously fastened in slide-in frames which are used in slides in the break-out station.
  • break-out pins and the clamping pins are usually set by hand exactly in accordance with the shape and arrangement of the openings in the die plate or the cutting waste, with a larger portion for most of the waste
  • ERSATZBL ⁇ TT REGEL26 Number of break-out pins must be exactly opposite individual clamping pins. While the arrangement of the stripping pins according to the respective shape of the cutting waste is already programmable for the different types of cutting and can be done by inserting into automatically generated bores of a mounting plate, the clamping pins are in any case manually moved on rails that can be moved in a frame - between them the waste parts can fall into the waste container - precisely aligned with the break-out pins.
  • the object is achieved in a stripping device for cutting waste according to the preamble of claim 1 in that
  • the clamping tool is designed as a flat element
  • the surface of the openings in the die plate can be pressed against the die plate and
  • the die plate is contacted over the entire area from below and can consequently be made to a lesser extent. Due to the resulting small depth of the die opening, an elastic clamping connection between the stripping pin, the waste part and the clamping surface of the clamping tool can be achieved even with a flat design of the clamping tool, with a flat contact between the waste part and clamping tool for securely grasping the Part of waste is achieved or, due to the extremely small distance between the stripping pin and the flat element, slipping of the stripping pin on the waste part is prevented and a clamp connection is established.
  • the invention also relates to an embodiment in which the break-out or die plate is made as thin as, for example, a film and is supported by a flat element without an elastic surface.
  • the waste part is clamped after an extremely short path of the break-out pins after they have been placed on the waste part. Because this short path corresponds approximately to the thickness of the wafer-thin die plate.
  • the elastic operative connection between the clamping tool designed as a flat element and the knock-out pins is produced particularly simply in that the clamping tool is formed by a flat, elastic cover layer with a smooth surface arranged on a firm, flat base is.
  • the elastic cover layer consists of a foam which compresses when the clamping tool designed as a flat surface is pressed against the die plate and bulges into the die openings and thereby clamps the waste part between the stripping pin and the flat clamping tool and this in the Downward movement of the stripping and clamping tool also maintained, thus ensuring the safe holding and breaking out of the waste part.
  • the separated waste parts are removed by means of wiping or blowing devices.
  • the clamping tool in the case of a multi-part design consists of rotatable clamping segments for the cyclical formation of openings in the clamping surface, in order to thereby cause the broken-off waste parts to be thrown off and carried away.
  • the clamping segments are preferably about their longitudinal axis in time with the upward and downward movement of the insertion frame for the clamping tool, each rotatable by preferably 90 °, in the initial length on the die plate a flat connected clamping surface and, during the downward stroke, forming components with the cross section of an equilateral triangle , the outer surfaces with the elastic cover layer
  • SPARE BLADE (RULE 26) are occupied.
  • RULE 26 SPARE BLADE
  • the clamping tool according to the invention is formed from plate-like clamping segments rotatable about its longitudinal axis with an elastic cover layer provided on both sides, the plate-like clamping segments for forming openings between the clamping segments and for throwing off the waste parts after a breakout stroke during the downward or upward stroke in each case by at least 90 ° are rotated.
  • the plate-shaped clamping segment is preferably covered on one side with the elastic cover layer and is folded in the working cycle to form ejection openings during the downward stroke by a certain angle supporting at least 90 ° and is folded back into the initial position during the subsequent upward stroke, in order to thereby separate the separated waste parts to remove from the clamping surface.
  • drive motors are attached to the mounting frame of the device, which are operatively connected to the axes of the clamping segments for the rotary drive thereof and are controlled synchronously with the drive system of the automatic punching machine.
  • the drive motors are otherwise controlled so that the clamping segments are driven in the same direction of rotation during the downward stroke and the upward stroke, unless it is used to swing back and forth plate-shaped clamping segments.
  • a single drive which effects the reciprocating movement of the clamping segment is provided.
  • the clamping tool without the elastic cover layer, is designed as an overall elastic or elastically supported, single or multi-part flat element, or the stripping pins are elastically supported and the single or multi-part flat element itself is not elastic, as already explained above .
  • the present invention specifies a tool for breaking out cutting waste of different shape, size and arrangement which can be used universally, that is to say for different types of cuts and cutting arrangements, and which can also be used in conventional stripping stations without problems and simple retrofitting existing facilities allowed (see claim 19).
  • the intermittent opening of the clamping surface in a multi-part clamping tool formed from clamping segments ensures, on the one hand, that the waste separated from the cardboard blanks is safely ejected without additional aids and can also be driven by simple drives with a synchronization to the lifting movement z.
  • Part of the invention is also a clamping tool according to claims 20 and 21 and furthermore a method according to claims 22-23.
  • Fig. 1 is a perspective view of the stripping station of an automatic punching machine with a receiving frame for the stripping tool, a die plate and a clamping tool and
  • FIGS. 2-5 show a schematic illustration of the stripping process using a flat clamping tool.
  • the stripping station of an automatic punching machine for carton blanks essentially consists of the three stacked frames 1, 2 and 3 for the stripping tools, which are also arranged as insertion frames for retrofitting,
  • REPLACEMENT SHEET (RULE 20) the die plate 11 and the clamping tools.
  • the holding frame 1 there is a holding plate 4, into which holes 8 are made in accordance with the shape, size and arrangement of the waste parts 6 to be broken out of the cardboard blank 7, in which knockout pins 9, which form the knockout tool, are fastened.
  • Elastic, block-shaped hold-down devices 10 for the cardboard blanks 7 are also attached to the underside of the receiving plate 4.
  • Another receiving frame 2 with lateral holding rails 15 serves to receive the die plate 11, in which the waste parts 6 between the cardboard blanks 7 in the form and arrangement are provided identical die openings 12 which are slightly larger than the waste parts 6.
  • the cardboard sheet 5 punched in the punching device is held together by small cardboard bridges 13 left between the waste parts 6 and the cardboard blanks 7, so that the cardboard sheet 5 can be completely removed from the punching device by means of grippers and an accident due to loose waste parts 6 in the punching area is excluded.
  • the punched cardboard sheet 5 which is in the correct position on the die plate 11 before the waste parts 6 are broken out and is essentially identical to the latter in plan view, is indicated by the dashed line 14.
  • the clamping tool is finally received by a further receiving frame 3.
  • the clamping tool is designed as a multi-part, flat element 16, which consists of triangular cross-sectionally, on the end faces of the mounting frame 3 rotatably mounted clamping segments 16a.
  • the outer surfaces of the clamping segments 16a form firm, flat bases 17b and have an elastic cover layer 17, which represents the actual clamping element.
  • the rotationally movable clamping segments 16a are driven in synchronism with the usual cyclical upward and downward movement of the receiving frame 3 via a gear (not shown) arranged on the receiving frame 3 and provided with a drive motor. In this way, a clockwise and preferably modulatable rotary movement of the clamping segments 16a takes place by a certain angular amount.
  • the bores 8 in the receiving plate 4 and the die openings 12 in the die plate 11 are generated automatically according to a predetermined program and the stripping pins 9 in the holes 8 inserted and the hold-down device 10 on the mounting plate
  • the mounting frames 1, 2 prepared in this way are pushed into the stripping station of the automatic punching machine.
  • the insertion frame 3 used is preferably a slide-in frame usually used in break-out stations for fastening the clamping pins serving as counterholders for the waste part.
  • the functional effect of the clamping tool in the form of a flat element with an elastic cover layer 17 in connection with the stripping pin 9 is described below with reference to FIGS. 2 to 5, FIG. 2 the position before stripping, FIG. 3 the position at the beginning of the stripping process, FIG 4 shows the position after breaking out and FIG. 5 shows the position when the clamping segment tilts to remove the waste part and new cardboard sheet placed on the die plate 11.
  • the punched cardboard sheet 5 deposited on the die plate 11 by means of a gripper (not shown) is held on the die plate 11 by the holding-down device 10 after the holding frame 1 has moved downward.
  • the entire surface of the flat element 16 with the clamping segments 16a presses against the die plate 11 from below.
  • the die plate 11 is supported from below and can, since it now only has to absorb small forces during the breaking-out process , be carried out in comparatively low strength.
  • the low thickness of the die plate and the elastic design of the surface of the clamping segments 16a cause the elastic cover layer 17 made of foam to bulge into the die opening 12 and, as can be seen from FIG.
  • the waste part 6 is supported flatly and taken along until the cardboard bridge 13 is torn off between the cardboard blank 7 and the waste part 6 and the subsequent ejection from the die opening 12 . so that sliding of the stripping pin 9 on the waste part 6 is avoided and safe stripping is ensured.
  • the elastic bulging of the elastic cover layer 17 made of foam is not required if the die plate 11 is extremely thin and the flat element 16 is not elastic (not shown), so that the underside of the waste part 6 already touches the flat element 16 when the cardboard sheet 5 is placed on it or almost touched, but at the latest after placing the stripping pin 9 on the top of the waste part 6.
  • the downward stroke of the receiving frame 3 is continued in order to perform a further function of the clamping tools designed as a flat element 16, namely the ejecting process for the separated waste part 6.
  • the gear not shown, gives the clamping segments 16a a rotary movement of at least 60 °, but preferably of 90 °.
  • the clamping surfaces of the clamping segments 16a go into an inclined position (FIG.
  • the triangular clamping segments 16a assume the position shown in dash-dotted lines in FIG. 1 with the tip pointing vertically (60 ° rotation) or obliquely (90 ° rotation, not shown).
  • the rotational movement of the clamping segments 16a is continued by a further angle of 60 ° with a 60 ° rotation for a downward stroke and of 30 ° for a 90 ° rotation with a downward stroke.
  • the waste part can still fall off the clamping surface of the clamping segment 16a during the upward stroke if, in exceptional cases, it has not already fallen off during the downward stroke.
  • a trailing brake is expediently integrated into the drive system.

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Abstract

Bei einer Vorrichtung und einem Verfahren sowie einem Klemmwerkzeug zum Ausbrechen von Zuschnittabfällen beim Stanzen von Karton in einem Stanzautomaten mit aus Ausbrechstiften (9) bestehendem Ausbrechwerkzeug, einer Matrizenplatte (11) und einem Klemmwerkzeug zum Halten des durch die Matrizenöffnungen (12) auszubrechenden, an einer Kartonbrücke (13) am Kartonzuschnitt (7) hängenden Abfallteils (6) ist das Klemmwerkzeug als die Matrizenplatte (11) flächig abstützendes, mit den Ausbrechstiften (9) über die Abfallteile (6) im Zeitpunkt des Ausbrechens in insbesondere elastischer Wirkverbindung stehendes, ein- oder mehrteiliges flächiges Element (16) ausgebildet. In Weiterbildung der Erfindung ist das flächige Element (16) mit einer elastischen Deckschicht (17) belegt, und bei mehrteiliger Ausbildung besteht das flächige Element (16) aus um ihre Längsachse taktweise drehbaren Klemmsegmenten, so daß beim Drehen Öffnungen zwischen den Klemmsegmenten zum Austragen der abgetrennten Abfallteile (6) freigegeben werden. Die vorgeschlagene Vorrichtung ist für verschiedene Zuschnittarten einsetzbar und zur Nachrüstung herkömmlicher Stanzautomaten geeignet.

Description

Vorrichtung, Klemmwerkzeug und Verfahren zum Ausbrechen von Zuschnittabfällen beim Stanzen von Karton
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, auf ein Klemmwerkzeug und auf ein Verfahren zum Ausbrechen von Zuschnittabfällen beim Stanzen von Karton in einem Stanzautomaten,
- mit einer Matrizenplatte, deren Öffnungen geringfügig größer als die auszubrechenden Abfallteile sind,
- und mit oberhalb der Matrizenplatte angeordneten, takt- weise senkrecht bewegbaren Ausbrechwerkzeugen
- sowie mit unterhalb der Matrizenplatte taktweise senk¬ recht bewegbaren Klemmwerkzeugen zum Erfassen und Ab¬ trennen der Abfallteile im Zusammenwirken mit den Aus- brechwerkzeugen.
Als Ausbrechwerkzeuge können Ausbrechstifte oder gleich¬ wertige von oben auf die Abfallteile aufsetzbare Druck¬ stempel oder dergleichen verwendet werden.
Bei den bekannten Hochgeschwindigkeits-Stanzautomaten zum Stanzen von Kartonbögen, beispielsweise für die Her¬ stellung von Faltschachteln, werden die nach dem Stanz¬ vorgang zwischen den Kartonzuschnitten verbleibenden Abfallteile an kleinen Kartonbrücken gehalten, so daß die Zuschnittabfälle nicht schon auf der Stanzplatte abfallen und den folgenden Stanzvorgang behindern kön¬ nen. Der gestanzte, aber infolge der Kartonbrücken noch ausreichend zusammenhängende Kartonbogen gelangt an- schließend über Greifeinrichtungen in die Ausbrech-
ERSATZBLÄIT(REGEL26) Station des Stanzautomaten, in der die Zuschnittabfälle aus dem Kartonbogen ausgebrochen werden und in einen Abfallbehälter fallen. Während des Ausbrechvorgangs liegt der gestanzte Kartonbogen derart auf einer Ma- trizenplatte, daß deren Öffnungen mit den Abfallteilen des Kartonbogens deckungsgleich sind. Die Zuschnitt¬ abfälle werden nun von einem von oben bzw. unten heran¬ geführten Ausbrechwerkzeug bzw. Klemmwerkzeug in Form von Ausbrechstiften und diesen gegenüberliegenden, meist federnd gelagerten Klemmstiften erfaßt bzw. eingeklemmt und bei gemeinsamer Abwärtsbewegung beider Werkzeuge durch die Matrizenöffnung gedrückt und damit aus dem Kartonbogen ausgebrochen. Während das Werkzeug mit den Klemmstiften sich noch weiter nach unten bewegt, um ein müheloses Abführen der ausgebrochenen Zuschnittabfälle zu gewährleisten, bewegen sich die Ausbrechstifte gleich wieder nach oben, um die Zuführung des folgenden Karton¬ bogens zu ermöglichen.
Es gibt zwar auch Ausbrecheinrichtungen, bei denen keine Klemm- bzw. Unterstifte vorgesehen sind. Aber beim Aus¬ brechen der Zuschnittabfälle ohne entsprechende Führung bzw. Klemmung von unten ergeben sich leicht Störungen durch hängengebliebene - weil nicht vollkommen ausge- brochenen - Abfälle.
Die oberen und unteren Ausbrech- bzw. Klemmwerkzeuge werden vorteilhafterweise, wie auch die Matrizenplatte, in Einschubrahmen befestigt, die in Einschübe in der Ausbrechstation eingesetzt werden.
Das Setzen der Ausbrechstifte und der Klemmstifte erfolgt dabei gewöhnlich von Hand exakt entsprechend der Form und Anordnung der Öffnungen der Matrizenplatte bzw. der Zu- schnittabfälle, wobei pro Abfallteil zumeist einer größeren
ERSATZBLÄTT REGEL26) Zahl von Ausbrechstiften einzelne Klemmstifte genau gegen¬ überstehen müssen. Während die Anordnung der Ausbrechstifte entsprechend der jeweiligen Form der Zuschnittabfälle für die verschiedenen Zuschnittarten bereits programmier- bar ist und durch Einsetzen in automatisch erzeugte Boh¬ rungen einer Aufnahmeplatte erfolgen kann, werden die Klemmstifte in jedem Fall manuell auf in einem Rahmen verschiebbaren Schienen - zwischen denen die Abfallteile in den Abfallbehälter fallen können - exakt mit den Aus- brechstiften fluchtend befestigt.
Das manuelle, positionsgenaue Setzen der Klemmstifte erfordert viel Geschick und Erfahrung und ist zudem sehr zeitaufwendig, insbesondere unter dem Gesichtspunkt, daß bei jedem Zuschnittwechsel jeweils erneut die Klemm¬ stifte gesetzt werden müssen. Andererseits ist die Bevor¬ ratung vieler Rahmen mit bereits früher entsprechend der jeweiligen Zuschnittart gesetzten Klemmstiften sehr platzaufwendig und vor allem aufgrund der teuren Rahmen auch kostenintensiv.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zum Ausbrechen von Zuschnittabfällen zu schaffen, die das zeitaufwendige, manuelle Setzen der Klemmstifte am unteren Einschubrahmen entsprechend der jeweiligen Zuschnittart und fluchtend mit den Ausbrechstiften überflüssig macht und ein für alle oder möglichst viele Zuschnittarten universell einsetzbares Ausbrech- und Klemmwerkzeug zur Verfügung stellt, das gleichzeitig ein sicheres Austragen der ausgebrochenen Abfallteile gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Ausbrechvor¬ richtung für Zuschnittabfälle gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß
ERSATZBLÄΓT (REGEL 26) - das Klemmwerkzeug als flächenhaftes Element ausgebildet ist,
- das die Öffnungen der Matrizenplatte übergreifend mit seiner Oberfläche an die Matrizenplatte andrückbar und
- mit den Ausbrechwerkzeugen über die Abfallteile zum Ausbrechen derselben in Wirkverbindung bringbar ist.
Infolge der flächigen - nämlich über die Konturen der Öffnungen hinaus reichenden - Ausführung des eine Gegenhaite- funktion für die auszubrechenden Abfallteile ausübenden Klemmwerkzeugs wird die Matrizenplatte von unten voll- flächig kontaktiert und kann demzufolge in geringer Stär¬ ke ausgeführt werden. Aufgrund der dadurch bedingten geringen Tiefe der Matrizenöffnung kann auch bei flä¬ chiger Ausbildung des Klemmwerkzeugs eine elastische Klemmverbindung zwischen dem Ausbrechstift, dem Abfall- teil und der Klemmfläche des Klemmwerkzeugs erreicht werden, wobei eine flächige Berührung zwischen Abfall¬ teil und Klemmwerkzeug zum sicheren Erfassen des Abfall¬ teils erzielt wird bzw. aufgrund des äußerst geringen Abstandes zwischen dem Ausbrechstift und dem flächigen Element ein Abgleiten des Ausbrechstifts am Abfallteil verhindert wird und eine Klemmverbindung zustande kommt.
Die Erfindung erfaßt auch eine Ausführung, bei der die Ausbrech- bzw. Matrizenplatte so dünn wie beispielsweise eine Folie ausgeführt und durch ein flächiges Element ohne elastische Oberfläche abgestützt wird. In diesem Fall kommt eine Klemmung des Abfallteils schon nach einem äußerst kurzen Weg der Ausbrechstifte nach deren Aufsetzen auf dem Abfallteil zustande. Denn dieser kurze Weg entspricht etwa der Dicke der hauchdünnen Matrizenplatte.
ERSATZBLÄTT(REGEL26) Die elastische Wirkverbindung zwischen dem als flächi¬ ges Element ausgebildeten Klemmwerkzeug und den Ausbrech¬ stiften wird nach einer Weiterbildung der Erfindung beson- ders einfach dadurch hergestellt, daß das Klemmwerkzeug durch eine auf einer festen, ebenen Unterlage angeordnete flächige, elastische Deckschicht mit glatter Oberfläche gebildet ist. In Ausgestaltung der Erfindung besteht die elastische Deckschicht aus einem Schaumstoff, der sich beim Andrücken des als ebene Fläche ausgebildeten Klemmwerk¬ zeugs an die Matrizenplatte zusammendrückt und sich in die Matrizenöffnungen hineinwölbt und dadurch die Klemmhalterung des Abfallteils zwischen Ausbrechstift und flächigem Klemmwerkzeug bewirkt und diese bei der Abwärtsbewegung des Ausbrech- und des Klemmwerkzeugs auch beibehält und so das sichere Halten und Ausbrechen des Abfallteils gewährleistet.
Das Entfernen der abgetrennten Abfallteile erfolgt bei einteiliger Ausführung des als flächiges Element ausge- bildeten Klemmwerkzeugs durch Abstreich- oder Abblas¬ vorrichtungen.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht das Klemm¬ werkzeug bei mehrteiliger Ausführung aus drehbaren Klemm- Segmenten zum taktweisen Bilden von Öffnungen in der Klemmfläche, um dadurch das Abwerfen und Austragen der ausgebrochenen Abfallteile zu bewirken.
Die Klemmsegmente sind vorzugsweise um ihre Längsachse im Takt der Auf- und Abwärtsbewegung des Einschubrahmens für das Klemmwerkzeug jeweils um vorzugsweise 90° drehbare, in der Ausgangslange an der Matrizenplatte eine ebene zusammen¬ hängende Klemmfläche und beim Abwärthub Öffnungen bildende Bauteile mit dem Querschnitt eines gleichseitigen Dreiecks, wobei die Außenflächen mit der elastischen Deckschicht
ERSATZBLÄTT(REGEL26) belegt sind. Dadurch steht in jedem Ausbrechtakt eine andere Klemmfläche für den Klemmvorgang zur Verfügung, während bei dem durch die Drehung des Klemmsegments bedingten Wechsel der Klemmfläche die abgetrennten Abfallteile von der vorhergehenden Klemmfläche abfallen und durch die dabei zwischen den Klemmsegmenten gebildeten Öff¬ nungen in einen Abfallbehälter gelangen.
Alternativ ist das Klemmwerkzeug erfindungsgemäß aus um ihre Längsachse drehbaren plattenartigen Klemmsegmenten mit auf beiden Seiten vorgesehener elastischer Deckschicht gebildet, wobei die plattenartigen Klemmsegmente zur Bildung von Öffnungen zwischen den Klemmsegmenten und zum Abwerfen der Abfallteile nach einem Ausbrechtakt beim Ab- bzw. Aufwärtshub jeweils um mindestens 90° gedreht werden.
Vorzugsweise ist das plattenförmige Klemmsegment einseitig mit der elastischen Deckschicht belegt und wird im Arbeits¬ takt zur Bildung von AuswerfÖffnungen beim Abwärtshub um einen bestimmten mindestens 90° tragenden Winkel geklappt und beim darauf folgenden Aufwärtshub wieder in die Aus¬ gangslage zurückgeklappt, um dadurch die abgetrennten Abfallteile von der Klemmfläche zu entfernen.
Zur Erzeugung der taktweisen Drehbewegung der Klemmsegmente sind am Aufnahmerahmen der Vorrichtung Antriebs-Motoren angebracht, die mit den Achsen der Klemmsegmente für den Drehantrieb derselben in Wirkverbindung stehen und mit dem Antriebssystem des Stanzautomaten synchron gesteuert werden. Die Antriebsmotoren werden im übrigen so gesteuert, daß die Klemmsegmente beim Abwärtshub und beim Aufwärtshub in ein und derselben Drehrichtung angetrieben werden, es sei denn, es werden hin- und herklappbare plattenförmige Klemmsegmente verwendet. Für den letzten Fall ist bei einem plattenartigen Klemmsegment, das lediglich eine Klapp- bewegung ausführt und danach wieder in die Aus- gangslage zurückklappt, ein einziger, die Hin- und Her¬ bewegung des Klemmsegmentes bewirkender Antrieb vorgesehen.
Alternativ ist das Klemmwerkzeug unter Verzicht auf die elastische Deckschicht als insgesamt elastisches oder elastisch gelagertes, ein- oder mehrteiliges flächiges Element ausgebildet, oder die Ausbrechstifte sind elastisch gelagert und das ein- oder mehrteilige flächige Element selbst ist nicht elastisch ausgebildet, wie bereits oben dargelegt ist.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein universell, das heißt für verschiedene Zuschnittarten und Zuschnittan- Ordnungen einsetzbares Werkzeug zum Ausbrechen von Zu¬ schnittabfällen unterschiedlicher Form, Größe und An¬ ordnung angegeben, das zudem problemlos in herkömmlichen Ausbrechstationen angewendet werden kann und eine einfa¬ che Nachrüstung vorhandener Anlagen gestattet (vgl. Anspruch 19).
Es entfällt das bei den bekannten Ausbrechwerkzeugen für jede einzelne Zuschnittart erforderliche, nur von Hand durchführbare Setzen der unteren Klemmstifte in exakt lage- richtiger Stellung zu den oberen Ausbrechstiften, das sehr zeitraubend ist und darüber hinaus Geschick und Erfahrung verlangt. Andererseits ist eine kosteninten¬ sive Lagerhaltung mit hohem Platzbedarf für die mit den unteren Klemmstiften zu bestückenden oder gar schon mit Klemmstiften für verschiedene Zuschnittarten versehenen Gestellen nicht erforderlich. Die Funktion des erfin¬ dungsgemäß vorgeschlagenen Werkzeugs ist einfach und zuverlässig, da die flächige Ausbildung des Klemmwerk¬ zeugs jeder Form des auszubrechenden Abfallteils bzw. der Matrizenδffnung gerecht wird und auch sehr schmale Zuschnittabfälle von dem Klemmwerkzeug erfaßt werden. Das taktweise öf nen der Klemmfläche bei einem mehrtei¬ ligen, aus Klemmsegmenten gebildeten Klemmwerkzeug ge¬ währleistet zum einen ein sicheres Abwerfen der von den Kartonzuschnitten abgetrennten Abfälle ohne zusätzliche Hilfsmittel und kann zudem antriebsseitig über einfache Antriebe mit einer Synchronisation zu der Hubbewegung z. B. eines üblichen Einschubrahmens für die Klemmstifte realisiert werden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteran¬ sprüchen zu entnehmen.
Bestandteil der Erfindung ist auch ein Klemmwerkzeug gemäß Anspruch 20 und 21 und darüberhinaus ein Verfahren gemäß Anspruch 22 - 23.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der Ausbrechstation eines Stanzautomaten mit einem Aufnahmerahmen für das Ausbrechwerkzeug, einer Matrizenplatte und einem Klemmwerkzeug und
Fig. 2 - 5 eine schematische Darstellung des Ausbrech¬ vorgangs unter Verwendung eines flächigen Klemmwerkzeugs.
Die Ausbrechstation eines Stanzautomaten für Kartonzuschnitte besteht im wesentlichen aus den drei übereinander angeordne¬ ten, auch als Einschubrahmen für Nachrüstungen zu gestalten- den Aufnahmerahmen 1, 2 und 3 für die Ausbrechwerkzeuge,
ERSATZBLATT (REGEL 20) die Matrizenplatte 11 und die Klemmwerkzeuge.
In dem Aufnahmerahmen 1 befindet sich eine Aufnahmeplatte 4, in die entsprechend der Form, Größe und Anordnung der aus dem Kartonzuschnitt 7 auszubrechenden Abfallteile 6 Bohrungen 8 eingebracht sind, in denen Ausbrechstifte 9, die das Ausbrechwerkzeug bilden, befestigt werden. An der Unterseite der Aufnahmeplatte 4 sind außerdem elastische, blockförmige Niederhalter 10 für die Kartonzuschnitte 7 angebracht.
Ein weiterer Aufnahmerahmen 2 mit seitlichen Halteschienen 15 dient zur Aufnahme der Matrizenplatte 11, in der den Abfallteilen 6 zwischen den Kartonzuschnitten 7 in Form, und Anordnung identische Matrizenöffnungen 12 vorgesehen sind, die geringfügig größer als die Abfallteile 6 sind. Der in der Stanzvorrichtung gestanzte Kartonbogen 5 wird durch zwischen den Abfallteilen 6 und den Kartonzuschnitten 7 belassene kleine Kartonbrücken 13 zusammengehalten, so daß der Kartonbogen 5 vollständig aus der Stanzeinrichtung mittels Greifern entfernt werden kann und eine Havarie aufgrund loser Abfallteile 6 im Stanzbereich ausgeschlossen ist. In Fig. 1 ist der gestanzte Kartonbogen 5, der sich vor dem Ausbrechen der Abfallteile 6 lagerichtig auf der Matrizenplatte 11 befindet und mit dieser in der Draufsicht im wesentlichen identisch ist, durch die gestrichelte Linie 14 angedeutet.
Durch einen weiteren Aufnahmerahmen 3 wird schließlich das Klemmwerkzeug aufgenommen. Das Klemmwerkzeug ist als mehrteiliges, flächiges Element 16, das aus im Querschnitt dreieckigen, an den Stirnseiten des Aufnahmerahmens 3 drehbar gelagerten Klemmsegmenten 16a besteht, ausgeführt. Die Mantelflächen der Klemmsegmente 16a bilden feste, ebene Unterlagen 17b und sind mit einer elastischen Deckschicht 17, die das eigentliche Klemmelement darstellt, belegt.
Der Antrieb der drehbeweglichen Klemmsegmente 16a wird synchron zu der üblichen taktweisen Auf- und Abwärtsbewegung des Aufnahmerahmens 3 über ein am Aufnahmerahmen 3 ange¬ ordnetes und mit einem Antriebsmotor versehenes Getriebe (nicht dargestellt) bewirkt. So erfolgt eine taktweise und im Ablauf vorzugsweise modulierbare Drehbewegung der Klemmsegmente 16a um einen bestimmten Winkelbetrag.
Die Funktion der dargestellten Ausbrechvorrichtung für Zuschnittabfälle wird wie folgt beschrieben:
Entsprechend der Form, Größe und Anordnung der herzustel- lenden Kartonzuschnitte 7 mit den dazwischen liegenden Abfallteilen 6 werden die Bohrungen 8 in der Aufnahme¬ platte 4 und die Matrizenöffnungen 12 in der Matrizen¬ platte 11 automatisch nach einem vorgegebenen Programm erzeugt und die Ausbrechstifte 9 in die Bohrungen 8 ein- gesetzt sowie die Niederhalter 10 an der Aufnahmeplatte
4 angebracht. Nachdem die Aufnahmeplatte 4 in den Aufnahme¬ rahmen 1 und die Matrizenplatte 11 in die Halteschienen 15 des Aufnahmerahmens 2 eingesetzt wurden, werden die derart vorbereiteten Aufnahmerahmen 1, 2 in die Ausbrech- Station des Stanzautomaten eingeschoben.
Für die Unterbringung des Klemmwerkzeugs wird als Aufnahme¬ rahmen 3 vorzugsweise ein in Ausbrechstationen üblicherweise zur Befestigung der als Gegenhalter für das Abfallteil dienenden Klemmstifte eingesetzter Einschubrahmen verwen¬ det. Dadurch ist es möglich, Ausbrechstationen herkömmlicher Stanzautomaten in einfacher Weise mit den neuen Klemmwerk¬ zeugen nachzurüsten oder auch wahlweise unterschiedlich ausgebildete Klemmwerkzeuge oder auch gegebenenfalls die Rah- men mit den herkömmlichen Klemmstiften einzusetzen. Die funktioneile Wirkung des als flächiges Element mit elastischer Deckschicht 17 ausgebildeten Klemmwerkzeugs in Verbindung mit dem Ausbrechstift 9 wird nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 5 beschrieben, wobei Fig. 2 die Stellung vor dem Ausbrechen, Fig. 3 die Stellung zu Beginn des Ausbrechvorgangs, Fig. 4 die Stellung nach dem Ausbrechen und Fig. 5 die Stellung bei ab¬ kippendem Klemmsegment zur Entfernung des Abfallteils und neu auf die Matrizenplatte 11 aufgelegtem Kartonbogen wiedergibt.
Der mittels nicht dargestellter Greifer auf der Matrizen¬ platte 11 abgelegte gestanzte Kartonbogen 5 wird nach der Abwärtsbewegung des Aufnahmerahmens 1 durch die Nie¬ derhalter 10 auf der Matrizenplatte 11 gehalten. Gleich¬ zeitig drückt das flächige Element 16 mit den Klemmsegmen¬ ten 16a mit seiner gesamten Fläche von unten gegen die Matrizenplatte 11. Dadurch wird zum einen die Matrizen- platte 11 von unten gestützt und kann, da sie nunmehr beim Ausbrechvorgang nur geringe Kräfte aufnehmen muß, in vergleichsweise geringer Stärke ausgeführt werden. Die geringe Stärke der Matrizenplatte und die elastische Ausbildung der Oberfläche der Klemmsegmente 16a bewirken andererseits, daß sich die elastische Deckschicht 17 aus Schaumstoff in die Matrizenöffnung 12 wölbt und diese Auswölbung 17a, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, elastisch gegen die Unterseite des Abfallteils 6 drückt und das Abfallteil 6 somit zwischen der Auswölbung 17a und dem Ausbrechstift 9 einklemmt. In dem folgenden Ausbrechvorgang - bei der Abwärtsbewegung des Ausbrechstifts 9 und des Klemmwerkzeugs 16 - wird das Abfallteil 6 bis zum Abreißen der Kartonbrücke 13 zwischen dem Kartonzuschnitt 7 und dem Abfallteil 6 und dem folgenden Ausstoßen aus der Matrizen- Öffnung 12 nach unten flächig abgestützt und mitgenommen. so daß ein Abgleiten des Ausbrechstifts 9 am Abfallteil 6 vermieden wird und ein sicheres Ausbrechen gewährleistet ist.
Das elastische Hineinwölben der elastischen Deckschicht 17 aus Schaumstoff entfällt, wenn die Matrizenplatte 11 extrem dünn und das flächige Element 16 nicht elastisch ausgebildet ist (nicht dargestellt) , so daß die Unterseite des Abfallteils 6 das flächige Element 16 bereits beim Auflegen des Kartonbogens 5 berührt oder fast berührt, spätestens jedoch nach dem Aufsetzen des Ausbrechstiftes 9 auf die Oberseite des Abfallteils 6.
Während sich der Aufnahmerahmen 1 mit den Ausbrechwerkzeu- gen anschließend nach oben bewegt und ein neuer gestanzter Kartonbogen 5 auf die Matrizenplatte 11 gelegt wird, wird der Abwärtshub des Aufnahmerahmens 3 fortgesetzt, um eine weitere Funktion der als flächiges Element 16 ausgebildeten Klemmwerkzeuge, nämlich den AuswerfVorgang für das abgetrennte Abfallteil 6, zu bewirken. Bei der Abwärtsbewegung des Aufnahmerahmens 3 erteilt das nicht dargestellte Getriebe den Klemmsegmneten 16a eine Dreh¬ bewegung von mindestens 60° vorzugsweise aber von 90°. Die Klemmflächen der Klemmsegmente 16a gehen dabei in eine Schräglage (Fig. 5) und bei 90°-Drehung anschließend in eine vertikale Lage (nicht dargestellt) über, so daß das Abfallteil 6 sicher von der Klemmfläche abgleitet und durch die beim Drehen der Klemmsegmente 16a zwischen diesen taktweise gebildeten Öffnungen in einen unterhalb des Aufnahmerahmens 3 angeordneten Abfallbehälter (nicht dargestellt) gelangt. Am Ende des Abwärtshubes nehmen die dreieckförmigen Klemmsegmente 16a die in Fig. 1 strich¬ punktiert gezeichnete Stellung mit senkrecht (60°-Drehung) oder schräg (90°-Drehung, nicht dargestellt) , nach oben weisender Spitze ein. Während der folgenden Aufwärtsbewegung des Aufnahmerahmens 3 wird die Drehbewegung der Klemmsegmente 16a um einen weiteren Winkel von 60° bei 60°-Drehung bei Abwärtshub und von 30° bei 90°-Drehung bei Abwärtshub fortgesetzt. Dadurch kann das Abfallteil noch beim Aufwärtshub von der Klemmfläche des Klemmsegments 16a abfallen, falls es in Ausnahmefällen nicht bereits beim Abwärtshub abgefallen ist.
Wie man die Drehwinkel der Klemmsegmente 16a und deren modulierbare Drehgeschwindigkeit auch wählt, am Ende des Aufwärtshubes steht stets eine neue, geschlossene, ela¬ stische Fläche zum Erfassen der Abfallteile und für den nächsten Ausbrechvorgang zur Verfügung.
Um nach jedem Aufwärtshub des Einschubrahmens 3 eine exakte waagerechte Stellung der jeweiligen Klemmflächen der Klemmsegmente 16a zu gewährleisten, ist in das An- triebssystem zweckmäßig eine Nachlaufbremse integriert.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zum Ausbrechen von Zuschnittabfällen beim Stanzen von Karton in einem Stanzautomaten,
mit einer Matrizenplatte, deren Öffnungen geringfü¬ gig größer als die auszubrechenden Abfallteile sind,
und mit oberhalb der Matrizenplatte angeordneten, taktweise senkrecht bewegbaren Ausbrechwerkzeugen
sowie mit unterhalb der Matrizenplatte taktweise senkrecht bewegbaren Klemmwerkzeugen zum Erfassen und Abtrennen der Abfallteile im Zusammenwirken mit den Ausbrechwerkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß
das Klemmwerkzeug als flächenhaftes Element (16) ausgebildet ist,
das die Öffnungen (12) der Matrizenplatte (11) über¬ greifend mit seiner Oberfläche an die Matrizenplatte (11) andrückbar und
mit den Ausbrechwerkzeugen über die Abfallteile (6) zum Ausbrechen derselben in Wirkverbindung bringbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (16) ein- oder mehrteilig ist und eine flä¬ chige, elastische Deckschicht (17) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flächige, elastische Deckschicht (17) aus Schaumstoff mit glatter Oberfläche besteht.
ERSATZB TT(REGEL26) 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich¬ net, daß sich die elastische Deckschicht (17) zum Abstüt¬ zen der Abfallteile (6) beim Andrücken an die Matrizen¬ platte (11) mit Auswölbungen (17a) in die Öffnungen (12) der Matrizenplatte (11) bis zur Anlage an die Unterfläche der Abfallteile (6) hineinwölbt zum Einklemmen, Mitnehmen und Herausbrechen der zwischen den Ausbrechwerkzeugen und den Auswölbungen (17a) geklemmten Abfallteilen (6) .
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (16) in mehrteiliger Ausführung aus drehbaren, in einer Ausgangslage an der Matrizenplatte (11) eine zusammenhängende, ebene Fläche bildenden Klemmsegmenten (16a) zur taktweisen Erzeugung von Öffnungen in der Klemmfläche zwischen den Klemmseg¬ menten (16a) im Abstand von der Matrizenplatte (11) und zum Abwerfen der Abfallteile (6) zu deren Entfernung aus der Ausbrechstation besteht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine ebene Klemm- und Abstütz- fläche bildende Klemmwerkzeug aus um ihre Längsachse im Takt der Abwärtsbewegung des Aufnahmerahmens (3) jeweils um einen Winkelbetrag von z. B. 60' oder 90" oder mehr drehbaren, im Querschnitt die Form eines gleichseitigen Dreiecks einnehmenden, allseitig mit der elastischen Deckschicht (17) belegten Klemmsegmenten (16a) besteht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmwerkzeug aus um ihre Längs¬ achse im Takt der Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Auf¬ nahmerahmens (3) drehbaren, zur Bildung einer durchgehen¬ den Klemmfläche in der Ausgangslage eng aneinander anlie¬ genden plattenartigen Klemmsegmenten gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenartigen Klemmsegmente allseitig mit der ela-
ERSÄTZB TT(REGEL26) stischen Deckschicht belegt und in einem Arbeitstakt jeweils um 180* drehbar sind, nämlich beim Abwärtshub und beim Aufwärtshub um jeweils 90".
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenartigen Klemmsegmente einseitig mit der ela¬ stischen Deckschicht belegt und in jedem Arbeitstakt um einen bestimmten Winkel 6 hin- und herklappbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α mindestens 90' beträgt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der drehbaren Klemmseg- mente an dem Aufnahmerahmen (3) für das Klemmwerkzeug ein mit dem Antriebssystem des Stanzautomaten synchron zum Abwärtshub bzw. Aufwärtshub des Aufnahmerahmens (3) ge¬ steuertes, motorisch angetriebenes Getriebe vorgesehen und mit den drehbar gelagerten Klemmsegmenten zu deren Antrieb verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich¬ net, daß zur Erzeugung der Klappbewegung der plattenarti¬ gen, einseitigen mit der elastischen Deckschicht belegten Klemmsegmente ein eine hin- und hergehende Klappbewegung im Maschinentakt bewirkender Antrieb vorgesehen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrteiliger Ausführung des als flächiges Element (16) ausgebildeten Klemmwerkzeugs ge¬ geneinander verschiebbare Klemmsegmente zur taktweisen Freigabe von Öffnungen vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmwerkzeug mit mechanischen oder pneumatischen
Mitteln zum Entfernen der ausgebrochenen Abfallteile (6) von der Oberfläche des flächigen Elements (16) vorgesehen
ERSATZBLATT(REGEL 2P sind .
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmwerkzeug als Bandförderer mit elastischer Deck- schicht ausgebildet ist, der taktweise synchron mit den Ausbrechwerkzeugen heb- und senkbar ist mit quer zur Transportrichtung der Vorrichtung gerichteter Förderrich¬ tung.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß Luftdüsen derart angeordnet und taktweise mit Druckluft beaufschlagbar sind, daß sie die ausgebrochenen Abfall¬ teile ausblasen.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmwerkzeug als insgesamt elastisches oder elastisch gelagertes, ein- oder mehrteiliges flächiges Element mit fester, nicht elastischer Oberfläche ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmwerkzeug als ein- oder mehrteiliges, flächiges Element mit nicht elastischer Oberfläche ausgebildet ist, während die als Ausbrechstifte ausgebildeten Ausbrechwerkzeuge in Aus¬ brechrichtung elastisch gelagert sind.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrizenplatte (11) , das Ausbrechwerkzeug und das Klemmwerkzeug jeweils in einem Einschubrahmen (1, 2, 3) angeordnet sind.
20. Klemmwerkzeug für eine Vorrichtung zum Ausbrechen von Zuschnittabfällen beim Stanzen von Karton in einem Stanz- automaten,
mit einer Matrizenplatte, deren Öffnungen geringfü- gig größer als die auszubrechenden Abfallteile sind,
und mit oberhalb der Matrizenplatte angeordneten, taktweise senkrecht bewegbaren Ausbrechwerkzeugen
sowie mit unterhalb der Matrizenplatte taktweise senkrecht bewegbaren Klemmwerkzeugen zum Erfassen und Abtrennen der Abfallteile im Zusammenwirken mit den Ausbrechwerkzeugen,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Klemmwerkzeug als flächenhaftes Element (16) ausgebildet ist,
das die Öffnungen (12) der Matrizenplatte (11) über¬ greifend mit seiner Oberfläche an die Matrizenpiatte (11) andrückbar und
- mit den Ausbrechwerkzeugen über die Abfallteile (6) zum Ausbrechen derselben in Wirkverbindung bringbar ist.
21. Klemmwerkzeug nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß es gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 2 - 19 weitergebildet ist.
22. Verfahren zum Ausbrechen von Zuschnittabfällen beim Stan- zen von Karton in einem Stanzautomaten,
mit einer Matrizenplatte, deren Öffnungen geringfü¬ gig größer als die auszubrechenden Abfallteile sind,
- und mit oberhalb der Matrizenplatte angeordneten, taktweise senkrecht bewegbaren Ausbrechwerkzeugen, sowie mit unterhalb der Matrizenplatte taktweise senkrecht bewegbaren Klemmwerkzeugen zum Erfassen und Abtrennen der Abfallteile im Zusammenwirken mit den Ausbrechwerkzeugen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abfallteile (6) an ihrer Oberseite durch die Ausbrechwerkzeuge und an ihrer Unterseite von einem als flächenhaftem, ein- oder mehrteiligen Element
(16) ausgebildeten, die Öffnungen (12) der Matrizen¬ platte (11) übergreifenden Klemmwerkzeug erfaßt und
beim Abwärtshub des Arbeitstaktes zwischen den ge- meinsam mit dem Element (16) nach unten bewegten
Ausbrechwerkzeugen und der Oberfläche des Elements (16) geklemmt bleiben und
zum Ausbrechen nach unten transportiert, freigegeben und ausgetragen werden.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmung des Abfallteils (6) zwischen dem Ausbrech¬ werkzeug und dem Klemmwerkzeug nur während des Abwärts- hubes des Arbeitstaktes bewirkt und ggfs. noch vor Errei¬ chen des unteren Totpunktes aufgehoben wird zum alsbaldi¬ gen Austragen des Abfallteils (6) .
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