WO1996012593A1 - Vorrichtung und verfahren zum stanzen eines stapels - Google Patents

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Definitions

  • FIG. 3 shows an enlarged top view of the label punching device according to FIG. 1,
  • the boom 11 is attached to the machine frame 2 parallel to this plane 12, so that the carriage 10 is also movably mounted parallel to the inclined plane 12.
  • the piston of the counter-pressure cylinder 9, which is not visible in FIG. 1, is connected to a piston rod 14 and a cylindrical pressure tappet 15.
  • the counter pressure stamp 5 has a rotation-proof guide rod 18 with a cylindrical head part 19.
  • the longitudinal axis of the stamping ram 3, the longitudinal axis of the counter-pressure ram 5 and the longitudinal axis of the counter-pressure cylinder 9 are aligned in the inclined plane 12.
  • the pressure ram 15 lies loosely with a flat surface on this cylindrical head part 19, ie is non-positively connected to it.
  • the carriage 10 is brought back according to the punching position B Q Fig. 4a, and can nem next working cycle of the stacking newly presented are punched 7-scale structures in egg ⁇ .

Abstract

Beim Stanzen eines Stapels (7) flacher Gebilden, insbesondere von Etiketten aus Papier oder Halbkarton, mit einem Stanzmesser (4), einem auf das Stanzmesser (4) hinzubewegbaren Stanzstössel (3) und einem durch das Stanzmesser (4) hindurch geführten Gegendruckstempel (5) sind das Stanzmesser (4) und der Gegendruckstempel (5) auf einem zum Stanzstössel (3) hin- und wegbewegbaren Schlitten (10) angeordnet. Dadurch kann eine seitlich zum Stanzbereich hin- und wegbewegbare Aufnahmevorrichtung (26) den fertig gestanzten Stapel (21) entfernen und gleichzeitig ein neuer Stapel (7) vorgeschnittener Blätter dem Stanzstössel (3) vorgelegt werden.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Stanzen eines Stapels
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Stanzen eines Stapels von flächigen Gebilden, insbe¬ sondere von Etiketten, nach dem Oberbegriff des Pa¬ tentanspruchs 1 und 3.
Beim Stanzen von Etiketten mittels des sogenannten Durch- stossstanzens ist es allgemein bekannt, das der Stapel vorgeschnittener Etiketten in einem Hub durch ein Stanz- messer hindurchgedrückt wird. Die gestanzten Etiketten werden durch die nachfolgenden Stapel automatisch durch das Stanzmesser hindurchgeschoben. Beim Eindringen der Stanzmesserschneide in die vorgeschnittenen Etiketten er¬ gibt sich bei diesem Stanzverfahren das Problem, dass ins¬ besondere die oberen Blätter des Stapels durchbiegen, was zu Ungenauigkeiten in der Form einer Art "Kissenbildung" mit Stanzabsätzen im Stapel führt.
Um diese Nachteile zu beseitigen, ist in DE-A-40 13 071 vorgeschlagen, einen Pressstempel auf der Gegenseite der als Stanzstössel dienende Tischplatte gegen den Stapel zu drücken, um den Stapel in einer vertikalen Presshaltung durch das Stanzmesser hindurchzuführen. Bei diesem Durch- stossstanzverfahren wird der Stapel von einer als Stössel ausgebildeten Hubvorrichtung in der Tischplatte zusammen mit dem Gegendruck erzeugenden Pressstempel durch das Stanzmesser hindurchgestossen. Dann werden die Tischplatte mit der Hubvorrichtung abgesenkt und der Pressstempel an¬ gehoben. Der fertig gestanzte Stapel wird anschliessend von einem waagerecht verschiebbaren Transportbacken einer Bündelungsstation zugeführt. Obwohl diese Vorrichtung eine präzise Stanzung der Etiket¬ ten ermöglicht, wird die Arbeitsgeschwindigkeit durch die verschiedenen zusätzlichen Eingriffe mit dem Pressstempel und der Hubvorrichtung erheblich verzögert. Insbesondere muss die Hubvorrichtung zunächst zurückgefahren werden, bevor die Tischplatte wieder in ihre Ausgangslage gebracht werden und ein neuer Stapel aufnehmen kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Stanzverfahren zu schaffen, das sowohl eine hohe Stanzqualität als auch eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit der Stanzvorrichtung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch ein Stanzverfahren und durch eine Stanzvorrichtung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 3 gelöst.
Der wichtigste Vorteil dieser Erfindung ist, dass ein neuer Stapel von flächigen Gebilden, insbesondere von Eti¬ ketten, dem Stanzstössel wieder vorgelegt werden kann, während gleichzeitig der fertig gestanzte Stapel Etiketten noch aus dem Stanzmesser entfernt wird. Auch Deformationen und/oder Eindrücke in den gestanzten Etiketten, welche in¬ folge des Durchstossens des gestanzten Stapels mit einem Stössel entstehen, wie bei dem Verfahren mit der Vorrich¬ tung nach DE-A-40 13 071, werden auf einer besonders gün¬ stigen Weise vermieden. Da der Gegendruckstempel sowohl einen Gegendruck während des Stanzens erzeugt als auch zum Zurückstossen des gestanzten Stapels verwendet wird, ist auch der maschinelle Aufwand der erfindungsgemässen Vor¬ richtung geringer. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhän¬ gigen Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung. Dort wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Beispiels näher erläutert.
Es zeigt:
Fig.l eine Etikettenstanzvorrichtung in Seitenansicht,
Fig.2 eine vergrösserte Darstellung der Etikettenstanz¬ vorrichtung nach Figur 1,
Fig. 3 eine Obenansicht in vergrösserter Darstellung der Etikettenstanzvorrichtung nach Figur 1,
Fig. 4 die wichtigsten Verfahrensstadien des Stanzverfah¬ ren mit der Etikettenstanzvorrichtung in Seitenan¬ sicht, und
Fig. 5 einige der Verfahrensstadien des Stanzverfahrens mit der Etikettenstanzvorrichtung in Obenansicht.
In den Figuren sind jeweils für dieselben Elemente diesel¬ ben Bezugszeichen verwendet worden, so dass eine erstma¬ lige Erklärung zu einem bestimmten Element für alle Figu¬ ren gültig ist.
In den Figur 1, 2 und 3 ist eine Etikettenstanzvorrichtung 1 ganz schematisch dargestellt, die im wesentlichen ein Maschinengestell 2 mit einem Stanzstössel 3, einem Stanz- messer 4 und einem Gegendruckstempel 5 aufweist. Der Stanzstössel 3 ist mittels eines hydraulisch betätigten (hier nicht ersichtlichen) Kolbens in einem Stösselzylin- der 6 hin- und herverschiebbar. Das Stanzgut 7, ein Stapel flacher Gebilden, wie Blätter aus Papier, dünnem Halbkar- ton oder dergleichen, liegt am Stanzstössel 3 an. Das Stanzmesser 4 ist in einer Halterung 8 festgehalten, mit welcher die Stanzkontur des Stanzmessers 4 falls erforder¬ lich angepasst und andere Stanzmesser eingerichtet werden können. Diese Halterung 8 ist in der Art zweier Schraub¬ zwingen ausgebildet, die die Stanzkontur in zwei zueinan¬ der rechtwinklig stehenden Dimensionen einstellen. Der Ge¬ gendruckstempel 5 ist mittels eines hydraulisch oder pneu¬ matisch betätigten (nicht gezeigten) Kolbens in einem Ge¬ gendruckzylinder 9 hin- und zurückverschiebbar. Die Halte¬ rung 8 und der Gegendruckzylinder 9 sind auf einem Schlit¬ ten 10 befestigt. Der Schlitten 10 selber ist auf einem Ausleger 11 am Maschinengestell 2 mittels einer hier nicht dargestellten Kolben- und Zylindereinheit hin- und herbe¬ wegbar gelagert. Der Schlitten 10 ist mittels einer mecha¬ nischen Arretierung (hier nicht dargestellt) für den ei¬ gentlichen Stanzvorgang fixierbar. Diese Arretierung kann in an sich bekannter Weise durch eine kraftschlüssige Ver¬ riegelung oder auch auf hydraulischer Weise erhalten wer¬ den. Wie in der Figur 1 ersichtlich, ist der Stanzstössel 3 in einer schiefen Ebene 12 bewegbar, welche einen Winkel von etwa 25° mit der Horizontale oder waagerechten Ebene bildet. Der Ausleger 11 ist parallel zu dieser Ebene 12 am Maschinengestell 2 befestigt, so dass auch der Schlitten 10 parallel zur schiefen Ebene 12 bewegbar gelagert ist. Der in der Figur 1 nicht sichtbaren Kolben des Gegendruck- Zylinders 9 ist mit einer Kolbenstange 14 und einem zylin¬ drischen Druckstössel 15 verbunden. Der Gegendruckstempel 5 weist eine verdrehungssichere Führungsstange 18 mit ei¬ nem zylindrischen Kopfteil 19 auf. Die Längsachse des Stanzstössels 3, die Längsachse des Gegendruckstempels 5 und die Längsachse des Gegendruckzylinders 9 fluchten in der schiefen Ebene 12. Der Druckstössel 15 liegt lose mit einer ebenen Fläche an diesem zylindrischen Kopfteil 19 an, d.h. steht kraftschlüssig mit diesem in Verbindung. Die Halterung 8 für das Stanzmesser 4 ist in Richtungen senkrecht zur schiefen Ebene 12 verschiebbar auf dem Schlitten 10 befestigt, so dass sie unabhängig vom Gegendruckzylinder 9 verschoben werden kann, um das Stanz- messer 4 auf die gewünschte Etikettenkontur in zur Bewe¬ gungsrichtung rechtwinkligen Verschieberichtungen einstel¬ len zu können. Auch der Gegendruckzylinder 9 ist senkrecht zur schiefen Ebene 12 verschiebbar auf dem Schlitten 10 befestigt. In den Figuren 2 und 3 ist dies durch die Pfei¬ le 22 und 23 und ist auch die Verschiebbarkeit des Druckstössels 15 mit gestrichelten Linien angedeutet. Somit bilden das Stanzmesser 4, der Gegendruckstempel 5 mit dem zylindrischen Kopfteil 19 und die Halterung 8 eine auf dem Schlitten 10 verschiebbar einstellbare Einheit, die als Ganzes zum Stanzgut 7 ausgerichtet werden kann, beispielsweise auf das Druckbild einer Etikette. Dabei hat eine geringfügige Verschiebung des zylindrischen Kopfteils 19 aus der Bewegungsrichtung keinen Einfluss auf die Druckverteilung im Stapel 7.
Die verschiedenen Arbeitsschritte des Stanzverfahrens wer¬ den nun anhand der Figuren 4 und 5 näher beschrieben. Da¬ bei stellt Figur 4 eine Seitenanschicht der Etiketten¬ stanzvorrichtung 1 wie in den Figuren 1 und 2, und Figur 5 eine Draufsicht wie in Figur 3 dar. Anhand der Figur 5 werden vorallem die drei letzten Schritte des Stanzverfah¬ rens verdeutlicht. Die nachstehend angegebenen Koordinaten A, B, C und D sind als Abszissen bezüglich der schiefen Ebene 12 zu verstehen. Die Koordinate E liegt auf einer Achse rechtwinklig zur schiefen Ebene 12.
In Figur 4a ist die Grundstellung der Etikettenstanzvor¬ richtung 1 gezeigt. Der Stanzstössel 3 befindet sich dabei in einer Anfangslage A0, in welcher der Stapel 7 vorge¬ schnittener Etiketten auf den Stanzstössel 3 ausgerichtet wird. Der Schlitten 10 mit dem Stanzmesser 4 befindet sich in der Stanzstellung BQ, in welcher der Schlitten 10 mit¬ tels der oben erwähnten mechanischen Arretierung fixiert ist. Der Druckstössel 15 befindet sich in einer Anfangs¬ lage CQ, die gleichzeitig die Anfangslage DQ des Gegen¬ druckstempels 5 definiert, bei welcher der Gegendruck¬ stempel 5 mit einem geringen Vorsprung über das Stanzmes¬ ser 4 vorsteht (vergleiche auch Figuren 2 und 3) . Die Koordinaten CQ und DQ sind auf die Koordinate BQ des Schlittens 10 bezogen, d.h. sind im bewegten Koordinaten¬ system des Schlittens 10 definiert.
Der nächste Schritt ist in Fig 4b dargestellt, bei welchem der Stapel 7 vorgeschnittener Etiketten mit dem Stanzstös¬ sel 3 gegen den Gegendruckstempel 5 in die Endlage A^ ge- stossen wird. Der Gegendruckεtempel 5 presst mit einer vorbestimmten und konstanten Kraft gegen das Stanzgut, wo¬ durch der Stapel 7 stabilisiert und fixiert, und gleich¬ zeitig die zwischen den Blättern noch vorhandene Luft hin- ausgepresst wird. Danach wird der Stapel 7 durch das Stanzmesser 4 hineingestossen, wobei der Druckstössel 15 in die Endlage C^ und der Gegendruckstempel 5 in die End¬ lage Ό^ gestossen werden.
Im nächsten in Fig. 4c dargestellten Zustand ist der Schlitten 10 in eine Rückzugsstellung B^ zurückgefahren worden und gleichzeitig der Stanzstössel 3 wieder in die Anfangslage AQ zurückgebracht. Der Druckstössel 15 und der Gegendruckstempel 5 verbleiben dabei in ihren Endlagen C^ und D^ bezogen auf den Schlitten 10, wobei kein Gegendruck mehr auf den Gegendruckstempel 5 vom Gegendruckzylinder 9 ausgeübt wird. Damit ist zwischen dem mit gestanzten Eti¬ ketten gefüllten Stanzmesser 4 und dem Stanzstössel 3 ge¬ nügend Platz geschaffen, um eine Aufnahmevorrichtung 25 für den Stapel 26 fertig gestanzter Etiketten hineinschie- ben zu können, wie dies in den Schritten gemäss der Figu¬ ren 4d und 5d gezeigt ist. Die Aufnahmevorrichtung 25 wird in diesem Schritt auf einem Hilfsableger 27 (nur in Figur 5d ersichtlich) in die Aufnahmeposition EQ geschoben. So bald der Stanzstössel 3 sich wieder in der Anfangslage AQ befindet, kann schon ein neuer Stapel 7 vorgeschnittener Etiketten vorgelegt und ausgerichtet werden. Dies kann au¬ tomatisch oder manuell vorgenommen werden. Damit ist eine grosse Zeitersparnis erreichbar.
Wie in Fig. 4e und Fig. 5e dargestellt, wird sodann der im Stanzmesser 4 befindliche Stapel 26 gestanzter Etiketten durch den Gegendruckstempel 5 aus dem Stanzmesser 4 hin¬ ausgedrückt und auf die Aufnahmevorrichtung 25 geschoben. Der Druckstössel 15 und der Gegendruckstempel 5 befinden sich dann wieder in ihren Anfangslagen CQ und DQ, wobei der Gegendruckstempel 5 wieder mit einem geringen Vor¬ sprung gegenüber der vorderen Kante des Stanzmessers 4 vorsteht .
Anschliessend wird, wie in Fig. 5f dargestellt, die Aufnahmevorrichtung 25 mit dem Stapel 26 fertiger Etiket¬ ten seitlich aus dem Stanzbereich in die Übergabeposition Ei wegbewegt, und der Stapel 26 kann dann einer Weiterver¬ arbeitung wie beispielsweise einer Banderoliereinheit zu¬ geführt werden.
Nach diesem Schritt wird der Schlitten 10 wieder in die Stanzstellung BQ gemäss Fig. 4a gebracht, und kann in ei¬ nem nächsten Arbeitszyklus der neu vorgelegte Stapel 7 flächiger Gebilden gestanzt werden.
Es versteht sich, dass das Stanzmesser 4 mit dem Gegendruckstempel 5 nicht unbedingt auf einem Schlitten 10 bewegbar gelagert sein muss. In einer Variante der vorste- hend beschriebenen Etikettenstanzvorrichtung 1 könnte näm¬ lich auch der Stanzstössel 3 auf einem Schlitten bewegbar gelagert und das Stanzmesser 4 ortsfest mit dem Maschinen¬ gestell 2 befestigt sein, und auf diese Weise zwischen dem Stanzstössel 3 und dem Stanzmesser 5 Platz zur Entfernung des Stapels 26 fertig gestanzter Etiketten zu schaffen. Auch ist es nicht unbedingt erforderlich, dass der Schlit¬ ten 10 sich parallel zur schiefen Ebene 12 bewegt, sondern könnte auch eine rechtwinklig dazu stehenden Bewegungs¬ richtung den notwendigen Platz schaffen. Jedoch wird bei einer solchen Variante der mechanischen Aufbau der Etiket¬ tenstanzvorrichtung wieder komplizierter, was mit der in den Figuren dargestellten und bevorzugten Ausführung mög¬ lichst vermieden wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Stanzen eines Stapels (7) von flächigen Gebilden, insbesondere von Etiketten, wobei der Stapel (7) mittels eines Stanzstössels (3) und gegen einen
Gegendruck auf den Stapel (7) erzeugenden Gegendruck¬ stempel (5) in ein hohlzylindrisches Stanzmesser (4) hineingestossen und seitlich entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Hineinstossen der Stanzstössel (3) bezüglich des Stanzmessers (4) zu¬ rückgezogen wird, dass der in das Stanzmesser (4) hin- eingestossene Stapel (26) zusammen mit dem Gegendruck- Stempel (5) bezüglich des zurückgezogenen Stanzstös¬ sels (3) wegbewegt wird, um einen vergrösserten Be¬ reich zwischen dem Stanzstössel (3) und dem Stanzmes¬ ser (4) zu schaffen, mittels des Gegendruckstempels
(5) durch das Stanzmesser (4) zurückgestossen und mit¬ tels einer hin- und herbewegbaren Aufnahmevorrichtung
(25) aus dem vergrösserten Bereich seitlich entfernt wird, dass ein neuer Stapel (7) von flächigen Gebilden dem Stanzstössel (3) vorgelegt wird, und dass das Stanzmesser (4) und der Gegendruckstempel (5) wieder in die Ausgangsstellung gebracht werden, um den neuen Stapel (7) zu stanzen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der GegendruckStempel (5) in seiner Ausgangsstel¬ lung mit einem geringen Vorsprung über der Schneide des Stanzmessers (4) vorsteht.
3. Vorrichtung zum Stanzen eines Stapels (7) von flächi¬ gen Gebilden, insbesondere von Etiketten, mit einem hohlzylindrischen Stanzmesser (4) , einem auf das Stanzmesser (4) hin- und zurückbewegbaren Stanzstössel
(3) und einem einen Gegendruck auf den Stapel (7) er- zeugenden und durch das Stanzmesser (4) hindurchge¬ führten Gegendruckstempel (5) und einer Aufnahmevor- richtung zur seitlichen Entfernung des fertig gestanz¬ ten Stapels (26), dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzmesser (4) und der Gegendruckstempel (5) auf ei¬ nem zum Stanzstössel (3) hin- und zurückbewegbaren Schlitten (10) angeordnet sind, und die Aufnahmevor- richtung (25) seitlich in den durch die Bewegung des Schlittens (10) geschaffenenen Bereich zwischen dem Stanzstössel (3) und dem Stanzmesser (4) zur Entfer¬ nung des fertig gestanzten Stapels (26) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (10) in der Stanzstellung des Stanzmessers (4) mit einer mechanischen Verriegelungseinrichtung fixierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass ein mechanisches Betätigungsmittel (15) vorgesehen ist, das kraftschlüssig mit dem Gegendruck¬ stempel (5) in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Gegendruckstempel (5) eine Führungsstange (18) mit einem zylindrischen Kopfteil (19) vorgesehen ist, mit welchem ein zylindrischer Stössel (15) des mecha¬ nischen Betätigungsmittel in kraftschlüssiger Verbin¬ dung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das mechanische Betätigungsmittel (15) hydraulisch ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das mechanische Betätigungsmittel (15) pneumatisch ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stanzstössel (3) und der Schlitten (10) parallel zueinander bewegbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stanzstössel (3) und der Schlitten (10) auf einem Maschinengestell (2) in oder parallel zu einer zur Horizontale oder waagerechten Ebene schiefen Ebene (12) bewegbar sind.
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