Vorrichtung zum Aufspannen von Werkzeugblechen auf Bearbeitungswalzen oder Werkzeugträger
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufspannen von Werkzeugblechen auf Bearbeitungswalzen oder Werkzeugträger.
Dabei sollen vor allem Sandwich-Werkzeugbleche zum Schneiden, Stanzen, Prägen, Rillen und Auftragen von Folien in Inline - und Offline Bogenverarbeitungsmaschinen aufgespannt werden.
Bekannt sind Stanzwerkzeuge oder kombinierte Werkzeuge zur Verarbeitung von Bedruckstoffen in der Endlos-Verarbeitung von Rolle auf Rolle oder von Rolle zu Endprodukten, wie z.B. Labels, Formulare oder Verpackungen. Bei dieser Verarbeitung besteht der Vorteil, dass alle bedruckten Teile endlos aneinander gereiht sind und so die einzelnen Bearbeitungsstufen nacheinander in einem Durchlauf ausgeführt werden, um dann letztendlich in eine endgültige Form gebracht zu werden.
In der Bogenverarbeitung werden die Bedruckstoffe bisher zuerst in einer Druckmaschine bedruckt, und/ oder mit Lack versehen und getrocknet, dann ausgelegt und später über mehrere zusätzliche Arbeitsgänge, wie Veredlung oder Weiterverarbeitung, in die endgültige Form gebracht.
Bekannt ist durch PCT/EP 01/02360 und DE 200 06 554 Ul, dass die mehrfache Veredelung und Weiterverarbeitung von Bogenware oder bogenförmige Bedruckstoffe auch im Inline- oder Offlineverfahren durchgeführt werden kann.
Dabei sind, ähnlich wie im Endlosverfahren, die einzelnen Verarbeitungsschritte nacheinander positioniert und die Bögen durchlaufen mit Hilfe von Greifertransporttechnik die einzelnen Verarbeitungsstationen. Bei Rollenmaschinen kommen keine Greifer zum Einsatz, welche bekanntlich über die Zylinderoberfläche überstehen (siehe Fig. 1) .
Bekannt von Offsetplatten und Stanzblechen sind sogenannte Registersysteme mit z.B. U-förmige oder Index -Ausstanzungen bzw. Fixierungs- und Spannlöcher im Bereich der Spannkanäle/Spannleisten zur positionsgenauen Aufnahme und Befestigung, siehe DE 295 11 092 ül .
Bekannt sind mechanische Haltesysteme und Magnetsysteme zur Aufnahme von Werkzeugblechen z.B. flexible Stanzbleche oder sogenannte Folienmesser. Nicht berücksichtigt wurden Registersysteme für kombinierte Werkzeugbleche mit Patrizen und Matrizen.
Bekannt ist durch DE 298 05 004 Ul, dass mittels Positionierstifte auf dem Walzenkörper Stanzbleche auf Magnetzylinder positioniert und gehalten werden (siehe Figur 1).
Nicht berücksichtigt wurden bisher Greiferöffnungen bzw. Ausstanzungen oder Ausfräsungen (siehe Figur 1) und die Möglichkeit Werkzeugbleche zu spannen und zu halten in Zusammenhang mit MagnetZylindern. Die Möglichkeit Werkzeugbleche ( z.B. Stanzbleche, Rillplatten. Prägeplatten, Schneidwerkzeuge etc.) über eine Spannvorrichtung zu befestigen erlaubt es auch, unabhängig von Magnetzylindern, mit kostengünstigen Kleinformat - Stanzblechen zu arbeiten.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung zu finden, die es ermöglicht -für den Bogentransport Greifer einzusetzen und trotz überstehendem Greiferrücken dabei die normalen Verhältnisse des maximalen Formats im Druck bei der Weiterverarbeitung bzw. Veredelung zu erzielen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Die Erfindung besteht darin, dass die gespannten Werkzeugbleche Ausstanzungen bzw. Ausfräsungen erhalten, wodurch sich die Greiferrücken im Spannkanal oder evtl. auch außerhalb des Spannkanals abwickeln können, und es damit möglich ist, die Stanzlinien bis an den Greiferrand (Weißrand) anzuordnen (siehe Figur 1 und 2)
Bei dem Einsatz von schweren (dicken) Bedruckstoffen und normalen Werkzeugblechen, kann es aufgrund der hohen Bearbeitungskräfte zu einer ungewollten Längung der Werkzeugbleche kommen, und dadurch bedingt zu einer Verzerrung, die zu einer Registerungenauigkeit führt.
Durch das Vorspannen der Werkzeugbleche und der zusätzlichen Magnetkräfte wird diese ungewollte Längung reduziert oder völlig aufgehoben, so dass passergenaue Schnitte oder Bearbeitungen ausgeführt werden können (nicht dargestellt) .
Beim Stanzen bzw. Ausschneiden von Zuschnitten aus Bogenware, durch z.B. Stanzbleche mit geringer Profilhöhe, entsteht häufig das Problem, dass sich der Abfall in dem Stanzblech verklemmt und nicht sicher abgesaugt werden kann, was eine Beschädigung des Stanzbleches und evtl. auch des Trägerwerkzeuges zu Folge hat.
Bekannte Hilfsmittel sind Druckluft oder Vakuum oder einfache Gummistreifen, die sich jedoch oft nicht als kräftig genug erweisen, um den Abfall sicher entsorgen zu können. Das Einbringen von Gummistreifen oder ähnlichem erfordert außerdem eine entsprechende Geschicklichkeit und hat einen erheblichen Zeitaufwand zur Folge, wobei die Produktionsmaschine steht bzw. nicht produzieren kann.
Die Erfindung besteht darin, dass vollflächige Hydropakete (siehe Figur 3) , ein Bestandteil der Werkzeugbleche oder der Stanzbleche sind. Diese Hydropakete verhindern das Verklemmen von Abfall und die Beschädigung am Stanzblech. Diese Teile können auch Vorort direkt von den Bedienern eingesetzt werden, bevorzugt wird dies aber direkt mit dem Werkzeugblech eingesetzt und bereits bei der Fertigung der Werkzeugbleche integriert, so dass lange Stillstandszeiten vermieden werden.
Bekannt beim Offsetdruck sind Mehrmetallplatten z.B. Bi- oder Tri- Metall, alternativ zur Mono-Metallplatte (meistens aus Aluminium) .
Bekannt sind Werkzeugbleche mit unterschiedlichen Dicken für unterschiedliche Profilhöhen bzw. Tiefen, die meistens für Spezialaufgaben, z.B. nur Etikettenstanzen oder nur zur Faltschachtelherstellung, eingesetzt werden. Aufgabe der Erfindung ist es ein Werkzeugblech zu entwickeln, welches für mehrere Aufgaben/Substrate mit mehreren Profilhöhen und Tiefen und mehreren Funktionen, wie z.B. Stanzen, Rillen und Prägen, eingesetzt werden können, und zwar für werkzeugtragende Zylinder bzw. Mantel mit einheitlichem Durchmesser. Denkbar ist es, dass die Kalibrierfolien ersetzt werden können durch heizbare Folien z.B. für Heißfolienprägung.
Werkzeugbleche im Großformat mit einer Gesamtdicke von ca. 1mm sind nur schwer oder schwierig oder je nach Schneidprofil nicht mehr auf Magnetzylindern befestigbar, da die entstehenden Gegenkräfte keinen sicheren Sitz auf der Zylinderoberfläche gewährleisten oder das Stanzblech während des Arbeitsprozesses sich vom Magnetzylinder abhebt.
Weiter nachteilig ist, dass die beim nachträglichen Biegen entstehenden Spannungsgradienten zu Mikrorissen an der Schneidspitze führen.
Vorteilhaft ist die zusätzliche Spanneinrichtung am Magnetzylinder, das (evtl. vorgefertigte) unterlegen von Kalibrierfolien, welche vom Gewicht leichter sind und ein Schneidblech in vorgebogener Ausführung und einen deutlich sichereren Sitz an der Magnetzylinderoberfläche gewährleistet, sowie die Fertigung der Schneidbleche bereits in (teils) vorgebogener Ausführung (siehe Figur 4). Die Biegung ist so ausgelegt, dass gebrauchte Werkzeugbleche wieder verwendet werden können.
Um ein registerhaltiges Ansetzen von Werkzeugblechen auf dem Werkzeugträger zu gewährleisten sind insbesondere bei Bogenoffsetdruckmaschinen eine Vielzahl von sogenannten Registersystemen bekannt.
Bei Maschinen mit mehreren Stationen bzw. Druckwerken ist es zur Reduzierung von Anlaufmakulatur besonders wichtig, dass die auf dem Werkzeugträger anzusetzenden und aufzuspannenden Werkzeugbleche in eine exakte Registerposition zueinander gebracht werden, um ein Minimum an Abfall beim Einrichten zu gewährleisten.
Außerdem ist es von größter Bedeutung, das sogenannte Patrizen-Werkzeugbleche und Matrizen- Werkzeugbleche besonders genau zueinander eingespannt werden. Eine elektrische Anzeige ist in diesem Sinne sehr sinnvoll.
Bekannt ist beim Offsetrotationsdruckverfahren das Unterlegen mit unterschiedlichen Kalibrierfolien, um Drucklängendifferenzen durch Unterlegen der Offsetplattenlänge (Bildträger) mit Kalibrierfolien zu korrigieren.
Bekannt sind Werkzeugbleche von Monomaterial mit angegebener Dicke von ca. 0,5 mm. Neu sind Werkzeugbleche aus einem mehrlagigen Material mit - SANDWICH - Struktur, welche komplett mit Kalibrierfolien vorgefertigt hergestellt werden können bei einheitlicher Dicke, um auf einem und demselben Bearbeitungszylinder montiert zu werden bei gleichem Zylinderdurchmesser .
Die Erfindung besteht darin, dass es ermöglicht wird z.B. wahlweise dünne Werkzeugbleche mit relativ dicken Kalibrierfolien (mit geringem Gewicht) , denkbar sind Kunststoffkalibrierfolien oder Metallkalibrierfolien, alternativ zu relativ dicken Stanz- und Rillblechen mit relativ dünner Kalibrierfolie oder sogar ohne Folie, einzusetzen und der gleiche Zylindermantel für unterschiedliche Profilhöhen bzw. Tiefen verwendet wird (siehe Figur 5), evtl. in Kombination mit heizbaren Folien für Heißfolienprägung.
Die Erfindung umfasst auch U-förmige bzw. Index Positionier- stanzungen für Patrizen- und Matrizen-Werkzeugbleche, was kürzeste Einrichtzeiten und höchste Genauigkeit gewährleistet
und damit Beschädigungen an beide o.g. Werkzeugblechen vermeidet.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Wirkungen der Erfindungen ergeben sich aus den nachfolgenden Beschreibungen und Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtungen veranschaulichen.
Figur 1 Seitenansicht zweier Bearbeitungszylinder mit
Greiferwelle und Greiferrücken, die sich durch die Ausstanzung bzw. Ausfräsung des Werkzeugbleches abwickelt;
Figur 2 Ansicht eines Werkzeugblechs mit Ausstanzung bzw. Öffnung oder Ausfräsung;
Figur 3 Ansicht eines Sandwich - Werkzeugbleches zum Stanzen mit eingelegtem vorgefertigtem Hydropaket;
Figur 4 Ansicht eines Sandwich - Werkzeugbleches als
Gegendruck zum Stanzen, mit gebogenen Spannlaschen; und
Figur 5 Ansicht mit schematischer Darstellung von benannten Werkzeugblechen und Dicken für unterschiedliche Profilhöhen und/oder Tiefen.
Die Figur 1 zeigt eine Darstellung eines Werkzeugbleches 1 mit ausgestanzten Öffnungen 2 damit die Greiferrücken 3, die bekanntlich oberhalb der Zylinderoberfläche liegen, ohne Beschädigung, in die Oberwalze beim rotierenden Durchlauf sich abwickeln bzw. eintauchen können.
Die Figur 2 zeigt eine Ansicht eines Werkzeugbleches 6 mit Ausstanzungen bzw. Öffnungen oder Ausfräsungen 8, damit die Greiferrücken in das gespannte Werkzeugblech eintauchen können. Dargestellt sind U-förmige und Index Ausstanzungen 7 zur Positionierung.
Dargestellt sind die Klemmlaschen 10. Dargestellt sind auch die Langlöcher bzw. Spannlöcher 9.
Die Figur 3 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Patrizen- Stanzbleches bzw. Werkzeugbleches 11 mit Hydropaket 12.
Die in zwei Folien dicht eingefasste Flüssigkeit kann sich während des Schneidevorgangs in oder gegen die Laufrichtung verteilen und drückt dabei den Abfall aus dem Werkzeugblech aus. Dabei wird die Verdrängung der Flüssigkeit durch den Abfall ausgenutzt. Dargestellt sind auch O-Ringe 13 sowie Moosgummistreifen 14.
Die Figur 4 zeigt eine Ansicht eines Matrizen- Gegendruck Werkzeugbleches in Sandwich Ausführung 15 mit dargestellten Klemmlaschen 17 zur Befestigung in der Spannleiste und die Spannlöcher 18 zum Spannen, sowie die Kombination von U- förmigen und Index Ausstanzungen 16.
Die Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung von einem, in der Dicke einheitlichem Werkzeugblech für die Montage auf einen normalen Werkzeugträger bzw. Mantel 20 bei möglichem Einsatz von unterschiedlicher Patrizen-Profilhöhen und /oder Matrizentiefen mit unterschiedlichen (oder ohne) Kalibrierfolien 29 schematisch dargestellt mit den Bezugszeichen 21 bis 28. Die Kalibrierfolie 29 könnte ersetzt werden durch eine heizbare Folie für Heißfolienprägung.