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Die Erfindung betrifft eine Bogenstanz- und/oder -Prägemaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Als Stanzen wird das Schneiden mit in sich geschlossenen geometrischen Zuschnittsformen bezeichnet, die kreisförmig, oval oder mehreckig sowie Phantasieformen aller Art sein können. Auch die in der Druckweiterverarbeitung geübten Praktiken, wie Stanzen mit Locheisen, Eckenabstoßen und Registerstanzen werden zu diesem Bereich gezählt. Die Stanzung erfolgt gegen eine Stanzunterlage oder gegen Stempel, teilweise sind es auch Schervorgänge. Verpackungsmaterialien aus Papier, Karton, Pappe oder Wellpappe werden hauptsächlich im Bogenformat gestanzt. Beim Stanzvorgang können zusätzlich aber auch Rilllinien oder Blindprägungen in den Nutzen eingebracht werden. Dieser komplexe Prozess macht es unabdingbar, die Bogen einzeln zu stanzen. Da es sich bei den Endprodukten um anspruchsvolle Verpackungen hinsichtlich technischer und graphischer Ausführung handelt (etwa Verpackungen für Kosmetik, Zigaretten, Pharmazie, Lebensmittel, etc.), werden besondere Anforderungen nicht nur an die Verpackungsmaterialien selbst gestellt, sondern es sind für optimale Resultate auch Stanzwerkzeuge mit geringsten Toleranzen und äußerst präzise und zuverlässig arbeitende Stanzmaschinen erforderlich. Diesen Ansprüchen wird das Flachbettstanzen am besten gerecht. Dabei werden die gedruckten und auf einer Palette gestapelten Bogen der Stanzmaschine zugeführt. In der Maschine werden in einer Ausrichteinrichtung die zu stanzenden Bogen passgenau ausgerichtet, von einem Greiferwagen übernommen und exakt in der Stanzeinrichtung zwischen einem fest gelagerten Untertisch und einem über einen Kniehebel oder Exzentergetriebe vertikal bewegbaren Obertisch positioniert.
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In bekannten Bogenstanz- und Prägemaschinen, die zum Stanzen, Ausbrechen, Prägen und Ablegen von Bögen aus Papier, Pappe und der gleichen eingesetzt werden, ist es bekannt die Bögen mittels Greiferwagen durch die einzelnen Stationen der Maschine zu bewegen. Ein jeweiliger Greiferwagen besitzt eine Greiferbrücke, an der Greifer befestigt sind, die die Bögen an einem vorderen Ende ergreifen. Ein Greiferwagen besitzt weiterhin seitliche Fahrwagen, welche mit endlosen Ketten des Transportsystems verbunden sind und wodurch die Greiferwagen durch die Maschine bewegt werden. Durch diese Art der Bewegung der Bögen durch die Maschine wird ein kontinuierliches Arbeiten in den einzelnen hintereinander angeordneten Stationen der Maschine, insbesondere Stanz-, Ausbrech- und Nutzentrennstation, ermöglicht.
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Eine derartige Flachbettstanze ist beispielsweise aus der
DE 30 44 083 A1 bekannt. Die beiden Tische sind mit Schneid- und Rillwerkzeugen bzw. entsprechenden Gegenwerkzeugen bestückt, mit denen aus dem taktweise zwischen die Tischfläche geführten Bögen die Nutzen ausgestanzt und gleichzeitig die zum sauberen Falten notwendigen Rillen eingedrückt werden. In der nachfolgenden Ausbrecheinrichtung wird der Abfall über Ausbrechwerkzeuge maschinell entfernt. Je nach Ausstattung der Maschine können schließlich die gestanzten Nutzen in einer hierfür vorgesehenen Nutzentrenneinrichtung separiert werden.
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Neben den oben beschriebenen Bogenstanz- und -prägemaschinen mit umlaufenden Ketten zum Transport der Greiferwagen geht aus der
DE 20 2007 012 349 U1 eine Bogenstanz- und -prägemaschine hervor, deren Greiferwagen an ihren äußeren Enden durch jeweils mindestens einen Linearantrieb angetrieben werden. Der Linearantrieb wird dabei als elektrischer Linearantrieb mit Wanderfeldmotoren ausgebildet. Bei einer derartigen Bogenstanz- und -prägemaschine können verschiedene Greiferwagen zeitgleich mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegt werden.
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Die
EP 1 371 588 A1 beschreibt eine Bogenstanz- und -Prägemaschine mit Greiferwagen und einer Positioniereinrichtung für die Greiferwagen. Die Greiferwagen besitzen Greifer zum klemmenden Ergreifen von Bogen und sind an einer Transportkette befestigt. Mittels der Transportkette sind die Greiferwagen intermittierend zwischen den Bearbeitungsstationen verfahrbar. An den – in Transportrichtung gesehen – vorderen Seiten weisen die jeweiligen Greiferwagen eine Anschlagfläche auf und fahren in den Bearbeitungsstationen gegen einen einschwenkbaren Anschlag der Positioniereinrichtung. Der einschwenkbare Anschlag ist an einer angetriebenen Schwenkwelle befestigt und wird von einem Elektromotor in die Bewegungsbahn des Greiferwagens eingeschwenkt. Mittels des einschwenkbaren Anschlags erfolgt dann eine passergenaue Ausrichtung des Greiferwagens und damit des Bogens in einer jeweiligen Bearbeitungsstation.
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Kommen Bogenstanz- und -prägemaschinen mit einem umlaufenden Bogentransportsystem zum Einsatz, so muss sichergestellt sein, dass eine Absenkung der Greiferbrücken in den Bearbeitungsstationen ermöglicht wird.
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D. h. zusätzlich zu der passergenauen Ausrichtung des Bogens in Umfangrichtung muss in der Stanzstation der Greiferwagen selbst abgesenkt werden.
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Die Greiferbrückenabsenkung soll eine exakte Bearbeitung des Bogens ermöglichen, da der Bogen auf dem Gegenwerkzeug zum Aufliegen kommt und so während des Bearbeitungsprozesses keine Verformung des Bogens stattfindet.
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Möglich ist es, zusätzlich eine durchgehende Führungsbahn oder zusätzliche Führungsbahnabschnitte in der Stanze zu verwenden, auf deren Kurvenbahn eine Rolle geführt wird, welche das Absenken auslöst. Der Einsatz einer zusätzlichen Führungsbahn bedingt jedoch einen höheren Kosten- und Montagaufwand.
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Aus der
DE 10 2004 041 472 A1 und der
DE 10 2007 020 495 A1 sind Greiferwagen bekannt, welche eine passergenaue Ausrichtung von Bogen in Bearbeitungsstationen ermöglichen. Ein Absenken der Greiferwagen und damit der Bogen in den Bearbeitungsstationen wird durch diese aus dem Stand der Technik bekannten Greiferwagen nicht ermöglicht.
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Die
DE 10 2004 041 472 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Transportieren eines Bedruckstoffbogens. Die Vorrichtung besitzt Greiferwagen, welche über elektromagnetische Wechselfeldmotoren angetrieben sind. Die Greiferwagen sind über eine Federung gelagert. Die Greiferwagenlagerung ist dabei durch einen schweren und aufwendigen Aufbau gekennzeichnet, und die Ausrichtung der Greiferwagen geschieht über eine Vielzahl von Elementen. So kommen Gelenke oder Federgelenke mit mehreren Drehpunkten, welche als Fest-/Loslagerung wirken, zum Einsatz, wobei die seitliche Ausrichtung der Greiferbrücke in einem Ausführungsbeispiel durch eine auf einer Achse gleitbar gelagerte Hülse gelöst wird, d. h. durch ein zusätzliches Relativsystem. Die in der DE 10 2004 041 472 A1 beschriebene Vorrichtung zum Transportieren und die beschriebenen Systeme zur Lagerung der Greiferwagen erlauben keine Absenkung der Greiferbrücken in den Bearbeitungsstationen durch eben diese Systeme.
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Eine weitere Einrichtung zum Positionieren und Absenken von Greiferbrücken ist in der
EP 1 371 588 B1 beschrieben.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Bogenstanz- und/oder -Prägemaschine mit einem aus Linearantrieben gebildeten Bogentransportsystem zu schaffen, in welcher ein sicheres Absenken der Greiferwagen in den Bearbeitungsstationen ermöglicht wird.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Bogenstanz- und/oder -Prägemaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1.
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Die erfindungsgemäße Bogenstanz- und/oder -Prägemaschine besitzt mindestens eine Bearbeitungsstation, insbesondere eine Stanzstation, eine Maschinensteuerung und ein Bogentransportsystem. Das Bogentransportsystem besitzt umlaufende Greiferwagen mit Greiferbrücken, an denen Greifer befestigt sind, mittels welchen die Bogen ergreifbar und in Transportrichtung durch die Maschine hindurch bewegbar sind. Ein jeweiliger Greiferwagen besitzt – in Bogentransportrichtung betrachtet – je einen rechten und linken Fahrwagen, welche von Linearantrieben angetrieben werden. Ein jeweiliger Fahrwagen wird durch mindestens zwei Rollen in der Vertikalen und damit senkrecht zur Transportrichtung abgestützt. Mindestens eine der beiden mindestens zwei Rollen ist auf einer inneren Führungsbahn der Bogenstanz- und/oder -Prägemaschine geführt. Mindestens eine weitere der mindestens zwei Rollen ist auf einer äußeren Führungsbahn der Bogenstanz- und/oder -Prägemaschine geführt. Mindestens eine der beiden Rollen ist dabei gefedert am Greiferwagen gelagert. Die gefederte Rolle ist über ein Gestänge mit der Greiferbrücke gekoppelt und das Gestänge überträgt eine vertikale Bewegung der gefederten Rolle auf die Greiferbrücke, um so eine Absenkbewegung der Greifer auszulösen. Die innere Führungsbahn und die äußere Führungsbahn der Bogenstanz- und/oder -Prägemaschine unterscheiden sich im Bereich mindestens einer Bearbeitungsstation in ihrem Krümmungsverlauf. In anderen Worten: Die Führungsbahnen verlaufen im Bereich mindestens einer Bearbeitungsstation nicht äquidistant. So kann zwar eine der beiden Führungsbahnen geradlinig ausgebildet sein, die zweite Führungsbahn jedoch eine Kurve beschreiben. Da die Greiferbrücken drehbar gegen den Greiferwagen gelagert sind, kann die Greiferbrücke gedreht und damit die Spitzen der Greifer abgesenkt werden.
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Diese erfindungsgemäße Lösung hat die Vorteile, dass komplizierte Absenkmechanismen oder auch zusätzliche Führungsbahnen, welche nur dem Einbringen einer Absenkbewegung dienen, vermieden werden können. Weiter vorteilhaft ist, dass die bewegten Massen des Bogentransportsystems gering gehalten werden können.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bogenstanz- und/oder -Prägemaschine ist die gefederte Rolle auf der inneren Führungsbahn geführt. Die Rolle rollt auf der inneren Führungsbahn ab und wird, auch bei Kurvenfahrt, sicher geführt.
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In einer weiteren vorteilhaften und daher bevorzugten Ausführungsform weist das Gestänge einen Rollenhebel auf, welcher an seinem Ende drehbar mit dem Greiferwagen verbunden ist. An seinem anderen Ende trägt der Rollenhebel die gefederte Rolle, welche auf der Führungsbahn abrollt. An dem Rollenhebel greift eine Druckfeder oder eine Zugfeder, insbesondere eine Spiralfeder an, welche an ihrem anderen Ende mit dem Greiferwagen verbunden ist. Die Feder stellt dabei sicher, dass die gefederte Rolle nicht von ihrer Führungsbahn abhebt, sondern dauerhaft in Kontakt bleibt.
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In einer Weiterbildung weist das Gestänge eine Koppelstange auf, welche an ihrem einen Ende drehbar an dem Rollenhebel und an ihrem anderen Ende drehbar an der Greiferbrücke gelagert ist. Die Greiferbrücke weist einen Drehpunkt auf, und die Absenkbewegung der Greifer wird durch eine Drehbewegung der Greiferbrücke um den Drehpunkt bewirkt.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bogenstanz- und/oder -Prägemaschine weist eine der beiden Führungsbahnen im Bereich mindestens einer Bearbeitungsstation eine Absenkung bzw. eine Erhebung auf. Die Absenkung bzw. die Erhebung bewirkt eine Vertikalbewegung der gefederten Rolle, also ein Auslenken der gefederten Rolle, wobei diese Vertikalbewegung durch das Gestänge, welches die gefederte Rolle mit der Greiferbrücke verbindet, auf die Greiferbrücke übertragen wird.
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Die beschriebene Erfindung, die beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung stellen auch in beliebiger Kombination miteinander vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
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Hinsichtlich weiterer Vorteile und vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen verwiesen.
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Ausführungsbeispiel
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Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert werden. Es zeigen in schematischer Darstellung:
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1 eine Übersichtsdarstellung einer Bogenstanz- und/oder -Prägemaschine
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2a und 2b eine Vorrichtung zur Absenkung der Greiferbrücke in einer ersten Ausführungsform
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3a und 3b eine Vorrichtung zur Absenkung der Greiferbrücke in einer zweiten Ausführungsform
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4a und 4b eine Vorrichtung zur Absenkung der Greiferbrücke in einer dritten Ausführungsform,
wobei die Figuren a jeweils die Situation vor Absenkung und die Figuren b jeweils die Situation nach Absenkung darstellen.
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In 1 ist der prinzipielle Aufbau einer Bogenstanz- und -prägemaschine 100 zum Stanzen, Ausbrechen und Ablegen von Bögen aus Papier, Pappe und dergleichen dargestellt. Die Stanz- und Prägemaschine 100 besitzt einen Anleger 101, eine Stanzstation 182, eine Ausbrechstation 103 und einen Ausleger 104, die von einem gemeinsamen Maschinengehäuse 105 getragen und umschlossen werden.
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Die Bögen 106 werden durch einen Anleger 101 von einem Stapel vereinzelt, dem Bogentransportsystem 107 zugeführt und von an Greiferbrücken 11 eines Greiferwagens 1 befestigten Greifern 12 an ihrer Vorderkante ergriffen und in Bogentransportrichtung T intermittierend durch die verschiedenen Stationen 102, 103 und 104 der Stanz- und Prägemaschine 100 hindurchgezogen. Das Bogentransportsystem besitzt 107 mehrere Greiferwagen 1, so dass mehrere Bögen 106 gleichzeitig in den verschiedenen Stationen 102, 103 und 104 bearbeitet werden kennen. Die Greiferwagen 1 sind dabei durch einen elektromagnetischen Linearantrieb mit Wanderfeldmotoren angetrieben.
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Die Stanzstation 102 besteht aus einem unteren Tiegel, einem sog. Untertisch 109, und einem oberen Tiegel, einem sog. Obertisch 110. Der Obertisch 110 ist vertikal hin- und herbewegbar gelagert und mit Stanz- und Rillmessern versehen. Der Untertisch 109 ist fest im Maschinengestell gelagert und mit einer Gegenplatte zu den Stanz- und Rillmessern versehen. Während der Bearbeitung des Bogens 106 ist diese in Ruhe und liegt flächig auf dem Untertisch 109 auf. Dazu muss ein jeweiliger Bogen zuvor passergenau ausgerichtet und abgesenkt werden.
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Der Greiferwagen 1 transportiert den Bogen 106 von der Stanz- und Prägestation 102 in die nachfolgende Ausbrechstation 103, die mit Ausbrechwerkzeugen ausgestattet ist. In der Ausbrechstation 103 werden mit Hilfe der Ausbrechwerkzeuge die nicht benötigten Abfallstücke aus dem Bogen 106 nach unten herausgestoßen, wodurch die Abfallstücke 111 in einen unter der Station eingeschobenen wagenartigen Behälter 112 fallen.
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Von der Ausbrechstation 103 gelangt der Bogen 106 in den Ausleger 104, wo der Bogen 106 entweder nur einfach abgelegt wird, oder aber gleichzeitig eine Trennung der einzelnen Nutzen erfolgt. Der Ausleger 104 kann auch eine Palette 113 enthalten, auf der die einzelnen Bögen 106 in Form eines Stapels 114 aufgestapelt werden, so dass nach Erreichen einer bestimmten Stapelhöhe die Paletten 114 mit den aufgestapelten Bögen 106 aus dem Bereich der Stanz- und Prägemaschine 100 weggefahren werden können.
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2a zeigt einen Greiferwagen 1 mit zwei Fahrwagen, wobei nur einer der beiden Fahrwagen zu sehen ist und der zweite Fahrwagen sich hinter der Blattebene befindet. Der Greiferwagen 1 wird von einem in der Blattebene liegenden, hier nicht abgebildeten Linearmotor angetrieben. Hier ebenfalls nicht abgebildete Rollen stützen die konstante magnetische Anzugskraft ab. Dargestellt sind zwei Rollen 18, welche am Greiferwagen 1 befestigt sind. Diese Rollen 18 werden auf einer äußeren Führungsbahn 3 geführt. Weiter besitzt der Greiferwagen 1 eine gefederte Rolle 17, welche auf der inneren Führungsbahn 2 geführt wird. Geführt durch die Rollen 17, 18 und angetrieben von dem nicht dargestellten Linearmotor wird der Greiferwagen 1 in Transportrichtung T bewegt. Die gefederte Rolle 17 ist an einem Ende eines Rollenhebels 19 drehbar gelagert. Das andere Ende des Rollenhebels 19 ist an dem Greiferwagen 1 befestigt (Gelenk 16). Eine Feder 17.1 ist an ihrem einen Ende mit dem Rollenhebel 19 und an ihrem anderen Ende mit dem Greiferwagen 1 verbunden. An dem Rollenhebel 19 ist weiter eine Koppelstange 13 angebracht. Die Koppelstange 13 ist ebenfalls mit der Greiferbrücke 11 verbunden. Die Greiferbrücke 11, welche Greifer 12 trägt, ist über mindestens eine Befestigungsstange 14 mit dem Greiferwagen 1 verbunden. Das eine Ende der Befestigungsstange 14 ist fest mit dem Greiferwagen verbunden, das andere Ende der Befestigungsstange 14 ist im Drehpunkt 15 mit der Greiferbrücke 11 verbunden. Die Greiferbrücke 11 kann um diesen Drehpunkt 15 geschwenkt werden. Wird nun der Greiferwagen 1 in Transportrichtung T weiter bewegt, so rollt die gefederte Rolle 17 entlang der inneren Führungsbahn und damit auch entlang der Erhebung 2.2. Die Situation, wenn sich die gefederte Rolle 17 auf Höhe der Erhebung 2.2 befindet, ist in 2b dargestellt.
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Da die Feder 17.1 bewirkt, dass die gefederte Rolle 17 in Kontakt mit der inneren Führungsbahn 2 bleibt, führt die gefederte Rolle 17 im Bereich der Erhebung 2.2 eine Vertikalbewegung nach oben aus. Über den Rollenhebel 19 und die Koppelstange 13 wird die Vertikalbewegung der gefederten Rolle 17 auf die Greiferbrücke 11 übertragen. Das in Transportrichtung T gesehen vordere Ende der Greiferbrücke 11 wird angehoben und die Greiferbrücke 11 um ihren Drehpunkt 15 geschwenkt, sodass eine Absenkbewegung a der Greifer 12 eingeleitet wird.
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In den 3a und 3b als auch 4a und 4b ist jeweils eine alternative Ausführungsform dargestellt. Anstelle der Erhebung 2.2 besitzt die innere Führungsbahn 2 eine Absenkung 2.1. Der gefederten Rolle 17 wird durch die Absenkung 2.1 eine Vertikalbewegung nach unten aufgezwungen. Diese Vertikalbewegung wird analog dem oben beschriebenen Ablauf über den Rollenhebel 19 und die Koppelstange 13 auf die Greiferbrücke 11 übertragen. Die Greiferbrücke 11 wird um ihren Drehpunkt 15 geschwenkt und die Greifer 12 erfahren eine Absenkbewegung a.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Greiferwagen mit zwei Fahrwagen
- 2
- innere Führungsbahn
- 2.1
- Absenkung
- 2.2
- Erhebung
- 3
- äußere Führungsbahn
- 10
- Vorrichtung zum Absenken der Greiferbrücke
- 11
- Greiferbrücke
- 12
- Greifer
- 13
- Koppelstange
- 14
- Befestigungsstange
- 15
- Drehpunkt Greiferbrücke
- 16
- Gelenk
- 17
- gefederte Rolle
- 17.1
- Feder
- 18
- fixierte Rolle
- 19
- Rollenhebel
- 101
- Anleger
- 102
- Stanzstation
- 103
- Ausbrechstation
- 104
- Ausleger
- 105
- Maschinengehäuse
- 106
- Bogen
- 107
- Bogentransportsystem
- 109
- Untertisch
- 110
- Obertisch
- 111
- Abfallstücke
- 112
- Wagen
- 113
- Palette
- 114
- Auslagestapel
- 115
- Steuerung mit Interface und Eingabegeräten
- 116
- Zuführtisch
- a
- Absenkungsbewegung Greiferbrücke
- f
- Federbelastung
- T
- Transportrichtung
- E
- Bogentransportebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3044083 A1 [0004]
- DE 202007012349 U1 [0005]
- EP 1371588 A1 [0006]
- DE 102004041472 A1 [0011, 0012]
- DE 102007020495 A1 [0011]
- EP 1371588 B1 [0013]