DE4308710A1 - Entfernung von Zuschnitt-Abfallstücken aus Stanzmessern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Zu­ schnitt-Abfallstücken aus den Stanzmessern an der rotierenden Stanztrommel einer Rotationsstanze für die Herstellung von Zu­ schnitten aus Wellpappe oder einem ähnlichen Material, sowie eine Rotationsstanze mit einer Vorrichtung zum Entfernen von Zuschnitt-Abfallstücken aus Stanzmessern der Rotationsstanze.

Je nach Art des auf einer Rotationsstanze hergestellten Zu­ schnittes aus Wellpappe oder einem ähnlichen Material gehören zu den Stanzmessern, die an der Stanztrommel der Rotations­ stanze dem Zuschnitt entsprechend angebracht sind, einige Stanzmesser mit meist geschlossener Schneidlinie, die in dem Zuschnitt kleine Aussparungen, Löcher, Schlitze oder derglei­ chen ausschneiden. Die entsprechenden, beim Stanzen entstehen­ den Zuschnitt-Abfallstücke oder -Reste bleiben regelmäßig im Stanzmesser stecken und müssen deshalb aus dem Stanzmesser bei rotierenden Stanztrommel wieder entfernt werden.

Es ist bekannt, zum Entfernen der Abfallstücke in dem vom je­ weiligen Stanzmesser umschlossenen Raum ein Federelement, z. B. ein Gummistück anzuordnen, welches während des Stanzvorgangs durch das entstehende Abfallstück zusammengedrückt wird und dieses im Anschluß an den Stanzvorgang aus dem Stanzmesser wie­ der herausdrückt. Der Zeitpunkt des Herausdrückens oder Entfer­ nens des Abfallstückes läßt sich auf diese Weise nicht steuern. Die Folge ist ein unkontrolliertes Ausstreuen der ausgeworfenen Abfallstücke in der Rotationsstanze.

Es ist auch schon bekannt, die Abfallstücke aus den Stanzmes­ sern in einer bestimmten Winkelstellung der Stanztrommel ge­ zielt zu entfernen. Dazu ist der Stanztrommel eine Stachelwalze zugeordnet, welche mit wegstehenden Stacheln in die von den Stanzmessern umschlossenen Räume eingreift, die Abfallstücke erfaßt und herauszieht. Anschließend müssen die "aufgespießten" Abfallstücke von der Stachelwalze entfernt werden. Insgesamt ist die Konstruktion mechanisch äußerst aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Zuschnitt-Abfallstücken aus den Stanzmessern an einer rotierenden Stanztrommel anzugeben, die mit vergleichsweise einfachen Mitteln zu verwirklichen sind und eine sichere, gezielte Entfernung der Abfallstücke gestat­ ten.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gemäß durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren und durch die im Anspruch 6 gekenn­ zeichnete Rotationsstanze gelöst, wobei sich vorteilhafte Aus­ gestaltungen aus den jeweils anschließenden Unteransprüchen er­ geben.

Bei der Erfindung werden die Abfallstücke aus ihrem Stanzmesser durch einen Druckluftstoß entfernt, der unmittelbar in den Raum eingeleitet wird, der vom Stanzmesser und den im Stanzmesser sitzenden Abfallstück umschlossen ist. Dieser Raum ist prak­ tisch soweit abgedichtet, daß der kurze Druckluftstoß aus­ reicht, das Abfallstück nach außen wegzublasen. Mit der "unmittelbaren" Einleitung des Druckluftstoßes ist gemeint, daß die in den Raum eintretende Druckluft ohne Zwischenschaltung eines Bauelementes auf das Abfallstück einwirkt. Durch entspre­ chende Steuerung der Druckluftstöße ermöglicht die Erfindung ein gezieltes Entfernen der Abfallstücke. Wegen der unmittelba­ ren Einwirkung der Druckluft auf die Abfallstücke sind die er­ findungsgemäßen Maßnahmen mit vergleichsweise einfachen Mitteln zu verwirklichen.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des neuen Verfahrens geht aus An­ spruch 2 hervor. Weil bei dieser Ausgestaltung alle Abfall­ stücke in einer bestimmten, gleichen Winkelstellung ihrer Stanzmesser aus denselben entfernt, d. h. in radialer Richtung ausgeblasen werden, können sie mit einfachen Mitteln aufgefan­ gen und abgeführt werden.

Im allgemeinen bleiben die ausgestanzten Abfallstücke von al­ leine in den Stanzmessern hängen, wenn sie nicht positiv ent­ fernt werden. Um jedoch sicherzustellen, daß alle Abfallstücke tatsächlich nur in der vorbestimmten Winkelstellung, d. h. der Auswerfstellung entfernt werden und nicht vorher unkontrolliert die Stanzmesser verlassen, können die Abfallstücke gemäß An­ spruch 3 ab dem Stanzvorgang bis zum Erreichen der Auswerfstel­ lung zusätzlich mit mechanischen und/oder pneumatischen Mitteln festgehalten werden. Als mechanisches Mittel kommt am einfach­ sten ein Haltestift in Betracht, auf dem sich das Abfallstück beim Stanzen aufspießt. Der Druckluftstoß ist in jedem Falle ausreichend, auch die Haltekraft dieses Haltestiftes zu über­ winden. Alternativ können die Abfallstücke zum Beispiel mit ei­ nem Unterdruck festgehalten werden, der in dem geschlossenen Raum innerhalb des Stanzmessers bis zur Einleitung des Druck­ luftstoßes aufrechterhalten wird.

Die Druckluftstöße müssen bei Drehen der Stanztrommel erzeugt werden. In besonders einfacher Weise geschieht dies dadurch, daß man das Innere der entsprechend abgedichteten Stanztrommel als Druckluftspeicher oder -quelle benutzt, wobei das Innere der Stanztrommel über eine Dreheinführung an einen Kompressor angeschlossen ist, der die bei jedem Ausblasen eines Abfall­ stückes entweichende Druckluft nachliefert.

Es hat sich gezeigt, daß eine Druckluftquelle mit einem Luft­ druck von 2 bis 10 bar, vorzugsweise 4 bis 8 bar und ganz be­ vorzugt von ca. 6 bar ausreichend und gut geeignet ist, die Ab­ fallstücke sicher zu entfernen.

Bei der erfindungsgemäßen, an einer Rotationsstanze ausgebilde­ ten Vorrichtung zum Entfernen der Abfallstücke aus den Stanz­ messern sind in der Halterungsplatte für die Halterung der Stanzmesser an der Stanztrommel Druckluftleitungen verlegt, die seitlich in den vom jeweiligen Stanzmesser umschlossenen Raum münden und jeweils an ein steuerbares Ventil angeschlossen sind, über welches die Druckluftleitung und damit der Raum in­ nerhalb des Stanzmessers jeweils kurzzeitig mit einer gemeinsa­ men Druckluftquelle verbindbar ist.

Wenn die Druckluftquelle durch das Innere der Stanztrommel ge­ bildet ist, sind die steuerbaren Ventile vorzugsweise ebenfalls im Inneren der Stanztrommel angeordnet und in geeigneter Weise, z. B. über Druckluftschläuche mit Luftanschlüssen verbunden, die im Mantel der Stanztrommel vorgesehen sind. Die Luftanschlüsse befinden sich am besten in einem schmalen Winkelbereich des Mantels, in dem sich niemals eine Halterungsplatte befindet. Einen solchen freien Winkelbereich gibt es an jeder Rotations­ stanze, weil aus verschiedenen, hier nicht näher zu erläutern­ den Gründen die Länge der herstellbaren Zuschnitte auf einen Wert begrenzt ist, der etwas kleiner als der Umfang der Stanz­ trommel ist.

Die Halterungsplatten mit den Stanzmessern sind an den Stanz­ trommeln natürlich auswechselbar angebracht, um die Herstellung verschiedener Zuschnitte zu ermöglichen. Beim Umrüsten der Ro­ tationsstanze auf einen anderen Zuschnitt müssen natürlich auch andere Verbindungen zwischen der Druckluftquelle und den Stanz­ messern hergestellt werden, die eine Entfernung von Abfallstüc­ ken benötigen. Das ist in besonders einfacher und günstiger Weise bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach Anspruch 10 möglich, vorzugsweise in Verbindung der Ausgestaltung nach An­ spruch 9. Auch wenn für einen längeren Zuschnitt zwei Halte­ rungsplatten mit Stanzmessern an der Stanztrommel angebracht werden, lassen sich bei dieser Ausgestaltung alle notwendigen Stanzmesser-Räume an die Druckluftquelle anschließen, indem man die Schläuche der einen Halterungsplatte an der in Drehrichtung der Stanztrommel hinteren Kante derselben und die Schläuche der anderen Halterungsplatte an ihrer vorderen Kante austreten läßt, wobei die Luftanschlüsse im Mantel der Stanztrommel zwi­ schen der Vorder- und der Hinterkante der beiden Halterungs­ platten liegen.

Das Auswerfen oder Ausblasen der Abfallstücke in einer für alle Stanzmesser gleichen Winkelstellung, der Auswerfstellung, wird am besten mit den Maßnahmen nach Anspruch 11 und 12 verwirk­ licht. Dabei gibt es für jede Zuschnitt-Art ein bestimmtes Pro­ gramm in der Steuereinrichtung, welches die zeitliche Lage der Druckstöße entsprechend der räumlichen Lage der Stanzmesser am Umfang der Stanztrommel und der gewünschten Auswerfstellung festlegt. Die Steuereinrichtung berücksichtigt außerdem die je­ weilige Drehzahl der Stanztrommel zur Kompensation des Winkel­ bereiches, den die Stanztrommel durchläuft in der Zeitspanne vom Öffnen des Ventils bis zum Ankommen des Druckstoßes am Stanzmesser. Die in der bestimmten Auswerfstellung ausgebla­ senen Abfallstücke werden am besten mit einer Auffang- und Ab­ fördereinrichtung gemäß Anspruch 13 abtransportiert. Mit der Steuereinrichtung kann auch die Zeitdauer des einzelnen Druck­ luftstoßes variiert werden, z.B je nach Größe des vom Stanzmes­ ser umschlossenen Raumes. Außerdem kann die Drehzahl der Stanz­ trommel zur Modifizierung der Winkelstellung herangezogen wer­ den, in welcher der Druckluftstoß erfolgt, um sicherzustellen, daß die Flugbahn des ausgeblasenen Abfallstückes unbeschadet der unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeit der Stanztrommel genau an der Auffang- und Abfördereinrichtung endet.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Ein­ zelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungs­ beispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine stark vereinfachte Schrägansicht einer Rotationsstanze für die Herstellung von Wellpappe-Zuschnitten,

Fig. 2 eine Schrägansicht der Stanztrommel der Ro­ tationsstanze nach Fig. 1 mit angebrachten Stanzmessern,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Halterungsplatte für die Stanzmesser im Bereich eines Stanz­ messers nach der Linie 3-3 in Fig. 2.

Die in Fig. 1 gezeigte Stanztrommel dient zur Herstellung von Wellpappe-Zuschnitten. Sie umfaßt ein Maschinengestell 1, in welchem zwei zusammenwirkende Stanztrommeln 2 und 3 drehbar ge­ lagert sind. Die beiden Stanztrommeln werden durch einen nicht sichtbaren Antrieb angetrieben. Am Mantel 4 der oberen Stanz­ trommel werden, was in Fig. 1 und Fig. 2 nur ganz schematisch gezeigt ist, mehrere Stanzmesser 5 angebracht. Die Form, Anord­ nung und Zahl der Stanzmesser, d. h. ihre Konfiguration ent­ spricht dem jeweils hergestellten Zuschnitt. Die untere Stanz­ trommel 3 hat einen gummibeschichteten Mantel 6, der als Aufla­ ger für die Wellpappe-Bögen dient, aus denen im Spalt zwischen den beiden Stanztrommeln 2 und 3 die Zuschnitte gestanzt wer­ den. Solche Rotationsstanzen sind in vielen Bauformen bekannt, weshalb auf die Darstellung weiterer Einzelheiten verzichtet wird.

Die Stanzmesser 5 sind am Mantel 4 der oberen Stanztrommel 2 mittels zweier Halterungsplatten 10 und 11 angebracht, die aus Holz bestehen, entsprechend dem Mantel der Stanztrommel ge­ krümmt sind und mittels nicht gezeigter Spanneinrichtungen an der Stanztrommel 2 festgehalten werden. Die Stanzmesser 5 sind in die Halterungsplatten eingelassen, vgl. Fig. 3. Einige der Stanzmesser, und nur solche sind der Einfachheit halber in Fig. 2 gezeigt, dienen zum Ausstanzen kleiner Öffnungen oder Schlitze. Sie haben eine entsprechend geschlossene Schneidli­ nie. Diese Stanzmesser erzeugen kleine Zuschnitt-Abfallstücke 12, die sich innerhalb des jeweiligen Stanzmessers festsetzen.

Die Stanztrommel 2 ist hohl. Ihr Inneres ist druckdicht abge­ schlossen und steht über eine Dreheinführung 13 und eine Druck­ luftleitung 14 mit einem Druckluft-Kompressor 15 in Verbindung. Dieser hält im Inneren der Stanztrommel 2 ständig einen Luft­ druck von ca. 6 bar aufrecht, so daß die Stanztrommel 2 auch als Druckluftbehälter angesprochen werden kann.

Im Inneren der Stanztrommel 2 sind 24 elektrisch steuerbare Ventile angeordnet, die auf der einen Seite mit dem Inneren der Stanztrommel in Verbindung stehen und auf der anderen Seite, d. h. nach außen weisend jeweils mit einem im Mantel 4 versenkt liegenden Kupplungsanschluß 16 verbunden sind. Die 24 Kupp­ lungsanschlüsse 16 sind auf einer axialen Linie angeordnet, die zwischen der, bezogen auf die Drehrichtung der Stanztrommel 2, Hinterkante 17 der Halterungsplatte 10 und der Vorderkante 18 der Halterungplatte 11 liegt.

In den Halterungsplatten 10 und 11 sind jeweils mehrere Druck­ luftschläuche 20 verlegt, die aus ihrer Halterungsplatte an der Hinterkante 17 bzw. der Vorderkante 18 austreten und am freien Ende mit einem Kupplungsstück versehen sind, das sich mit dem Kupplungsanschluß 16 der Ventile lösbar kuppeln läßt. Die Schläuche 20 verlaufen jeweils zu einem der Stanzmesser 5 und enden, durch einen Schlitz im Stanzmesser 5 hindurchtretend, in dem vom Stanzmesser 5 seitlich umschlossenen Raum 21, vgl. Fig. 3.

Die elektrisch steuerbaren Ventile vor den Kupplungsanschlüssen 16 sind über eine Schleifring-Bürsten-Anordnung 25 an dem einen Stirnende der Stanztrommel 2 an eine programmierbare Steuerein­ richtung 26 angeschlossen. Die programmierbare Steuereinrich­ tung 26 erzeugt in einer der jeweiligen Drehzahl angepaßten Winkelstellung der Stanztrommel 2 für ein bestimmtes Ventil einen Steuerimpuls, durch welchen das betreffende Ventil für eine kurze Zeitspanne geöffnet wird. Auch die Dauer dieser Zeitspanne wird durch die Steuereinrichtung 26 bestimmt. Durch die Öffnung des Ventils wird ein kurzer Druckluftstoß über den entsprechenden Druckluftschlauch 20 in den durch das Abfall­ stück 12 geschlossenen Raum 21 innerhalb des Stanzmessers 5 ge­ leitet. Der Druckluftstoß hat zur Folge, daß das Abfallstück 12 aus dem Stanzmesser herausgedrückt und weggeblasen wird. Die zeitliche Abstimmung ist so getroffen, daß die Druckluftstöße für die einzelnen Stanzmesser dann den Raum 21 erreichen, wenn das jeweilige Stanzmesser im Zuge der Drehung der Stanztrommel 2 eine bestimmte Winkelstellung, die Auswerfstellung, einnimmt, wobei diese Auswerfstellung für alle Stanzmesser die gleiche ist. Die Steuereinrichtung ist programmierbar und wird jeweils mit einem anderen Programm betrieben, wenn die Halterungsplat­ ten 10 und 11 gegen andere Halterungsplatten für einen anderen Zuschnitt, d. h. mit einer anderen Stanzmesser-Konfiguration, ausgewechselt werden.

Neben der Stanztrommel 2, vgl. Fig. 1, ist eine Auffang- und Abfördereinrichtung 27 angeordnet, die in Fig. 1 nur ganz sche­ matisch angedeutet ist. Die Auswerfstellung ist so festgelegt, und zwar auch zusätzlich in Abhängigkeit von der Drehzahl der Stanztrommel 2, daß die Flugbahn der aus den Stanzmessern 5 herausgedrückten und weggeblasenen Abfallstücke 12 in der Auf­ fang- und Abfördereinrichtung 27 endet. Diese transportiert dann die aufgefangenen Abfallstücke parallel zur Längserstrec­ kung der Stanztrommeln 2 und 3 aus der Rotationsstanze heraus.

Damit einzelne Abfallstücke 12 ihr Stanzmesser 5 nicht vorzei­ tig, d. h. vor Erreichen der geplanten Auswerfstellung verlassen können, ist in dem vom Stanzmesser 5 umschlossenen Raum 21 ein Haltestift 22 vorgesehen, der in der Halterungsplatte 10 bzw. 11 verankert ist, parallel zum Stanzmesser 5 nach außen weist und die gleiche Höhe wie dieses hat. Der Haltestift läuft am freien Ende spitz zu, so daß sich das ausgestanzte Abfallstück 12 auf dem Haltestift 22 aufspießt und dadurch gehalten wird. Die Druckluftstöße reichen ohne weiteres aus, auch die Halte­ kraft des Haltestiftes 22 zu überwinden. Der Haltestift kann von einem zusammendrückbaren Gummistück 23 umgeben sein, wel­ ches verhindert, daß das Abfallstück 12 beim Ausstanzen bündig auf der Halterung 10 zu liegen kommt und dadurch unter Umstän­ den den Auslaß des Druckluftschlauches versperrt.

Claims (15)

1. Verfahren zum Entfernen von Zuschnitt-Abfallstücken (12) aus den Stanzmessern (5) an der rotierenden Stanztrommel (2) einer Rotationsstanze für die Herstellung von Zuschnitten aus Well­ pappe oder einem ähnlichen Material, dadurch gekennzeichnet, daß man unmittelbar in den vom Stanzmesser (5) seitlich um­ schlossenen und nach außen durch das Abfallstück (12) abge­ schlossenen Raum (21) einen kurzen Druckluftstoß einleitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Druckluftstoß in einer bestimmten, festgelegten Winkelstellung (Auswerfstellung) des jeweiligen Stanzmessers (5) einleitet, die für alle Stanzmesser gleich ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abfallstücke (12) in den Stanzmessern (5) ab dem Stanzvorgang bis zum Erreichen der Auswerfstellung mit mechani­ schen und/oder pneumatischen Mitteln zusätzlich zu der Fixie­ rung durch das Stanzmesser (5) festhält.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Druckluft für die Druckluftstöße aus dem Inneren der Stanztrommel (2) in die von Stanzmessern (5) umschlossenen Räume (21) leitet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß man mit einem Luftdruck von 2-10 bar, vorzugsweise 4-8 bar, und ganz bevorzugt von ca. 6 bar arbeitet.

6. Rotationsstanze für die Herstellung von Zuschnitten aus Well­ pappe oder einem ähnlichen Material mit einer Stanztrommel (2), an welcher mehrere Stanzmesser (5) in einer dem jeweiligen Zu­ schnitt entsprechenden Konfiguration gehalten sind mittels min­ destens einer gekrümmten, am Mantel der Stanztrommel anliegen­ den Halterungsplatte (10; 11), und
mit einer Vorrichtung zum Entfernen von Zuschnitt-Abfallstücken (12) aus einem oder mehreren der Stanzmesser (5) an der rotie­ renden Stanztrommel (2),
gekennzeichnet
durch eine Druckluftquelle und
durch eine oder mehrere Druckluftleitungen (20), die in der Halterungsplatte (10; 11) verlegt sind, die jeweils unmittelbar in den von einem Stanzmesser (5) seitlich umschlossenen Raum (21) münden, und
die jeweils über ein steuerbares Ventil (16) jeweils kurzzeitig mit der Druckluftquelle verbindbar sind.

7. Rotationsstanze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftquelle durch das Innere der Stanztrommel (2) gebildet ist, das über eine Dreheinführung (13), an einen Kom­ pressor (14) angeschlossen ist.

8. Rotationsstanze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Ventile im Inneren der Stanztrommel (2) vorgesehen und an Luftanschlüsse (16) im Mantel (4) der Stanz­ trommel angeschlossen sind.

9. Rotationsstanze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftanschlüsse (16) in einem bestimmten Winkelbereich des Mantels (4), vorzugsweise auf einer axialen Linie, angeord­ net sind.

10. Rotationsstanze nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftleitungen (20) durch Schläuche gebildet sind, die jeweils mittels einer Kupplung lösbar mit einem der Luftan­ schlüsse (16) im Mantel (4) verbunden sind.

11. Rotationsstanze nach einem der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, daß eine programmierbare Steuereinrichtung (26) für die steuer­ baren Ventile (16) vorgesehen ist, welche das einzelne Ventil (16) jeweils kurzzeitig in einer von der Drehzahl der Stanz­ trommel (2) abhängigen Winkelstellung des über die angeschlos­ sene Druckluftleitung (20) zugeordneten Stanzmessers (5) öff­ net, so daß der Druckluftstoß alle Stanzmesser (5) jeweils bei gleicher Winkelstellung, der Auswerfstellung, erreicht.

12. Rotationsstanze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (16) elektrisch steuerbar sind und über eine Schleifring-Bürsten-Anordnung (25) oder eine drahtlose Sende- Empfänger-Strecke an die stationäre Steuereinrichtung (26) an­ geschlossen sind.

13. Rotationsstanze nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Stanztrommel (2) im Winkelbereich der Auswerf­ stellung eine Auffang- und Abfördereinrichtung (27) für die weggeblasenen Abfallstücke (12) vorgesehen ist.

14. Rotationsstanze nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß den Stanzmessern (5) mechanische und/oder pneumatische Mit­ tel zugeordnet sind zum Festhalten der Abfallstücke (12) in den Stanzmessern (5) ab dem Stanzvorgang bis zum Erreichen der Aus­ werfstellung.

15. Rotationsstanze nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel für jedes Stanzmesser (5) durch einen Hal­ testift (22) in dem vom Stanzmesser (5) umschlossenen Raum (21) gebildet sind, der parallel zum und im Abstand vom Stanzmesser (5) angeordnet ist, die Höhe des Stanzmessers (5) hat und am freien Ende spitz zuläuft.