CH716574A1

CH716574A1 - Stanzmaschine zum Stanzen von Etiketten und Deckeln.

Info

Publication number: CH716574A1
Application number: CH01140/19A
Authority: CH
Inventors: Steiner Markus
Original assignee: Berhalter Ag
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2021-03-15
Also published as: KR20220059484A; AU2020347470A1; EP4028224A1; CN114786895B; WO2021048259A1; JP2022546743A; CA3150711A1; US20220324130A1; CN114786895A; BR112022004201A2

Abstract

Stanzmaschine (1) zum Stanzen von Etiketten und Deckeln umfasst als Antriebsorgan einen Servomotor (9). Der Servomotor (9) kann direkt oder indirekt mit einer Spindel (11) verbunden sein, welche den Linearvortrieb des Stanzstempels (13) bewirkt.

Description

Beschreibung

[0001] Gegenstand der Erfindung ist eine Stanzmaschine zum Stanzen von Etiketten und Deckeln gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Gegenstand der Erfindung ist weiter ein Verfahren zum Steuern des Vorschubs des Stanzstempels gemäss Patentanspruch 24.

[0003] Das Stanzen von Etiketten und flachen Deckeln ist bekannt und erfolgt auf unterschiedliche Weise. Einerseits können die Etiketten und Deckel, welche aus Papier, Karton, Metallfolien oder aus laminierten Materialien bestehen, durch einen Stanzvorgang mit einem linear angetriebenen Stanzstempel hergestellt werden oder andererseits zwischen zwei rotierenden Trommeln. Das hier beschriebene Verfahren umfasst nur das Stanzen mit einem Stanzstempel gegen eine Matrize und insbesondere das Stanzen von Etiketten und Deckeln aus endlos bandförmig zugeführtem Ausgangsmaterial.

[0004] In bekannten Stanzmaschinen wird das bandförmige Material von einem Coil abgewickelt bzw. abgezogen und zwischen dem Stanzstempel und der Matrize hindurchgeführt. Dort werden eine oder mehrere Etiketten gleichzeitig pro Hub ausgestanzt und nach dem Stanzvorgang das entstehende Stanzgitter des zugeführten Bandes abgezogen und auf einer Walze aufgerollt oder abgesaugt und in kleine Stücke zerhackt.

[0005] Beim schrittweisen Vorschub des Stanzmaterials und Abzug des Stanzgitters sowie beim Antrieb des Stanzstempels treten bei bekannten Stanzmaschinen häufig Probleme auf, die zu Produktionsunterbrüchen oder fehlerhaften Stanzlingen führen können.

[0006] Probleme ergeben sich beim Vorschub des Stanzguts insbesondere aus elastischen Materialien wie Kunststofffolien, da in den Randzonen desselben nicht dieselben Spannungen vorliegen wie im Zentrum des Stanzguts, was zur Folge hat, dass beim Transport des Stanzguts, im Folgenden kurz Folie genannt, sich Falten bilden können. Diese unterschiedlichen Spannungen an den Rändern und im Zentrum der Folie hängen vom verwendeten Material der Folie und/oder der Breite der Folie und/oder der Gestalt und Grösse der Stanzlinge ab, was bedeutet dass, sofern überhaupt möglich, zu Beginn eines neuen Auftrags den Eigenschaften der Folie angepasste Einstellungen an einem oder mehreren der zusammenwirkenden Elemente der Stanzmaschine vorgenommen werden müssen, die zeitaufwendig sind und gut ausgebildetes Personal erfordern.

[0007] Schwierig wird der Abzug des Stanzgitters, weil die Folie nicht mehr vollflächig ist, sondern durch eine Vielzahl von Stanzungen die Gestalt eines Gitters aufweist, welches sich beim Abziehen quer zur Abzugsrichtung stark zusammenziehen kann und dadurch Auswirkungen bis ins Stanzwerkzeug hinein erzeugt. Durch das Absaugen, welches häufig als Abzugsverfahren verwendet wird, zieht sich das Stanzgitter besonders stark zusammen, je nach Grösse und Form der ausgestanzten Deckel. Dies kann zu Faltenbildungen innerhalb des Stanzwerkzeugs oder zu geometrisch unregelmässigen Stanzlingen führen. Weiter kann das Stanzgitter während dem Vorschub durch das Stanzwerkzeug hindurch mit dem Stanzstempel und/oder anderen Bauteilen kollidieren. Dies führt zu zeitlich unerwünschten Produktionsunterbrüchen und verursacht aufwendige manuelle Eingriffe des Personals. Beides ist kostenintensiv und verringert die Produktivität und allenfalls auch Qualität der ausgestanzten Etiketten oder Deckel.

[0008] Weiter hat es sich als nachteilig erwiesen, dass bei bekannten Stanzmaschinen keine Flexibilität bezüglich des zeitlichen Ablaufs des Stanzhubes möglich ist. Die durch einen Exzenter angetriebenen Stanzwerkzeuge können einzig von Hand und nur im Stillstand der Maschine bezüglich der Eintauchtiefe verstellt werden. Dies bedeutet, dass bei Materialwechsel der Folie oder auch nur schon der Breite der Folie stets manuell die Stanzmaschine an die neuen Verhältnisse angepasst werden muss.

[0009] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Stanzmaschine, welche ein einwandfreies unterbruchfreies Stanzen ermöglicht und bei welcher insbesondere ein einwandfreier Vorschub der zu stanzenden Folie zur und in der Stanzvorrichtung gewährleistet ist und danach ein einwandfreier Abzug des instabilen Stanzgitters gewährleistet. Im Weiteren soll die Möglichkeit geschaffen werden, das Stanzgitter störungsfrei durch die Stanzvorrichtung hindurch und auch wieder aus dieser hinauszuführen.

[0010] Eine weitere Aufgabe besteht darin, den zeitlichen Verlauf des Stanzhubes jederzeit ein- und verstellen zu können,insbesondere bei der Eintauchtiefe, den zeitlichen Verlauf des Ein- und des Austauchens in die Folie sowie die notwendigenStanzkräfte der zu verarbeitenden Folie anzupassen.

[0011] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zu schaffen, mit welchem der Verlauf des Stanzhubs an die Eigenschaften der Folie anpassbar ist.

[0012] Gelöst wird die Aufgabe der Flexibilisierung des zeitlichen Verlaufs und der Eintauchtiefe des Stanzvorgangs durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 24. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.

[0013] Der Einsatz eines Servomotors zum direkten Antrieb des Stanzstempels anstelle eines Exzenterantriebs ermöglicht nicht nur die Eintauchtiefe des Stanzstempels einstellen zu können, sondern insbesondere auch den zeitlichen Verlauf des Eintauchens und Zurückfahrens des Stanzstempels sowie die Haltedauer des Stanzstempels in der Eintauchphase. Eine mit dem Servomotor verbundene oder in diesem integrierte Spindel ermöglicht eine äusserst exakte zeitliche Umset

zung unterschiedlicher Vorschubgeschwindigkeiten und -Verläufe des Stanzhubes. Die Verwendung eines Servomotorsund einer Spindel für den Linearvorschub ist wartungsarm. Durch die Montage der Spindel auf einem Werkzeugschlitten kann eine exakte Positionierung des Stanzstempels sichergestellt werden. Der Servomotor erlaubt es, den zeitlichen Verlauf des Stanzstempels aus der Ruhestellung bis zur Arbeitsstellung bzw. deren Ende nach dem Eintauchen und Schneiden der Folie beliebig einzustellen. Insbesondere kann ein sanfter Anlauf und eine hohe Vorschubgeschwindigkeit bis zum Auftreffen auf die Folie erzeugt werden und danach kurz vor oder beim Eintreffen des Stanzstempels auf der Oberfläche der Folie entsprechend deren physikalischen Eigenschaften der Geschwindigkeitsverlauf bis zum Ende des Eintauchens des Stempels in die Matrize fast beliebig geändert werden. Ein kurzer Stopp, beispielsweise vor dem Eintauchen in die Folie, ist ebenfalls möglich. Ein weiterer grosser Vorteil der Verwendung eines Servomotors besteht darin, dass auch die Eintauchtiefe veränderlich ist und insbesondere die Geschwindigkeit beim Auftreffen auf die Folie, unabhängig von der Dicke der Folie. Gegenüber dem Stand der Technik, wo sowohl der Geschwindigkeitsverlauf als auch die Eintauchtiefe fix sind, können diese Parameter erfindungsgemäss über ein Touch-Panel eingestellt und verstellt werden.

[0014] Die Vorschubvorrichtung umfasst in der bevorzugten Ausführung zwei zusammenwirkende drehbar angetriebene Walzen mit einem Mantel aus Gummi oder einem anderen, einen hohen Reibwert aufweisenden Belag. In mindestens einer der Wellen der Walzen sind axial beabstandet angeordnete Magnete eingesetzt. Diese bewirken, dass die Anpresskraft zwischen den beiden zusammenwirkenden Walzen über deren gesamte Länge konstant ist und damit die Folie ohne Schlupf mit exakt vorbestimmter Geschwindigkeit der Stanzvorrichtung zuführt. Dadurch dass die Magnete beabstandet zur Drehachse der Walzen angeordnet sind, kann durch eine Verdrehung der Walze der Abstand zu der gegenüberliegenden Walze oder einem in der gegenüberliegenden Walze angeordneten ferromagnetischen Kern die Anziehungskraft und damit die Flächenpressung der beiden Walzen verstellt und/oder eingestellt werden.

[0015] An den Enden der Rohre sind Zahnräder befestigt, über welche ein Zahnriemen, vorzugsweise ein Zahnriemen mit beidseitig angebrachten Zähnen, umläuft. Durch die teilweise Umschlingungen der beiden Zahnräder gleichzeitig werden diese exakt mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit angetrieben. Dies erhöht die Genauigkeit des Vorschubs der Folie und insbesondere ein verzugfreier Vorschub über die gesamte Breite der Folie.

[0016] Die auf der Grundplatte paarweise einander gegenüberliegenden antreibbaren Förderwalzenpaare halten und fördern innerhalb der Stanzvorrichtung die Folie stets quer zur Transportrichtung und in Transportrichtung gespannt. Durch diese beiden paarweise angebrachten Walzenpaare ist die Folie und nach dem Stanzhub das Stanzgitter stets auf Originalbreite der Folie gehalten, wodurch eine Wellenbildung und allenfalls eine Verhakung der Stege der Stanzfolie mit Teilen der Stanzvorrichtung vermieden werden kann. Je zwei Förderwalzenpaare können jeweils in einer gemeinsamen Achse drehbar gelagert sein oder die einander axial gegenüberliegenden Förderwalzenpaare sind in leicht spitzem Winkel angeordnet, so dass sie die Folie stets gegen aussen ziehen und spannen.

[0017] Die Lagergehäuse können lotrecht zur Grundplatte angehoben oder abgesenkt werden, um die Distanz der Folie und später des Stanzgitters zur Matrize und zum Stempel zu vergrössern und damit zusätzlich zu verhindern, dass sich das Stanzgitter beim Wegzug aus der Stanzvorrichtung nicht mit der Stanzvorrichtung verhaken kann. Bevorzugt sind die Linearführungen mit Rollenkäfigen vertikal verschiebbar gelagert. Durch die Anordnung der Förderwalzenpaare an den Ecken eines Rechtecks bleibt die Folie und das Stanzgitter stets in der ursprünglichen Form der zugeführten Folie erhalten.

[0018] Zwischen einem im Anschluss an die Stanzvorrichtung in Arbeitsrichtung gesehen angeordneten Abzugswalzenpaar, welches wie das Abzugswalzenpaar vor der Stanzvorrichtung ausgebildet sein kann, ist eine Umlenkrolle senkrecht zur Transportrichtung verschiebbar gelagert. Der Betrag der jeweiligen Verschiebung durch Spannungsänderungen oder Fördergeschwindigkeitsänderungen wird durch einen Positionsgeber gemessen. Mit diesem kann die Abzugsgeschwindigkeit geregelt werden, um auf dem gesamten Transportweg der Folie und anschliessend des Stanzgitters letztere gespannt zu führen.

[0019] Die Umlenkrollen, über welche das Stanzgitter nach dem Stanzvorgang geführt wird, sind in Lagerböcken gelagert, welche gegenseitig auf Führungsprofilen verschiebbar sind, um den Klemmspalt an die Dicke der Folie bzw. des Stanzgitters anzupassen.

[0020] Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Stanzmaschine,

Figur 2 eine Aufsicht auf den Hauptantrieb,

Figur 3 eine perspektivische Darstellung des Hauptantriebs,

Figur 4 eine Aufsicht auf den Werkzeugschlitten für das Stanzwerkzeug,

Figur 5 eine perspektivische Darstellung einer fest stehenden Welle mit Magneten für die Walzen des Vorschubs,

Figur 6 die feststehende Welle mit aufgesetzten Lagerringen,

Figur 7 zwei auf einem Lagerbock angeordnete Walzen mit einer zwischen den Walzen hindurchgeführten Folie,

Figur 8 die beiden Walzen und der Lagerbock, zusätzlich bestückt mit zwei Antriebsmotoren, Antriebszahnriemen und Wellenlagern,

Figur 9 eine schematische Seitenansicht der Figur 7,

Figur 10 eine Vorderansicht der Figur 8,

Figur 11 eine perspektivische Aufsicht auf die Grundplatte mit einer eingesetzten Matrize und auf der Grundplatte angeordnete Folienantrieb,

Figur 12 ein vertikaler Schnitt mit Aufsicht auf den Stanzgitterantrieb mit den Förderwalzen, Figur 13 eine Aufsicht auf den Stanzgitterantrieb,

Figur 14 eine perspektivische Darstellung des Stanzgitterantriebs,

Figur 15 eine Seitenansicht des Folienantriebs,

Figur 16 eine perspektivische Untersicht des Folienantriebs,

Figur 17 eine Seitenansicht der Stanzgitterwippe,

Figur 18 eine Frontansicht der Stanzgitterwippe in Fig. 17,

Figur 19 eine Aufsicht auf die Stanzgitterwippe,

Figur 20 eine perspektivische Darstellung der Stanzgitterwippe,

Figur 21 eine grafische Darstellung des Verlaufs des Stanzstempelhubs mit einer konventionellen Kurvensteuerung und der erfindungsgemässen Steuerung mit einem Servomotor.

[0021] In der schematischen Seitenansicht einer Stanzmaschine 1 zum Stanzen von Etiketten und Deckeln für Behälter ist mit Bezugszeichen 3 eine Seitenplatte, die Teil eines Maschinengestells darstellt, bezeichnet. Die wesentlichen Elemente der Stanzmaschine 1 umfassen einen Hauptantrieb 7 mit einem Servomotor 9, eine Spindel 11, ein Führungselement, das den Stanzstempel 13 linear in Richtung auf eine Matrize 57 auf einer Grundplatte 15 bewegt, ein Vorschubapparat 17 für eine Folie 19 als bandförmiges Stanzmaterial, welches von einem Coil 21, welcher als Bandspeicher dient, abziehbar ist, einen Stanzgitterantrieb 23 und ein Tänzerelement in Form einer Stanzgitterwippe 25.

[0022] Das Stanzmaterial, im Folgenden kurz Folie 19 genannt, wird der Stanzmaschine 1 ab einem Coil 21 zugeführt. Das Abziehen der Folie 19 vom Coil 21 erfolgt mit dem Vorschubapparat 17 (Fig. 5 bis 10).

[0023] Der Vorschubapparat 17 umfasst zwei auf parallel verlaufenden Achsen angeordnete Walzen 29, die vorzugsweise auf deren Peripherie einen Gummibelag oder -mantel 41 aufweisen, welcher einen schlupffreien Vorschub der Folie19 gewährleistet. Mindestens eine der beiden Walzen 29 ist durch einen Antriebsmotor 53 antreibbar. Vorzugweise sind beide Walzen 29 synchron angetrieben. Die beiden Walzen 29 umfassen eine Welle 37, auf welcher eine Mehrzahl von in einer Reihe achsparallel angeordneter Magnete 33 in radial zur Achse verlaufenden Bohrungen 35 angeordnet sind. Die Magnete 33 können auch auf der Oberfläche der Welle 37 befestigt sein. Die Welle 37 kann einen runden oder rechteckigen Querschnitt aufweisen. Verteilt über die axiale Länge der Welle 37 sind zwischen den Magneten 33 auf der Welle 37 drehbar Lagerringe 39 angeordnet. Der innere Laufring der Lagerringe 39 ist drehtest mit der Welle 33 verbunden. Der äussere Lagerring 39 trägt ein Rohr 38.

[0024] Die Welle 37 bildet den Kern für das Rohr 38 mit dem Gummimantel. An den beiden Enden der Welle 37 sind, drehtest verbunden mit dem Rohr 38 an den Enden des Rohrs 38, Zahnräder 43 aufgesetzt. Zwei solcher derart ausgebildeter Walzen 29 werden an ihren Enden von einem Lagerbock 45 getragen (Figur 10).

[0025] An den Lagerböcken 45 sind stirnseitig mit dem Lagerbock 45 fest verbundene erste Wellenlager 47 angeordnet. Zwei auf Führungsstangen 49 an den ersten Wellenlagern 47 befestigte verschiebbare zweite Wellenlager tragen die zweite Walze 29.

[0026] Mit einem oder zwei Antriebsmotoren 53 werden die beiden Walzen 29 mit Zahnriemen 55 gegenläufig angetrieben. Der oder die beiden Zahnriemen 55 umschlingen die Zahnräder 43 an einer der beiden Walzen 29. Das oder die Zahnräder 47 auf der anderen Walze 29 werden von den aussenliegenden Zähnen der Zahnriemen 55 synchron angetrieben. Mit anderen Worten, die beiden Walzen 29 werden exakt synchron mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeiten angetrieben.

[0027] Die im Verhältnis zu deren axialen Länge dünnen Walzen 29 werden durch die in deren Zentrum angeordneten nicht mitdrehenden Wellen 37 bzw. den darauf angeordneten Elektro- oder Permanent-Magneten 33 gegenseitig angezogen.Auf diese Weise lässt sich über die gesamte axiale Länge eine einheitliche gegenseitige Anpressung der Peripherien der Gummimäntel 41 erreichen. Diese einheitliche, sich über die gesamte axiale Länge erstreckende gegenseitige Anziehkraft der Walzen 29 bleibt erhalten, unabhängig von der Dicke der Folie 19, die zwischen den beiden Walzen 29 hindurchgeführt

und gefördert wird. Die Veränderung des Achsabstandes zwischen den beiden Walzen 29 aufgrund von unterschiedlich dicken Folien 19 wird durch Verschiebung einer der Walzen 29 auf den Führungen 49, auf welchen das zweite Wellenlager radial verschiebbar gelagert ist, aufgenommen.

[0028] Die Kraft der gegenseitigen Anziehung lässt sich einstellen. Zu diesem Zweck sind die Wellen 37 über einen bestimmten Drehwinkel verdrehbar am Lagerbock 45 befestigt, so dass der radiale Abstand der Magnete 33 auf den Wellen 37 einstellbar ist. Liegen sich die Magnete 33 auf den beiden Wellen 37 exakt zwischen den Drehachsen der Walzen 29 einander gegenüber, so besteht die höchste Anziehungskraft; werden sie um einige Winkelgrade verdreht, so nimmt entsprechend die gegenseitige Anziehungskraft ab.

[0029] In einer einfacheren Ausgestaltung der Wellen 37 ist nur eine von den beiden Wellen 37 mit Magneten 33 bestückt. Die zweite, nicht mit Magneten 33 bestückte Welle 37 ist dann aus einem ferromagnetischen Material hergestellt. Die Drehwinkelverstellung an den Wellen 37 kann durch einen Eingriff am stirnseitigen Ende der Wellen 37 erfolgen.

[0030] Die durch den Vorschubapparat 17 vom Coil 21 abgezogene Folie 19 gelangt anschliessend in die Stanzvorrichtung 5, d.h. zwischen den Stanzstempel 13 und die Grundplatte 15 mit einer Matrize 57 (Fig. 11). Zwei Folienantriebe 59 zum Führen der Folie 19 in der Stanzvorrichtung 5 umfassen ein Lagergehäuse 61, in dessen Innern ein Getriebe, welches stirnseitig aus dem Gehäuse 61 herausragende parallele Drehachsen aufweisende Förderwalzen 63 aufweist (Fig. 12 bis 15). Im Weiteren ist aus Figur 16 ersichtlich, dass das Gehäuse 61 mit den Förderwalzen 63 in einer Führungsbohrung, die lotrecht in der Grundplatte 15 ausgebildet ist, vertikal verschiebbar gelagert ist. Die reibungsarme Verschiebbarkeit des Gehäuses 61 und damit des Folienantriebs 59 wird durch Kugelkäfige 64 sichergestellt. Weiter sind am Lagergehäuse 61 je ein Antriebsmotor 65 angeordnet.

[0031] Wie aus Figur 11 weiter ersichtlich, sind die Folienantriebe 59 paarweise ausserhalb des Umfangs der Matrize 57 angeordnet, und zwar derart, dass die Förderwalzen 63 im Längsrandbereich der bandförmigen Folie 19 diese eingangsseitig und ausgangsseitig während des Stanzvorgangs in die Grundplatte 15 geklemmt und gespannt halten und transportieren. Die Folie 19 ist folglich während des Stanzvorgangs, einerseits wenn die Folie 19 stillsteht und andererseits wenn sie transportiert wird, an den Ecken eines Rechtecks gehalten. Sie kann sich folglich weder in Längs- noch in Querrichtung zusammenziehen. Das nach dem Stanzen entstandene Stanzgitter wird demzufolge auch beim Herausfahren der Folie 19 aus dem Stanzbereich stets gespannt gehalten. Auch wenn der grössere Anteil der Fläche der bandförmigen Folie 19 aus dieser ausgestanzt ist und teils nur noch schmale Stege verbleiben, die keinen stabilen Zusammenhang mehr haben, kann das Stanzgitter aus dem Stanzbereich herausgeführt werden, ohne dass sich die seitlichen Ränder der vormaligen Folie 19 zusammenziehen und die innerhalb des Stanzgitters verbleibenden Stege in der Stanzvorrichtung 5 hängen bleiben können. Der Folienantrieb 59 ist zwangsläufig sehr miniaturisiert ausgeführt, da er zwischen der Grundplatte 15 mit der Matrize 57 und dem Stanzstempel 13 zu liegen kommt. Zwischen diesen Elementen hindurch transportiert der Folienantrieb 59 mit seinen Förderwalzen 63 die Folie 19 schrittweise oder kontinuierlich.

[0032] Um die Spannung an den Rändern der Folie 19 aufrechterhalten zu können, insbesondere bei Folien 19 aus verhältnismässig elastischem Material, können die Achsen der Förderwalzen 63 geringfügig schräg gestellt sein, so dass sie die Folie 19 stets nach aussen ziehen und so die Folie 19 zwischen den Förderwalzen 63 gespannt halten und eine Wellenbildung oder Falten im Material merklich minimieren können. Dadurch können Unterbräche in der Produktion weitgehend vermieden werden.

[0033] Durch die vertikal verschiebbare Lagerung und Führung der Folienantriebe 59, ermöglicht durch die unten aus dem Lagergehäuse 61 herausgeführten Linearführungen 81, die in der Grundplatte 15 gelagert sind, können die Folienantriebe 59 während des Vorschubs in vertikaler Richtung von der Matrize 57 abgehoben und beim Schliessen der Stanzvorrichtung 5 wieder an die Matrize 57 herangeführt und dort in Anlage gebracht werden. Dieses Spiel der Folie 19 während des Vorschubs zwischen der Unterseite der Folie 19 und der Oberfläche der Matrize 57 begünstigt weiter einen reibungsarmen Transport der Folie 19 beim Einführen in die Stanzvorrichtung 5 und andererseits den sicheren Transport des Stanzgitters aus der Stanzvorrichtung 5 während des Vorschubs der Folie 19.

[0034] Das aus der Stanzvorrichtung 5 hinausgeführte Stanzgitter gelangt nun in den Bereich einer Stanzgitterwippe 25, allgemein auch Tänzervorrichtung genannt (Fig. 17 bis 20). Die Stanzgitterwippe 25 umfasst eine durch einen Pneumatikzylinder 69 oder ein Federelement achsparallel verschiebbare Umlenkrolle 71 und, parallel zur ersten Umlenkrolle 71, eine zweite Umlenkrolle 73, deren Enden in Lagerböcken 75 auf horizontal angeordneten Führungsprofilen 77 parallel verschiebbar gelagert sind. Unterhalb der ersten Umlenkrolle 71 ist ein Abzugswalzenpaar 79 mit zwei zusammenwirkenden Abzugsrollen 80 angeordnet, deren Drehachsen parallel zu den Drehachsen der ersten 71 und zweiten Umlenkrolle 73 verlaufen. Die Walzen des Abzugswalzenpaars 79 sind durch einen nicht dargestellten Antrieb antreibbar. Der Aufbau des Abzugswalzenpaars 79 kann demjenigen des Vorschubapparats 17 zum Abziehen der Folie 19 vom Coil 21 entsprechen. Die Elemente der Stanzgitterwippe 25 sind auf einem gemeinsamen modulartigen Wippengestell angeordnet. Weiter umfasst die Stanzgitterwippe 25 einen Positionsgeber 67, mit welchem die Position der ersten Umlenkrolle 71 gemessen wird. Die erste Umlenkrolle 71 und die zweite Umlenkrolle 73 sowie die Rollen (80) des Abzugswalzenpaars 79 sowie die Führungsprofile 77 und der Positionsgeber 67 sind auf einem nicht dargestellten Gestell montiert, das mit der Seitenplatte 3 und/oder dem nicht dargestellten Maschinenfundament verbunden sein kann.

[0035] Die Stanzgitterwippe 25 dient dazu, dass das Stanzgitter schrittweise oder kontinuierlich möglichst parallel bis zum Abzugswalzenpaar 79, das einen zweiten Vorschubapparat bildet, durch die Stanzvorrichtung 5 transportiert wird.

Claims

Die integrierte Positionsüberwachung durch den Positionsgeber 67 der beweglichen ersten Umlenkrolle 71 dient dazu, die Geschwindigkeit des Abzugswalzenpaars 79 zu regeln. Die Regelung der Abzugsgeschwindigkeit stellt sicher, dass trotz Verzug des Stanzgitters, sei es im positiven oder negativen Sinn, der Abzug ausgeglichen wird und folglich stets zwischen dem ersten Vorschubapparat 17, d.h. dem Hauptantrieb, und dem Abzugswalzenpaar 79 die Folie 19 bzw. das Stanzgitter stets gespannt und faltenfrei geführt ist. [0036] Nach dem Abzugswalzenpaar kann das Stanzgitter abgesaugt werden; es kann aber auch auf einer Hülse für den Abtransport und die Entsorgung aufgewickelt werden. [0037] Zum Stanzen der Folie 19 in der Stanzvorrichtung 5, d.h. zwischen dem Stanzstempel 13 und der Matrize auf der Grundplatte 15, dient der in den Figuren 2 bis 4 dargestellte Hauptantrieb 7. Die Abtriebswelle 85 des Servomotors 9 kann mittels einer Kupplung 87 oder direkt mit einer Spindel 11 (Spindel nur teilweise sichtbar in Figur 2) verbunden sein. Die Spindel 11 ist in einem Spindelgehäuse 91 drehbar gelagert und treibt eine Befestigungsplatte 93 für den Stanzstempel 13 an. Die Befestigungsplatte 93 ist in einem Werkzeugschlitten 95 in axialer Richtung zur Spindel 11 geführt. Die auf die Spindel 11 wirkenden Kraft beim Stanzhub wird vom Spindelgehäuse 91 auf die Seitenplatte 3 übertragen. [0038] Der Servomotor 9 ist mit der Maschinensteuerung (Steuerung nicht dargestellt) verbunden. Mit der Steuerung werden die Stanzhubparameter, nämlich die Eintauchtiefe, d.h. der maximale Hub des Stempels und der minimale Hub des Stempels sowie die Beschleunigungen bzw. Verzögerungen während des Stanzhubes sowie, falls erwünscht, zwischen den Endpunkten des Stanzstempels liegende Umkehr- oder Haltepunkte erzeugt. Diese Variationsmöglichkeitender vom Stanzstempel 13 durchfahrenen Kurve während des Stanzhubes können elektronisch erzeugt und zudem jederzeit eingestellt und/oder verändert werden. Dadurch wird ermöglicht, dass ohne mechanischen Eingriff in die Maschine bei einem Wechsel der Dicke der Folie 19 eine Anpassung einerseits an die Materialien, aus denen die Folie 19 besteht, aber auch an deren mechanischen Eigenschaften wie Härte, Elastizität und an deren jeweiligen Dicke möglich ist. Es kann beispielsweise eine verhältnismässig weiche Folie 19 anfänglich etwas zusammengepresst und erst dann der Stanzvorgang durchgeführt werden. Im Weiteren kann auch der Rückhub, also das Zurückziehen des Stempels 13 mit geeigneter variabler Geschwindigkeit und/oder variabler Rückzugskurve erfolgen. Patentansprüche

1. Stanzmaschine zum Stanzen von Etiketten und Deckeln für Behälter aus Papier, Kunststoff, Metall oder Laminaten aus bandförmig zugeführten bandförmigen Folie, umfassend:

- einen Bandspeicher für die zu stanzende Folie,

- eine elektrisch antreibbare Vorschubvorrichtung zum Abziehen der bandförmigen Folie vom Bandspeicher und zumVorschieben der Folie zu einer Stanzvorrichtung,

- ein Stanzwerkzeug in der Stanzvorrichtung mit einem Stanzstempel, eine Matrize auf einer Grundplatte mit Führungen für den Stanzstempel während der Hubbewegungen und ein Antriebsorgan für die Erzeugung der Hubbewegung des Stanzstempels,

- eine Abzugsvorrichtung zum Abziehen des Stanzgitters aus der Stanzvorrichtung und zum Zuführen des Stanzgitterszu einer Stanzgitteraufnahme,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Antriebsorgan des Stanzstempels (13) einen Servomotor (9) umfasst.

2. Stanzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Servomotor (9) mit einer Spindel (11) zur Erzeugung einer Linearbewegung verbunden ist.

3. Stanzmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (11) durch eine Kupplung (87) mit dem Servomotor (9) verbunden ist.

4. Stanzmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel Bestandteil des Servomotors (9) ist.

5. Stanzmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (11) mit einem Werkzeugschlitten (95) verbunden ist, welcher den Stanzstempel (13) trägt und führt.

6. Stanzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die Vorschubvorrichtung einen Vorschubapparat (17) mit zwei zusammenwirkenden drehbar angetriebene Walzen (29) umfasst,

dass die Walzen (29) einen auf einem Rohr (38) angeordneten Mantel aus Gummi (41) aufweisen,

dass die Rohre (38) von Lagerringen (39) getragen auf einer Welle (37) drehbar gelagert sind, dass auf den Wellen (37) parallel zu deren Achsen Magnete (33) befestigt sind, welche durch gegenseitige Anziehungskräfte die Walzen (29) über deren axiale Länge gegeneinander anziehen.

7. Stanzmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (33) beabstandet zu der Drehachse der Walze (29) auf den Wellen (37) befestigt sind und dass die Wellen (37) um deren Achsen verschwenkbar und einstellbar ausgebildet sind, um den gegenseitigen Abstand der Magnete (33) auf den beiden Walzen (29) einstellbar zu machen.

8. Stanzmaschine nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an je einem oder an beiden Enden der Rohre (38) der beiden Walzen (29) ein Zahnrad (43) befestigt ist, welches von einem Zahnriemen (55) mindestens teilweise umschlungen ist, wobei der Zahnriemen (55) von einem Antriebsmotor (53) antreibbar ist.

9. Stanzmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnriemen (55) beidseitig Zähne aufweist und die beiden Zahnräder (43) an den beiden Walzen (29) gleichzeitig teilweise umschlingt und antreibt.

10. Stanzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Grundplatte (15) paarweise einander gegenüberliegend antreibbare Förderwalzenpaare (63) angeordnet und fliegend an Lagergehäusen (61) gelagert sind.

11. Stanzmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagergehäuse (61) lotrecht zur Oberfläche der Grundplatte (15) anheb- und absenkbar gelagert sind.

12. Stanzmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Lagergehäuses (61) Linearführungen (81) angebracht sind, mit welchen die Lagergehäuse (81) in Bohrungen in der Grundplatte (15) vertikal verschiebbar sind.

13. Stanzmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Linearführungen (81) Rollenkäfige eingesetzt sind.

14. Stanzmaschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen der einander gegenüberliegenden Förderwalzenpaare (63) koaxial liegend verlaufen.

15. Stanzmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen der einander gegenüberliegenden Förderwalzenpaare (63) in spitzem Winkel zueinander verlaufen.

16. Stanzmaschine nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Rechteck angeordnet zweimal zwei Förderwalzenpaare (63) auf der Grundplatte (15) angeordnet sind.

17. Stanzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Stanzvorrichtung (5) und dem Abzugswalzenpaar (79) eine Stanzgitterwippe (25) eingesetzt ist, welche zum Umlenken der einlaufenden Folie (19) eine erste Umlenkrolle (71) und beabstandet zur ersten Umlenkrolle (71) eine Abzugsrolle (80) am Abzugswalzenpaar (79) umfasst und dass zwischen der ersten Umlenkrolle (71) und der Abzugsrolle (80) eine erste Umlenkrolle (71) als Tänzerrolle angeordnet ist.

18. Stanzvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkrolle (71) parallel zu deren Drehachse verschiebbar gelagert ist.

19. Stanzmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der ersten Umlenkrolle (71) auf Führungsschienen (89) verschiebbar gelagert sind.

20. Stanzmaschine nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkrolle (71) durch ein Federelement achsparallel versschiebbar gehalten ist.

21. Stanzmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass als Federelement ein Pneumatikzylinder (69) oder ein Federpaket eingesetzt ist.

22. Stanzmaschine nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der ersten Umlenkrolle (7) mit einem Positionsgeber (67) messbar ist.

23. Stanzmaschine nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Umlenkrolle (71) beidendig in Lagerböcken (75) gelagert ist und dass die Lagerböcke auf Führungsprofilen (77) parallel verschiebbar angeordnet sind.

24. Verfahren zum Steuern des Stanzhubes in einer Stanzmaschine zum Stanzen von Etiketten und Deckeln aus einer Folie für Behälter, bei welchem ein Stanzstempel (11) Hubbewegungen durchführt und beim Vorschubhub der Stanzstempel (11) in die Folie eindringt und durchschneidet und danach im Rückhub in die Ausgangsstellung zurückkehrt, dadurch gekennzeichnet, dass

die Hubbewegungen beim Arbeits- und Rückhub bezüglich dem Weg und der Zeit in Abhängigkeit der Dicke und denEigenschaften der verarbeiteten Folie veränderbar sind.