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Die Erfindung betrifft Rotationsstanzmaschinen für Kartonzuschnitte des in EP-A-0 493 229
beschriebenen Typs, der als Basis für den Oberbegriff von Anspruch 1 dient,
und betrifft insbesondere Verbesserungen für Vorrichtungen zum Ausbrechen von
Abfallstücken aus den Kartonzuschnitten.
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Es ist bekannt, dass es nach erfolgtem Rotationsstanzen von Kartonzuschnitten,
wobei dies entweder zwischen einem Stanzzylinder und einem Gegenzylinder
durchgeführt wird (als SK, d. h. "Single Knife" bezeichneter Prozess) oder zwischen zwei
Stanzzylindern (als TK, "Twin Knife" bezeichneter Prozess), erforderlich ist, die
Abfallstücke (Verschnitt) vom restlichen Zuschnitt zu trennen.
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Dieses Trennen ("Ausbrechen") kann durch einen als integrales Trennen
bezeichneten Vorgang erfolgen. Dazu weist einer der Stanzzylinder, für gewöhnlich der
Gegenzylinder, scharfe Elemente wie beispielsweise Spitzen auf, die durch die
Abfallstücke hindurchstechen, so dass während der Zylinderdrehung diese Abfallstücke
von den Spitzen mitgeführt werden, was deren Trennung vom restlichen Zuschnitt
bewirkt. Kämme, zwischen deren Zähnen diese Spitzen hindurchlaufen, sorgen
danach für das Abziehen der von den Spitzen festgehaltenen Abfallstücke.
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Dieses Trennen kann auch durch Abfallstück-Ausbrechvorrichtungen erfolgen, die
separat von den Stanzeinrichtungen angeordnet sind und aus einem speziellen
Abfallstück-Ausbrechmodul bestehen, das nach den Stanzeinrichtungen durchlaufen
wird. Für gewöhnlich besteht dieses Abfallstück-Ausbrechmodul aus zwei
Scheibensätzen, die gegenüberliegend und übereinander angeordnet sind und zwischen die
der ausgestanzte Zuschnitt eingeführt wird. Der eine Scheibensatz, und zwar im
Allgemeinen die unteren Scheiben, ist mit Spitzen versehen, die wie im
vorherge
henden Fall durch die Abfallstücke hindurchstechen und in die im Stanzzylinder
vorgesehenen Öffnungen eintreten, so dass, wie bereits zuvor beschrieben, im
Verlauf der Drehung die Abfallstücke (der Verschnitt) vom restlichen ausgestanzten
Zuschnitt getrennt und von den Spitzen mitgeführt werden.
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Es ist klar, dass zum Abziehen der auf den Spitzen festgehaltenen Abfallstücke die
Kämme über ein äußerst feines vorderes Ende verfügen müssen, das zwingend so
nah wie möglich bei dem die Spitzen tragenden Zylinder angeordnet sein muss. Die
Realisierung eines derartigen Moduls ist somit äußerst heikel, da, wenn die Kämme
von den die Spitzen tragenden Zylindern oder Scheiben zu weit entfernt sind, ein
Verstopfen bewirkt wird, und wenn diese Kämme zu nah angeordnet sind, besteht
die Gefahr, dass sie beschädigt oder abgenutzt werden, was ihre Wirksamkeit
gleichermaßen beeinträchtigt.
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Vom Patent US-A-2 888 860 ist eine Abfallstück-Ausbrechvorrichtung bekannt, die
aus einer in den Zylinder eingeschraubten zylindrischen Buchse besteht, die in der
Mitte mit einem Zapfen versehen ist, der während der Drehung mittels einer
Drehbürste zum Einstechen in das Abfallstück gezwungen wird, wobei das Herausziehen
des auf diese Weise auf dem Zapfen festgehaltenen Abfallstückes durch eine weitere
Drehbürste erfolgt. Derartige Abfallstück-Ausbrecheinrichtungen können bei mit
geringer Rotationsgeschwindigkeit arbeitenden Rotationsstanzvorrichtungen
verwendet werden, wenn man Jedoch Maschinen mit größerer Mengenleistung
realisieren möchte, kommen, wie bereits zuvor erläutert, vorzugsweise Kämme zum
Einsatz. Weiter ist es bei derartigen Einrichtungen, mit denen sich der Abstand der
Abfallstücke zur Zylinderoberfläche vergrößern lässt, nicht möglich, auf Kämme
zurückzugreifen, da der erhebliche von der Breite des zylindrischen Sockels benötigte
Abstand die Eigenschaft hat, ein Verstopfen hervorzurufen.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu beseitigen,
indem sie eine Abfallstück-Ausbrechvorrichtung vorschlägt, welche Spitzen
beinhaltet, die so beschaffen sind, dass es zur Vermeidung eines Verstopfens weder
erforder
lich ist, dass die Vorderkante der Kämme schmal ist, noch dass diese nahe am
Zylinder oder der Scheibe angeordnet ist.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist somit eine Vorrichtung nach Anspruch 1.
Unter diesen Bedingungen können die Zähne der Kämme, die zum Abziehen der
Abfallstücke von den Greifelementen dienen, ganz nah an diesen Greifelementen
angeordnet sein, wodurch jegliches Verstopfungsrisiko beseitigt wird.
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In einer Ausführungsform der Erfindung sind die rotierenden Elemente Scheiben,
und die spitzen Zonen der Greifelemente sind durch ebene Elemente gebildet, die an
den Basisflächen von diesen befestigt sind. Die Greifelemente können auch an einer
Seitenfläche eines kreisförmigen Absatzes der Scheiben befestigt sein.
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In einer anderen Ausführungsform der Erfindung bestehen die Greifelemente aus
einem mit einem Gewinde versehenen zylindrischen Teil, über dem sich ein
abgeflachtes Stück befindet, über welchem sich wiederum eine die scharfe Zone bildende
Spitze befindet, und dieser weist eine Kontermutter auf, wobei der mit einem
Gewinde versehene Teil in eine Gewindebohrung des rotierenden Elementes
eingeschraubt ist und auf diesem in einer derartigen Position fixiert ist, dass der Abstand
der Basis der Spitze zur Außenfläche der Walze mindestens so groß ist wie die
einfache Dicke des Zuschnitts.
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Der Teil des Greifelementes, der zwischen der Sitzfläche und der Basis der scharfen
Zone liegt, bildet ein abgeflachtes Stück, dessen Breite (d. h. Abmessung in
Richtung der Rotationsachse der Greifelemente) so groß ist wie die der scharfen Zone.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt somit, dass sich zwischen den
Abfallstücken und dem die Greifelemente tragenden Rotationselement ein Abstand befindet,
was das Einführen des Kammes zwischen diese beiden Elemente erleichtert. Bei
diesen Bedingungen wird zum einen die Realisierung der Abfallstück-
Ausbrechvorrichtungen erleichtert und zum anderen ein Verstopfen vermieden.
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Nachfolgend wird beispielhaft und nicht einschränkend eine Ausführungsform der
Erfindung beschrieben, und zwar unter Bezugnahme auf die anliegenden
Zeichnungen, welche zeigen:
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Fig. 1a und Ib schematische Ansichten von zwei Abfallstück-
Ausbrechvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik.
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Fig. 1c eine partielle Draufsicht eines Kamms.
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Fig. 1d eine Schnittansicht des in Fig. 1c dargestellten Kamms entlang Linie 1d-
1d.
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Fig. 2 eine schematische Vorderansicht einer separaten Abfallstück-
Ausbrechvorrichtung.
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Fig. 3 eine partielle Seitenansicht in vergrößertem Maßstab der in Fig. 2
dargestellten Abfallstück-Ausbrechvorrichtung.
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Fig. 4 eine Querschnitt entlang Linie IV-IV der in Fig. 3 dargestellten
Vorrichtung.
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Fig. 5 eine geschnittene partielle Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß der
Erfindung, und zwar während des Abziehens eines von Greifeinrichtungen
festgehaltenen Abfallstücks mittels Kämmen.
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Fig. 6 eine Vorderansicht zweier Zylinder, von denen der eine mit abnehmbaren
und einstellbaren Greifeinrichtungen gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung versehen ist.
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Fig. 7 ein partieller Radialschnitt im vergrößerten Maßstab einer in Fig. 6
dargestellten zweiten Ausführungsform.
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Fig. 7a eine Draufsicht der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung, wobei der obere
Kamm punktiert dargestellt ist.
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Fig. 7b ein Radialschnitt der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung entlang Linie VIIb-
VIIb.
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In Fig. 1a ist eine Rotationsstanzvorrichtung für Kartonzuschnitte dargestellt, welche
im Wesentlichen zwei Zylinder aufweist, und zwar einen oberen Zylinder 1, der als
Stanzzylinder bezeichnet wird, d. h. ein Zylinder, der die Stege aufweist, die für das
Ausstanzen des Kartons sorgen, und einen glatten unteren Zylinder 3, der als
Gegenzylinder bezeichnet wird, wobei zwischen diesen Zylindern ein auszustanzender
Kartonzuschnitt mitgeführt wird. Um für die Entfernung der Abfallstücke, d. h. die
Trennung des Stanzverschnittes 5a vom übrigen Zuschnitt 5b zu sorgen, ist diese
Vorrichtung mit integralen Abfallstück-Ausbrechvorrichtungen versehen. Diese
Einrichtungen bestehen aus Greifelementen, beispielsweise Spitzen 7, die von der
Außenfläche des Gegenzylinders 3 hervorstehen, und Gegenstücke bildenden
Hohlräumen 9, die im Stanzzylinder 1 vorgesehen sind und zur Aufnahme der Spitzen 7
dienen. Die Vorrichtung weist auch (Fig. 1c und 1d) Kämme 11 mit Längsschlitzen
13 auf, die als Durchlass für die Spitzen 7 dienen.
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Der auszustanzende Kartonzuschnitt 5 wird in Richtung des Pfeils F zwischen den
die Stanzoperation bewirkenden zwei Zylindern 1 und 3 mitgeführt. Sobald diese
stattgefunden hat, dringen die Spitzen 7 in die Abfallstücke (Verschnitt) 5a ein und
führen diese nach unten mit, hingegen bleibt der übrige Teil 5b des Kartonzuschnitts
weiter auf seinem Laufweg. Der Kamm 11 ist derart angeordnet, dass er für das
Abziehen der Abfallstücke von den Spitzen 7 sorgt.
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Wie in Fig. Ib dargestellt, ist es möglich, die Stanzoperation von der Abfallstück-
Ausbrechoperation zu trennen (separate Ausbrechoperation). Dazu ordnet man
hinter den Stanzeinrichtungen 2 separate Stanzeinrichtungen 4 an. Diese können aus
zwei Zylindern bestehen, und zwar einem unteren 3' und einem oberen 1', oder aus
Scheibensätzen, die jeweils gegenüberliegend und übereinander angeordnet sind.
Die Funktionsweise einer derartigen Vorrichtung ist identisch wie bei den zuvor
beschriebenen integralen Einrichtungen.
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Nachfolgend wird die Erfindung mit Bezug auf eine separate Abfallstück-
Ausbrechvorrichtung beschrieben, jedoch lässt sich die Erfindung selbstverständlich
für jeden beliebigen Typ von Abfallstück-Ausbrechvorrichtungen, und insbesondere
auch für integrale Abfallstück-Ausbrechvorrichtungen verwenden.
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Die schematisch in den Fig. 2 bis 4 dargestellte separate Abfallstück-
Ausbrechvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem Maschinenrahmen 12, der
eine untere Welle 14 und eine obere Welle 14' trägt. Diese Wellen tragen die unteren
Scheiben 16 bzw. die oberen Scheiben 16', die zwischen sich einen Kartonzuschnitt
mitfuhren, der von einer nicht dargestellten Stanzeinrichtung kommt. Die unteren
Scheiben 16, so wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, sind auf ihren beiden
Seitenflächen mit einer kreisförmigen Nut 21 versehen, so dass ein kreisförmiger Absatz 18
gebildet wird. Die gegenüberliegenden seitlichen Flanken 20 dieses Absatzes 18
dienen als Träger für die Greifelemente 22, die mit scharfen Bereichen 23 versehen
sind, welche dazu dienen, in die Abfallstücke 5a einzudringen und diese
mitzuführen, derart dass sie vom übrigen Teil 5b des Kartonzuschnitts 5 getrennt werden.
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Die Greifelemente 22 bestehen aus einem Stahlplättchen, das gegen eine seitliche
Flanke 20 des kreisförmigen Absatzes 18 mittels einer Schraube 28 befestigt ist, die
durch ein kreisbogenförmiges Langloch 26 des Plättchens hindurchgesteckt ist,
wobei das Langloch zur Achse des Rotationselementes 16 zentriert ist und die
Schraube, bei eingelegter Spannunteriegscheibe, in die Gewindelöcher 30 der Flanke 20
eingeschraubt ist. Der untere Teil des Plättchens 22 hat die Form eines umgekehrten
V, so dass es in zwei Punkten auf der Basis 25 der kreisbogenförmigen Nut 21
aufliegt. In dieser Position, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, steht der obere Teil des
Plättchens, oder das Sockelelement 27, über die Außenfläche des
kreisbogenförmigen Absatzes 18 um einen Wert d in der Größenordnung von einigen Millimetern
über, beispielsweise um 3 mm. Das Sockelelement 27 setzt sich nach außen hin im
scharfen Teil 23 fort, das die Form eines Messers mit angespitzten Seiten hat, um
sein Eindringfähigkeit in die Abfallstücke 5a zu verbessern. Die Gewindelöcher 30
sind mit winkligen Abständen zueinander angeordnet, derart dass es unter
Ausnutzung des Winkelbereiches des Fensters 26 möglich ist, den scharfen Teil 23 an einer
beliebigen Stelle auf dem Scheibenumfang 16 zu positionieren. Um die
Positionierung an einer beliebigen Stelle des Scheibenumfangs 16 noch weiter zu erleichtern,
ist der scharfe Teil 23 vorzugsweise außermittig auf dem Sockelelement angeordnet,
was erlaubt, dass sich durch Umwenden des Plättchens zwei
Winkelpositionierungsbereiche für das scharfe Teil 23 erzielen lassen.
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Wie die in Fig. 5 dargestellten Vorrichtungen des Standes der Technik weist auch die
Vorrichtung Kämme 11 auf, die nahe am Außenumfang des kreisbogenförmigen
Absatzes 18 angeordnet sind, derart dass die Schlitze 13, mit denen sie versehen
sind, den Durchgang der scharfen Teile 23 der Plättchen 22 und deren
Sockelelemente 27 erlauben. Die Breite a der Schlitze 13 der Kämme 11 entspricht vorzugsweise
in größtmöglichem Maße der Dicke der Plättchen oder Greifelemente 22.
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Bei diesen Bedingungen kommt der Kartonzuschnitt 5 nach seinem Ausstanzen in
Eingriff zwischen den Scheiben 16 und 16', und die scharfen Teile 23 der Plättchen
22 dringen in die Abfallstücke 5a ein und erfassen sie, wobei diese dabei aus dem
restlichen Teil des Kartonzuschnitts 5b ausgebrochen werden. Die Abfallstücke 5a
werden danach, wie in den Fig. 1a und 5 dargestellt, nach unten mitgeführt und
liegen dabei nicht gegen die Außenseite des Absatzes 18 der Scheibe 16, sondern gegen
die Sockelelemente 27 der Plättchen 22 an. Es gibt bei diesen Bedingungen einen
Freiraum zwischen der Außenfläche des kreisbogenförmigen Absatzes 18 und der
Innenfläche der Abfallstücke 5a. Wie in Fig. 5 dargestellt, erlaubt dieser Freiraum
ein problemloses Einführen des Kammes 11 zwischen diese zwei Elemente. Dies
erlaubt, die Innenfläche des Kammes mit Abstand zur Außenfläche des
kreisförmigen Absatzes 18 anzuordnen, wodurch eine einfachere Verwendung und geringere
Herstellungskosten der Abfallstück-Ausbrechvorrichtung ermöglicht werden, und
dabei die Gefahr eines Verstopfens, das hin und wieder in den Vorrichtungen gemäß
des Standes der Technik auftritt, vollständig beseitigt wird.
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Selbstverständlich kann der Wert, um den das Sockelelement über die Außenfläche
der Scheiben 16 übersteht, in Abhängigkeit von den verschiedenen
Anwendungstypen schwanken. Generell ist dieser Wert größer als die Dicke des Zuschnittes 5.
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Außerdem können die Greifelemente 22 anstelle der Plättchen aus einer beliebigen
anderen Einrichtung bestehen.
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Man kann auch, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, auf zylindrische Elemente
zurückgreifen, die in die Außenfläche der Scheiben vom Typ der Scheiben 16, oder
bevorzugter in zylindrische Elemente 31 eingeschraubt werden.
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So wurden in der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform die untere Scheibe 16 und
die obere Scheibe 16' durch Zylinder 31 und 31' ersetzt, aufweichen an bestimmten
Stellen, in Abhängigkeit von der speziellen Form der auszustanzenden Zuschnitte, in
den Zylinder 31 eingeschraubte zylindrische Buchsen 22' positioniert sind.
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Genauer gesagt sind, wie in Fig. 7 dargestellt, in der Oberseite des Zylinders 31
Gewindelöcher 34 angebracht und jedes Greifelement 22' ist mit einem Gewindestück
36 ausgebildet, das in seinem oberen Teil ein abgeflachtes Stück 38 aufweist, über
dem sich wiederum ein zylindrisches Element 37 befindet, dessen Durchmesser der
Dicke des abgeflachten Stücks entspricht und das in seinem oberen Teil in einer
Spitze 40 endet. Das Gewindestück 36 ist in die Gewindebohrung 34 so
eingeschraubt, dass sich der Sockel 27' im gewünschten Abstand d von der Außenfläche
des Zylinders 31 befindet und das abgeflachte Stück 38 parallel zur Zylinderachse 31
orientiert ist. Das Gewindestück 36 wird durch eine Kontermutter 39 in Position
gehalten. Die Oberseite 27' des abgeflachten Stücks 38 bildet somit einen Sitz, der
zur Aufnahme der Innenfläche der Abfallstücke 5a dient und diese somit im Abstand
zur Außenfläche des Zylinders hält, wodurch ermöglicht wird, dass die Zähne 13
eines Kamms 11, dadurch dass sie zu beiden Seiten des abgeflachten Stücks 38 so
nah wie möglich an diesem vorbeigeführt werden, wie in Fig. 7a dargestellt,
prob
lemlos die Abfallstücke von dem durch die Spitze 40 gebildeten scharfen Element
abziehen, ohne dass die Gefahr eines Verstopfens besteht.
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Die Funktionsweise einer derartigen Vorrichtung entspricht der Funktionsweise der
zuvor beschriebenen Vorrichtung, und der geringe Abstand der Zähne des Kamms 11
zum abgeflachten Stück 38 erlaubt, sich den Freiraum d zu Nutze zu machen, damit
das Abziehen der Abfallstücke 5a vom Greifelement 22' mittels der Kämme
erleichtert wird.