SE442964B - Sett att avlegsna spillmaterial vid stansaggregat med samverkande valsar - Google Patents

Description

, _. -_ ro........-.._~_~a..w~.am4~á.~_fl-- 8206853-7 metoden har därför en naturlig begränsning som gör att den ej kan användas vid höga stansningshastigheter, eftersom honvalsens rotation då orsakar en utåtriktad kraft som motverkar undertrycket och leder till att spillmaterialet ibland fastnar i hålen eller t o m kastas ut ur dessa vid valsens utsida.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att ombesörja ett sätt att undanröja ovannämnda problem, vilket sätt ej är behäftat med tidigare metoders nackdelar. _ Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att ombesörja en tillförlitlig och enkel metod att effektivt avlägsna spillmaterialet även vid rotationsstansning i mycket höga hastigheter.

Dessa och andra ändamål har enligt uppfinningen uppnåtts genom att ett sätt att avlägsna spillmaterial vid stansaggregat med samverkande valsar, av vilka den ena uppvisar ett antal hål som är anordnade att upptaga det bortstansade spillmaterialet, varvid en i varje hål belägen kolv vid rotation av valsen förflyttas mellan ett inre och ett yttre läge för att kvarhålla respektive utstöta utstansat spillmaterial, getts kännetecknet att en mellan kolven och det utstansade spillmaterialet i hålet innesluten volym ökar under kolvens förflyttning mot det inre läget, vilket skapar ett lokalt undertryck som kvarhâller spillmaterialet i hålet.

Föredragna utföringsformer av metoden enligt uppfinningen har vidare getts de av underkraven 2-5 framgående kännetecknen.

Enligt uppfinningen ombesörjes under en mycket kort tidsrymd ett kraftigt undertryck i hålet, vilket kvarhåller det utstansade spillmaterialet, varefter detta mekaniskt tryckes ut ur hålet och bortsuges. Skeendet är synkroniserat med valsarnas rotation och ombesörjer en mycket säker och snabb hantering av spillmaterialet.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att ombesörja en anordning för genomförande av sättet enligt uppfinningen, vilken anordning förmår arbeta med stor snabbhet och tillförlitlighet och ej är behäftad med tidigare anordningars nackdelar. - - -.»-- fi-ß-f... 8206853-7 Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att ombesörja en anordning för att avlägsna spillmaterial vid rotationsstansning, vilken anordning har en enkel och tillförlitlig konstruktion och därför kan tillverkas till en ringa kostnad; Dessa och andra ändamål har enligt uppfinningen uppnåtts genom att en anordning för genomförande av sättet enligt ett eller flera av föregående patentkrav, innefattande en vals med hål för upptagning av stansspill, en i varje hål belägen, axiellt rörlig kolv, samt manöverorgan för att under valsens rotation förflytta kolven mellan olika axiallägen.

Föredragna utföringsformer av anordningen enligt uppfinn- ingen har vidare getts de av underkraven 7-20 framgående kännetecknen.

Genom kolvens placering omedelbart intill det område där undertrycket skall verka uppnås ett maximalt undertryck som med säkerhet kvarhåller stansspillet i dynhålet. Aggregatets enkla konstruktion och den direkta styrningen av kolvens axialrörelse medelst kamkurvan garanterar också en noggrann synkronisering mellan kolvrörelsen och valsrotationen.

En föredragen utföringsform av såväl sättet som anordning- en enligt uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare under särskild hänvisning till bifogade, schematiska ritningar, vilka blott visar de för förståelse av uppfinningen nödvända detaljerna.

Fig. l är en sidovy av en anordning enligt uppfinningen såsom den utnyttjas vid ett rotationsstansningsaggregat, varvid en del av arrangemanget har avlägsnats för att tydligare åskådliggöra uppfinningen.

Fig. 2 visar i större skala ett tvärsnitt genom såväl ma- terialbanan som de båda stansningsvalsarna, varvid anordningen enligt uppfinningen tydligt åskådliggöres.

Fig. 3,4 och 5 visar i förstorad skala snitt genom honvalsen, varvid det stegvisa skeendet i enlighet med sättet enligt upp- finningen schematiskt illustreras.

Den i figur l visade anordningen enligt uppfinningen innefattar ett stansaggregat med två stansningsvalsar, nämligen _.. ___-._.__.-......-_.-_..._ ä ß ...___ ._ .__ -.-___ ..»__......-_.~....., .n .,.-._-_.. 8206853-7 en hanvals 1 och en honvals 2, vilka mellan sig bearbetar en materialbana 3. Såväl materíalbanans 3 som de båda stansningsvalsarns l, 2 rörelseriktningar indikeras medelst pilar i figur 1. De båda valsarna l, 2 uppbäres av ett icke visat stativ och är på konventionellt sätt justerbara i riktning mot eller från varandra för att möjliggöra reglering av avståndet mellan valsytorna i nypet där materialbanan 3 skall passera. Hanvalsen l är huvudsakligen cylindrisk och innefattar på konventionellt sätt ett antal i regelbundet mönster över periferiytan fördelade stansar 4. Stansarna 4 sträcker sig något utanför hanvalsens l períferiyta för att i samverkan med motsvarande hål 5 i honvalsen 2 möjliggöra stansning av materialbanan 3. Stansarna 4 är även i övrigt konventionellt utformade och deras form och infästning i hanvalsen l kan varieras på olika, för fackmannen välkända sätt, vilket saknar betydelse för föreliggande uppfinning och därför icke kommer att beskrivas närmare i detta sammanhang.

Den mittför hanvalsen l och parallellt med denna lagrade honvalsen 2 uppvisar i sin periferiyta såsom tidigare nämnts ett antal med stansarna 4 samverkande hål 5, vilka är fördelade över honvalsens 2 periferiyta i ett mot stansarnas 4 fördelning svarande mönster. Hålen 5 innefattar en yttre dyndel 5' och en inre kolvdel 5”. Den yttre dyndelen 5' av hålen 5 har en form som överensstämmer med stansarnas 4 form och en tvärsnittsarea som något överstiger stansarnas 4 motsvarande tvärsnittsarea, varigenom på konventionellt sätt stansning möjliggöres genom att stansarna 4 något intränger i hålet 5 under samtidig utstansning av en del av materialbanan 3 med önskad form. Den utstansade delen eller stansspillet 6 kommer härvid att hamna i hålets 5 dyndel 5', där den anligger mot en stegformig övergång som uppkommer mellan hålets 5 olika delar, eftersom dyndelen 5' har större tvärsníttsarea än kolvdelen 5". Dyndelens 5' form kan varieras inom vida gränser i beroende av utstansningens önskade form, under det att kolvdelen 5" företrädesvis är cylindrisk och har en tvärsnittsarea som i huvudsak överens- stämmer med tvärsnittsarean av en kolv 7, vilken har glidpassning i hâlets 5 kolvdel 5". Kolven 7 är axiellt rörlig 8206853-7 i hålet 5 för att under valsens 2 rotation förflyttas mellan olika axiallägen. Kolven 7 ansluter lufttätt till hålets 5 vägg inom det omrâde av hålet 5 som tjänstgör såsom kolvdel 5". Då materialbanan 3 skall förses med hål, vars storlek och diameter svarar mot kolvens 7 diameter kommer kolvdelen 5" att vid sin främre ände samtidigt tjänstgöra såsom dyndel 5', men ofta har det utstansade stansspillet 6 oregelbunden form samt större storlek än kolven 7, vilket nödvändiggör ombesörjandet av en dyndel 5' med större area än kolvdelen 5". Dyndelen 5' med omgivande materialomrâde kan också ha formen av en utbytbar dyna, som på konventionellt sätt är placerade i en motsvarande urtagning i valsytan och därför enkelt kan utbytas vid förslitning eller ändring av de stansade hålens storlek och form. vid kolvens 7 baksida finns en kolvstång 8, som sträcker sig radiellt genom honvalsen för att vid sin inre, mot valsens 2 centrumaxel vända ände via en trissa 9 löpa mot en stationär kamkurva 10. Mellan kolven 7 och trissan 9 uppvisar kolvstângen 8 en fläns ll mot vilken en skruvlinjeformig fjäder 12 anligger med sin ena ände. Fjädern 12 är innesluten i en fjäderkammare 13 i honvalsen 2 och anligger med sin andra ände mot fjäderkammarens 13 ena kortsida. Fjädern 12 är en tryckfjäder och dess placering mellan flänsen ll och fjäderkammrens 13 ändvägg kommer således att påverka kolvstången 8 och därmed kolven 7 axiellt inåt mot honvalsens 2 centrumaxel, varigenom trissan 9 kommer att konstant anpressas mot kamkurvan 10.

Av figur l framgår vidare hur honvalsens 2 undre del är omgiven av en sugkåpa 14 som via en förbindelseledning 15 är förbunden med en icke visad undertryckskälla samt en uppsamlingskammare för stansspill. I sugkåpan 14 finns även ett eller flera blåsmunstycken 16, vilka är riktade huvudsakligen tangentiellt mot honvalsens 2 periferiyta, sett i valsens rörelseriktning. Vid drift av anordningen enligt uppfinningen roteras de båda valsarna 1, 2 i motsatta riktningar med hjälp av icke visade drivorgan, varvid materialbanan 3 frammatas mellan valsarna under samtidig utstansning av valda delar. Ma- terialbanan 3 kan vara en bana av laminerat material som är 8206855-7 avsedd att användas för tillverkning av engångsförpackningar.

De färdiga förpackningsbehållarna skall vara försedda med töm- ningsöppningar eller hål för sugrör, vilka med hjälp av anord- ningen enligt uppfinningen stansas enligt ett förutbestämt mönster, som överensstämmer med mönstret av förpackningsbehållarämnen på materialbanan 3. Vid utstansningen âstadkommes stansspill 6 i form av små, företrädesvis cirkelrunda eller ovala bitar av materialbanan, vilka på grund av sin litenhet och lätthet tenderar att virvla omkring och försvåra arbetet.

Vid stansning av ett hål i materialbann 3 samverkar på konventionellt sätt en utskjutande stans 4 på hanvalsen l med motsvarande hål 5 i honvalsen 2, varvid det utstansade stansspíllet 6 av stansen 4 tryckes ner i hålets 5 yttre ände, som enligt uppfinningen kan vara utformad såsom en dyndel 5'.

Dyndelen 5' har såsom tidigare nämnts kontur och form som motsvarar den önskade formen av det hål som stansas i material- banan 3 och stansspillet 6 kommer därför att med sin periferikant huvudsakligen anligga mot dyndelens 5' begränsningsvägg. Stansspillets 6 undersida tryckes till anliggning mot den stegformiga övergång mellan hålets 5 dyndel 5' och hålets 5 kolvdel 5" som har mindre area än dyndelen 5' (figur 3). Den i hålet 5 axiellt rörliga kolven 7 förflyttas under honvalsens 2 rotation periodiskt fram och åter mellan huvudsakligen tre axiallägen, nämligen ett inre läge (figur 3), ett yttre läge (figur 4), samt ett mellanläge (figur 5). Denna förflyttning sker mot verkan av fjädern 12, vilken anpressar trissan 9 mot kamkurvan 10 så att denna under honvalsens 2 rotation periodiskt förflyttar kolven 7 mellan de olika axiellägena. Kamkurvan 10 är härvid så utformad att den kolv 7 som i ett visst givet ögonblick befinner sig närmast material- banan 3 förflyttas axiellt inåt från mellanläget till det inre läget samtidigt som utstansningen av stansspill 6 i form av en materialbricka sker. Vid stansningen tryckes stansspillet 6 såsom tidigare nämnts ner i hålets 5 dyndel 5'. varvid det tätande kommer till anliggning mot den stegformiga avsatsen mellan dyndelen 5 och kolvdelen 5". Kolvens 7 820685347 samtidiga rörelse nedåt orsakar p.g.a. kolvens lufttäta anliggning mot hålets 5' vägg ett undertryck i utrymmet ovanför kolven 7, d.v.s. det utrymme i hålet 5 som befinner sig mellan kolvens 7 topp och stansspillet 6. Nämnda undertryck bibehålles och ökas successivt genom att kamkurvans 10 kamyta under cirka l/4 varv närmar sig honvalsens 2 centrumaxel. Kolven 7 förflyttas således successivt närmare sitt inre läge samtidigt som den av honvalsen 2 förflyttas från ett läge vertikalt uppåt till ett läge rakt åt höger i figur l. Under denna fjärdedel av honvalsens rotation kommer stansspillet 6 således att p.g.a. det ökande undertrycket i hålet 5 av omgivande lufttryck kvarhållas i hålets 5 dyndel 5'. Genom kolvens 7 placering omedelbart under stansspillet 6 ombesörjes ett direkt och kraftigt undertryck som dessutom successivt ökar för att säkerställa kvarhållningen även om visst läckage förekommer mellan stansspillet 6 och hålet 5.

Då den aktuella kolven 7 p.g.a. honvalsens 2 rotation nått ett läge horisontellt åt höger i figur l omslutes honvalsens periferi av sugkâpan 14 och stansspillet 6 utstötes ur hålet 5 för att bortsugas via sugkåpan 14 och förbindelseledningen 15.

För att ombesörja utstötningen av stansspillet 6 förflyttas kolven nu successivt från sitt inre till sitt yttre läge genom att kamkurvans l0 kamyta successivt avlägsnar sig från honvalsens 2 centrumaxel. Detta leder först till att undertrycket i hålet 5 minskar, varefter kolvens 7 topp kommer till anliggníng mot stansspillets undersida och mekaniskt trycker ut stansspillet 6 ur hålet, eftersom kolvens 7 topp i kolvens yttre läge befinner sig huvudsakligen i plan med eller något utanför valsens 2 mantelyta. För att säkerställa att stansspillet 6 verkligen lämnar hålet 5 även om t.ex. stansspillet 6 har en klibbig eller klistrande yta är sugkåpan 14 försedd med blåsmunstycken 16, som medelst en tangentiellt mot valsens periferiyta riktad mynning tillser att en mot valsens rotationsriktning strömmande luftridå med säkerhet avlägsnar stansspillet 6 och blåser det i riktning mot sugkâpans 14 förbindelseledning 15. 8206853-7 Sedan stansspillet 6 avlägsnats från hålet 5 förflyttas vid valsens fortsatta rotation från ett läge huvudsakligen horisontellt (till vänster i figur l) till ett vertikalt läge närmast materialbanan 3 kolven från det yttre läget till ett mellanläge. Liksom vid tidigare, axiella kolvrörelser sker kolvförflyttningen med hjälp av kamkurvan 6, vars kamyta under ett kvarts varv åter närmar sig honvalsens 2 centrumaxel så att kolvstången 8 av fjädern 12 förflyttas i riktning mot centrumaxeln och medför kolven 7 till mellanläget. I nämnda mellanläge befinner sig kolvens 7 topp huvudsakligen i plan med eller något under den stegformiga övergången mellan hâlets 5 dyndel 5' och kolvdel 5", varvid stansspill 6 under efterföljande stansningsoperation åter kan pressas in i hålet 5, varefter den beskrivna cykeln återupprepas.

Såsom tidigare nämnts innefattar hålet 5 två medelst en stegformig avsats åtskilda delar, nämligen den yttre dyndelen 5', vars tvärsnittsarea huvudsakligen svarar mot stansens 4 tvärsnittsarea, samt den inre kolvdelen 5", som är cylindrisk och vars diameter huvudsakligen svarar mot kolvens 7 diameter.

Det är givetvis underförstått att de olika håldelarna 5' och 5" kan varieras oberoende av varandra till såväl form som storlek.

Om cirkulära hål skall stansas i materialbanan 3 är det även möjligt att ge dyndelen 5' och kolvdelen 5" samma form och storlek, varvid den stegformiga avsatsen bortfaller eller kan ersättas genom en på lämplig höjd i hålet 5 anordnad fläns. För att ytterligare säkerställa stansspillets 6 tätande samverkan med hålets 5 väggar kan dyndelen 5' vid sin inre, mot den stegformiga avsatsen vända änddel förses med ett koniskt parti l7, vars inre ände har en diameter som något understiger stansspillets 6 diameter. Denna utformning visas i figur 5 och är särskilt lämplig vid stansning i fíbröst material, eftersom stansspillets kanter ofta får en något oregelbunden och eftergivlig kontur. Det koniska partiet 17 höjer härvid tätningsverkan ytterligare, men det har i praktiken visat sig att det vid stansning i flertalet laminerade, plastbelagda material erhålles en fullt tillfredsställande tätning mellan den stegformiga ansatsen och stansspillets 6 undersida. I flera 8206853-7 fall har det i praktiken t.o.m. visat sig att en fullgod tätning erhålles vid utstansning av cylindriskt stansspill enbart genom anliggníngen mellan stansspillets periferiella kant och hålets 5 cylindriska yta, varvid även den stegformiga ansatsen kunnat undvaras, vilket förbilligar tillverkningen av honvalsen. Uppenbarligen kan således detaljutformningen av hålet 5 och särskilt dess främre, såsom dyndel 5' tjänstgörande ände varieras inom vida gränser och anpassas till de olika stansformer och materialtuber som skall bearbetas. Anpassningen kan underlättas genom att stansdynorna utformas såsom utbytbara slitdetaljer i valsens periferiyta, vilket gör det möjligt att använda samma vals för ett flertal olika användningsområden. Även kolvens 7 form kan modifieras på olika sätt och det är även möjligt att förse kolven med lämpliga tätningsorgan, t.ex. gummiringar eller gummimanschetter. Tätníngsorganen kan även helt eller delvis utformas såsom ett kolven eller kolvstången omslutande membran, som vid sin yttre kant tätande ansluter till hâlväggen. Det använda uttrycket "kolv" skall således anses täcka även olika typer av membran eller andra på motsvarande sätt fungerande konstruktioner. Dylika modifieringar torde dock vara uppenbara för fackmannen och beskrives därför inte närmare här.

Arrangemanget enligt uppfinningen har vid praktiska prov visat sig fungera väl och stor säkerhet har uppnåtts vid hanteringen av stansspillet, varför denna hantering ej längre utgör den hastighetsbegränsande faktor som tidigare skapat en övre gräns för den möjliga stanshastigheten.

Claims (10)

'e 8206853-7 10 PATENTKRAV

1. Sätt att avlägsna spillmaterial vid stansaggregat med sam- verkande valsar (l, 2), av vilka den ena (2) uppvisar ett antal hål (5), som är anordnade att upptaga det bortstansade spíllmaterialet (6), varvid en i varje hål (5) belägen kolv (7) vid rotation av valsen (2) förflyttas mellan ett inre och ett yttre läge för att kvarhålla respektive utstöta utstansat spillmaterial (6), k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att en mellan kolven (7) och det utstansade spillmaterialet (6) i hålet innesluten volym ökar under kolvens (7) förflyttning mot det inre läget, vilket skapar ett lokalt undertryck som kvernålier epiiimenerieiet (s) 1 hålet (S).

2. Sätt enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att kolven (7) vid valsens (2) rotation efter utstötningen av spillmaterialet (6) först förflyttas från det yttre läget till ett mellanläge för att samtidigt som stansningen äger rum förflyttas till det inre läget.

3. Sätt enligt patentkravet 2, k ä n n e t e o k n a t d ä r a v, att kolvens (7) topp i mellanläget befinner sig i jämnhöjd med övergången mellan hålets (5) dyndel (5') och kolvdel (5").

4. U. Sätt enligt ett eller flera av föregående patentkrav, k ä n n ett e c k n a t .d ä r a v, att kolven (7) under förfiyttningen :in det yttre läget mekaniskt utetöner spillmaterialet (6) ur hålet (5).

5. Sätt enligt ett eller flera av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att spillmaterialet (6) av stansverktyget (U) tryckes ner i hålet (5) till anliggning mot en stegformig övergång mellan hålets (5) dyn- och kolvdel (5', 5").

6. Anordning för genomförande av sättet enligt ett eller flera av föregående patentkrav, innefattande en vals (2) med hål (5) 11 8206853-7 för upptagníng av stansspill (6), en i varje hål (5) belägen, axiellt rörlig kolv (7), samt manöverorgan (8-12) för att under valsens (2) rotation förflytta kolven (7) mellan olika axíallägen, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att kolven (7) ansluter iurntatt till nåiets (5) vägg, så att et: slutet nåiutrymme bildas mellan kolven (7) och en mot hålväggen tättslutande spillmaterialbricka (6).

7. Anordning enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att kolven (7) är manövrerbar medelst ett kamarrangemang som är beläget i valsens (2) inre ooh innefattar en stationär kamkurva (10), vilken via mellanliggande organ (8, 9) påverkar kolven (7) i axiellt riktning.

8. Anordning enligt patentkravet 6 eller 7, _ k ä n n e t e o k n a d d ä r a v, att kolven (7) medelst fjäderdon (12) påverkas i riktning mot valsens (2) centrumaxel.

9. Anordning enligt ett eller flera av patentkraven 6-8, k ä n n e t e o k n a d d ä r a v, att hâlets (5) närmast valsytan belägna dyndel (5') har större tvärsnittsarea än hålets kolvdel (5"), varvid nämnda, större tvärsnittsarea i huvudsak överensstämmer med en samverkande stans (4) tvärsníttsarea.

10. Anordning enligt patentkravet 9, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att övergången mellan de olika tvärsnittsareorna i hålet (5) sker stegformígt.