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Die
Erfindung betrifft eine Bogenstanz- und -prägemaschine
mit Transportsystem 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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Aus
der
DE 103 17 022
B4 ist eine Stanzmaschine bekannt, bei der Bogen mittels
linear angetriebenen Greifern durch die Maschine bewegt werden. Die
Greifer werden mindestens einseitig durch Halteelemente geführt,
wobei die Halteelemente parallel zu einer Bewegungsbahn der Bögen
angeordnet sind. Die Halteelemente wiederum werden durch einen Linearantrieb
in und entgegen der Transportrichtung bewegt. Greifer und Halteelement
sind miteinander gekoppelt. In einer Ausführungsform sind
die Greifer an Greiferbarren befestigt, welche nach ihrer Bewegung
durch die Stanzmaschine wieder zurücktransportiert werden.
Der Linearantrieb der Halteelemente kann entweder durch eine parallel
zur Bewegungsbahn der Bögen verlaufende Spindel oder durch
ein elektromagnetisches Antriebssystems ausgebildet sein. Nachteilig
an dieser Maschine ist, dass während des Rücktransports
der Greiferbarren keine Bogen bearbeitet werden können,
was die Produktivität der Maschine begrenzt.
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Aus
der Gebrauchsmusterschrift
DE
80 31 209 U1 geht eine Greifereinrichtung für
bogenverarbeitende Maschinen hervor, in der Bogen von Greifern einer
von angetriebenen Ketten mitgenommenen Greifereinrichtung intermittierend
von einer Bearbeitungsstation zur nächsten transportiert
werden. Die Ketten werden dabei in einer Kettenbahn und die Greifereinrichtung
mittels Rollen in einer von der Kettenbahn unabhängigen
Führungsbahn geführt. Durch diesen Aufbau wird
ermöglicht, dass in den Bearbeitungsstationen der Bogen
verarbeitenden Maschine, beispielsweise in Stanz- und Ausbrechstation,
der zu bearbeitende Bogen abgesenkt werden kann und damit auf dem
Bearbeitungswerkzeug aufliegt. Durch das Ablegen des Bogens, beispielsweise
auf die Stanzgegenplatte oder den Ausbrechrahmen, wird die Bearbeitungsqualität
erhöht. Nachteilig an dieser Greifereinrichtung ist, dass
durch die auftretende Kettenlängung der Antriebsketten
eine exakte Positionierung der Greifereinrichtung in den Bearbeitungsstationen
erschwert wird.
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Die
DE 34 09 314 A1 zeigt
einen Bogenausleger mit getrennter Ketten- und Greiferwagenbahn, wobei
ein jeweiliger Greiferwagen über eine Koppel mit der Kette
verbunden ist. Im Bereich der Umlenkung besitzen Ketten- und Greiferwagenbahn
deutlich unterschiedliche Bahngeometrien. Dieser Aufbau trägt
dazu bei, dass der durch die Greiferwagenverlangsamung im Bogenablagebereich
und anschließender Beschleunigung auftretende Schwingungseintrag,
welcher verschleißfördernd wirkt, minimiert werden
kann. Ein derartiger Bogenausleger erhöht zwar die Laufruhe
und die Lebensdauer, trägt jedoch nicht zu einer exakteren
Positionierung der Bogen bei.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Bogenstanz- und
-prägemaschine zu schaffen, die sich durch exakte Positionierung
der Bogen in den Bearbeitungsstationen und eine hohe Produktionsleistung
auszeichnet.
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Gelöst
wird diese Aufgabe durch eine Bogenstanz- und -prägemaschine
mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1.
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Eine
erfindungsgemäße Bogenstanz- und -prägemaschine
dient dem Bearbeiten von Bogen aus Papier, Pappe und dergleichen
in einer Stanzstation und mindestens einer weiteren Bearbeitungsstation.
Die Bogenstanz- und -prägemaschine besitzt ein umlaufendes
Transportsystem zum Transport der Bogen durch die Maschine, wobei
das Transportsystem Greiferwagen umfasst. Ein jeweiliger Greiferwagen
besitzt zwei Fahrwagen und eine dazwischen angeordnete Greiferstange
mit Greifern zum Ergreifen der Bogen. Die Fahrwagen eines Greiferwagens
werden auf zwei parallelen Transportbahnen, einer bedienerseitigen
und einer antriebsseitigen Transportbahn, durch die Maschine bewegt.
Das Transportbahnenpaar ist vorteilhafter Weise in mehrere Teilstrecken
unterteilt und jeder Teilstrecke ist ein eigener Greiferwagenantrieb
zugeordnet.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Bogenstanz- und -prägemaschine besitzt jeder Greiferwagen
ein Koppelelement zum Verbinden des Greiferwagens mit dem jeweiligen
Greiferwagenantrieb. Wenn sich ein Greiferwagen in einer bestimmten
Teilstrecke befindet, so kann der Greiferwagen mit dem der Teilstrecke
zugeordneten Greiferwagenantrieb gekoppelt werden. Verlässt ein
Greiferwagen eine Teilstrecke, so wird der Greiferwagen vom Greiferwagenantrieb
wieder entkoppelt. In einer alternativen Ausführungsform
besitzt jeder Greiferwagenantrieb ein Koppelelement. In einer weiteren
alternativen Ausführungsform besitzen sowohl Greiferwagen
als auch Greiferwagenantrieb jeweils Koppelelemente.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform der Bogenstanz- und
-prägemaschine erstreckt sich eine erste Teilstrecke im
Bereich der Stanzstation und je eine weitere Teilstrecke im Bereich
der mindestens einen weiteren Bearbeitungsstation. Damit ist jeder Bearbeitungsstation
ein eigener Greiferwagenantrieb zugeordnet. In einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform besitzt die Transportbahn der Bogenstanz-
und -prägemaschine mindestens zwei gekrümmte Bereiche
und je eine Teilstrecke erstreckt sich auf je einen gekrümmten
Bereich der Transportbahn. Dadurch kann für den gekrümmten
Bereich ein Greiferwagenantrieb eingesetzt werden, welcher auf die
Krümmung abgestimmt ist. In einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform erstreckt sich eine Teilstrecke auf den
Bereich der Rückführung der Greiferwagen. In diesem
Bereich sind keine Positionierungen der Greiferwagen notwendig,
so dass ein konstruktiv einfacher Antrieb eingesetzt werden kann.
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Bei
den Greiferwagenantrieben kann es sich vorteilhafter Weise um Linearantriebe
mit Wanderfeldmotor, angetriebene Mitnehmerstifte, ein angetriebenes
Rad oder einen konventionellen Kettenantrieb handeln. Vorteilhaft
an einem Linearantrieb ist, dass mittels des Linearantriebs der
Greiferwagen exakt positioniert werden kann. Deshalb werden Linearantriebe
vorteilhafter Weise in Teilstrecken im Bereich der Stanzstation
und weiterer Bearbeitungsstationen eingesetzt. Vorteilhaft an angetriebenen
Mitnehmerstiften ist, dass es sich dabei um einen konstruktiv einfachen
Antrieb handelt. Angetriebene Mitnehmerstifte werden deshalb vorteilhafter
Weise im Bereich der Rückführung der Greiferwagen
eingesetzt. Vorteilhaft an angetriebenen Rädern ist, dass diese
kreisförmige oder teilkreisförmige Umlenkbewegungen
einfach ermöglichen. Angetriebene Räder kommen
deshalb vorteilhafter Weise in den gekrümmten Bereichen
der Transportbahn zum Einsatz.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung des Bogenstanz- und -prägemaschine
ist eine jeweilige Transportbahn als Greiferwagenführungsbahn
ausgebildet und die Bogenstanz- und -prägemaschine besitzt
im Bereich der Teilstrecke, der ein Linearantrieb als Greiferwagenantrieb
zugeordnet ist, mindestens eine bedienerseitige und eine antriebsseitige
Linearantriebsführungsbahn. Greiferwagen- und Linearantriebsführungsbahn
haben unabhängige Bahngeometrien. Dadurch wird beispielsweise
die Absenkung eines Bogens in der Bearbeitungsstation ermöglicht,
so dass der Bogen auf dem jeweiligen Bearbeitungswerkzeug aufliegt.
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Hinsichtlich
weiterer 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 an Hand eines Ausführungsbeispiels noch
näher erläutert werden. Es zeigen in schematischer
Darstellung
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1 eine
erfindungsgemäße Bogenstanz- und -prägemaschine
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2 ein
Detail aus 1 im Bereich der Umlenkung
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3 die
Kopplung von Greiferwagen und Greiferwagenantrieb
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4 eine
Variante der erfindungsgemäßen Bogenstanz- und
-prägemaschine
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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 1, eine Stanzstation 2, eine Ausbrechstation 3 und
einen Ausleger 4, die von einem gemeinsamen Maschinengehäuse 5 getragen
und umschlossen werden.
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Die
Bögen 6 werden durch einen Anleger 1 von
einem Stapel vereinzelt, dem Transportsystem 7 zugeführt
und von an Greiferbrücken eines Greiferwagens 8 befestigten
Greifern an ihrer Vorderkante ergriffen und in Bogentransportrichtung
B intermittierend durch die verschiedenen Stationen 2, 3 und 4 der
Stanz- und Prägemaschine 100 hindurchgezogen.
Die Transportbahn der Greiferwagen 8 ist dabei durch eine
strichpunktierte Linie angedeutet.
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Die
Stanzstation 2 besteht aus einem Untertisch 9 und
einem Obertisch 10. Der Untertisch 9 ist fest
im Maschinengestell gelagert und mit einer Gegenplatte zum Stanzmesser
versehen. Der Obertisch 10 ist vertikal hin- und herbewegbar
gelagert.
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Ein
Greiferwagen 8 transportiert den Bogen 6 von der
Stanz- und Prägestation 2 in die nachfolgende
Ausbrechstation 3, die mit Ausbrechwerkzeugen ausgestattet
ist. In der Ausbrechstation 3 werden mit Hilfe der Ausbrechwerkzeuge
die nicht benötigten Abfallstücke aus dem Bogen 6 nach
unten herausgestoßen, wodurch die Abfallstücke 11 in
einen unter der Station eingeschobenen behälterartigen
Wagen 12 fallen.
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Von
der Ausbrechstation 3 gelangt der Bogen 6 in den
Ausleger 4, wo der Bogen 6 entweder nur einfach
abgelegt wird, oder aber gleichzeitig eine Trennung der einzelnen
Nutzen erfolgt. Der Ausleger 4 kann auch eine Palette 13 enthalten,
auf der die einzelnen Bögen 6 in Form eines Stapels 14 aufgestapelt
werden, so dass nach Erreichen einer bestimmten Stapelhöhe
die Paletten 14 mit den aufgestapelten Bögen 6 aus
dem Bereich der Stanz- und Prägemaschine 100 weggefahren
werden können.
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Wie
zu erkennen ist besitzt das Transportsystem 7 mehrere Greiferwagen 8,
so dass mehrere Bögen 6 gleichzeitig in den verschiedenen
Stationen 2, 3 und 4 bearbeitet werden
können. Weiter ist die Transportbahn des Transportsystems 7 in
mehrere Teilstrecken S1–S6 unterteilt. Die Teilstrecke
S1 erstreckt sich auf den Bereich der Stanzstation 2, die Teilstrecke
S2 erstreckt sich auf den Bereich der Ausbrechstation 3,
die Teilstrecke S3 erstreckt sich auf den Bereich des Auslegers 4,
die Teilstrecke S4 erstreckt sich auf den Bereich der Umlenkung
der Greiferwagen 8 nach Ablage des Bogens 6, die
Teilstrecke S5 erstreckt sich auf den Bereich der Rückführung
der Greiferwagen 8 und die Teilstrecke S6 erstreckt sich
auf den Bereich der Umlenkung der Greiferwagen 8 vor Übernahme
des Bogens 6 vom Zuführtisch 16.
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2 zeigt
einen Ausschnitt aus 1 im Detail. Ein Bogen 6 wird
in Bogentransportrichtung B in der Bogentransportebene E von rechts
kommend durch die Bogenstanz- und -prägemaschine 100 transportiert.
Dargestellt ist ein Linearantrieb A1, welcher den Bogen 6 im
Bereich des Auslegers 4 bewegt. Der Linearantrieb A1 verfügt über
einen linearangetriebenen Fahrwagen 18, welcher in und
entgegen der Bogentransportrichtung B bewegt werden kann. Am rechten
Ende der Teilstrecke S3 wird der linearangetriebene Fahrwagen 18 mit
dem Greiferwagen 8 gekoppelt. Der linearangetriebene Fahrwagen 18 wird
mittels eines Wanderfeldes in Bogentransportrichtung B bewegt und
führt damit den Bogen 6 bis zum Ausleger 4.
Dort wird der linearangetriebene Fahrwagen 18 angehalten
und der Bogen 6 damit abgebremst, so dass der Bogen 6 exakt
abgelegt werden kann. Der linearangetriebene Fahrwagen 18 wird weiter
in Bogentransportrichtung B bis zum Ende der Teilstrecke S3 bewegt
und dort vom Greiferwagen 8 entkoppelt. Anschließend
an die Entkopplung fährt der linearangetriebene Greiferwagen 8 zurück
an das rechte Ende der Teilstrecke S3 um einen nachfolgenden Greiferwagen 8 mit
Bogen 6 zu übernehmen. Der vom Linearantrieb A1
entkoppelte Greiferwagen 8 wird am linken Ende der Teilstrecke
S3 an ein Rad A3 mit Klemmen zum Klemmen der Greiferwagen 8 übergeben,
welches den Greiferwagen 8 im Bereich der Umlenkung die
gekrümmte Teilstrecke S4 transportiert. Das Rad mit Klemmen
A3 rotiert dabei im Uhrzeigersinn. Nach einer in etwa halben Umdrehung
des Rads mit Klemmen A3 wird der Greiferwagen 8 an den
Greiferwagenantrieb mit Mitnehmerstiften A2 übergeben und
entlang der Teilstrecke S5 transportiert. Die Mitnehmerstifte des
Greiferwagenantriebs A2 schieben den Greiferwagen 8 dabei
auf einer Greiferwagentransportbahn. Der Greiferwagenantrieb mit
Mitnehmerstiften A2 kann beispielsweise als umlaufendes Förderband
oder als umlaufende Kette ausgebildet sein.
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3 zeigt
einen Linearantrieb A1 im Bereich einer Teilstrecke S1 im Detail.
Der Linearantrieb A1 besitzt einen linearangetriebenen Fahrwagen 18, welcher
entlang einer Linearantriebsführungsbahn FL bewegt wird.
Der Fahrwagen 18 ist über ein Koppelelement 17 mit
einem Greiferwagen 8 koppelbar. Der Greiferwagen 8 wird
entlang einer Greiferwagenführungsbahn FG bewegt. Die Greiferwagenführungsbahn
FG besitzt eine Absenkung 20. Diese Absenkung 20 bewirkt
eine Greiferwagenabsenkung, so dass der Bogen 6 auf dem
Untertisch 9 zum Aufliegen kommt. Während des
Bearbeitungsvorgangs, d. h. während der Obertisch 10 abgesenkt
und der Bogen 6 gestanzt wird, befindet sich der linearangetriebene
Fahrwagen 18 in einer Ruhestellung. Nach Abschluss des
Bearbeitungsvorgangs wird der durch die Greifer eines Greiferwagens 8 ergriffene
Bogen 6 mittels des Linearantriebs A1 zur nächsten
Teilstrecke S2 (nicht dargestellt) weiterbewegt.
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In 4 ist
eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Bogenstanz- und -prägemaschine 100 schematisch
dargestellt. Die Transportbahn besteht hierbei aus einer durchgehenden
Teilstrecke, welcher als Greiferwagenantrieb ein Linearantrieb A1
zugeordnet ist. Die Linearantriebsführungsbahn FL besitzt
im Bereich der Umlenkungen, d. h. in den gekrümmten Bereichen,
konstante Kreisradien. Die Krümmung der Greiferwagenführungsbahn
FG hingegen ist in den Bereichen der Umlenkung nicht konstant. Die
unabhängigen Bahngeometrien von Greiferwagenführungsbahn
FG und Linearantriebsführungsbahn FL gestatten, dass die
Führungsbahnen jeweils getrennt optimiert werden können.
So besitzt die Greiferwagenführungsbahn FG im Bereich der
Stanzstation 2 eine Absenkung 20, welche die Greiferbrückenabsenkung
bewirkt. Weiter besitzt die Greiferwagenführungsbahn FG
eine erste Weiche 19 zum Abzweigen einer zweiten Greiferwagenführungsbahn
FG', welche im Bereich einer Teilstrecke in etwa parallel zur Greiferwagenführungsbahn
FG verläuft. Über eine zweite Weiche 19 werden
beide Greiferwagenführungsbahnen FG, FG' wieder zusammengeführt.
Im Bereich der Greiferwagenführungsbahn FG' kann sich beispielsweise
eine zusätzliche Bearbeitungsstation befinden, defekte Greiferwagen
können ausgeschleust oder fehlerhafte Bogen 6 aussortiert
werden. Die Kopplung von Greiferwagen 8 und linearangetriebenem
Fahrwagen 18 erfolgt wie in 3 dargestellt.
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- 1
- Anleger
- 2
- Stanzstation
- 3
- Ausbrechstation
- 4
- Ausleger
- 5
- Maschinengehäuse
- 6
- Bogen
- 7
- Transportsystem
- 8
- Greiferwagen
- 9
- Untertisch
- 10
- Obertisch
- 11
- Abfallstücke
- 12
- Wagen
- 13
- Palette
- 14
- Auslagestapel
- 15
- Steuerung
mit Interface und Eingabegeräten
- 16
- Zuführtisch
- 17
- Koppelelement
- 18
- linearangetriebener
Fahrwagen
- 19
- Weiche
- 20
- Absenkung
- 100
- Bogenstanz-
und -prägemaschine
- B
- Bogentransportrichtung
- E
- Bogentransportebene
- S1–S6
- Teilstrecken
- A1
- Linearantrieb
- A2
- Greiferwagenantrieb
mit Mitnehmerstiften
- A3
- Rad
mit Klemmen
- FG
- Greiferwagenführungsbahn
- FG'
- Greiferwagenführungsbahn
- FL
- Linearantriebsführungsbahn
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3044083
A1 [0004]
- - DE 10317022 B4 [0005]
- - DE 8031209 U1 [0006]
- - DE 3409314 A1 [0007]