-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Ausbringen von Gutteilen oder Abfallteilen aus einem Werkzeugblech
nach einer rotativen Bearbeitung.
-
In der Bearbeitung von endlosem Rollenmaterial
oder von bogenförmigen
Materialien (mit/oder ohne Greifertransport) werden in verschiedenen
Industriezweigen, beim Drucken, beim Veredeln oder nachträglichen
Bearbeiten der Materialien, also im Inline- oder Offline-Verfahren
hauptsächlich
rotative Verarbeitungswerkzeuge eingesetzt.
-
Ein Verfahren ist das Ausschneiden
oder Anschneiden (Stanzen) von Materialbahnen oder Materialbögen mit
Festkörperwerkzeugen,
an deren Umfang eine Schneidkontur aufgebracht ist, die zur Herstellung
oder Bearbeitung des Zwischen- oder Endprodukts notwendig ist. Diese
Werkzeuge arbeiten in aller Regel gegen einen rotierenden glatten
Gegendruckzylinder oder gegen ein mit zusätzlichen Profilen ausgestattendes
Gegenwerkzeug.
-
Das wesentlich kostengünstigere
Verfahren in der rotativen Bearbeitung ist der Einsatz von Werkzeugblechen 1,
die aus dünnen
Werkstoffen (in der Regel 0,45 bis 1,5 mm Gesamtdicke) hergestellt
werden und die auf einem entsprechenden Trägerwerkzeug 2 aufgebracht
sind und gleichfalls mit einem Schneid-, Rill-, Stanz- oder einer
Prägekontur
versehen sind.
-
Die Werkzeugbleche sind entweder
auf einem Magnetzylinder 2.1 fixiert oder werden mittels
einer Spanneinrichtung am Umfang des Trägerzylinders 3 aufgespannt.
Es können
auch Werkzeugbleche als komplette Hülse auf dem Trägerwerkzeug
befestigt werden (nicht dargestellt).
-
Entsprechend der Biegebeanspruchung
des Werkzeugbleches 1, ist die Dicke des Werkzeugbleches 1 selbst
begrenzt und damit auch die Schneidenhöhe 4 eingeschränkt. Es
können
also nur Materialien 6 und 8 mit solchen Werkzeugblechen 1 bearbeitet
werden, deren Dicke geringer als z.B. eine Schneidenhöhe 4 ist.
-
Nachteilig und daher oft nur durch
Inkaufnahme von viel Makulatur, ist die Tatsache, dass sich häufig die
ausgeschnittenen Teile 5 (Abfall), die während der
Bearbeitung in das Werkzeugblech 1 eintauchen oder von
diesem aufgenommen werden, in der Schneidkontur 19 des
Werkzeugbleches verklemmen und dies zur Zerstörung des Werkzeugbleches 1 führt und
es dabei zu Maschinenstillständen kommt,
wenn die Abfallteile 5 nicht wieder aus dem Werkzeugblech 1 ausgebracht
werden können.
-
Teilweise wird dieser Nachteil auch
ausgenutzt, um Abfälle 5 aus
dem eigentlichen Produkt zu entfernen. Als Abhilfe wird über Kanäle und/oder
Löcher
Druckluft zum Ausblasen aus dem Blech zugeführt oder mittels Kunststoffelementen
der Abfall ausgedrückt
und abgesaugt (nicht dargestellt).
-
Dabei ist es unerheblich, ob der
Abfall 5 dabei beschädigt
oder an der Oberfläche
verletzt wird. Die Kunststoffeinlagen haben den Nachteil, dass sie schnell
verschleißen,
und die Druckluft ist teuer und kann nicht an allen Positionen sicher
zugeführt
werden. Da jedoch während
einer Produktion nicht immer sicher gestellt ist, dass sich auch
jedes Abfallteil 5 sicher im Werkzeugblech verklemmt, wird
häufig zusätzlich noch
Vakuum in die betroffene Fläche
eingebracht, um das Abfallteil 5 über eine bestimmte Zone zu
halten und dann erst auszublasen. Dadurch wird nochmals Energie
uns zusätzlicher
Aufwand erforderlich (nicht dargestellt).
-
Wenn das ausgeschnittene Teil selbst
jedoch das Gutteil 7 darstellt, ist es von wesentlicher
Bedeutung, dass das Teil sicher und unbeschädigt aus dem Werkzeugblech 1 herausgehoben
und in eine vom Verfahren her gewünschte Richtung gebracht wird. Dies
ist durch den Einsatz der bekannten Produkte und Verfahren nicht
sicher gestellt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine
Vorrichtung bereitzustellen, die auch bei dünnen Werkzeugblechen 1 und
hohen Rotationsgeschwindigkeiten die Gutteile 7 sicher
aus dem Abfall 8 und aus dem Werkzeugblech 1 fördert bzw.
drückt
oder gemeinsam mit dem Abfall 8 weitertransportiert und dass
dabei die Gutteile 7 selbst und/oder deren Oberfläche unbeschädigt bleiben
und die Gutteile 7 in eine entsprechende Richtung transportiert
werden können.
Es sollen aber auch Abfallteile 5 ausgedrückt werden
können.
-
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung
gelöst,
die die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
-
Nachfolgend wir die Erfindung an
Hand der Figuren beschreiben.
-
1 zeigt
einen Schneidvorgang mit Werkzeugblechen (1);
-
2 zeigt
die Seitenansicht und Draufsicht eines Auswerfers;
-
3 zeigt
einen Schneidvorgang mit Gegendruckzylinder;
-
4 zeigt
die Seitenansicht und Draufsicht eines Auswerfers montiert in einem
Werkzeugblech;
-
5 zeigt
den Abtransport von Abfall und Gutteil in gleicher Richtung;
-
6 zeigt
den Abtransport von Abfall und Gutteil in ungleicher Richtung;
-
7 zeigt
den Abtransport von wie Abfall und Gutteil in ungleicher Richtung
auf der Auslaufseite;
-
8 zeigt
den Schneidvorgang mit Gegendruckzylinder und einem Werkzeugblech;
und
-
9 zeigt
die Seitenansicht und Draufsicht eines Auswerfers als Bestandteil
eines Werkzeugbleches.
-
Die 1 zeigt
einen Schneidvorgang 20 mit Werkzeugblechen 1,
einem Trägerzylinder 2 bzw. Magnetzylinder 2.1.
Dabei wird an der Auslaufseite 16 der Abfall 5 von
dem eigentlichen Produkt 6 getrennt und verklemmt sich
dabei in der Schneidenhöhe 4.
Als Gegenwerkzeug ist der Gegendruckzylinder 18 dargestellt.
-
Die 2 zeigt
die Seitenansicht und Draufsicht eines Auswerfers 10 montiert
in einem Werkzeugblech 1 auf einer Magnetfeldauflage 14 in
aufgeklappten Zustand. Weiter dargestellt ist die Schneidenhöhe 4 sowie
der im Werkzeugblech freigearbeitete Gutteilbereich 9.
Zusätzlich
wird dargestellt, das Grundblech 11 des Auswerfers 10,
das in Größe und Form
jeweils der Schneidkontur 19 bzw. der erforderlichen Magnetkraft
angepasst werden kann. Dargestellt wird weiter die Verbindungszone 12 zwischen Grundblech 11 und
Auswerferoberteil 13 und die polierte Oberfläche 21 des
Auswerferoberteils 13.
-
3 zeigt
den Schneidvorgang 20 mit Gegendruckzylinder 18 und
einem Werkzeugblech 1 mit ausgespartem Gutteilbereich 9 in
dem der Auswerfer 10 auf der Magnetfeldoberfläche 14 eingebracht
ist und wie das Gutteil 7 aus dem Werkzeugblech 1 ausgedrückt wurde
und auf der Auslaufseite 16 mit dem Abfall 8 abtransportiert
wird.
-
4 zeigt
die Seitenansicht und Draufsicht eines Auswerfers 10 montiert
in einem Werkzeugblech 1 auf einer Magnetfeldauflage 14 in
aufgeklappten Zustand. Wesentlich ist, dass der ausgesparte Gutteilbereich 9 kleiner
ist als die Breite des Auswerferoberteils 13, so dass das
Auswerferoberteil 13 nicht bis zur Magnetfeldauflage 14 verdängt werden
kann, sondern lediglich bis zu Grunddicke 15 des Werkzeugbleches 1.
Dadurch lassen sich bevorzugt dünne
Materialien besser aus dem Werkzeugblech 1 ausdrücken.
-
5 zeigt
wie Abfall 8 und Gutteil 7 in gleicher Richtung
auf der Auslaufseite 16 abtransportiert werden. Unterstützende Teile,
wie Riemen, Bänder, Bleche,
oder andere geeignete Teile sind nicht dargestellt.
-
6 zeigt
wie Abfall 8 und Gutteil 7 in ungleicher Richtung
auf der Auslaufseite 16 abtransportiert werden. Dabei folgt
das Gutteil 7 dem Gegendruckzylinder 18 und der
Abfall 8 wird gerade weitergeführt. Unterstützende Teile,
wie Riemen, Bänder, Bleche,
oder andere geeignete Teile sind nicht dargestellt.
-
7 zeigt
wie Abfall 8 und Gutteil 7 in ungleicher Richtung
auf der Auslaufseite 16 abtransportiert werden. Dabei folgt
der Abfall 8 dem Gegendruckzylinder 18 und das
Gutteil 7 wird gerade weitergeführt. Unterstützende Teile,
wie Riemen, Bänder,
Bleche, oder andere geeignete Teile sind nicht dargestellt.
-
8 zeigt
den Schneidvorgang 20 mit Gegendruckzylinder 18 und
einem Werkzeugblech 1, das auf der Oberfläche des
Trägerzylinders 3 aufgebracht
ist. Weiter wird gezeigt, wie das Auswerferoberteil 23 verdrängt wird
und das Gutteil 7 ausdrückt. Vorteilhaft
ist hier, dass der Auswerfer 17 Bestandteil des Werkzeugbleches 1 ist
und keine zusätzliche
Teile erforderlich sind. Die 8 zeigt
weiter, wie das Gutteil 7 auf der Auslaufseite 16 mit
dem Abfall 8 abtransportiert wird.
-
9 zeigt
die Seitenansicht und Draufsicht eines Auswerfers 17 als
Bestandteil eines Werkzeugbleches 1 in aufgeklappten Zustand.
Wesentlich ist, dass im Gutteilbereich 9.1, das als Bestandteil
des Werkzeugbleches 1 entstandene Auswerferoberteil 23,
in den eigenen Gutteilbereich 9.1 verdrängt wird. Durch geeignete Ausgestaltung
des Auswerferoberteils 23 im Verhältnis zum ausgespartem Freiraum
im Gutteilbereich 9.1 lassen sich die Eigenschaften des Auswerfers
beeinflussen.
-
Erfindungsgemäß ist das Einbringen von dünnen und
speziell geformten Auswerfern 10, die einen sicheren Einsatz
bei Magnetzylindern 2.1 und auch bei Trägerzylindern 3 mit
Spannvorrichtung oder bei Hülsenwerkzeugen
gewährleisten.
-
Hierzu wird bei Werkzeugblechen 1,
die mit Magnetzylinder 2.1 verwendet werden, im Gutteilbereich 9,
der dünner
als das Blech im Schneidenbereich ist, das Werkzeugblech 1 vollständig oder,
soweit erforderlich der Kontur angepasst, entfernt. Das heißt, in diesem
Bereich ist kein Blech mehr vorhanden, so dass beim Aufbringen des
Werkzeugbleches 1 die Oberfläche des Magnetzylinders 2.1 offen
ist. In diese Flächen
werden die Auswerfer 10 gezielt platziert und vom Magnetzylinder 2.1 gehalten.
-
Die Auswerfer 10 bestehen
aus Grundblechen 11, die nur einen Bruchteil der Werkzeugblechdicke
aufweisen und durch das Aufsetzten und Verbinden 12 (z.B.
durch Verschweißen,
Verkleben, etc.) von speziellen Auswerferoberteilen 13,
die gleichfalls nur einen Bruchteil der Dicke aufweisen, wird es
dem Gutteil 7 möglich,
während
des Bearbeitungsvorgangs in das Werkzeugblech 1 einzutauchen
und dabei die Auswerferoberteile 13 zu verdrängen. Die Verdrängung der
Auswerferoberteile 13 kann bis zur Magnetfeldauflage 14 oder,
besonders bei dünnen Materialien
erforderlich, auch nur bis zur Grunddicke 15 des Werkzeugbleches 1 gehen.
Da das Grundblech 11 des Auswerfers 10 aus magnetischem
Material besteht, ist ein sicheres Halten auf dem Magnetzylinder 2.1 möglich und
es kann auch die entsprechend günstigste
Position für
das Ausdrücken durch
Verschieben des Auswerfers 10 gewählt werden. Das Auswerferoberteil 13 ist
ein entsprechend den Erfordernissen geformtes Teil, dass entweder aus
Kunststoff oder aus antimagnetischem Metall hergestellt ist und
mit dem Grundblech 11 fest verbunden ist. Bei besonderen
Ausführungen
kann sogar das Auswerferoberteil 13 auch aus magnetischen Werkstoffen
bestehen.
-
Wesentlich ist, dass bei der Abrollbewegung des
Werkzeugbleches 1 das Auswerferoberteil 13 sich
während
oder bereits vor dem eigentlichen Schneidvorgang 20 dem
Gutteil 7 anlegt. Durch die polierte oder beschichtete
Oberfläche 21 des
Auswerferoberteils ist auch bei relativen Bewegungen zwischen dem
Gutteil 7 und dem Auswerferoberteil 13 keine Beschädigung der
Oberfläche
des Gutteils 7 zu befürchten.
Bedingt durch die dem Bedarfsfall angepasste Krümmung des Auswerferoberteils 13, wird
nur die erforderliche Federkraft zum Ausdrücken aufgebracht und diese
während
der Abrollbewegung auch nicht schlagartig, sondern langsam zunehmend erzeugt,
bis das Gutteil 7 in das Werkzeugblech eingetaucht ist.
Auf der Auslaufseite 16 des Verarbeitungswerkzeuges 22 wird
die Federenergie freigesetzt und das Gutteil 7 kann jetzt
entweder der Abfallbahn 8 oder dem Abfallbogen 8 folgend
oder in eine andere Richtung gehend ausgebracht werden.
-
In einem besonderen Ausführungsbeispiel (nicht
dargestellt) ist das Grundblech nicht mit einem Auswerferoberteil 13 versehen,
sondern mit einer Nadel, mit oder ohne Widerhaken, wodurch ein Abfallteil 5 sicher
mit dem Werkzeugblech aus dem Gutteil befördert und später abgestreift
und z.B. abgesaugt wird.
-
In einem anderen Ausführungsbeispiel
wird das Werkzeugblech 1 nicht auf einem magnetischen Trägerzylinder
fixiert, sondern mit bekannten Mitteln ganz oder teilweise auf der
Oberfläche
des Trägerzylinders 3 am
Umfang gespannt oder das Werkzeugblech ist in Form einer fixierten
Hülse (nicht
dargestellt) auf dem Trägerzylinder 3 aufgebracht.
-
In diesem Ausführungsbeispiel kann beim Auswerfer 17 auf
das Grundblech 11 verzichtet werden, da das Auswerferoberteil 23 direkt
Bestandteil des Werkzeugbleches 1 ist bzw. fest mit dem
Werkzeugblech 1 verbunden ist.