DE2558706C3 - Vorrichtung zum Ausstanzen von Gegenständen aus thermoplastischer Kunststoffolie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausstanzen von durch Tiefziehen aus thermoplastischer Kunststoffolie geformten Gegenständen aus der Folienbahn, mit einem Obertisch und einem Stanztisch, die relativ zueinander bewegbar sind, wobei an dem Obertisch mindestens ein der Kontur der in sich geschlossenen Schnittlinie entsprechende Stanzmesser und auf dem Stanztisch eine mit dem Stanzmesser zusammenarbeitende durchgehende Stanzplatte angeordnet ist, mit einer Transporteinrichtung für die zwischen Obertisch und Stanztisch hindruchgeführle Folienbahn sowie mit einer die ausgestanzten Gegenstände aus jedem Stanzmesser herausschiebenden, steuerbaren Ausstoßeinrichtung.

Es ist bereits eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der die ausgestanzten Gegenstände durch die Ausstoßeinrichtung unmittelbar nach dem Schnitt während des Abhebens der fest mit dem Obertisch verbundenen Stanzmesser aus diesen heraus auf die darunter liegende Stanzplatte gestoßen werden (DE-AS 11 37 547). Die durch die Stanzmesser gegebene exakte gegenseitige Zuordnung der Gegenstände wird dabei aufgehoben und es erfolgt mit Hilfe der Restfolienbahn ein weitgehend ungeordneter Austransport der Gegenstände aus der Vorrichtung zu einem Auffangbehälter. Ein exaktes Stapeln der Gegenstände in Stapelrinnen oder dgl. ist bei dieser bekannten Yjnrichtung nicht möglich. Ein Stapeln kann bestenfalls, wenn es die Form der Gegenstände überhaupt zuläßt, mittels einer separaten Stapelmaschine erfolgen, in welche die ausgestanzten Gegenstände ungeordnet eingegeben werden.

Der Investitionsaufwand und der Raumbedarf sind dementsprechend groß.

Außerdem ist eine Vorrichtung zum Beschneiden von relativ großen Gegenständen aus thermoplastischen Kunststoffolien bekannt, die mit quer zur Folienbahn bewegbaren Ziehmessern und mit paarweise nach dem Scherenschnittprinzip arbeitenden Messern für den seitlichen Rand der Gegenstände versehen ist (DE-GM 70 34 955). Die auszuschneidenden Gegenstände werden während des Schnitts mittels beweglicher Saugnäpfe niedergehalten und danach mittels weiterer Saugnäpfe und einer schwenkbaren Wendeplatte unterhalb der Schnittebene abgelegt. Diese bekannte Vorrichtung ist infolge der Verwendung von Ziehmessern nur für geradlinige Schnitte und für niedrige Leistungen geeignet. Ihr Einsatzbereich ist daher sehr gering. Infolge der Fixierung der Gegenstände ausschließlich durch Saugnäpfe, die ein Verrutschen insbesondere während des Schnittes nicht ausschließen können, sowie durch die zwanglose Übergabe mittels einer Wendeplatte ist kein exaktes Einführen in Stapelschächte möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit einfachen

Mitteln dahingehend zu verbessern, daß ein betriebssicheres, exaktes Stapeln der Gegenstände im Anschluß an den Stanzvorgang durchführbar ist, unabhängig von der Art der verwendeten Kunststoffolie und der Form der Gegenstände.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes Stanzmesser am Oberlisch parallel zur Schnittebene verschiebbar gelagert ist, daß jedes Stanzmesser mit einer Antriebseinrichtung verbunden ist, welche es nach jedem Stanzvorgang mitsamt dem in ihm hängenden Gegenstand zwischen Obertisch und Stanztisch heraus in eine Stapellage und wieder zurück in die Stanzlage überführt, daß im Bereich der Stapellage jedes Stanzmessers ein Stapelschacht vorgesehen ist, und daß die Ausstoßeinrichtung die Gegenstände aus dem Stanzmesser in den Stapelschacht überführt

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Gegenstände nicht sofort nach dem Schnitt aus den Stanzmessern ausgestoßen, sondern mit deren Hilfe exakt geordnet zu den Stapeischächten transportiert und ohne Zwischenschaltung weiterer Fördermittel direkt in die Stapelschächte eingeführt Störungen beim Einschieben infolge falsch liegender Gegenstände können somit nicht auftreten. Die Bewegung der Stanzmesser zu den Stapeischächten kann während des Vorschubs der Folienbahn erfolgen, so daß keine zusätzliche Zeit erforderlich ist und sehr hohe Stanzbzw. Stapelleistungen erzielt werden können. Der Stapelvorgang wird durch das Folienmaterial und die Gegenstandsform in keiner Weise beeinflußt, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung einen großen Anwendungsbereich hat. Der Kostenaufwand und der Raumbedarf ist wesentlich geringer als beim Einsatz der bekannten Stanzvorrichtung zusammen mit einer separaten Stapelmaschine. Wesentlich ist auch, daß die Stanzplatte und der Stanztisch nicht mit öffnungen für den Durchtritt der Gegenstände versehen werden müssen. Die starken kostenmäßigen Vorteile, die der Einsatz eines mit einer durchgehenden Stanzplatte zusammenarbeitenden Stanzmessers aus Bandstahl bietet, bleiben somit voll erhalten.

Besonders günstig ist es, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung jedes Stanzmesser parallel zur Vorschubrichtung der Folienbahn verschiebbar am Obertisch gelagert ist, sich die Stapellage jedes Stanzmessers an der Seite des Restfolienauslaufs des Stanztisches befindet und die Restfolienbahn zwischen dem Stanztisch und den Stapelschächten aus der Schnittebene herausgeführt wird, Auf diese Weise läuft die Verschiebung der Stanzmesser unbeeinflußt von den zugeführten, noch mit der Restfolie verbundenen Gegenständen ab und es wird ein kompakter Aufbau der Vorrichtung möglich. Selbstverständlich ist es auch denkbar, die Stanzmesser alle quer zur Vorschubrichtung der Folienbahn oder auch in verschiedenen Richtungen zwischen den Obertisch und dem Stanzlisch herauszuführen.

Ein sehr einfacher Aufbau der Vorrichtung ergibt sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung alle Stanzmesser an einer gemeinsamen Halteplatte befestigt sind, die verschiebbar am Obertisch gelagert und mit der Antriebseinrichtung verbunden ist.

Um ein reibungsloses Verschieben der Halteplatte einerseits und eine gute Übertragung der Stanzkraft andererseites sicherzustellen, ist es vorteilhaft wenn entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung die HalteDlatte mit den Stanzmessern an einem Hilfsrahmen gelagert ist, und der Hilfsrahmen seinerseits parallel zur Schnittebene verschiebbar am Obertisch gelagert und mit der Antriebseinrichtung verbunden ist, wobei die Lagerung für die Halteplatte derart ausgebildet ist, daß diese während des Stanzvorgangs am Obertisch anliegt, wohingegen sie während ihrer Verschiebung vom Obertisch abgehoben ist

Der Obergang der Halteplatte in die abgehobene Stellung kann bei einem entsprechenden Aufbau der

ίο Vorrichtung durch das Eigengewicht der Halteplatte erfolgen. Auch können gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zwischen der Halteplatte und dem Hilfsrahmen, elastische Mittel angeordnet sein, weiche die Halteplatte vom Obertisch wegdrücken, wobei die Kraft der elastischen Mittel geringer als die Stanzkraft ist

Ein besonders einfacher Aufbau der Antriebseinrichtung für die Stanzmesser ergibt sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß an der Halteplatte bzvv. am Hilfsrahmen ein Druckmittelzylinder befestigt ist, der auf einer an bei.x.n Enden am Obertisch befestigten Kolbenstange verschi;. bbar gelagert ist Die Kolbenstange dient gleichzeitig als Längsführung für die Halteplatte, so daß nur noch eine zweite Längsführung, vorzugswseise in Form einer parallel zur Kolbenstange angeordneten Führungsstange erforderlich ist. Die Druckmittelzufuhr zum Zylinder erfolgt durch Steuerventile, die synchron zur Bewegung des Obertisches betätigt werden, z. B. durch auf der Antriebswelle für die Vorrichtung sitzende Nockenscheiben.

Die Halterung der Gegenstände in den Stanzmessern nach dem Ausstanzen erfolgt in den meisten Fällen automatisch durch die Klemmwirkung zwischen Gegenstansrand und Stanzmesser. Um auch bei besonders dünnwandigen oder ungünstig geformten Gegenständen eine ausreichende Haltewirkung zu sichern, können entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung jedem Stanzmesser mit Unterdruck beaufschlagbare Öffnungen zum Festhalten der ausgestanzten Gegenstände

während ihrer Überführung in die Stapellage zugeordnet sein.

Das Ausstoßen der Gegenstände aus den Stanzmessern kann z. B. durch in der Halteplatte gelagerte Auswerfer oder Blasluftdüsen erfolgen. Am zweckmäßigsten ist es, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Ausstoßeinrichtung mindestens einen in einer ortsfest über dem Stapelschacht angeordneten Führung verschiebbar gelagerten Stößel aufweist Die Ausstoßeinrichtung muß dann nicht mit hin und her verschoben werden.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im Nachstehenden ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnur ^en beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Stanzvorrichtung für becherartige Behälter während des Durchstanzens, teilweise im Schnitt

F i g. 2 eine Draufsicht der Stanzvorrichtung nach Fig. 1, wobei der Obirtisch weggelassen ist

Die Stanzvorrichtung nach F i g. 1 und 2 ist zum Ausstanzen von kreisrunden becherartigen Behältern 1 aus einer Foüenbahn 2 aus thermoplastischem Kunststoff sowie zum anschließenden Stapeln der Behälter eingerichtet. Die Herstellung der Behälter 1 erfolgt in einer der Stanzvorrichtung vorgeschalteten, nicht gezeigten Thermoformvorrichtung herkömmlicher Bauart, wobei die Folienbahn 2 mit den Behältern durch eine gleichfalls nicht dargestellte Vorschubeinrichtung bekannter Bauart der Stanzvorrichtune schrittweise in

Pfeilrichtung zugeführt wird.

Die Stanzvorrichtung selbst weist einen ortsfesten Stanztisch 3 mit einem Stanzblech 4, welches die horizontale Schnittebene definiert, sowie einen durch eine nicht gezeigte Antriebseinrichtung senkrecht zur Schnittebene in Pfeilrichtung heb- und senkbaren Obertisch 5 auf. Am Obertisch ist an der Folienaüslaufseite ein aus zwei Längs- und einem Querprofil Zusammengesetzter Träger 6 befestigt. Am Querprofil dieses Trägers sowie an der Folieneinlaufseite des Obertisrhes 5 befestigten Laschen 7 sind zwei Führungstangen 8 und 9 mit kreisförmigem Querschnitt parallel zur Schnittebene und zur Folienvorschubrichtung feststehend angeordnet.

Auf den beiden Führungsstangen 8, 9 ist ein Rechteckiger Hilfsrahmen 10 verschiebbar gelagert. Dieser besteht aus vier miteinander verbundenen Winkelprofilen, wobei an einem Längsprofil zwei auf der Führungslange 8 gelagerte Buchsen U und am anderen Längsprofil ein auf der als Kolbenstange dienenden Führungsstange 9 abgedichtet gelagerter Druckmittelzylinder 12 befestigt ist. Innerhalb des Zylinders sitzt ein mit der Kolbenstange 9 fest verbundener Kolben 13. An den beiden Stirnseiten des Zylinders 12 sind nicht gezeigte Druckluftleitungen mit Steuerventilen angeschlossen, durch welche die beiden Druckkammern im Zylinder wechselweise mit einer Druckluftquelle verbunden bzw. entlüftet werden können. Hierbei wird der Hilfsrahmen 10 aus einer — im Bild links liegenden — Stanzlage in eine — im Bild rechts liegende — Stapellage und zurück bewegt. Die Stanzlage wird durch den Anschlag des Zylinders 12 und einer Buchse 11 an den Laschen 7, die Stapellage durch den Anschlag des Zylinders und einer Buchse an dem Querprofil des Trägers 6 festgelegt. Zur Stoßdämpfung können an den Enden der Führungsstangen 8, 9 Tellerfedern oder dgl. vorgesehen werden.

Im Hilfsrahmen 10, genauer gesagt in dessen beiden Querprofilen, ist eine Halteplatte 14 mit zwei Stanzmessern 15 senkrecht zur Schnittebene geringfügig beweglich gelagert. Hierzu sind in die Halteplatte nach unten überstehende Führungsbolzen 16 eingeschraubt, die in entsprechende Bohrungen des Hilfsrahmens 10 verschiebbar aufgenommen sind. Die Führungsbolzen ragen nach unten aus dem Hilfsrahmen heraus und tragen zwischen ihrem Kopf und dem Hilfsrahmen sitzende Gummifedern 17, welche die Halteplatte 14 nach unten zu drücken suchen. Auch zwischen der Halteplatte und dem Hilfsrahmen können zur Stoßdämpfung Gummifedern angeordnet werden. Die Anordnung ist derart getroffen, daß bei angehobenem Obertisch 5 die Halteplatte 14 infolge der Kraft der Gummifedern 17 und ihres Eigengewichts auf dem Hilfsrahmen 10 aufliegt, wobei ihre ebene Oberseite geringfügig von der ebenen Unterseite des Obertisches entfernt ist und somit die Halteplatte frei verschoben werden kann. Während des Stanzvorgangs dagegen, wenn der Obertisch auf den Stanztisch 3 zugewegt wird, wird nach dem Auftreffen der Stanzmesser 15 auf der Folienbahn 2 die Kraft der Gummifedern 17 durch die Antriebseinrichtung für den Obertisch überwunden, so daß die Oberseite der Halteplatte 14 mit der Unterseite des Obertisches 5 in Berührung kommt und dabei die volle Stanzkraft übertragen wird Beim Abheben des Obertisches nach dem Durchstanzen löst sich die Halteplatte wieder vom Obertisch.

Die Anordnung der beiden Stanzmesser 15, die in einer an der Halteplatte 14 befestigten Formplatte 18 fixiert sind, entspricht der Anordnung der Behälter 1 in der Folienbahn 2. Es können auch mehrere Reihen Von Stanzmessern bei entsprechend größeren Folienvorschub vorgesehen sein.

An der Folienauslaufseite des Stanztisches 3 ist eine drehbare Umlenkwalze 19 für das Stanzgitter angeordnet, weiche die. zwischen den beiden Tischen 3 und 5 hindurchgeführte Folienbahn 2 aus der Schnittebene heraus zu einer in Pfeilrichtung anlreibbaren Aufwickel rolle 20 f'jhrt.

In Folienvorschubrichtung gesehen hinter der Umlenkwalze 19 sind zwei stationäre, senkrechte Stapelschächte 21 vorgesehen, die aus mehreren entsprechend der Behälterform angeordneten Schienen bestehen. Die unterhalb des Trägers 6 stehenden Stapelschächte 21 sind derart angeordnet, daß sie exakt mit den ir Stapellage befindlichen Stanzmessern (strichpunktiert eingezeichnet) fluchten. Das obere Ende der Stapelschächte kann geringfügig höher als die Schnittebene liegen. Konzentrisch zu den Stapelschächten sind zwei Druckluftzylinder ortsfest angeordnet, an deren nach unten herausragenden Kolbenstangen oder Stößel 22 Aufwerfer 23 befestigt sind. Die Druckluftzylinder sind über nicht gezeigte Leitungen und Steuerventile mit einer Drucklufiquelle derart verbindbar, daß die Auswerfer 23 in die strichpunktiert eingezeichnete Arbeitsstellung ausgefahren werden können. Die Höhenlage der Zylinder ist derart gewählt, daß die in der oberen Endlage stehenden Auswerfer 23 bei angehobenem Obertisch 5 nicht mit der Halteplatte 14 kollidieren.

Die Steuerventile für die Zylinder 12 und 22 werden synchron zur Antriebseinrichtung des Obertisches 5, z. B. durch auf der Welle mit der Hubkurve sitzende Nockenscheiben bei einem mechanischen Antrieb derart betätigt, daß sich der nachstehend beschriebene Funktionsablauf ergibt.

Zu Beginn eines jeden kombinierten Stanz- und Stapelvorgangs nimmt der Obertisch 5 die bei A

ίο angedeutete, obere Endlage ein, wobei sich der Hilfsrahmen 10 und damit die Stanzmesser 15 in der Stanzlage befinden. Der Obertisch wird nun auf den Stanztisch 3 abgesenkt, bis die Stanzmesser die Behälter 1 aus der vorher durch die Vorschubeinrichtung in die Vorrichtung eingeführten Folienbahn 2 vollständig ausgetrennt haben. Der Obertisch nimmt dabei die mit C bezeichnete Lage ein. Während des jetzt folgenden kontinuierlichen Rückgangs des Obertisches verbleibt der Hilfsrahmen zunächst in der Stanzlage, bif der Obertisch die bei B angedeutete Zwischenstellung erreicht hat, bei der die Stanzmesser um einige Millimeter von der Folienbahn entfernt sind. Jetzt wird der Hilfsrahmen mit den Stanzmessern und den in diesen eingeklemmten Behältern 1 rasch in die Stapellage überführt, wobei die Messer in der mit b bezeichneten Stellung dicht überhalb den Stapelschächten 21 zu liegen kommen. Daraufhin werden die Aufwerfer 23 in die Arbeitslage und wieder zurückbewegt, und lösen so die Behälter aus den Stanzmessern heraus und schieben sie in die Stapelschächt ein. Die Auswerfer treten dabei durch in der Halteplatte 14 ausgebildete öffnungen 24 hindurch ins Innere der Stanzmesser ein. Der Obertisch wird inzwischen weiter angehoben, bis er wieder die obere Endlage A erreicht hat; die Stanzmesser stehen etwa in Stellung a. Nun tritt die Vorschubeinrichtung in Aktion und schiebt eine neute Behälterreihe stanzgerecht in die Vorrichtung ein. Gleichzeitig wird der Halterahmen wieder zurück in die

Stanzlage verschoben, so daß ein neuer Stanz- und Stapelvorgang beginnen kann.

Für den Transport der ausgestanzten Behälter durch die horizontale Verschiebung des Hilfsrahmens zu den Stapelschächten ist während der Hubbewegung des Übertisches und der Vorschubbewegung der Folienband genügend Zeit, so daß gegenüber einem reinen Stanzvorgang keine zusätzliche Zeit benötigt wird. Die Halterung der ausgestanzten Behälter im Stanzmesser läßt sich in den meisten Fällen ohnn zusätzliche

Hilfsmittel allein durch die Klemmwirkung zwischen dem Behälterränd und dem Stanzmesser erzielen. Erforderlichenfalls können im Inneren der Stanzmesser im Bereich des Behälterbodens oder Behälterrandes angreifende Bohrungen vorgesehen Werden, die über Leitungen und Steuerventile mit einer Vakuumquelle in Verbindung stehen. Hierdurch können auch aus sehr dünner Folie bestehende und damit wenig steife Gegenstände zwischen dem Stanz- und dem Stapelvorgang im Stanzmesser fixiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausstanzen von durch Tiefziehen aus thermoplatischer Kunststoffolie geformten Gegenständen aus der Folienbahn, mit einem Obertisch und einem Stanztisch, die relativ zueinander bewegbar sind, wobei an dem Obertisch mindestens ein der Kontur der in sich geschlossenen Schnittlinie entsprechenden Stanzmesser und auf dem Stanztisch eine mit dem Stanzmesser zusammenarbeitende durchgehende Stanzplatte angeordnet ist, mit einer Transporteinrichtung für die zwischen Obertisch und Stanztisch hindurchgeführte Folienbahn sowie mit einer die ausgestanzten Gegenstände aus jedem Stanzmesser herausschiebenden, steuerbaren Ausstoßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stanzmesser (15) am Obertisch (5) parallel zur Schnittebene verschiebbar gelagert ist, daß jedes Stanzmesser (15) mit eint,- Antriebseinrichtung (9, 12, 13) verbunden ist, welche es nach jedem Stanzvorgang mitsamt dem in ihm hängenden Gegenstand zwischen Obertisch (5) und Stanztisch (3) heraus in eine Stapellage und wieder zurück in die Stanzlage überführt, daß im Bereich der Stapellage jedes Stanzmessers (5) ein Stapelschacht (21) vorgesehen ist und daß die Ausstoßeinrichtung (22, 23) die Gegenstände aus dem Stanzmesser (15) in den Stapelschacht (21) überführt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß /»des Stanzmesser (15) parallel zur Vorschubrichtung der Folienbahn (2) verschiebbar am Obertisch (5) gelagert ist, dafs sich die Stapellage jedes Stanzmessers (15) an de? Seite des Restfolienauslaufs des Stanztisches (3) befii.Jet, und daß die Restfolienbahn zwischen dem Stanztisch (3) und den Stapelschächten (21) aus der Schnittebene herausgeführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Stanzmesser (15) an einer gemeinsamen Halteplatte (14) befestigt sind, die verschiebbar am Obertisch (5) gelagert und mit der Antriebseinrichtung (9,12,13) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (14) mit den Stanzmessern (15) an einem Hilfsrahmen (10) gelagert ist, und daß der Hilfsrahmen (10) seinerseits parallel zur Schnittebene verschiebbar am Obertisch (5) gelagert und mit der Antriebseinrichtung (9, 12, 13) verbunden ist, wobei die Lagerung für die Halteplatte (14) derart ausgebildet ist, daß diese während des Stanzvorgangs am Obertisch (5) anliegt, wohingegen sie während ihrer Verschiebung vom Obertisch (5) abgehoben ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Halteplatte (14) und dem Hilfsrahmen (10) elastische Mittel angeordnet sind, welche die Halteplatte vom Obertisch (5) wegdrükken, wobei die Kraft der elastischen Mittel geringer als die Stanzkraft ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Halteplatte (14) bzw. am Hilfsrahmen (10) ein Druckmittelzylinder (12) befestigt ist, der auf einer an beiden Enden am Obertisch (5) befestigten Kolbenstange (9) verschiebbar gelagert ist,

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Stanzmesser

(15) mit Unterdruck beaufschlagbare öffnungen zum Festhalten der ausgestanzten Gegenstände während ihrer Überführung in die Stapellage zugeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßeinrichtung mindestens einen in einer ortsfest über dem Stapelschacht (21) angeordneten Führung verschiebbar gelagerten Stößel (23) aufweist.