DE4443534C1 - Meßvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der Einbaulage von Stanzstempeln und der Matrizenbüchse in einem Rotationsstanzzylinder.

Rotationsstanzwerkzeuge werden u. a. dazu benutzt, um z. B. in Papierbahnen eine Randlochung einzustanzen. Dabei wird die Papierbahn zwischen zwei gegenläufig angetriebenen Rotationsstanzzylindern geführt, wobei der eine Zylinder die Stanzstempel und der andere Zylinder die Matrizen trägt. Beim Durchlauf der Papierbahn durch die beiden Zylinder greifen die einzelnen Stanzstempel nacheinander in die zugeordneten Matrizen ein und bearbeiten die zwischen den beiden Zylindern hindurchgeführte Materialbahn. Die Lage der einzelnen Stanzstempel zu den zugeordneten Matrizen ist dabei sehr wichtig, da die Stanzstempel und die Matrizen eine überlagerte Dreh- und Hubbewegung zueinander ausführen.

Der Eingriff der Stanzstempel in die Matrizen ist dabei minimal. Hierfür ist es aber unbedingt erforderlich, daß die Stanzstempel die Oberfläche des Rotationsstanzzylinders, von dem sie aufgenommen werden, um einen exakt vorgegebenen Betrag überragen. Dies wird in der Regel dadurch erreicht, daß die Stanzstempel eine exakt vorgegebene Länge besitzen und bis zu einem Anschlag in eine Aufnahmeöffnung in den Rotationsstanzzylinder eingeschoben werden. In dieser eingeschobenen Lage werden sie dann über Spannschrauben fixiert. Es hat sich nun gezeigt, daß beim Anziehen der Spannschrauben, die auf Spannflächen der Stanzstempel aufgedreht werden, die Stanzstempel vom Anschlag abheben und somit die Oberfläche des Rotationsstanzzylinders um eine größeren als den vorgegebenen Betrag überragen.

Üblicherweise wird daher der Stanzstempel in die vorgesehene Aufnahme eingeschoben, die Spannschraube nur leicht angezogen, der Stanzstempel mit einem Messinghammer an den Anschlag angeklopft und die Spannschraube anschließend festgezogen. Wird dieser Vorgang nicht mit viel Gefühl und Vorsicht durchgeführt, dann wird durch das Einklopfen des Stanzstempels der Anschlag in der Regel beschädigt. Unter Umständen kann es sogar zu einer Beschädigung des Stanzstempels führen. Bei einem Bruch eines oder mehrerer Stanzstempel während des Betriebs der Anlage können u. U. sogar die beiden Rotationsstanzzylinder Schaden nehmen.

Es sind auch Rotationsstanzzylinder bekannt, die die Umfangsoberfläche überragende Matrizenbüchsen aufweisen. Auch hier muß der Überstand auf ein exaktes Maß eingestellt werden. Selbst wenn die Matrizenbüchsen versenkt angeordnet sind ist eine korrekte Lage erforderlich, um eine einwandfreie Funktion des Rotationsstanzwerkzeugs zu gewährleisten.

Aus der DE 40 41 513 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbringen eines Stiftes in eine dünne Platte bekannt geworden. Als letzter Arbeitsschritt bei diesem Verfahren wird zwar die Lage des Stiftes in und auf der Platte kontrolliert. Jedoch ist es mit diesem Verfahren und einer solchen Vorrichtung nicht möglich, die Einbaulage von Stanzstempeln und der Matrizenbüchsen in einen Rotationsstanzzylinder zu messen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Messen des Überstands der Stanzstempel über die Umfangsfläche des Rotationsstanzzylinders und/oder der Einbaulage von Matrizenbüchsen zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung zum Messen der Einbaulage von Stanzstempeln und/oder von Matrizenbüchsen in einem Rotationsstanzzylinder geschaffen, die eine über einen Teil der Umfangsrichtung des Rotationsstanzzlylinders sich erstreckende Auflage und eine an der Auflage befestigte, radial auf den Stanzstempel bzw. die Matrizenbüchse aufsetzbare Meßeinrichtung aufweist.

Mit dieser erfindungsgemäßen Meßvorrichtung kann problemlos und rasch der Überstand der einzelnen Stanzstempel über die Umfangsfläche des Rotationsstanzzylinders gemessen werden, wobei der Überstand von der Meßeinrichtung erfaßt wird. Fehlt ein Stanzstempel oder steht ein Stanzstempel z. B. zu weit hervor oder ist ein Stanzstempel zu kurz, wird dies von der Meßeinrichtung registriert und der Stanzstempel kann entweder eingesetzt, weiter in den Rotationsstanzzylinder eingeschoben oder ausgetauscht werden. Mit der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung ist nunmehr der Überstand auf einfache Weise meßbar. Die Meßvorrichtung kann aber auch die Einbaulage von Matrizenbüchsen ermitteln und zwar unabhangig davon, ob die Matrizenbüchse die Umfangsfläche des Rotationsstanzzylinders überragt oder versenkt angeordnet ist. Im letzteren Falle greift ein Fühler in die Versenkung bis zur Büchse ein.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil wird darin gesehen, daß die Meßvorrichtung auch in der Lage ist, eingedrückte Stempelauflagen bzw. beschädigte Stempelauflagen oder - anschläge zu erkennen, da in diesem Falle der Stempel zu tief im Halter sitzt und der Eingriff des Stempels in die zugeordnete Matrizenbüchse nicht mehr gewährleistet ist. Darüber hinaus ist mit der Meßvorrichtung erkennbar, wenn Papierstaub oder anderer Schmutz zwischen dem Stanzstempel und der Stempelauflage sich befindet und dadurch der Stempel zu weit aus dem Werkzeug herausragt.

Derartige Rotationsstanzwerkzeuge werden in der Regel in Druckmaschinen eingebaut, welche im Dreischichtbetrieb eingesetzt werden. Bei der großen Anzahl von im Einsatz sich befindenden Maschinen (ca. 15000 bis 20000 Stück) ist es oft der Fall, daß die nachfolgende Schicht von den Vorkommnissen der davorliegenden Schicht nicht informiert wird (z. B. unsachgemäße Einstellung oder Werkzeugbeschädigung) und sich die hieraus resultierenden Folgen erst in den nächsten Stunden abzeichnen. Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung ermöglicht es nunmehr dem Bediener innerhalb kürzester Zeit sich über die Produktionssicherheit seiner Stanzwerkzeuge zu informieren.

Nachfolgend wird die Meßvorrichtung lediglich im Zusammenhang mit der Vermessung von Stanzstempeln beschrieben. Die Meßvorrichtung kann jedoch genauso gut für die Vermessung von Matrizenbüchsen verwendet werden, so daß hierauf nicht näher eingegangen werden muß.

Bevorzugt ist die Auflage, die auf dem Stanzstempel radial aufliegt bzw. auf setzbar ist, als Gleitschuh ausgebildet. Dieser Gleitschuh hat den Vorteil, daß er auf den Rotationsstanzzylinder aufgesetzt werden kann, und daß der Rotationsstanzzylinder mit aufgesetzter Meßvorrichtung nach wie vor verdreht werden kann, wobei der Gleitschuh auf der Umfangsfläche des Rotationsstanzzylinders in Umfangsrichtung gleitet.

Eine optimale Abstütztung wird dadurch erreicht, daß sich die Auflage über etwa 40° bis 100°, insbesondere über 60° des Umfangs des Rotationsstanzzylinders in dessen Umfangsrichtung erstreckt. Durch den Umschlingungswinkel von etwa 60° wird eine definierte Anlage der Meßvorrichtung am Umfang des Rotationsstanzzylinders erzielt, wodurch Meßungenauigkeiten durch Spiel bzw. verkantete Anlage nahezu ausgeschlossen wird.

Bei einem Ausführungsbeispiel stützt sich die Auflage am in Umfangsrichtung vorderen und hinteren Ende an der Umfangsfläche des Rotationsstanzzylinders ab. Da die Auflage lediglich über zwei insbesondere kleine Flächenabschnitte, die außerdem weit voneinander entfernt liegen, an der Umfangsoberfläche des Rotationsstanzzylinders anliegt, ist die Kippgefahr bzw. die Gefahr eines Verkantens weiter verringert.

Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, daß die Auflage eine in Umfangsrichtung des Rotationsstanzzylinders sich erstreckende Nut aufweist, deren Breite wenigstens dem Durchmesser der Stanzstempel entspricht. Diese Nut, die beim Aufsetzen der Meßvorrichtung den die Umfangs fläche des Rotationsstanzzylinders überragenden Teil der Stanzstempel umgreift, stellt gewissermaßen eine Führung für die Meßvorrichtung dar. Diese Nut kann am vorderen und hinteren Ende der Meßvorrichtung Einlaufschrägen für die Stempelüberstände aufweisen. Außerdem wird durch das Übergreifen der Stempelüberstände mit der Nut ein Verkanten bzw. schräges Aufsetzen der Meßvorrichtung auf den Rotationsstanzzylinder verhindert. Eine mit dieser Nut versehene Meßvorrichtung weist außerdem den Vorteil auf, daß sie exakt radial oberhalb der Stempelüberstände liegt und daß außerdem die Meßeinrichtung exakt radial, d. h. koaxial zu dem zu vermessenden Stanzstempel ausgerichtet ist.

Bevorzugt ist die Meßeinrichtung an einem an der Auflage abnehmbar fixierten Halter befestigt. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, daß die Meßeinrichtung und der Halter mit der jeweils geeigneten, zum Rotationsstanzzylinder oder zu den Stanzstempeln passenden Auflage verbunden werden kann. Es können somit mit ein und derselben Meßeinrichtung und der entsprechenden Auflage Rotationsstanzzylinder jeden Durchmessers und beliebige Stempelüberstände bei beliebigen Stempeldurchmessern vermessen werden. Bevorzugt ist die Meßeinrichtung eine Meßuhr.

Bei einem Ausführungsbeispiel weist die Meßeinrichtung einen radial verlagerbaren, insbesondere verschiebbaren oder verschwenkbaren Meßtaster auf. Dieser Meßtaster liegt auf dem Ende des Stempelüberstandes auf und ermittelt auf diese Weise das Überstandsmaß.

Bevorzugt weist der Meßtaster an seinem freien Ende einen die freien, die Umfangsfläche des Rotationsstanzzylinders überragenden Enden der Stanzstempel überfahrenden Fühler auf. Dieser Fühler hat den Vorteil, daß die einzelnen Stempelüberstände unter der Meßvorrichtung problemlos hindurch bewegt werden können, ohne daß die Meßvorrichtung jeweils für jeden Meßvorgang neu auf den Rotationsstanzzylinder aufgesetzt werden muß. Der Fühler kann also problemlos von den Stempelüberständen unterfahren werden. Bevorzugt wird der Fühler von einer Kugel, einer Kufe o. dgl. gebildet.

Um unterschiedlichen Stanzvorrichtungen, bei denen die einzelnen Rotationsstanzzylinder mehr oder weniger gut zugänglich sind, Rechnung zu tragen, ist die Meßeinrichtung von der Seite oder von oben, d. h. in axialer bzw. Umfangsrichtung oder in radialer Richtung des Rotationsstanzzylinders ablesbar. Außerdem ist der die Meßeinrichtung aufnehmende Halter mit unterschiedlichen Meßeinrichtungen bestückbar. Auf diese Weise können die Stempelüberstände bequem kontrolliert und ggf. korrigiert werden. Dabei ist die erfindungsgemäße Meßvorrichtung mit einer Hand bedienbar, so daß mit der anderen Hand der Rotationsstanzzylinder gedreht werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im einzelnen dargestellt ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten und im Text erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Rotationsstanzzylinders mit eingesetzten Stanzstempeln und aufgesetzter Meßvorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Meßvorrichtung der Fig. 1 in Richtung des Pfeils II;

Fig. 3 einen Schnitt III-III gemäß Fig. 1 durch den Rotationsstanzzylinder, die Befestigung des Stanzstempels zeigend; und

Fig. 4 einen Schnitt IV-IV gemäß Fig. 3.

In den Fig. 3 und 4 ist schematisch ein Stempelhalterkörper 1 dargestellt, in den eine Vielzahl von Stanzstempeln 2 radial eingesetzt sind. Dieser Stempelhalterkörper 1 kann einstückig an einem Rotationsstanzzylinder 3 vorgesehen sein oder er ist mit diesem auf geeignete Weise verbunden. Der Stempelhalterkörper 1 weist einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Anschlag 4 für den Stanzstempel 2 auf. Dieser Stanzstempel 2 wird durch eine Aufnahmebohrung 5 so weit radial in den Stempelhalterkörper 1 eingeführt, bis das radial innere Ende des Stanzstempels 2 am Anschlag 4 anliegt. Dann wird eine Spannschraube 6 so weit axial in Richtung auf den Stanzstempel 2 eingedreht, bis das dem Stanzstempel 2 zugewandte Ende 7 der Schraube 6 an einer Spannfläche 8 des Stanzstempels 2 anliegt. Beim Festziehen der Spannschraube 6 besteht nun die Gefahr, daß der Stanzstempel 2 aufgrund der Drehbewegung der Spannschraube 6 geringfügig vom Anschlag 4 abgehoben wird und dadurch der Überstand des radial äußeren Endes des Stanzstempels 2 unzulässig hoch ist. Dies wird üblicherweise dadurch korrigiert, daß der Stanzstempel 2 mittels eines Messinghammers in die Aufnahmebohrung 5 wieder eingeschlagen wird. Beim Einschlagen des Stanzstempels 2 besteht die Gefahr, daß der Anschlag 4, an dem das radiale innere Ende des Stanzstempels 2 über eine Berührungslinie 9 anliegt, beschädigt wird. Dieser Anschlag 4 wird dabei flächig geschlagen, wodurch zum einen die Linienberührung verlorengeht, zum anderen der radiale Abstand des Anschlags 4 zum Zentrum 10 des Stempelhalterkörpers 1 verringert wird. Aufgrund dieser Abstandsverringerung ist der Überstand des freien Endes des Stanzstempels 2 zu kurz, so daß die Gefahr besteht, daß ein sauberer Eingriff dieses Stanzstempels 2 in die ihm zugeordnete Matrize nicht mehr gewährleistet ist.

In der Fig. 1 ist in Seitenansicht der Rotationsstanzzylinder 3 mit den eingesetzten Stanzstempeln 2 dargestellt. Diese Stanzstempel 2 überragen die Umfangsoberfläche 11 des Rotationsstanzzylinders 3. Dieser Überstand muß exakt ein vorgegebenes Maß betragen, so daß ein sauberer Eingriff der Stanzstempel 2 in die nicht dargestellten zugeordneten Matrizen gewährleistet ist. Außerdem ist in der Fig. 1 eine Meßvorrichtung 12 erkennbar, die über eine Auflage 13 an der Umfangsoberfläche 11 des Rotationsstanzzylinders 3 anliegt. Hierfür weist die Auflage 13 zwei Auflageflächen 14 auf, die am in Umfangsrichtung gesehen vorderen und zwei Auflageflächen 14 auf, die am hinteren dem Rotationsstanzzylinder 3 zugewandten Ende der Auflage 13 vorgesehen sind. Die Auflage 13 umschlingt den Rotationsstanzzylinder 3 über einen Winkel α von etwa 60°. Außerdem ist erkennbar, daß an der Auflage 13 eine Meßeinrichtung 15 in Form einer Meßuhr 16 über eine nicht dargestellte Spannschraube befestigt ist. Diese Meßeinrichtung 15 weist einen die Auflage 13 radial durchgreifenden Meßtaster 17 auf, der an seinem freien Ende mit einem Meßfühler 18 in Form einer Kufe 19 bestückt ist. Diese Kufe 19 gleitet auf den radial äußeren Enden der Stanzstempel 2, wobei diese problemlos unter der Kufe 19 hindurchbewegt werden können. Befindet sich ein Stanzstempel 2 koaxial unter dem Meßtaster 17, kann dessen Überstand mit der Meßuhr 16 ermittelt werden.

In den Fig. 1 und 2 ist außerdem dargestellt, daß die Auflage 13 an ihrer dem Rotationsstanzzylinder 3 zugewandten Oberfläche eine Umfangsnut 20 aufweist, deren Breite im wesentlichen dem Durchmesser der Stanzstempel 2 entspricht und deren Tiefe größer ist als der Überstand der Stanzstempel 2. Außerdem weist die Umfangsnut 20 Einlaufschrägen 21 auf. Die Umfangsnut 20 befindet sich bei radialer Draufsicht exakt unterhalb des Meßtasters 17, so daß die Kufe 19 innerhalb der Nut 20 auf den freien Enden der Stanzstempel 2 zu liegen kommt. Die Umfangsnut 20 dient außerdem als Führung für die Meßvorrichtung 12, sobald diese auf die überstehenden Stanzstempel aufgesetzt ist und verläuft zwischen den jeweils beiden Auflageflächen 14 am vorderen und hinteren Ende der Auflage 13.

Sollen Matrizenbüchsen vermessen werden, kann die Auflage 13 durch nicht dargestellen seitlichen Anschlag geführt werden.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Messen der Einbaulage von Stanzstempeln (2) in einem Rotationsstanzzylinder (3) mit einer über einen Teil der Umfangsrichtung des Rotationsstanzzylinders (3) sich erstreckenden Auflage (13) und einer an der Auflage (13) befestigten, radial auf den Stanzstempel (2) aufsetzbaren Meßeinrichtung (15).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (13) als Gleitschuh ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (13) sich über etwa 40° bis 100°, insbesondere über 60° des Umfangs des Rotationsstanzzylinder (3) erstreckt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (13) sich am in Umfangsrichtung vorderen und hinteren Ende an der Umfangsoberfläche des Rotationsstanzzylinders (3) abstützt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflage (13) eine in Umfangsrichtung des Rotationsstanzzylinders (3) sich erstreckende Nut (20) aufweist, deren Breite wenigstens dem Durchmesser der Stanzstempel (2) entspricht.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (15) an einem an der Auflage (13) abnehmbar fixierten Halter befestigt ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (15) eine Meßuhr (16) ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (15) einen radial verlagerbaren, insbesondere verschiebbaren oder verschwenkbaren Meßtaster (17) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßtaster (17) an seinem freien Ende einen die freien, die Umfangsfläche des Rotationsstanzzylinders (3) überragenden Enden der Stanzstempel (2) überfahrenden Fühler (18) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (18) eine Kugel, eine Kufe (19) o. dgl. ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (15) von der Seite oder von oben, d. h. in axialer bzw. Umfangsrichtung oder in radialer Richtung des Rotationsstanzzylinders (3) ablesbar ist.