PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69404869T2 18.12.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0608152
Titel Rotierende Stanzvorrichtung
Anmelder Magnaflex Systems Ltd., Leicester, GB
Erfinder Fuller, Roy William, Oadby, Leicestershire, GB
Vertreter GRAMM, LINS & PARTNER, 38122 Braunschweig
DE-Aktenzeichen 69404869
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, IT, LI, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 24.01.1994
EP-Aktenzeichen 943005132
EP-Offenlegungsdatum 27.07.1994
EP date of grant 13.08.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.12.1997
IPC-Hauptklasse B26D 7/26

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft rotierende Stanzvorrichtungen für die Herstellung von Briefumschlag-Zuschnitten, mit oder ohne ausgeschnittene Fenster, aus Papiermaterial in Form von geschnittenen Bögen oder in Form einer fortlaufenden Bahn. Mit "Papiermaterial" ist Papier gemeint, dünne Pappe oder faserverstärkte thermoplastische Folienmaterialien, wie sie herkömmlicherweise zur Umschlagherstellung benutzt werden. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Stanzzylinders für eine solche rotierende Stanzvorrichtung.

Stand der Technik

Herkömmliche rotierende Stanzvorrichtungen für Umschläge haben einen festen Stanzzylinder mit einer starren bogenförmigen Klinge verwendet, auf der eine Schneide ausgeformt ist, so daß die Drehung des Messers mit der Schneide gegen eine rotierende Matrize mit der dazwischen angeordneten Papierbahn das Ausschneiden eines Umrisses in dem Papiermaterial mit der Form der Schneide bewirkt. Solche herkömmlichen rotierenden Stanzvorrichtungen sind langwierig herzustellen und die genaue Vorbereitung der Schneidzylinder und Schneiden ist schwierig und bedarf einiges Geschickes.

Jüngere Vorschläge waren auf die Verwendung von Schneidstempeln aus dünner flexibler Folie gerichtet, derart, wie sie auf Stanzmaschinen für Etiketten verwendet werden. Solche flexiblen Stanzstempel werden hergestellt, indem auf eine Metallfolie fotografisch ein widerstandsfähiger chemischer Werkstoff aufgedruckt wird, der der Form der Schneidlinie entspricht, und dann die Folie über einen Teil ihrer Dicke weggeätzt wird, so daß ein Relief erzeugt wird, das eine erhabene Schneidkante mit der Form der auszuschneidenden Linie darstellt. Die Folie wird dann in einem Bogen um den äußeren Umfang eines Stanzzylinders einer Briefumschlag-Stanzmaschine gelegt und auf dem Schneidzylinder befestigt. Der äußere Umfang des Stanzzylinders kann durch einen zylindrischen äußeren Mantel gebildet werden oder durch ein bogenförmiges äußeres Mantelsegment des Stanzzylinders der Umschlag-Stanzmaschine, und der Stanzzylinder zusammen mit dem aus flexibler Folie bestehenden Stanzstempel, der darauf befestigt ist, bilden zusammen die rotierende Stanzvorrichtung der Maschine.

Es ist ein Problem, ein zufriedenstellendes Verfahren zu finden, um die aus flexibler Folie bestehenden Stanzstempel schnell, genau und unverschiebbar auf dem äußeren Umfang des Stanzzylinders festzulegen.

Ein bekanntes Befestigungssystem für einen Umschlag-Stanzstempel aus flexibler Folie für eine Umschlag-Stanzmaschine ist in der europäischen Patentanmeldung EP312422A offenbart. Das Befestigungssystem verwendet einen Stanzzylinder mit einem zylindrischen äußeren Mantel, der aus zwei 180º-Halbmänteln gebildet ist, die durch Bolzen miteinander verbunden sind. Einer der 180º-Halbmäntel trägt, darin eingelassen, eine Anordnung von Permanentmagneten, und der Stanzstempel aus flexibler Folie ist auf dem entsprechenden 180º-Halbmantel lediglich durch magnetische Anziehungskraft festgelegt. Eine Ausführungsform, die in der EP 312422A offenbart ist, umfaßt eine Führungskante oder einen Anschlag, der radial aus dem Umfang einer der beiden anderen 180º-Halbmäntel hervorragt, um die vordere Kante des flexiblen Folien-Stanzstempels festzulegen, aber dies ist lediglich ein Lokalisierungsanschlag und die Lehre der EP 312422 ist es, daß das einzige Mittel zum Befestigen des flexiblen Folien- Stanzstempels auf dem Stanzzylinder die Anziehungskraft der Magneten in den entsprechenden 180º-Halbmänteln ist. Diese Lehre wird in ihrer Gesamtheit von den bekannten Schneidmaschinen für Etiketten abgeleitet, bei denen Magneten verwendet werden, um die flexiblen Folien-Stanzstempel zu sichern. Die in solchen Etikett-Schneidemaschinen verwendeten Magneten sind für die dortige Aufgabe ausreichend, da das Papiermaterial, das für selbstklebende Etiketten verwendet wird, im allgemeinen weicher und weniger abrasiv für die Schneiden der Stanzvorrichtung ist, als das Papier, das für Umschläge verwendet wird; und bei Etikett-Schneidemaschinen schneidet die Schneide lediglich durch die Hälfte der aus Schichten bestehenden Bahn von Etiketten, Kleber und Trägerpapier, so daß die Krafteinwirkung auf die Schneiden, wenn die vordere Kante der Schneide die Papierbahn des Etikettbogens ergreift und zwischen sich und der Matrize einklemmt, beträchtlich geringer ist als bei einer Umschlagmaschine. Tests haben jedoch gezeigt, daß dieselben Magneten nicht ausreichend sind, um bei Umschlag-Stanzmaschinen verwendet zu werden. Im Laufe der Zeit würde bei einer Umschlag-Stanzmaschine das fortlaufende Hämmern der Schneiden gegen eine runde Matrize wie in der EP 312422A eine Verschlechterung der magnetischen Stärke der verwendeten isotropen Magnete mit sich bringen, und die flexiblen Folien-Schneidstempel würden über die magnetische Oberfläche kriechen. Die EP 312422A wurde daher als völlig unzureichend bewertet, um die sehr hohen Genauigkeitsstandards zu erfüllen, die in der Briefumschlagherstellung gefordert werden.

Aus der obigen Erörterung wird klar, daß die Gebiete des Umschlagstanzens und des Etikettstanzens in der Tat unterschiedliche Gebiete sind. Der Fachmann würde erkennen, daß die sehr unterschiedlichen Aufschlagkräfte der Schneiden in den beiden Fachgebieten jeweils deutlich unterschiedliche Befestigungssysteme erfordern, um die Stanzstempel auf den jeweiligen Stanzzylindern zu befestigen.

Ein alternativer Vorschlag für die Verankerung von flexiblen Folien-Stanzstempeln auf einem Stanzzylinder ist in der britischen Patentanmeldung Nr. GB 2133734A enthalten. Die Führungs- und Hinterkante eines flexiblen Folienstanzstempels sind hier, gemäß der GB 2133734A, auf sich selbst zurückgebördelt, um eingedrehte Vorder- und Hinterkanten der Folie zu bilden, und die resultierenden rückwärtig angestellten Frontflansch und nach vorne angestellten hinterer Flansch sind in entsprechend ausgeformte und unter einem Winkel angeordnete Schlitze in dem Stanzzylinder eingeführt. Die Vorderkante wird in ihrem Schlitz auch festgeklemmt.

Die Nachteile des vorgeschlagenen Befestigungssystemes sind, daß die flexible Folie des Stanzstempels beim Umbördeln soviel an struktureller Stärke verliert, daß die Folie dazu tendiert, längs des Winkels der vorderen Falzkante zu spalten oder zu reißen. Dieser Nachteil wird noch durch den Umstand verschärft, daß der flexible Folienstanzstempel unter Spannung montiert wird, wenn er um den Stanzzylinder herumgezogen wird. Diese Spannung ist notwendig, um eine genaue Passung des Stempels auf dem Zylinder zu schaffen. Thermische Ausdehnung der flexiblen Folie im Betrieb führt jedoch dazu, daß die Folie zwischen dem festgelegten Enden lose wird, so daß der genaue Rapport verloren geht und metallische Ermüdung in der Folie, wird wegen der ständigen Bewegung zu einem echten Problem.

Eine rotierende Stanzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist beispielsweise aus der EP-A-0519661 bekannt.

Beschreibung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine rotierende Stanzvorrichtung für eine Briefumschlag-Stanzmaschine mit aus flexibler Folie bestehendem Stanzstempel zu schaffen, jedoch mit Befestigungsmitteln für die Folie, die geeignet sind, die Folie präzise während des Betriebes auf dem rotierenden Stanzzylinder in Position zu halten, ohne daß die Folie ihren strukturellen Aufbau verliert.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine rotierende Stanzvorrichtung zu schaffen, bei der die Stanzstempel schnell ausgewechselt werden können.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Zusammenbau einer solchen rotierenden Stanzvorrichtung zu schaffen, und insbesondere ein Verfahren zum Einbetten der Magneten und ihrer Polschuhe in Anordnungen in Schlitzen in dem äußeren Umfang des Stanzzylinders in der günstigsten Ausrichtung.

Gemäß der Erfindung wird eine rotierende Stanzpresse mit den Merkmalen des Anspruches 1 geschaffen, bzw. ein Verfahren zum Herstellen eines drehbaren Stanzzylinders für eine solche rotierende Presse gemäß Anspruch 7.

In einer rotierenden Stanzpresse gemäß der Erfindung ist die vordere Kante eines Stanzstempels aus flexibler Folie ohne Falzbildung in einem Stanzzylinder eingeklemmt. Die Vorderkante des flexiblen Folienstanzstempels ist von der äußeren Peripherie des Stanzzylinders in einem stumpfen Winkel eingedreht, aber ohne eine scharfe Falzlinie oder Umbörderlung, die die Folie des Stanzstempels wie oben beschrieben schwächen würde. Es gibt keine feste Verankerung der hinteren Kante und daher keine Spannung der Folie, aber über die gesamte Länge der Folie wird diese durch Magnetmittel, die in einen äußeren Mantelbereich des Stanzzylinders eingebettet sind, fest am äußeren Umfang des Stanzzylinders gehalten.

Die Ausrichtung und genaue Verteilung der Magnetmittel trägt sehr zu der Stärke bei, mit der der Folienstanzstempel auf dem Stanzzylinder gehalten wird. Die Magnetmittel sind gruppenweise in länglichen Schlitzen des Stanzzylinders eingebettet. Jede Gruppe umfaßt eine Vielzahl von Magneten, deren gleichnamige Pole einander zugewandt sind, wobei jedes Paar von einander gegenüberliegenden gleichnamigen Polen durch einen magnetisch permeablen Polschuh getrennt wird. Jede Gruppe ist einer der Längsschlitze angeordnet, wobei die N-S-Ausrichtung der Magneten einer Gruppe in Längsrichtung oder tangential des Stanzzylinders ausgerichtet ist, anstelle radial.

Vorzugsweise sind die Magnete lange schmale Streifen von permanentmagnetischen Material, die paarweise in den axialen Schlitzen an der Peripherie des äußeren Mantelbereiches des Stanzzylinders angeordnet ist, und die so polarisiert sind, daß ihre jeweiligen Nord- und Südpole längs der langen Seiten der magnetischen Streifen und in Längsrichtung ausgerichtet (parallel zur Achse des Stanzzylinders), so daß aneinanderliegende lange Flächen der Magnetstreifen eines jeden Paares, die dem zwischengeordneten Polschuh zugewandt sind, die gleiche Polarität aufweisen.

Alternativ kann eine Gruppe von Magneten abwechselnd mit Polschuhen quer zu den Schlitzen angeordnet sein, wobei die magnetischen Achsen parallel zu der Achse des Stanzzylinders angeordnet sind (in Längsrichtung ausgerichtet). Wie bereits oben geschildert, sind die Pole der Magneten so ausgerichtet, daß gleichnamige Pole einander gegenüberliegende Seiten des gleichen Polschuhes berühren. Dies führt zu einem Widerstand gegen Drehen und axiales Verschieben der Folie über der Oberfläche des Stanzzylinders, der nahezu so groß ist, wie der oben beschriebene für tangentialorientierte lange Magnetstreifen. Beide Ausrichtungen schaffen beträchtlich stärkere Magnetkräfte als die zuvor vorgeschlagenen Magnetausrichtungen.

Die beiden oben beschriebenen Ausrichtungen von Magnetmitteln führen zu den höchstmöglichen Widerständen gegen Verdrehen oder axiales Verschieben der Folie auf der Oberfläche des Stanzzylinders, ohne den Aufwand zu erhöhen, der benötigt wird, um die Folie des Stanzstempels von dem Stanzzylinder abzuziehen, wenn die Klingen gewechselt werden müssen. Die Stärke, mit der die Magnete den flexiblen Folienstanzstempel greifen und gegen Drehen und axiales Verschieben halten, wird durch die oben beschriebene Orientierung von Magnetmitteln sehr vergrößert, im Vergleich zu den vorher vorgeschlagenen Magnetmitteln der EP 312422A oder bekannten Etikett-Stanzmaschinen. Es ist sehr wichtig, daß der obige Zuwachs in magnetischer Haltekraft, insbesondere im Fall der tangentialen Magnetausrichtung, speziell den Widerstand gegen Verdrehen oder Verschieben der Folie über die Oberfläche des Stanzzylinders vergrößert, nicht aber den Widerstand gegen Abziehen der Folie durch eine radiale Zugbewegung.

Vorzugsweise werden die Magneten für eine Stanzpresse gemäß der Erfindung aus einer anisotropen Legierung hergestellt, die einer Demagnetisierung aufgrund von wiederholten Stößen besser widersteht als eine isotrope Legierung.

Bevorzugte Ausführungsform

Die beste Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf eine fortlaufende Papierbahn, die in eine Folge von Briefumschlag-Zuschnitten zerschnitten worden ist;

Figuren 1a bis 1c, mit Figur 1 über gestrichelte Linien verbunden, sind Aufsichten dreier Stanzstempel auf flexibler Folie, die in Kombination miteinander verwendet werden, um die Zuschnitte gemäß Figur 1 herzustellen;

Figur 1d ist eine Draufsicht auf einen Stanzstempel aus flexibler Folie, auf dem eine Kombination von Schneidkantenformen ausgebildet sind, die aus einer Kombination eines Profilschneiders, eines Fensterschneiders und eines Abschneiders hervorgehen, die in einem einzigen Durchlauf die Umschlag-Zuschnitte gemäß Figur 1 ausstanzen;

Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Stanzzylinders gemäß der Erfindung, geeignet zum Montieren des Stanzstempels gemäß Figur 1a;

Figur 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Stanzzylinders gemäß der Erfindung, geeignet zum Montieren des Stanzstempels gemäß Figur 1b;

Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Stanzzylinders gemäß der Erfindung, geeignet zum Montieren des Stanzstempels gemäß Figur 1c;

Figur 5 ist eine Seitenansicht des Stanzzylinders gemäß Figur 3;

Figur 6 ist eine Draufsicht auf eines der gewölbten äußeren Mantelsegmente 14 gemäß Figur 3;

Figur 7 ist ein abgebrochener Schnitt durch das bogenförmige äußere Mantelsegment gemäß Figur 6 längs der Linie X-X;

Figur 8 ist eine vergrößerte Einzelheit der Magnetausrichtung gemäß Figur 7;

Figur 9 ist eine Abwicklung über den Winkelbereich A gemäß Figur 5 eines der äußeren bogenförmigen Mantelsegmente 14 gemäß Figur 3, wobei die Magnete jedoch in Längsrichtung und nicht tangential ausgerichtet sind; und

Figur 10 ist eine Ansicht eines Magnetes oder eines Polschuhes, wie er in Figur 9 benutzt wird.

Figur 1 zeigt eine herkömmliche Anordnung einer Reihe von Briefumschlag-Zuschnitten 2, die aus einer fortlaufenden Papierbahn ausgeschnitten sind. Jeder Zuschnitt 2 weist ein ausgeschnittenes Fenster 4 auf. In gestrichelter Darstellung sind vier Falzlinien 6 dargestellt, die schließlich benutzt werden, um Fensterumschläge aus den Zuschnitten 2 zu falten, so daß der Leser in die Lage versetzt wird, zu verstehen, wie die Umschläge aus den Zuschnitten hergestellt werden.

Die Zuschnitte 2 gemäß Figur 1 würden herkömmlicherweise durch eine Folge von vier Stanzvorgängen auf einer rotierenden Stanze hergestellt. An den Schneidvorgängen wären zwei Profilschneider beteiligt, die auch als Seitenmesser bezeichnet werden; ein Fensterschneider, der auch als Bogenschneider oder Bogenmesser bezeichnet wird; und ein Querschnitt-Messer, das auch als Abtrennmesser bezeichnet wird (die auf der Papierbahn nicht notwendigerweise in dieser Reihenfolge zum Einsatz kommen müssen).

Die Figuren 1a bis 1c stellen die Formen der Klingen 9a, 9b und 9c bzw. einer des Paars von Profilschneidern 8a (Figur 1a) (wobei die andere Klinge des Paares spiegelbildlich ausgebildet ist; der Fensterschneider 8b (Figur 1b) und das Querschnitt- Messer 8c (Figur 1c). Jede der Schneiden gemäß Figuren 1a bis 1c ist ein Schneidstempel aus flexibler Metallfolie, in die die Schneidenformen 9a, 9b oder 9c auf einem flexiblem Folienträgermaterial 24 durch chemisches Ätzen oder elektrochemisches Bearbeiten ausgebildet worden sind. Die Folienstempel werden auf rotierenden Stanzen zum Umschlagschneiden wie folgt befestigt.

Figur 1d zeigt einen einzelnen Schneidstempel aus flexibler Folie, der aus einer Kombination von Schneidkantenformen 9a, 9b und 9c besteht, was zu einer Kombination eines Profilschneiders 9a, eines Fensterschneiders 9b und eines Querabschneiders 9c führt, die bei einem einzigen Durchlauf die Briefumschlag-Zuschnitte gemäß Figur 1 fertigen.

Die Schneidstempel der Profilschneider 8a werden auf einem Stanzzylinder 10a gemäß Figur 2 befestigt. Der Stanzzylinder 10a umfaßt eine herkömmliche axiale Vakuumbohrung 11a, die mit radialen Vakuumausgängen 13a in Verbindung steht, die im Betrieb die ausgeschnittenen Abfallstücke von kantenversäuberten Papier sammeln und die Schneidabfälle zu einem Sammelpunkt transportieren, der querab von der Schneidzone liegt. Zu beiden Seiten der Vakuumöffnung 13a liegt eine ringförmige Anordnung von eingelassenen Permanentmagneten 15, die im folgenden noch genauer beschrieben werden. Eine Hinterkante eines Keiles 17 klemmt den vorderen Kantenbereich 19a (Figur 1a) der Folie des Profilschneiders 8a gegen die vordere Fläche 20a einer Keilaufnahme 21 im Rundkörper der Stanzrolle 10a. Der Keil 17 wird durch eine Reihe von Klemmschrauben 23 eingespannt.

Die vordere Kante des Keils 17 weist bei 27 eine Ausnahme auf, so daß ein mittlerer Bereich des Keiles von der vorderen Kante von der Keilaufnahme 21 beabstandet bleibt. Der resultierende Spalt 29 nimmt eine vordere Kante 31 der flexiblen Folie 24 des Schneidstempels 8a (vgl. Figur 1a) auf, wobei der ausgesparte Bereich 27 des Keils 17 eine seitliche Führung für die vordere Kante 31 der Folie 24 schafft.

Es ist wichtig, daß die Verankerung der vorderen Kante 31 des Folienschneidstempels 8a es zulassen sollte, daß die Folie in Umfangsrichtung um die Peripherie der Stanzrolle 10a verschiebbar ist, während sie seitlichem Verschieben widersteht. Zu diesem Zweck ist ein (in der Zeichnung nicht dargestellter) Magnetbalken in den Keil 17 längs seiner Vorderkante eingelassen, und ragt in den Spalt 29. Der Magnetstreifen hat eine Bewegungsfreiheit von etwa 1mm, so daß er gegen die Vorderkante der Keilausnahme 21 gezogen wird und dort festklemmt. Wenn die Folie 24 mit ihrer vorderen Kante 19a zwischen der Vorderkante des Keils 17 und der vorderen Fläche der Keilaufnahme 21 eingespannt ist, wird die Folie magnetisch am Umfang der Stanzrolle 10a gehalten, wobei die hintere Kante 31 der Folie im Spalt 29 aufgenommen wird und durch den freibeweglichen Magnet im Spalt 29 leicht eingeklemmt wird. Wenn sich die Folie 24 im Betrieb wegen thermischer Ausdehnung dehnt, kann die hintere Kante 31 weiter in den Spalt 29 hineinrutschen, trotz der leichten Anpreßkräfte des freibeweglichen Magneten, und auch, wenn sich die Folie zusammenziehen würde, wäre ein Verschieben möglich.

Die Form Keilaufnahme 21 ist wichtig. Die vorderen und hinteren Flächen der Keilaufnahme 21 sind beide unter einem stumpfen Winkel gegen den äußeren Umfang des Stanzzylinders 10a angestellt, aber an den entsprechenden, die Seitenflächen mit dem Umfang verbindenden Kanten abgerundet. Die Folie 24 des Schneidstempels 8a ist an ihrer vorderen Kante ähnlich geformt. Die führende Kante 19a ist gegenüber dem Rest der Folie unter einem stumpfen Winkel abgekantet, wobei die Kante zwischen dem abgekanteten Bereich 19a und der Folie abgerundet ist, vorzugsweise mit einem 2mm-Radius. Wenn die führende Kante 19a des Folienschneidstempels 8a mittels des Keiles 17 gegen die führende Fläche 20a der Keilaufnahme 21 geklemmt wird, legt die Fläche 20a die Folie und die vorgeformte führende Kante 19a genau auf und der abgerundete Bereich der Folie 24 paßt genau zu der Form der Fläche 20a und zu der abgerundeten Kante der Aufnahme 21, während der Rest der Folie 24 magnetisch auf dem Stanzzylinder gehalten wird und die hintere Kante der Folie leicht gegen die gegenüberliegende Fläche der Keilaufnahme 21 gehalten wird. Es gibt keine Falzlinie oder Sicke in der Folie 24 und daher keinen geschwächten Bereich, der im Betrieb eine potentielle Verschleißzone wäre.

Die Permanentmagneten 15, die die Folie 24 am äußeren Umfang des Stanzzylinders 10a halten, sind in Längsschlitze im Stanzzylinder 10a eingesetzt. Die Magnete 15 umfassen Anordnungen von Einzelmagneten 15', die mit gleichnamigen Polen jeweils anliegend an permeablen Polschuhen 15'' angeordnet sind, wie genauer in den Figuren 8 und 9 dargestellt ist. Dies führt zu einem starken magnetischen Fluß nahe der Oberfläche des äußeren Umfangs der Stanzzylinder 10a, so daß die Folie 24 sicher am Platz gehalten wird und einem Verschieben der Folie 24 über den äußeren Umfang der Stanzrolle widersteht.

Das Verfahren zum Zusammenbauen der Magnetmittel gemäß Figur 9 ist wie folgt. Eine Serie von Magneten 15' und Polschuhen 15'', jeder mit der in Figur 10 dargestellten Form, wird auf einen Messingstab aufgereiht. Die Magnete 15' sind so aufgereiht, daß gleichnamige Pole einander auf gegenüberliegenden Seiten der Zwischen-Polschuhe 15'' gegenüberliegen. Ein magnetisch permeabler Halter in Form eines Stabes aus Weicheisen (nicht dargestellt in der Zeichnung) wird über die oberen Kanten 15a der Magnete 15' und der Polschuhe 15'' gelegt. Der Halter wird an die Magnete gezogen und schafft einen Weg für den magnetischen Fluß, der die Magnete 15' durch magnetische Anziehungskraft gegen die Polschuhe 15'' zieht, trotz der Tatsache, daß ohne den Halter die aneinandergrenzenden gleichnamigen Pole der Magnete einander abstoßen würden.

Die Anordnung von Magneten 15' und Polschuhen 15'' auf der Messingstange wird - mit dem Halter am Platz - und dann in den entsprechenden Schlitz in dem Stanzzylinder 10a eingesetzt und mit einem aushärtenden Harz festgeklebt. Der Halter liegt auf der Außenseite des Schlitzes. Wenn alle Schlitze auf diese Weise gefüllt worden sind, werden die Halter und eventuell an der Oberfläche haftendes Harz durch Schleifen entfernt.

Die Figuren 1b, 3, 5, 6 und 7 zeigen eine leicht abgewandelte Konstruktion eines Fensterschneiders 8b und seines zugeordneten Stanzzylinders 10b. Obwohl die Konstruktion in Details abweicht, ist das Prinzip der Folienbefestigung das gleiche wie schon beschrieben. Die Schneidenform 9b des Fensterschneidstempels ist in Figur 1b als rechteckförmig dargestellt, obwohl jede beliebige rechteckige oder gekrümmte Form gewählt werden kann.

Die Stanzzylinder 10b (Figuren 3 und 5) weisen eine angetriebene Hauptwelle 12 auf, auf der ein Unterdruckmantel 12a montiert ist, der aus zwei 180º-Segmenten besteht. Auf der rechten Seite des Unterdruckmantels 12a, wie in Figur 3 dargestellt, ist ein Unterdruckkrümmer 12b, durch den Unterdruck oder Luft zu verschiedenen ausgewählten Winkelabschnitten in der Drehung des Zylinders 10b geleitet werden kann. Die Welle 12, der Mantel 12a und Krümmer 12b sind Standardteile eines im Handel erhältlichen fensterbildenden Stanzzylinders 10b.

Auf dem äußeren Umfang des Mantels 12a sind segmentartige Mantelelemente 14, 16 und 16' mit Bolzen befestigt und ein Unterdruckleitbalken 18. Der Unterdruckleitbalken 18 ist in herkömmlichen, im Handel erhältlichen Stanzzylindern für Fenster 10b bekannt und weist eine Anordnung von Unterdruckbohrungen 26 (Figur 5) auf, zum angepaßten Anwenden von Unterdruck, um durch die Maschine durchlaufendes Papier anzusaugen und zu halten. Jedes der Mantelelemente 14 und 16 umschreibt nahezu einen Bogen von im wesentlichen 120º um die Spindel herum und das Mantelelement 16' und der Vakuumleitbalken 18 umschreiben zusammen weitere 120º, so daß die drei Elemente 14, 16 und 16' und der Unterdruckleitbalken 18 zusammen einen im wesentlichen vollständigen äußeren Mantel des Stanzzylinders 10b formen.

Die drei Mantelelemente 14, 16 und 16' sind nicht identisch. Wie dargestellt weist lediglich eines (Mantelelement 14) eine vordere Fläche 20 (Figur 5) auf, die unter einem stumpfen Winkel zur äußeren Umfangsfläche 22 eingeschnitten ist und am Übergang zum äußeren Umfang 22 abgerundet ist, so daß in der flexiblen Folie 24 des Stanzstempels 8b, der über der Vorderfläche 20 und der äußeren Umfangsfläche 22 liegt, keine scharfe Falzkante ausgebildet ist. Die Vorderkante der flexiblen Stanzfolie 8b ist an der angestellten Vorderfläche 20 festgeklemmt, wie weiter unten noch beschrieben wird.

Obwohl es in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, kann die rotierende Stanzvorrichtung gemäß der Erfindung zwei oder drei Mantelelemente 14 aufweisen, die jeweils einen eigenen Schneidstempel 8b halten, wobei jeweils die vordere Kante eines jeden Schneidstempels 8b an der angestellten Vorderfläche 20 des jeweils zugehörigen Mantelelementes 14 festgeklemmt ist. Figur 3 zeigt, wie ein kleiner Fensterschneidstempel 8b angeordnet sein kann und lediglich einen Teil der Oberfläche des Mantelelementes 14 bedeckt. Alternativ kann ein größerer Folienschneidstempel 8b als in Figur 1b dargestellt einen größeren Teil oder das gesamte Mantelelement 14 bedecken, wodurch das Konzept einer flexiblen Anordnung weiter ausgedehnt wird.

Eine einzige Folie 24 kann sich auch über zwei benachbarte Mantelelemente 14 und 16 erstrecken (wie durch eine durchgezogene und unterbrochene Linie in Figur 5 angedeutet ist) oder kann sich über alle drei Mantelelemente 14, 16 und 16' erstrecken (wie in Figur 5 angedeutet durch eine durchgezogene Linie, eine unterbrochene Linie und eine strichpunktierte Linie).

Jedes Mantelelement 14, 16 und 16' weist Öffnungen 26 (Figur 3) auf, die mit Luftlöchern 28 in den Stanzstempeln 8b zusammenwirken, und mit Unterdruckanschlüssen in den Unterdruckmantel 12a zum Steuern der Luftzufuhr, während der Stanzzylinder 10b rotiert. Wenn die Spindel 12 rotiert, wird Luft abwechselnd durch die Luftbohrung 28 in den Schneiden angezogen und ausgestoßen synchron mit der Drehung der Welle (Spindel), so daß verschiedene ausgeschnittene Bereiche des Papiermaterials alternativ entweder auf dem rotierenden Stanzzylinder 10b mitgetragen oder ausgeblasen werden. Die Figuren 3, 5 und 7 zeigen eine Reihe von Luftbohrungen 26 jeweils zwischen einem benachbarten Paar von Magneten 15, aber eine solche Anordnung ist nicht notwendig und eine alternative Anordnung von Luftbohrungen kann gewählt werden.

Die Befestigung der flexiblen Folie 24 des Stanzstempels 8b auf dem Stanzzylinder 10 ist wie folgt. Eine Führungskante der Schneidfolie 24 wird ohne scharfen Knick in einem stumpfen Winkel zum Rest der Folie abgebogen und wird mittels eines Klemmbalkens 32 gegen die angestellte vordere Fläche 20 des Mantelelementes 40 mit Hilfe von Schrauben 30 festgeklemmt. Der Übergang zwischen dem abgewinkelten Teil der Folie und dem Rest der Folie 24 ist abgerundet, um einem abgerundeten Übergang zwischen der Führungsfläche 20 und dem äußeren Umfang des Mantelelementes 14 zu entsprechen. Der Rest der Folie 24 wird durch die Anziehungskräfte von Permanentmagnetmitteln 15 am äußeren Umfang des Stanzzylinders 10 gehalten, die in die Mantelelemente 14, 16 und 16' eingelassen sind.

Die Anordnung der Magnetmittel 15 ist in Figur 6 dargestellt, und die Anordnung polare Ausrichtung der Magneten 15' und Polschuhe 15'' innerhalb der Schlitze ist gleich der oben unter Bezug auf die Figuren 2 und 8 oder 2 und 9 beschriebenen.

Figur 6 unterscheidet sich von Figur 3 insoweit als es eine andere Anordnung von Bolzenbohrungen 34 zeigt, durch die Bolzen geführt sind, um das Mantelelement 14 auf dem Unterdruckmantel 12a zu halten. In Figur 3 sind die vier Bolzenbohrungen 34 in den vier Ecken des Mantelelementes 14 angeordnet, während in Figur 6 zwei der Bohrungen zur Mitte hin verschoben sind. Der Unterschied dient lediglich dazu, die Vielseitigkeit der Gestaltung zu veranschaulichen.

Figur 1c zeigt die Abtrennklinge 8c, die auch als Stanzstempel aus flexibler Folie gebildet ist. Sie ist auf einem Stanzzylinder 10c (Figur 4) in gleicher Weise angeordnet, wie die Profilschneider 10a, bis auf den Umstand, daß die Verankerung der hinteren Kante 31 der Folie zwischen den Schultern 27 des Keils 17 lediglich optional ist, da bei einer Abtrennklinge wesentlich weniger laterale (seitliche) Abstützung der Folie benötigt wird. Die Form der Klinge kann gerade sein, wie dargestellt, oder kann V-förmig sein, um eine dreieckige Klappe auszuschneiden.

In dem Stanzzylinder 10c für die Abtrennklinge 8c, wie in Figur dargestellt, sind keine Unterdruckbohrungen ausgebildet.

Im Betrieb muß die zeitliche Abfolge des Einsatzes der Stanzzylinder 10a, 10b und 10c sorgfältig gesteuert werden, um die drei Stanzstempel oder Sätze von Stanzstempeln im richtigen Augenblick mit dem Papier in Kontakt zu bringen, so daß sie zusammenarbeiten und den gleichmäßigen Strom an Briefumschlag- Zuschnitten erzeugen, wie in Figur 1 dargestellt. Die Drehung des Stanzstempels 10c, der das Abtrennmesser trägt, ist abhängig von der Zuglänge, da jede vollständige Umdrehung des Stanzstempels den Querschnitt auslöst, der die Länge des Umschlag-Zuschnittes festlegt. Die beiden anderen rotierenden Stanzzylinder werden in der Praxis mit der Drehung des Abtrennzylinders 10c gekoppelt.

Die sichere Verankerung der Stanzstempel aus flexibler Folie auf den rotierenden Stanzzylindern macht es gemäß der Erfindung möglich, sämtliche Schneidprofile (d.h. für Kantenprofelierung, zum Ausstanzen des Fensters und zum Abschneiden des fertigen Zuschnitts) auf einem einzigen Stanzstempel aus flexibler Folie anzuordnen, der in der Praxis auf einem rotierierenden Stanzzylinder völlig gemäß der der Figuren 3 und 5 angeordnet würde.


Anspruch[de]

1. Rotierende Stanzpresse für die Herstellung von Briefumschlag-Zuschnitten, mit:

einem drehbaren Stanzzylinder (10a) mit einer länglichen Schneidenbefestigungsfläche, die von seinem äußeren Umfang nach innen ausgeformt ist;

einem Stanzstempel (8a, 8b, 8c) aus flexibler Folie, der lösbar an dem äußeren Umfang des Stanzzylinders (10a) angebracht ist; und

einen flexiblen Grundbereich (24) eines magnetisch permeablen Materials aufweist;

weiter zumindest eine einstückig ausgebildete Schneidkante (9a, 9b, 9c), die zu einer vorbestimmten Schneidform ausgebildet ist und aus dem Hauptbereich (24) hervorragt; und

einem einstückig ausgebildeten vorderen Kantenbereich (19a), der mit dem Hauptbereich (24) über einen gerundeten Bereich verbunden ist und in einem stumpfen Winkel zu dem Hauptbereich angeordnet ist;

Klemmittel (17, 32), die mit der Schneidenbefestigungsfläche des Stanzzylinders (10a) zusammenwirken, zum lösbaren Festklemmen des vorderen Kantenbereiches (19a) des flexiblen Folienstanzstempels (8a, 8b, 8c), wobei der gerundete Bereich des flexiblen Folienstanzstempels (8a, 8b, 8c) eine komplementär gekrümmte Kantenzone (20a) des Stanzzylinders (10a) zwischen seiner Befestigungsfläche und dem äußeren Umfang bedeckt;

und Magnetmittel (15), die in längliche Schlitze im äußeren Umfang des Stanzzylinders (10a) eingelassen und befestigt sind, zum lösbaren Festklemmen des Hauptbereichs (24) des flexiblen Folienstanzstempels am äußeren Umfang des Stanzzylinders (10a) durch magnetische Anziehungskräfte, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetmittel (15) folgendes aufweisen:

eine Vielzahl von Permanentmagneten, die in Gruppen (15') so angeordnet sind, daß gleichnamige Pole der Magnete einander zugewandt sind und jedes Paar einander zugewandter gleichnamiger Pole durch einen magnetisch permeablen Polschuh (15'') voneinander getrennt ist,

jede der Gruppen von Magneten (15') und Polschuhen (15'') in eine der länglichen Ausnahmen am äußeren Umfang des Stanzzylinders (10a) eingebettet und befestigt ist,

jeder der Magnete (15') sich bis zum äußeren Umfang des Stanzzylinders (10a) erstreckt,

wobei die magnetische N-S-Orientierung eines jeden Magneten (15') in einer jeder der Gruppen in Längsrichtung oder tangential zu dem Stanzzylinder (10a) ausgerichtet ist.

2. Rotierende Stanzpresse gemäß Anspruch 1, wobei jeder Magnet (15') in einer jeden Gruppe ein länglicher Streifenmagnet ist, der in Längsrichtung in seinem jeweiligen länglichen Ausschnitt in dem äußeren Umfang des Stanzzylinders (10a) angeordnet ist, wobei die N-S-Orientierung des Magneten tangential zu dem Stanzzylinder verläuft.

3. Rotierende Stanzpresse gemäß Anspruch 2, wobei jede Gruppe von Magneten (15') zwei solcher länglicher Streifenmagneten umfaßt, die jeweils auf einer Seite eines Polschuhes (15'') angeordnet ist.

4. Rotierende Stanzpresse nach Anspruch 1, wobei jede Gruppe von Permanentmagneten (15') eine Vielzahl von Permanentmagneten umfaßt, die abwechselnd mit Polschuhen (15'') längs der Länge einer jeden länglichen Ausnehmung angeordnet sind, wobei die N- S-Orientierung der Magneten (15') in Längsrichtung des Stanzzylinders (10a) verläuft.

5. Rotierende Stanzpresse nach Anspruch 4, wobei jeder der Magneten (15') und jeder der Polschuhe (15'') mit einer Paßbohrung ausgebildet ist, und die Magnete und Polschuhe auf eine Messingstange innerhalb der länglichen Ausnahme aufgefädelt sind.

6. Rotierende Stanzpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Magnete (15') der Magnetmittel aus eine anistropen Legierung gefertigt sind.

7. Verfahren zum Herstellen des drehbaren Stanzzylinders einer rotierenden Stanzpresse gemäß Anspruch 5, wobei die Magnete (15') und Polschuhe (15'') abwechselnd auf die Messingstange aufgefädelt werden dergestalt, daß gleichnamige Pole von einander benachbarten Magneten einander zugewandt sind, daß ein magnetisch permeabler Haltestab über die oberen Kanten aller Magnete (15') und Polschuhe (15''), die dergestalt auf die Messingstange aufgefädelt sind, gelegt wird, daß die Gesamtheit von Magneten, Polschuhen, Messingstange und Haltestab jeweils in jede der Längsausnahmen in dem Stanzzylinder (10a) eingeklebt wird, wobei der Haltestabe außen auf der äußeren Peripherie des Stanzzylinders zu liegen kommt; und daß schließlich der Haltestab und überschüssiger Klebstoff durch Schleifen von dem Stanzzylinder (10a) entfernt werden, so daß die Magnete (15') bis zum äußeren Umfang des Stanzzylinders reichen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Magnete (15') und Polschuhe (15'') unter Verwendung eines aushärtenden Harzes in die Ausnahme geklebt werden.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com