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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren eines Stempels relativ zu einer Matrize einer Stanzvorrichtung beim Herstellen von Beuteln mittels einer Beutelherstellungsanlage und eine Beutelherstellungsanlage.
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Aus der
DE 3445660 A1 ist eine Beutelherstellungsvorrichtung bekannt, mit der beide Grifflochstanzungen in zwei Kunststofffolienbahnen gleichzeitig und mit einem einzigen Stanzwerkzeug durchführbar sind.
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Bekannt ist aus der
DE 196 23 330 C1 eine Vorrichtung zum Ausstanzen und Entfernen eines Abfallbutzens von zu einem Packen zusammengefassten Tragetaschen oder Beuteln aus Kunststofffolie. Verwendet wird ein auf- und niederbewegbares Stanzwerkzeug. Beschrieben wird auch, dass ein Auswechseln des Schneidmessers einen vergleichsweise hohen Wartungsaufwand bedingt, der sich durch die Anordnung des Schneidmessers ergibt.
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In der
WO 2004/089722 A1 wird beschrieben, dass das Griffloch als ausgestanzte Öffnung vorliegt oder c-förmig in die Tragegriffe eingestanzt ist.
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Bei Beutelherstellungsanlagen ergibt sich das zu verwendende Stanzwerkzeug aus der Form der zu stanzenden Öffnung in die Kunststofffolien. Für jede Öffnungsform werden eigene Stanzwerkzeuge benötigt. Ein Stanzwerkzeug ist aus einem Oberteil, dem Stempel, und einem Unterteil, der Matrize, aufgebaut und auswechselbar. Eine Stanzeinheit besteht aus einem Stanzstößel, an dem der Stempel fixiert ist, und einer Stanzplatte, an die die Matrize fixiert ist. Die Stanzeinheit befindet sich in einer Stanzvorrichtung.
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Nachteilig ist, dass der Aufwand für eine Montage sehr hoch ist, da der Stempel und die Matrize in der Stanzeinheit richtig zueinander positioniert werden müssen, um eine Beschädigung der empfindlichen Schnittkanten von Stempel und Matrize während des Stanzens einer Öffnung bei der Beutelherstellung in einer Beutelherstellungsanlage zu verhindern. Auch ist eine hohe Erfahrung des Bedienpersonals für eine Positionierung von Stempel und Matrize in einer Stanzeinheit notwendig, da der Stempel und die Matrize korrekt zueinander positioniert werden müssen, um Beschädigungen an dem Stanzwerkzeug zu vermeiden.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Anlage der eingangs beschrieben Art zu schaffen, mit dem Stempel und Matrize einfach und schnell in der Stanzeinheit genau zueinander positioniert werden können.
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Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass zum Positionieren mindestens ein Positionierstift in mindestens ein Positionierloch des Stempels und in mindestens ein Positionierloch der Matrize eingesetzt wird, mit dem Stempel und Matrize in eine Stanzausgangsposition vor dem Stanzen genau zueinander positioniert werden.
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Mit Hilfe der Erfindung können der Stempel und die Matrize relativ zu einem auf- und abbewegbar in der Beutelherstellungsanlage gelagerten Stanzstößel positioniert werden, an den der Stempel befestigt ist, wobei mindestens ein Positionierstift durch den Stempel bis in mindestens ein Positionierloch des Stanzstößels reicht.
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Ebenso können der Stempel und die Matrize relativ zu einer Stanzplatte positioniert werden, an die die Matrize befestigt ist, wobei mindestens ein Positionierstift durch die Matrize bis in mindestens ein Positionierloch der Stanzplatte reicht.
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Wenn mindestens ein Positionierstift durch die Matrize bis in mindestens ein Positionierloch der Stanzplatte und durch den Stempel bis in mindestens ein Positionierloch des Stanzstößels reicht, ist es möglich, den Stempel und die Matrize sowohl relativ zu dem Stanzstößel als auch relativ zu der Stanzplatte zu positionieren.
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Mit Hilfe zumindest eines Positionierstifts können bevorzugt jeweils zumindest ein Positionierloch von dem Stempel, zumindest ein Positionierloch von der Matrize sowie zumindest ein Positionierloch von dem Stanzstößel und/oder zumindest ein Positionierloch von der Stanzplatte koaxial zueinander positioniert werden.
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Die Position von Stempel und Matrize kann immer wieder mittels mindestens eines Positionierlochs von dem Stempel und mindestens eines Positionierlochs von der Matrize und mindestens eines Positionierstifts reproduziert werden, so dass ein zuverlässiger Einstellprozess vor dem Stanzen möglich ist. Auch ist die Positionierung von Stempel und Matrize mittels mindestens eines Positionierlochs von dem Stempel und mindestens eines Positionierlochs von der Matrize und mindestens eines Positionierstifts immer wieder nachvollziehbar.
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Durch die schnelle und einfache Montage von Stempel und Matrize in einer Stanzeinheit kann der Fertigungsprozess positiv unterstützt werden, da zum Beispiel eine Beschädigung des Stanzwerkzeugs bei der Beutelherstellung durch die exakte Positionierung von Stempel und Matrize relativ zum Stanzstößel und/oder zur Stanzplatte mittels mindestens eines Positionierstifts verhindert wird.
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In den beiden Zeichnungen ist jeweils eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
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1 die Vorderansicht von Stempel, Matrize, Stanzstößel, Schrauben, Unterlegscheiben und Positionierstiften in einer Beutelherstellungsanlage und
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2 die perspektivische Ansicht von Stempel, Matrize, Stanzstößel, Schrauben und Positionierstiften in einer Beutelherstellungsanlage.
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Es folgt die Beschreibung der 1. Die Beutelherstellungsanlage ist im Ausführungsbeispiel aus einem Abwickler, mehreren Folien-Umlenkeinrichtungen, einer Folienschweißmaschine für Kunststofffolien, einer Stanzvorrichtung und einer Produktablage aufgebaut. Kunststofffolie wird von dem Abwickler in mehreren Lagen über Folien-Umlenkeinrichtungen der Folienschweißmaschine taktweise zugeführt. In einem Takt wird eine bestimmte Anzahl an Beuteln in der Beutelherstellungsanlage produziert. Die Beutel werden mit einer Naht am Beutelboden (Bodennahtbeutel) oder vorzugsweise mit einer Naht an der Beutelseite (Seitennahtbeutel) hergestellt. Im Ausführungsbeispiel wird mittels Querschweißen eine Seitennaht von jeweils einem Beutel taktweise hergestellt. Dazu wird der Folienschweißmaschine Kunststofffolie um das gewünschte Beutelformat, im Beispiel für das Format eines Beutels, zugeführt und das Verschweißen von den beiden Kunststofffolienlagen eines Beutels mittels eines quer zur Vorschubrichtung angeordneten Schweißbalkens durchgeführt. Der Schweißbalken trennt im Ausführungsbeispiel neben dem Verschweißen auch einen verschweißten Beutel von der nachfolgenden Kunststofffolie ab. Der Vorgang wird als Trennschweißen bezeichnet. Anschließend wird aus einem verschweißten Beutel in einer seitlich zur Beutelvorschubrichtung angeordneten Stanzvorrichtung Kunststofffolie in einer bestimmten Form, im Beispiel in Griffform, ausgestanzt und anschließend ein verschweißter und gestanzter Beutel auf einer Produktablage abgelegt.
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Der Stanzstößel 3 ist auf- und abbewegbar in der Beutelherstellungsanlage gelagert. Für das Stanzen von Teilschnitten, Grifflöchern oder dergleichen in übereinanderliegende Kunststofffolien mittels einer Stanzeinheit, wird ein das obere Schneidwerkzeug tragender und auf einem Stanzstößel 3 befestigter Stempel 2 mit einem Stanzhub s des Stanzstößels 3 durch die Kunststofffolie in eine Matrize 1 bewegt. Im vorliegenden Beispiel werden mit dem Stempel 2 und der Matrize 1 Grifflöcher in Beutel gestanzt. Die Matrize 1 ist während des Stanzens an einer feststehenden Stanzplatte befestigt. Der Stanzstößel 3 und die Stanzplatte sind in der Beutelherstellungsanlage gelagert, so dass diese bei einem Auswechseln von Stempel 2 und Matrize 1 in der Beutelherstellungsanlage verbleiben.
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Der Stempel 2 besteht aus einem oberen Werkzeugträger und oberen Schneidwerkzeug, das im Beispiel Topfform mit einer Schnittkante hat. Die Matrize 1 ist als unterer Werkzeugträger aufgebaut, in dem eine Aussparung für das obere Schneidwerkzeug des Stempels 2 eingelassen ist. Die Aussparung geht durch die Matrize 1 durch, um einen Auswurf des ausgestanzten Beutelmaterials zu ermöglichen. Die Matrize 1 weist zusätzlich mindestens ein Positionierloch, vorzugsweise zwei Positionierlöcher, im Beispiel zwei durchgehende Positionierlöcher 8a, 8b am Rand, für das Positionieren mittels mindestens eines Positionierstifts, vorzugsweise zwei Positionierstiften, im Beispiel zwei Positionierstifte 4a, 4b auf. Weiterhin enthält die Matrize 1 mindestens eine Bohrung für zumindest eine Schraube, im Beispiel zwei Bohrungen 11a, 11b für zwei Schrauben, um die Matrize 1 an der Stanzplatte zu befestigen. Die beiden Bohrungen 11a, 11b haben im Beispiel jeweils eine Senkung, damit die Schrauben nach der Fixierung in den Senkungen versenkt sind.
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Der Stempel 2 besitzt mindestens ein durchgehendes Positionierloch, vorzugsweise zwei durchgehende Positionierlöcher, im Beispiel zwei durchgehende Positionierlöcher 9a, 9b am Rand, für die zwei Positionierstifte 4a, 4b und mindestens eine durchgehende Bohrung, vorzugsweise zwei durchgehende Bohrungen, im Beispiel zwei durchgehende Bohrungen 12a, 12b, für die Befestigung des Stempels 2 an dem Stanzstößel 3.
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Der Stanzstößel 3 hat mindestens ein Positionierloch, vorzugsweise zwei Positionierlöcher, im Beispiel zwei durchgehende Positionierlöcher 10a, 10b am Rand für die zwei Positionierstifte 4a, 4b und mindestens ein Innengewinde, im Beispiel zwei Innengewinde 13a, 13b, zur Befestigung des Stempels 2 an dem Stanzstößel 3.
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Der Stempel 2 wird mit Hilfe von mindestens einer Schraube, im Beispiel zwei Schrauben 5a, 5b, und Unterlegscheiben, im Beispiel zwei Unterlegscheiben 6a, 6b zwischen Schrauben 5a, 5b und Stempel 2 und zwei Unterlegscheiben 7a, 7b zwischen Stempel 2 und Stanzstößel 3, am Stanzstößel 3 nach der Positionierung fest verschraubt.
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Die Innengewinde 13a, 13b des Stanzstößels 3 fluchten mit den Bohrungen 12a, 12b im Stempel 2, so dass sich die Schrauben 5a, 5b einfach in die Innengewinde 13a, 13b nach der Positionierung verschrauben lassen.
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Der Stempel 2 und die Matrize 1 sind genau zueinander in einer Richtung senkrecht zum Stanzhub s mit Hilfe von den Positionierstiften 4a, 4b, und den Positionierlöchern 8a, 8b, 9a, 9b vor dem Stanzen in ihre Stanzposition positionierbar. Die Positionierstifte 4a, 4b sind in die Positionierlöcher 9a, 9b von Stempel 2 und in die Positionierlöcher 8a, 8b von Matrize 1 einsteckbar und aus den Positionierlöchern 8a, 8b von Stempel 2 und aus den Positionierlöchern 8a, 8b von Matrize 1 nach dem Positionieren entfernbar.
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Die beiden Positionierstifte 4a, 4b besitzen eine zylindrische Form. Die Positionierlöcher 8a, 8b, 9a, 9b, 10a, 10b haben eine hohlzylindrische Form. Dabei entspricht an den Enden der Positionierstifte 4a, 4b der Durchmesser der Positionierstifte 4a, 4b dem Durchmesser der Positionierlöcher 8a, 8b, 9a, 9b, 10a, 10b, so dass eine formschlüssige Passung bildbar ist. Die Länge der Enden von den Positionierstiften 4a, 4b ist so lang, dass die Positionierstifte 4a, 4b in die Matrize 1 und durch den Stempel 2 in den Stanzstößel 3 einsteckbar sind. Mittels der Positionierlöcher 8a, 8b, 9a, 9b, 10a, 10b und der Positionierstifte 4a, 4b sind der Stempel 2 und die Matrize 1 relativ zu dem Stanzstößel 3 in eine Stanzausgangsposition vor dem Stanzen positionierbar. Der mittlere Bereich der beiden Positionierstifte 4a, 4b besitzt einen größeren Durchmesser als die Enden, damit der Stempel 2 mit genügend Abstand von der Matrize 1 zur Positionierung und Fixierung an dem Stanzstößel 3 mittels der Schrauben 5a, 5b und den Unterlegscheiben 6a, 6b, 7a, 7b gehalten wird.
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Das Positionierloch 8a der Matrize 1, das Positionierloch 9a des Stempels 2 und das Positionierloch 10a des Stanzstößels 3 sind koaxial zueinander mittels des Positionierstifts 4a positionierbar. Die Positionierlöcher 8a, 9a, 10a haben den gleichen Durchmesser, damit der Positionierstift 4a in die Positionierlöcher 8a, 9a, 10a zur Positionierung einsteckbar ist und nach der Positionierung wieder entfernbar ist. Das gleiche gilt für die anderen Positionierlöcher 8b, 9b, 10b, in die zur koaxialen Positionierung zueinander der andere Positionierstift 4b einsteckbar und entfernbar ist. Die beiden koaxialen Achsen der Positionierlöcher 8a, 9a, 10a und der Positionierlöcher 8b, 9b, 10b sind im Beispiel parallel zueinander nach der Positionierung mit den beiden Positionierstiften 4a, 4b.
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Alternativ oder zusätzlich ist der Stempel 2 und die Matrize 1 relativ zu der Stanzplatte positionierbar, an die die Matrize 1 befestigbar ist, wobei mindestens ein Positionierstift 4a, 4b durch die Matrize 1 bis in mindestens ein Positionierloch der Stanzplatte einsteckbar ist (nicht in 1 dargestellt).
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In Kombination sind der Stempel 2 und die Matrize 1 relativ zu der Stanzplatte und der Stempel 2 und die Matrize 1 relativ zu dem Stanzstößel 3 positionierbar, indem mindestens ein Positionierstift 4a, 4b durch die Matrize 1 bis in mindestens ein Positionierloch der Stanzplatte und durch den Stempel 2 bis in mindestens ein Positionierloch 10a, 10b des Stanzstößels 3 einsteckbar ist.
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Damit ist jeweils zumindest ein Positionierloch 9a, 9b von Stempel 2, zumindest ein Positionierloch 8a, 8b von Matrize 1 sowie zumindest ein Positionierloch 10a, 10b von dem Stanzstößel 3 und/oder zumindest ein Positionierloch von der Stanzplatte mit Hilfe zumindest eines Positionierstifts 4a, 4b koaxial zueinander positionierbar.
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Eine Positionierung von dem Stempel 2 und der Matrize 1 relativ zu der feststehenden Stanzplatte mittels mindestens eines Positionierstiftes 4a, 4b ist im Ausführungsbeispiel nicht notwendig, da der Stempel 2 und die Matrize 1 relativ zum Stanzstößel 3 positioniert werden und die Stanzplatte feststehend in der Stanzvorrichtung ist und die Stanzplatte zur Bewegung des Stanzstößels 3 positioniert ist.
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Zum Positionieren von Stempel 2 und Matrize 1 wird die Matrize 1 mittels Schrauben und den beiden Bohrungen 11a, 11b an der Stanzplatte positioniert und lose festgeschraubt. Der Positionierstift 4a wird in das Positionierloch 8a der Matrize 1 eingesetzt. Der andere Positionierstift 4b wird in das andere Positionierloch 8b der Matrize 1 eingesetzt. Anschließend wird der Stempel 2 auf die beiden Positionierstifte 4a, 4b aufgesetzt. Dabei wird der Positionierstift 4a durch das Positionierloch 9a und der Positionierstift 4b durch das Positionierloch 9b durchgeführt. Im Anschluss wird jeweils eine Unterlegscheibe 7a, 7b über jeweils einer Bohrung 12a, 12b des Stempels positioniert und der Stanzstößel 3 soweit abgesenkt, dass die Positionierstifte 4a, 4b in die Positionierlöcher 10a, 10b des Stanzstößel 3 eingeführt werden und der Stanzstößel 3 die beiden Unterlegscheiben 7a, 7b berührt. Mittels der Positionierstifte 4a, 4b und der Positionierlöcher 8a, 8b, 9a, 9b, 10a, 10b sind der Stempel 2 und die Matrize 1 relativ zum Stanzstößel 3 in eine Stanzausgangsposition vor dem Stanzen positioniert.
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Jeweils eine der beiden Schrauben 5a, 5b wird zusammen mit einer weiteren Unterlegscheibe 6a, 6b in eine der Innengewinde 13a, 13b des Stanzstößel 3 geschraubt und verbindet somit den Stempel 2 mit dem Stanzstößel 3.
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Die Matrize 1 wird mittels der vorher lose festgeschraubten Schrauben in den beiden Bohrungen 11a, 11b an der Stanzplatte festgeschraubt.
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Anschließend wird der Stanzstößel 3 mit festgeschraubten Stempel 2 wieder angehoben, so dass die beiden Positionierstifte 4a, 4b wieder entfernbar sind. Durch die Verwendung von Positionierstiften 4a, 4b in den Positionierlöchern 8a, 8b, 9a, 9b, 10a, 10b sind der Stempel 2 und die Matrize 1 korrekt zueinander, das heißt genau zueinander, positioniert, so dass Beschädigungen an dem Stempel 2 und der Matrize 1 bei der Beutelherstellung in einer Beutelherstellungsanlage verhindert werden.
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Während eines Stanzvorgangs läuft zwischen dem Stempel 2 und der Matrize 1 in der Beutelherstellungsanlage Kunststofffolie. In regelmäßigen Abständen werden Grifflöcher ausgestanzt, in dem der Stanzstößel 3 mit dem Stempel 2 sich um den Stanzhub s absenkt und die sich bewegende Kunststofffolie kurzzeitig dabei zwischen Matrize 1 und Stempel 2 anhält. Der Stempel 2 durchdringt die Kunststofffolie und schneidet ein Griffloch im Beutel aus. Das ausgestanzte Beutelmaterial wird durch die Matrize 1 hindurch, im Beispiel nach unten hin, weggeführt. Anschließend hebt sich der Stanzstößel 3 mit dem Stempel 2 wieder um den Stanzhub s an und die Kunststofffolien bewegen sich wieder um eine gesteuerte Beutelbreite zwischen dem Stempel 2 und Matrize 1 hindurch und der Vorgang kann von neuem beginnen.
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In der Ausführungsform nach 2 ist dargestellt, dass die Matrize 1 vier durchgehende Bohrungen 14a, 14b, 14c, 14d hat. Die vier Bohrungen 14a, 14b, 14c, 14d sind für vier Schrauben, mit denen die Matrize 1 an der Stanzplatte befestigt wird. Die vier Bohrungen 14a, 14b, 14c, 14d haben im Beispiel jeweils eine Senkung, damit die Schrauben nach der Fixierung in den Senkungen versenkt sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3445660 A1 [0002]
- DE 19623330 C1 [0003]
- WO 2004/089722 A1 [0004]