DE20111600U1 - Stanzblech - Google Patents

Description

Stanzblech
Die Erfindung betrifft ein Stanzblech nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stanzbleche dieser Art haben sich für Papier- und Folienschnitte als einstückige, aus einem Rohblech herausgearbeitete Werkzeuge für die Serienbearbeitung durchgesetzt. Diese Werkzeuge werden normalerweise aus dem Rohblech in einem Ätzvorgang größtenteils auf eine geringe Restblechstärke von beispielsweise weniger als 0,2 mm heruntergeätzt mit Ausnahme von rippenförmigen, beim Ätzen stehengelassenen Erhöhungen, die durch nachfolgendes Schärfen oder Gravieren die Form von Schneiden erhalten. Auf einer Walze werden solche Stanzbleche nur an einer Seite festgelegt, üblicherweise an einem in Drehrichtung der Walze vornliegenden Rand. Die Festlegung erfolgt beispielsweise dadurch, daß das Stanzblech längs des Randes nach hinten abgewinkelt wird und eine Anschlagkante auf der Walze hintergreift oder in einer Nut oder einer Klemmvorrichtung verankert wird. Festlegungen des Blechs bezüglich der Drehrichtung sind auch in der Weise gebräuchlich, daß das Blech mit Löchern versehen ist, in die flache Zapfen von der Walze her eingreifen.

Im übrigen wird das Blech mit Haftmitteln an der Walze angelegt, wobei eine Haftung durch lösbaren Kleber oder Vakuum vorstellbar, in der Praxis aber eine Haftung durch Dauermagnet in der Walzen-Mantelfläche aber durchgängig gebräuchlich ist.

Von einer Ausgangsstärke des Rohbleches ausgehend ergibt sich schon von der Nachbearbeitung der Schneiden her ein verringertes Maß für den Abstand zwischen der Schneidenkante und der Rückseite des Bleches, das für eine verläßliche und saubere Schneidfunktion präzise einzuhalten ist. Die Ätztiefe und die sich daraus ergebende Restblechstärke sind natürlich zum einen darauf auszurichten, daß die erforderliche Stanztiefe, etwa die Foliendicke bei durchzustanzenden Folien, erreicht wird. Zusätzlich und vor allem ist aber die Restblechstärke gering zu halten, damit sich das Stanzblech der Walzenmantelfläche unter Biegen gut anlegen läßt und auch bei Stoßbelastungen durch den Stanzvorgang oder durch den Materialeinlauf, durch Fliehkräfte und dgl. nicht abspringt.

Andererseits treten sich im Bereich der mechanischen Festlegung des Stanzblechs zunehmende Risiken und Schwierigkeiten auf, wenn die Restblechstärke klein gewählt wird. Abgewinkelte Kanten können sich unter Belastung ganz oder bereichsweise in Richtung auf die flache Form wieder zurückbiegen und verlieren dann ihre Anschlagfunktion. Am Knickbereich können auch Überbeanspruchungen mit Materialbrüchen und -rissen auftreten, obwohl die Abwinkelungen von den Biegeradien her sehr genau auf die Walzenform abgestimmt sind. Auch bei anderen Festlegungsrändern, etwa gelochten Rändern, können sich Verformungen in der Lochleibung und Brüche ergeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, Stanzbleche zu schaffen, die ohne großen Zusatzaufwand in der Herstellung und ohne Beeinträchtigung der inzwischen erprobten und bewährten Anwendungen größere Sicherheiten sowohl gegenüber einem Abspringen der Bleche von der Zylinderoberfläche wie auch gegen Überlastungen des Festlegungsrandes bieten.

Diese Aufgabe wird von einem Stanzbleich nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgehend mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine Verstärkung des Blechs, die sich auf den vornliegenden Rand beschränkt, erlaubt eine geringe Restblechstärke mit Vorteil für eine ausreichende Stanztiefe und insbesondere auch für ein problemloses Anhaften des Blechs an der Walzen-Mantelfläche, räumt aber gleichzeitig das sich mit geringer Restblechstärke sonst ergebende Problem der verläßlichen mechanischen Festlegung des Randes aus.

Dabei wird gleichzeitig mit einer Auslegung der Verstärkung oberhalb der Restblechstärke und insbesondere unterhalb der Schneidenhöhe sichergestellt, daß die Verstärkung nicht auf das zu stanzende Material einwirkt und dieses verschiebt, verformt oder beschädigt.

In einer zweckmäßigen und einfach herzustellenden Ausführung kann eine solche Verstärkung einstückig mit dem übrigen Stanzblech ausgeformt sein, so daß sich besondere Verbindungsvorgänge eines Zusatzmaterials mit dem Stanzblech erübrigen. Anzustreben ist eine Herstellung der Verstärkung im Zuge der Stanzblechfertigung, wobei sich insbesondere der Ätzvorgang anbietet, die Verstärkung im Randbereich durch ein reduziertes Ätzen bestehen zu lassen. Dieses bereichsweise reduzierte Ätzen kann durch abgestufte Ätzzeiten vorgesehen werden. Einfacher noch ist es, mit einem Ätzmuster eine genau abgestimmte Teil-Abdeckung vorzusehen, so daß mit einem Punktoder Strichraster in diesem Bereich weniger heruntergeätzt wird. Das Ätzmuster ist dann regelmäßig auch bei der sich ergebenden Verstärkung wiederzuerkennen und kann auch vorteilhaft im Sinne einer einfachen und genauen Bearbeitung wie auch im Sinne einer guten Belastbarkeit des Verstärkungsrandes ausgelegt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Ansicht einer Walze mit darauf festgelegtem Stanzblech

Fig. 2 Querschnitt durch die Walze nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab

Fig. 3 Ansicht eines Stanzblechs vor dem Abwinkein eines Randstreifens

Fig. 4 weitere Form eines Stanzblechs und

Fig. 5 Teilansicht eines Stanzblechs mit Festlegungslöchern.

In Fig. 1 ist ein Stanzblech 1 auf dem Zylindermantel 2 einer Walze 3 festgelegt wobei die gleichmäßige Anlage an die zylindrisch gekrümmte Mantelform durch Dauermagnete 4 gewährleistet ist, die in den Zylindermantel 2 umfangsseitig eingelassen sind und das aus ferromagnetischem Stahl bestehende Stanzblech 1 erfassen. Es versteht sich, daß andere nicht ferromagnetische Materialien mit anderen Haftmitteln wie etwa Klebern oder Vakuum entsprechend zu halten sein würden.

Die Walze 3 ist für einen Umlauf in Richtung eines Pfeils 5 ausgelegt und dieser Drehrichtung Rechnung tragend weist die Walze 3 eine Anschlagkante 6 an einer prismatischen Umfangsaufnehmung 7 auf, an der das Stanzblech 1 mit einer in Drehrichtung vornliegenden Kante 8 mechanisch anliegt. Dazu ist die Kante 8 mit einem spitzwinklig zurückgebogenen Randstreifen 9 versehen (vgl. Fig. 2), der in der prismatischen Ausnehmung 7 Platz findet. Der abgewinkelte Randstreifen 9 ist Teil einer Verstärkung 10, die sich längs des gesamten Anschlagbereichs fortsetzt. In Fig. 1 ist auf dem Stanzblech 1 eine Schneide 11 als umlaufende Linie zu erkennen, die beispielsweise für das Ausstanzen von Etiketten oder Fenstern in Umschlagpapier oder in Folien vorgesehen sein kann.

Die Walze 3 ist in üblicherweise noch mit Lagerungen 12, 13 auf einer Welle 14 versehen, die in diesem Zusammenhang nicht näher interessieren. In der schnittbildlichen Darstellung gemäß Fig. 2 sind insbesondere die Blechstärkendimensionen unmaßstäblich wiedergegeben, um das Wesentliche zu verdeutlichen. Stärkenabmessungen unterhalb eines Millimeters wären sonst zeichnerisch nicht im Verhältnis zum Walzendurchmesser zu veranschaulichen gewesen. Die Walze 3 mit der prismatischen Ausnehmung 7 und der Anschlagkante 6 auf deren steiler Längsseitige hält also das Stanzblech 1 unter elastischer Biegespannung angelegt mit Hilfe der Magnetkräfte, wobei die Schneide 11 radial mit einer Erhebung von z.B. 0,77 mm bezogen auf die aufliegende Rückseite des Bleches am weitesten vorsteht. Innerhalb der Grundlinie der Schneide 11 und um diese herum ist das Stanzblech als Fläche 15 auf eine Rest-, blechstärke von 0,12 mm abgearbeitet und gegenüber dieser tieferliegenden Fläche 15 ragt die Schneide um 0,65 mm auf, woraus sich ein Grenzmaß für die Dicke durchzustanzenden Papiers oder durchzustanzender Folie ergibt.

Die Verstärkung 10 schließt den abgewinkelten Randstreifen 8 ein. Insbesondere geht es darum, daß der Bereich der Abwinklung selbst steif genug ausgebildet ist, so daß er sich unter Belastung nicht aufbiegt und den Halt an der Anschlagkante 6 verliert und daß er in diesem Bereich infolge Scherkräften und infolge tangential bzw. in Umfangsrichtung wirkender Kräfte nicht bricht oder abschert.

Die Verstärkung 10 ist im vorliegenden Fall mit einer gleichförmigen Dicke versehen,

die stufenartig in [lie! fläche j'^rrSt eier g'erinaeniRefetblfecjidicJke; ütjergeht.

Es wird nachfolgend noch klarwerden, daß mit den naheliegenden Bearbeitungsverfahren auch fließende Übergänge geschaffen werden können.

Wichtig ist, daß der Rand mit seiner Verstärkung deutlich tiefer bleibt als die Schneidkante der Schneide 11. Im vorliegenden Fall ist die Verstärkung auf eine Stärke von 0,2 mm begrenzt, wobei noch zu berücksichtigen ist, daß die Verstärkung in Rippenform ausgeführt wird, zwischen den Rippen also eine geringere Stärke auftritt. Dies reicht jedoch schon aus, den kritischen Festlegungsbereich des Stanzbleches 1 mit seinem abgewinkelten Randstreifen biegesteif und scherfest zu erhalten, so daß sich auch bei einem Stanzblech mit geringer Restblechstärke in der Fläche 15 keine Haltbarkeitsprobleme für die Festlegung ergeben.

Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei Stanzbleche vor der Fertigstellung, d.h. vor der abschließenden Abwinkelung eines Randstreifens, wobei das Stanzblech gemäß Fig. 3 dem Stanzblech 1 aus Fig. 1 und 2 entspricht und demzufolge auch mit dem gleichen Bezugszeichen versehen wird. Das Stanzblech gemäß Fig. 4 ist lediglich eine in Umfangsrichtung verhältnismäßig langgestreckte Version für das Ausstanzen von Etiketten, Fenstern oder dgl., die bezüglich der Durchlaufrichtung des Papiers oder der Folie durch die Walzenanordnung längsgestreckt liegen sollen.

In beiden Fällen ergibt sich wieder eine Rand-Verstärkung 10, die ein Streifenmuster einer Profilierung zeigt. Diese Profilierung besteht aus parallelen, in Drehrichtung der Walze und damit quer zum Rand und zur Anschlagkante 6 ausgerichteten Rippen 16. Diese Rippen sind zunächst einmal als Bearbeitungsspuren der Ätzbearbeitung zu sehen. Sie lassen sich nämlich im Ätzbad gleichzeitig mit einer Vorform der Schneide 11 beim Abtiefen der Fläche 15 auch die Restblechstärke herausbilden. Um dabei im Ätzvorgang einerseits mehr Material am Rand stehenzulassen als in der Fläche 15, andererseits aber gegenüber der Schneide 11 eine reduzierte Höhe sicherzustellen, sind die Streifen in ihren Breiten und ihren Abständen so vorgebbar, daß sich die Ätzeingriffe teilweise (wellenförmig) überlagern, so daß die Verstärkung 10 des Randes ohne weiteres gebildet wird.

Weiterhin sind in Fig. 3 und 4 zum Rand längsverlaufende Linien 17 zu erkennen, die gleichfalls während des Ätzvorganges durch entsprechende Längsstreifen des vorher aufgebrachten Abdecklacks entstehen. Diese Linien stellen Markierungen für exakte Knicklinien dar, weil es beim fertigen Stanzblech mit abgeknicktem Randstreifen nicht darauf ankommt, daß genaue Maße bezüglich einer (außenliegenden) Längskante 18 eingehalten werden, die vom Ausgangsblech her erhebliche Tolleranzen oder Ungleichmäßigkeiten aufweisen kann. Vielmehr kommt es darauf an, daß die Markierungen genau vorgegebene Abstände zur Schneide 11 hin für die Knicklinie vorgeben.

Es versteht sich, daß diese Markierungen durch zusätzliche quer aufgedruckte Lackstreifen gebildet sein können, so daß sie wie die Rippen erhabene Linien an der Stelle der jeweiligen Streifen bilden. Es ist aber ebenso möglich, die Streifen des Abdecklacks für die rippenförmige Verstärkung längs der Markierungslinien zu unterbrechen, so daß die Ätzwirkung auf diesen Linien entsprechend stärker eintritt und die Markierungslinien 17 als Vertiefungen ausgebildet sind.

Dieser Herstellungsvorgang durch Ätzen, der wegen seiner Einfachheit und Gleichzeitigkeit mit sonst üblichem Ätzvorgang jedem mechanischen oder spanabhebenden Abtragen vorzuziehen sein wird, läßt sich weiter dadurch ausgestalten, daß der Abdecklack in schmaler auslaufenden Streifen (und breiter werdenden Zwischenräumen) aufgetragen wird, so daß sich zur Fläche 15 hin fließende Übergänge ergeben. Die Ausrichtung der Profilierung ist aber regelmäßig vorteilhaft, den Randbereich in seiner Abwinkelung auszusteifen und Zug- und Scherkräfte gleichmäßig in das Blech einzuleiten. Selbstverständlich können dabei auch schräge oder kreuzförmige Profilierungen vorgesehen werden.

Die Fig. 5 zeigt ein Stanzblech 20 mit Schneiden 21 in offenen Linien, die also nicht zum Ausstanzen von Teilflächen, sondern zur Anbringung von weitläufigen Schnittlinien vorgesehen sind. Dieses Stanzblech 20 soll an einem Rand 22 mit Hilfe von Löchern 23 mechanisch festgelegt werden, in die flache Zapfen walzenseitig eingreifen, während das Stanzblech 20 in seiner unter elastischem Biegen an die Walze angepaßten Form magnetisch gehalten wird. Für die Restblechstärke des Stanzblechs 20 und die Höhe der Schneiden 21 kann grundsätzlich das den vorherigen Beispielen Angemerkte angenomitiejijwerder)· · : *·

Die Besonderheit liegt hier nur in der Form des Randes 22, der nicht abgewinkelt, sondern gelocht sein soll. Dabei wird auch wieder ein Rippenmuster mit Rippen 24 als Verstärkung vorgesehen, die quer zum Rand, also in Richtung der Zugbelastung, ausgerichtet sind. Gleichzeitig können die Löcher 23 noch mit einem umlaufenden Rand eingefaßt sein, um die Belastung der Lochleibung herabzusetzen.

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Claims (8)

1. Stanzblech (1) für Papier- und Folienschnitte, welches mit seiner Rückseite auf einer rotierenden Walze (3) mittels Magneten (4) oder sonstigen Haftmitteln gehalten sowie an einem in Drehrichtung (5) der Walze (3) vornliegenden Rand (10) mechanisch festgelegt wird und auf seiner Vorderseite rippenförmige Schneiden (11) aufweist, die aus der Fläche (15) des Blechs (1) mit geringer Restblechstärke bis zu einer vorgegebenen Schneidenhöhe vorstehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzblech (1) an dem vornliegenden Rand zumindest bereichsweise verstärkt ist, wobei die Verstärkung (10) oberhalb der Restblechstärke, der Fläche (15) und unterhalb der Schneidenhöhe ausgelegt ist.

2. Stanzblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung (10) einstückig mit dem übrigen Stanzblech (1) ausgeformt ist.

3. Stanzblech nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung (10) eine Profilierung aufweist.

4. Stanzblech nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung ein Streifenmuster umfaßt.

5. Stanzblech nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Streifenmuster vorwiegend quer zum Rand (10) ausgerichtet ist.

6. Stanzblech nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Streifenmuster eine Einteilung der Streifenbreiten gemäß einer Ätztiefe bei einer Ätzbearbeitung des Blechs (1) aufweist.

7. Stanzblech nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem zur Festlegung an einer Walze (3) abzuwinkelnden Randstreifen (9), dadurch gekennzeichnet, daß längs des Randes (10) erhabene oder vertiefte Markierungen (17) für eine Knicklinie angebracht sind.

8. Stanzblech nach Anspruch 7 in Verbindung mit Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungen (17) als Ätzlinien ausgebildet sind.