Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von Fertigstapeln flächiger Gebilde aus einem Grundstapel

Abstract

 1. Verfahren sowie Vorrichtung zum Herstellen von Fertigstapeln (52) flächiger Gebilde, insbesondere von Etiketten, im wesentlichen mit dem Gegendruck-Durchstossstanzverfahren bei dem mittels einer Anzahl aufeinanderfolgender Stanzvorgänge in einem Stanzzyklus mehrere Fertigstapel (52) aus einem langgestreckten, quaderförmigen Grundstapel (26) gestanzt werden. Der Grundstapel (26) liegt dabei auf einem Auflagetisch (22) auf, welcher eine als Stanzelement (14) dienende Auflageplatte (20) aufweist, die einem Stanzmesser (16) gegenüber angeordnet ist. Zwischen den Stanzvorgängen wird der Grundstapel (26) mit Hilfe eines Schiebeelementes (50) in Richtung seiner Längsachse (34) auf die Auflageplatte (20) und das Stanzmesser (16) hin verschoben und mit Hilfe eines Ausrichtelementes (44) jeweils neu unter dem Stanzmesser (16) ausgerichtet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Stanzen eines Fertigstapels flächiger Gebilde, insbesondere von Etiketten, aus einem Grundstapel nach den Merkmalen der Oberbegriffe der Patentansprüche 1 und 5.

[0002] Beim sogenannten Gegendruck-Durchstossstanzen mit entsprechenden Vorrichtungen, wie sie beispielsweise in DE-A-40 13 071 und WO-A-96/12593 beschrieben sind, wird jeweils ein Fertigstapel flächiger Gebilde, wie z.B. Etiketten, mittels eines als Hohlform ausgebildeten Stanzmessers in einem Hub aus einem Grundstapel flächiger Gebilde herausgestanzt und gleichzeitig in den Hohlraum des Stanzmessers hinein bzw. durch diesen hindurchgedrückt. Um ein Durchbiegen der oberen Blätter des Stapels beim Eindringen der Stanzmesserschneide in den Grundstapel zu verhindern - was zu Ungenauigkeiten mit Stanzabsätzen im Fertigstapel führen würde - wird durch den Hohlraum des Stanzmessers ein Gegendruckstempel hindurchgeführt, der unmittelbar vor und während des Stanzvorganges von Seite des Messers her gegen den durch ein Stanzelement gestützten Stapel drückt. Dadurch werden die flächigen Gebilde in einer bezüglich der Innenkontur der Schneiden des Stanzmessers etwa senkrechten Presshaltung durch das Stanzmesser hindurchgeführt. Die verwendeten Grundstapel haben eine einfache geometrische Form, die möglichst an die Form des auszustanzenden Fertigstapels angenähert und vorzugsweise rechteckig oder quadratisch ist. Sie werden aus Stapeln grosser Bögen zugeschnitten, ehe sie der Stanzvorrichtung zugeführt werden. Aus jedem Grundstapel wird ein Fertigstapel gestanzt. Das Zuschneiden der Grundstapel erfordert eine entsprechende Vorbereitung mit entsprechendem Zeitaufwand und eine passende Schneidemaschine.

[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit dem bzw. der das Stanzen von Fertigstapeln flächiger Gebilde aus Grundstapeln ohne vorangehendes aufwendiges Vorschneiden der Grundstapel möglich ist.

[0004] Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäss den Merkmalen des Anspruches 1 und eine Vorrichtung gemäss den Merkmalen des Anspruches 5.

[0005] Durch das Vereinen mehrerer aufeinanderfolgender Stanzvorgänge in einem Stanzzyklus, während dem ein langgestreckter, quaderförmiger Grundstapel zwischen den einzelnen Stanzvorgängen in Richtung seiner Längsachse auf ein Stanzmesser zu verschoben und jeweils neu unter dem Stanzmesser ausgerichtet wird, ist es möglich, während des Stanzzyklus' mit dem Stanzmesser mehrere Fertigstapel flächiger Gebilde aus dem einen Grundstapel auszustanzen. Ein Vorschneiden einzelner Grundstapel, aus denen dann jeweils nur ein einziger Fertigstapel ausgestanzt wird, entfällt somit, was eine entsprechende Schneidvorrichtung überflüssig macht und Zeit spart.

[0006] Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass der relativ grosse Ausschuss, d.h. der anfallende, nichtverwertbare Rest, der bisher beim Ausstanzen eines einzigen Fertigstapels aus einem Grundstapel übrig blieb, beträchtlich vermindert wird, da die auszustanzenden flächigen Gebilde sozusagen ineinander verschachtelt im Grundstapel angeordnet sein können. Der Grundstapel wird in optimaler Weise also zwischen den Stanzvorgängen nur um die Länge bzw. Breite eines Fertigstapels verschoben, was eine beträchtliche Materialeinsparung ermöglicht.

[0007] Vorteilhafter Weise wird der Fertigstapel durch einen Gegendruckstempel in Richtung auf ein als Auflageplatte ausgebildetes Stanzelement aus dem Stanzmesser herausgedrückt und durch eine Aufnahmevorrichtung seitlich aus dem Bereich zwischen Stanzmesser und Auflagetisch entfernt. Dadurch kann gleichzeitig mit dem seitlichen Entfernen des Fertigstapels aus dem Stanzbereich der Grundstapel in Richtung auf das Stanzmesser verschoben und unter diesem ausgerichtet werden, was die Zeit zwischen zwei Stanzvorgängen verkürzt.

[0008] Eine erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss den Merkmalen des Anspruches 4 erlaubt ein Ausstanzen mehrerer Fertigstapel aus einem langgestreckten, quaderförmigen Grundstapel, ohne dass dieser vorgängig in einzelne Grundstapel vorgeschnitten werden müsste. Die durch das Eindringen des Stanzmessers zueinander verschobenen flächigen Gebilde des Grundstapels können mit Hilfe eines als Anschlag dienenden Ausrichteelementes, gegen das der Grundstapel mit Hilfe eines Schiebeelementes verschoben wird, wieder unter dem Stanzmesser ausgerichtet werden.

[0009] Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Anschlag auswechselbar, so dass bei einem Wechsel des Stanzmessers eine Anschlagfläche des Ausrichteelementes einer neuen Aussenkontur des Stanzmesser angepasst werden kann.

[0010] Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Abstand zwischen Auflageplatte und Stanzmesser auf mindestens zwei Stapelhöhen einstellbar ist, da so gleichzeitig mit dem Verschieben und Ausrichten des Grundstapels unter dem Stanzmesser seitlich eine Aufnahmeeinrichtung zum Entfernen des Fertigstapels zwischen Stanzmesser und Auflageplatte hin- und herbewegbar ist.

[0011] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung. Dort wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Beispiels näher erläutert.

[0012] Es zeigen:

Fig. 1

eine Etikettenstanzvorrichtung in Seitenansicht,

Fig.2

die Stanzvorrichtung aus Fig. 1 in Draufsicht;

Fig. 3

einen langgestreckten, quaderförmigen Grundstapel in Draufsicht;

Fig. 4 bis 7

das Ausrichten des Grundstapels in der Vorrichtung und das Stanzen eines Fertigstapels in dreidimensionaler Darstellung und nur mit den für diese Vorgänge wesentlichen Elementen der Vorrichtung;

Fig. 8 bis 10

in Draufsicht, Seitenansicht und dreidimensional den Grundstapel nach dem Stanzen eines Fertigstapels; und

Fig. 11 bis 13

in Draufsicht, Seitenansicht und dreidimensional das erneute Ausrichten des Grundstapels nach dem Stanzen eines Fertigstapels.

[0013] In den Figur 1 und 2 ist eine Etikettenstanzvorrichtung 10 dargestellt, wie sie im wesentlichen aus der WO-A-96/12593 bekannt ist. Sie weist ein Maschinengestell 12 mit einem Stanzelement 14, einem Stanzmesser 16 und einem Gegendruckstempel 18 auf, die, wie aus Figur 1 ersichtlich, in einer schiefen Ebene 34 angeordnet sind. Das Stanzelement 14 ist als Auflageplatte 20 ausgebildet und bildet einen Teil eines Auflagetisches 22, wie er in Fig. 2 deutlich erkennbar ist. Auflagetisch 22 und Auflageplatte 20 sind mittels eines hydraulischen oder pneumatischen, ersten Betätigungselementes 24 in der Ebene 34 hin- und zurückverschiebbar (Pfeil A) . Der Gegendruckstempel 18 ist mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Elementes 28 im Hohlraum des Stanzmessers 16 ebenfalls in der Ebene 34 hin- und zurückverschiebbar (Pfeil B). Er ist dabei derart gestaltet, dass seine Aussenkonturen mit geringem Abstand an den Innenkonturen des Stanzmessers entlanggleiten. Gegendruckstempel 18 und Stanzmesser 16 sind auf einem Schlitten 30 befestigt, der auf einem Ausleger 32 am Maschinengestell 12 mittels eines zweiten, hier nicht dargestellten, hydraulischen oder pneumatischen Betätigungselementes parallel zur Ebene 34 hin- und zurückbewegbar (Pfeil C) ist. Der Schlitten 30 ist mittels einer mechanischen Arretierung (hier nicht dargestellt) für den eigentlichen Stanzvorgang fixierbar.

[0014] Mit einer Seite durch eine zur Ebene 34 parallelen Auflagefläche 13 abgestützt liegt ein langgestreckter, quaderförmiger Grundstapel 26 aus einer Vielzahl von flächigen Gebilden 54, wie Blättern aus Papier, dünnem Halbkarton oder dergleichen auf dem Auflagetisch 22. Mit Hilfe eines Niederhalters 36 ist der Grundstapel 26 im Stanzbereich 38 zwischen Stanzmesser 16 und Auflageplatte 14/20 parallel zur Auflagefläche 13 ausgerichtet und gehalten. Zum Ausrichten des Grundstapels 26 in Richtung seiner Längsachse 40 ist im ersten, die Auflageplatte 14/20 aufweisenden Endbereich 42 des Auflagetisches 22 ein Ausrichteelement 44 angeordnet. Im gegenüberliegenden zweiten Endbereich 46 des Auflagetisches 22 ist ein Schiebeelement 50 vorgesehen. Das Ausrichteelement 44 weist eine gegen den zweiten Endbereich 46 des Auflagetisches 22 gerichtete Anschlagfläche 48/48' auf, gegen die der Grundstapel 26 mit Hilfe des Schiebeelementes 50 geschoben wird.

[0015] In Fig. 3 ist ein Grundstapel 26 mit Vielzahl von auszustanzenden Fertigstapeln 52 dargestellt. Die Form der Fertigstapel 52, d.h. der auszustanzenden flächigen Gebilde, vorzugsweise Etiketten, ist in ihrer Längsausdehnung quer zum Grundstapel 26 angeordnet, wie dies aus Fig. 2 erkennbar ist. Die Fertigstapel 52 sind derart ineinander verschachtelt, dass der Grundstapel 26 zwischen den einzelnen Stanzvorgängen eines Stanzzyklus'-während dem die Zahl aller aus einem Grundstapel 26 ausstanzbaren Fertigstapel 52 aus diesem ausgestanzt wird - jeweils nur um die Breite eines Fertigstapels 52 in Richtung auf das Stanzmesser 16 verschoben wird. Die Ausrichtung des Stanzmessers 16 zum Grundstapel 26 bleibt während des gesamten Stanzzyklus unverändert, d.h. das Stanzmesser 16 muss nicht gedreht oder parallel zum Grundstapel 26 und zum Auflagetisch 22 verschoben werden. Ausserdem ist die Breite des Grundstapels 26 etwa gleich der Längsausdehnung der Form der Fertigstapel 52, so dass der nach einem Stanzzyklus verbleibende Abfall minimal ist.

[0016] Anhand der Fig. 4 bis 13 werden nun die einzelnen Schritte des Verfahrens genauer beschrieben. Dabei sind von der Vorrichtung 10 jeweils nur die für den jeweiligen Vorgang wesentlichen Elemente dargestellt.

[0017] Die Fig. 4 bis 7 zeigen einen frisch in die Vorrichtung 10 eingebrachten, langgestreckten, quaderförmigen Grundstapel 26 mit einer Vielzahl von Fertigstapeln 52, deren Form durch die Form der auszustanzenden flächigen Gebilde (Etiketten) bestimmt ist. Dieser Grundstapel 26 wird zunächst, vgl. hierzu Fig. 4 und 5, vom Schiebeelement 50 gegen einen rechtwinklig zum Auflagetisch 22 und zur Auflagefläche 13 des Maschinengestells 12 ausgerichteten Teil der Anschlagfläche 48' des Ausrichteelementes 44 geschoben und von einem Niederhalter 36 bezüglich der nichtdargestellten Auflagefläche 13 des Maschinengestelles 12 ausgerichtet und gehalten.

[0018] Vor dem Ausstanzen des Fertigstapels 52 wird der Gegendruckstempel 18 gegen den von der Auflageplatte 20 gestützten Grundstapel 26 gedrückt, was hier nicht dargestellt ist, und das Schiebeelement 50 sowie das Ausrichteelement 44 und vorteilhafterweise auch der Niederhalter 36 werden vom Grundstapel 26 zurückgezogen (vgl. Fig. 6 und 7). Dadurch sind zwar die den Grundstapel 26 bildenden flächigen Gebilde 54 frei gegeneinander verschiebbar, sie können sich aber nicht in Richtung des Stanzmessers 16 aufwölben. Die als Stanzelement 14 dienende Auflageplatte 20, welche den ersten zu stanzenden Fertigstapel 52' stützt, sowie der weitere Teil des Auflagetisches 22 (jeweils nicht dargestellt) werden gegen das Stanzmesser 16 und gegen den Gegendruckstempel 18 verschoben (siehe auch Fig. 7), so dass der erste Fertigstapel 52 aus dem Grundstapel 26 gestanzt wird, wie dies in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist.

[0019] Bedingt durch die konische Aussenform seiner Schneide 58 verschiebt das Stanzmesser 16 beim Eindringen in den Grundstapel 26 die einzelnen flächigen Gebilde 54 des Grundstapels 26 gegeneinander, was in einer schrägen Stirnfläche 56 des verbleibenden Grundstapels 26 resultiert, wie dies in den Fig. 8 bis 10 dargestellt ist.

[0020] Der Auflagetisch 22 mit der Auflageplatte 14/20 wird nach dem Stanzen des Fertigstapels 52 in seine Ausgangsposition zurückbewegt, so dass sich der Grundstapel wieder auf der Höhe des Ausrichteelementes 44 und des Schiebeelementes 50 befindet, wie dies in den Fig. 8 bis 10 gezeigt ist.

[0021] Das anschliessende Herausdrücken des Fertigstapels 52 aus dem Stanzmesser 16 und das seitliche Entfernen des Fertigstapels 52 aus dem Stanzbereich 38 ist in WO-A-96/12593 beschrieben. Der Abstand d zwischen Auflageplatte 20 und Stanzmesser 16 beträgt dabei mindestens zwei Stapelhöhen h des Grundstapels 26. Gleichzeitig mit diesem Vorgang wird der Grundstapel 26 mit der schrägen Stirnfläche 56, die die Aussenkontur des Stanzmessers wiedergibt, mit Hilfe des Schiebeelementes 50 gegen die Anschlagfläche 48' des Ausrichteelementes 44 geschoben, die der Aussenkontur des Stanzmessers 16 angepasst ist, wie dies aus den Fig. 11 bis 13 ersichtlich ist.

[0022] Die eben beschriebenen Schritte des Stanzvorganges und des Verschiebens und Ausrichtens des Grundstapels 26 wiederholen sich solange bis ein Stanzzyklus beendet ist, d.h. bis alle aus dem Grundstapel 26 ausstanzbaren Fertigstapel 52 aus dem Grundstapel 26 ausgestanzt sind.

[0023] Die erfindungsgemässe Vorrichtung 10 mit der als Teil des Auflagetisches 22 ausgebildeten und als Stanzelement 14 dienenden Auflageplatte 20, dem Niederhalter 36, dem Schiebeelement 50 und dem Ausrichteelement 44 sowie das mit dieser Vorrichtung 10 ausführbare Verfahren können natürlich nicht nur mit einer Ettikettenstanzvorrichtung wie sie hier und in der WO-A- 96/12593 beschrieben ist, kombiniert und durchgeführt werden. Geeignet wäre auch jede andere zum Gegendruck-Durchstossstanzen vorgesehene Vorrichtung, so wie beispielsweise auch die in DE-A-40 13 071 beschriebene Vorrichtung.

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von Fertigstapeln (52) flächiger Gebilde, insbesondere von Etiketten, bei dem ein Grundstapel (26) von zu stanzenden, flächigen Gebilden (54) mittels eines Stanzelementes (14) in ein in der Art eines Hohlzylinders ausgebildetes Stanzmesser (16) hinein und gegen einen, einen Gegendruck auf den Stapel erzeugenden, Gegendruckstempel (18) gestossen wird und der Fertigstapel (52) gestanzter Gebilde seitlich entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Anzahl aufeinanderfolgender Stanzvorgänge in einem Stanzzyklus mehrere Fertigstapel (52) aus einem langgestreckten, quaderförmigen Grundstapel (26) gestanzt werden, wobei der Grundstapel (26) auf dem als Auflageplatte (20) ausgebildeten Stanzelement (14) aufliegt und zwischen den Stanzvorgängen in Richtung seiner Längsachse (34) auf das Stanzmesser (16) zu mindestens um das Mass eines Fertigstapels (52) verschoben und jeweils neu unter dem Stanzmesser (16) ausgerichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigstapel (52) aus einem Grundstapel (26) ausgestanzt werden, der eine Mehrzahl von in seiner Längsrichtung nebeneinander angeordneten Bereichen von übereinanderliegenden jeweils im gleichen Stanzvorgang zu stanzenden flächigen Gebilden aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für den Stanzvorgang die Auflageplatte (20) in Richtung auf das Stanzmesser (16) zu bewegt wird und der Grundstapel (26) in das Stanzmesser (16) hineingestossen wird bis das Stanzmesser (16) die Auflageplatte (20) berührt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fertigstapel (52) durch den Gegendruckstempel (18) in Richtung auf die Auflageplatte (20) zu aus dem Stanzmesser (16) gedrückt und mittels einer hin- und herbewegbaren Aufnahmevorrichtung seitlich aus dem Bereich zwischen Auflageplatte (20) und Stanzmesser (16) entfernt wird.

5. Vorrichtung zum Herstellen von Fertigstapeln (52) flächiger Gebilde, insbesondere von Etiketten, aus einem Grundstapel (26) zu stanzender, flächiger Gebilde (54) mit einem in der Art eines Hohlzylinders ausgebildeten Stanzmesser (16), einem Stanzelement (14) zur Aufnahme des zum Stanzen vorgesehenen Grundstapels (26), einem durch das Stanzmesser (16) hindurch in Richtung auf das Stanzelement (14) hin und her bewegbaren Gegendruckstempel (18) und einer Aufnahmevorrichtung zur seitlichen Entfernung des Fertigstapels (52), dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzelement (14) als Auflageplatte (20) ausgebildet ist und einen Teil eines Auflagetisches (22) bildet, der zur Aufnahme eines langgestreckten, quaderförmigen Grundstapels (26) dient, dass an einem der Auflageplatte (20) gegenüberliegenden Ende (46) des Auflagetisches (22) eine Schiebeeinheit (50) vorgesehen ist, mit deren Hilfe der langgestreckte Grundstapel (26) um ein bestimmbares Mass in Richtung auf das Stanzmesser (16) zu verschiebbar ist, dass an dem der Schiebeeinheit (50) gegenüberliegenden Ende (42) des Auflagetisches (22) ein Ausrichteelement (44)vorgesehen ist, mit dessen Hilfe der Grundstapel (26) unter dem Stanzmesser (16) ausrichtbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagetisch zur Aufnahme eines Grundstapels (26) ausgelegt ist, der eine Mehrzahl von in seiner Längsrichtung nebeneinander angeordneten Bereichen von übereinanderliegenden, jeweils im gleichen Stanzvorgang zu stanzenden flächigen Gebilden (54) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichteelement (44) als Anschlag dient, gegen welches der Grundstapel (26) mittels des Schiebeelementes (50) verschiebbar ist und dass es vorzugsweise auswechselbar und dadurch seine Anschlagfläche (48/48') an eine Aussenkontur des Stanzmessers (16) anpassbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der im Stanzmesser (16) hin- und herbewegbare Gegendruckstempel (18) derart gestaltet ist, dass seine Aussenkonturen mit geringem Abstand an den Innenkonturen des Stanzmessers entlanggleiten.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagetisch (22) und als Teil von diesem auch die Auflageplatte (20) mit Hilfe eines mechanischen, vorzugsweise hydraulisch oder pneumatisch betriebenen, ersten Betätigungsmittels (24) auf das Stanzmesser (16) zu hin- und zurückbewegbar ist, und dass bei der Zurückbewegung der Abstand (d) zwischen Auflagetisch (22) und Stanzmesser (16) vorzugsweise auf mindestens zwei Stapelhöhen (h) einstellbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzmesser (16) und der Gegendruckstempel (18) auf einem Schlitten (30) angeordnet sind, der mit Hilfe eines mechanischen, vorzugsweise pneumatisch oder hydraulisch betriebenen, zweiten Betätigungsmittel bezüglich der Auflageplatte (20) hin- und zurückbewegbar ist, so dass durch die Zurückbewegung des Schlittens der Abstand (d) zwischen Stanzmesser (16) und Auflageplatte (20) auf mindestens zwei Stapelhöhen (h) einstellbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanzmesser (16) und der Gegendruckstempel (18) auf einem Schlitten (30) angeordnet sind, der mit Hilfe eines mechanischen, vorzugsweise pneumatisch oder hydraulisch betriebenen, zweiten Betätigungsmittel bezüglich der Auflageplatte (20) hin- und zurückbewegbar ist, so dass durch eine gleichzeitige Zürückbewegung von Auflagetisch (22) und Schlitten (30) der Abstand (d) zwischen Stanzmesser (16) und Auflageplatte (20) auf mindestens zwei Stapelhöhen (h) einstellbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (30) in der Stanzstellung des Stanzmessers (16) mit einer mechanischen Verriegelungseinrichtung fixierbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagetisch (22) und der Schlitten (30) parallel zueinander bewegbar sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung zur Entfernung des Fertigstapels (52) seitlich in einen zwischen der Auflageplatte (20) und dem Stanzmesser (16) gelegenen Stanzbereich (38) bewegbar ist.

Zeichnung