Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotationsstanze mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Die Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der grafischen Industrie und dort insbesondere im Bereich des Stanzens. Das Stanzen ist in der Druckweiterverarbeitung das Teilen von Werkstoffen, z.B. von Bedruckstoffen wie Papier, Pappe, Karton oder Kunststofffolie, in einer von der Geraden abweichenden Trennlinie. Der Werkstoff kann als Bogen oder Bahn gefördert werden. Das Stanzen erfolgt dabei vorzugsweise im Messerschnittprinzip und oft unter Einsatz von Stanzmessern mit geschlossener Form, also z.B. kreisförmiger oder mehreckiger Form.
Beim Rotationsstanzen kommen ein rotierender Stanzzylinder und ein ihm zugeordneter Gegendruckzylinder zum Einsatz. Zusammen bilden diese ein Stanzwerk. Der Stanzzylinder trägt die Stanzform mit den Stanzmessern, welche mit der Mantelfläche oder einem Aufzug des Gegendruckzylinders zusammenwirken. Der Stanzabfall (in dieser Anmeldung auch "Schnipsel" genannt) kann im Stanzwerk abgesaugt werden. Die Nutzen können weitertransportiert und weiterverarbeitet werden, z.B. ausgebrochen, getrennt, separiert und abgelegt.
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Im Stand der Technik kann das Problem auftreten, dass die (größeren) Schnipsel die (kleineren) Saugluftöffnung des Bearbeitungswerkzeugs vollständig abdecken. Die Saugluft wirkt dann nur auf einen kleinen Flächenanteil des Schnipsels einwirken, wodurch die Haltekraft geringer als für ein sicheres Halten erforderlich sein kann. Schnipsel können dann nicht sicher transportiert und entfernt werden.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Rotationsstanze zu schaffen, welche es insbesondere ermöglicht, Schnipsel problemfrei sowohl aus dem Bedruckstoff zu entfernen, mit dem Stanzzylinder zu fördern als auch aus der Stanzform bzw. dem Stanzmesser zu entfernen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Rotationsstanze nach Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte und daher bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung und den Zeichnungen.
Eine erfindungsgemäße Rotationsstanze zum Ausstanzen eines Materialstücks aus einem Bedruckstoff, umfasst: einen Stanzzylinder und einen zugeordneten, den Bedruckstoff führenden Gegendruckzylinder, wobei der Stanzzylinder mit einer Saugluft-Quelle und bevorzugt im wechselweise mit einer Blasluftquelle verbunden ist; eine auf dem Stanzzylinder angeordnete Stanzform mit wenigstens einem Stanzmesser, welches eine geschlossene Form und eine Saugöffnung innerhalb der geschlossenen Form aufweist; ein auf dem Gegendruckzylinder angeordneter Zylinderaufzug; wenigstens ein erhabenes oder vertieftes erstes Leitelement zum Leiten von Saugluft und bevorzugt wechselweise von Blasluft, welches innerhalb der geschlossenen Form angeordnet ist und/oder wenigstens ein vertieftes oder erhabenes zweites Leitelement zum Leiten von Luft, bevorzugt von Saugluft und bevorzugt wechselweise von Blasluft, welches im Zylinderaufzug angeordnet ist, und zeichnet sich dadurch aus, dass das erhabene erste und/oder zweite Leitelement als Steg ausgebildet ist und/oder dass das vertiefte erste und/oder zweite Leitelement als Nut ausgebildet ist.
Die Erfindung ermöglicht in vorteilhafter Weise, problemfrei rotativ zu stanzen, d.h. Schnipsel problemfrei sowohl aus dem Bedruckstoff zu entfernen, mit dem Stanzzylinder bzw. dessen Stanzform zu fördern als auch aus der Stanzform bzw. deren Stanzmesser zu entfernen. Hierzu wird erfindungsgemäß ein erstes Leitelement innerhalb der geschlossen Form und/oder ein zweites Leitelement im Zylinderaufzug vorgesehen. Bevorzugt sind beide Leitelemente vorgesehen. Ebenfalls bevorzugt wirken beide Leitelemente zusammen.
Das erste Leitelement kann die Saugluft von der Saugöffnung zum Materialstück bzw. Schnipsel, d.h. zu dessen zum Stanzzylinder zugewandter Oberfläche führen, insbesondere zu dessen gesamter Fläche (selbstverständlich verringert um den Anteil, welcher von dem Leitelement bzw. dessen Stützfläche verdeckt ist). Die Saugkraft kann hierdurch vergrößert werden, ebenso die Haltekraft. Auch das Trennen des Schnipsels vom Bedruckstoff, wenn statt Saugluft wechselweise Blasluft beaufschlagt wird, kann hierdurch verbessert werden.
Das zweite Leitelement kann Luft, schon während des Ablösens des Stanzmessers vom Gegendruckzylinder bzw. dessen Oberfläche, zwischen den Zylinderaufzug und den Schnipsel führen. Hierdurch wird das Ablösen des Schnipsels vom Zylinderaufzug verbessert, insbesondere wenn der Schnipsel am Zylinderaufzug anhaftet.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass das erste Leitelement zur Außenfläche der Stanzform erhaben oder vertieft ist und/oder dass das zweite Leitelement zur Außenfläche des Zylinderaufzugs vertieft oder erhaben ist. Die Stanzform hat bevorzugt eine Dicke von 0,1 bis 0,2 Millimetern (gemessen ohne die Höhe der Stanzmesser). Als deren Material wird bevorzugt Metall gewählt, z.B. Stahl. Der Zylinderaufzug hat bevorzugt eine Dicke von 0,05 bis 0,2 Millimetern. Als dessen Material wird bevorzugt Kunststoff gewählt. Der Zylinderaufzug wird bevorzugt aufgeklebt, insbesondere lösbar.
Der Steg kann geradlinig oder gebogen verlaufen. Der Steg kann radial oder parallel zur Achse des Gegendruckzylinders verlaufen. Es kann ein einzelner Steg oder es können auch mehrere Stege vorgesehen sein. Mehrere Stege sind bevorzugt ähnlich oder gleich ausgebildet. Die Steghöhe (gemessen relativ zur Außenfläche der Stanzform oder des Zylinderaufzugs) beträgt bevorzugt 0,05 bis 0,2 Millimeter.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass das als Steg ausgebildete erste Leitelement einen Abstand zum Stanzmesser aufweist. Der Abstand beträgt bevorzugt 0,2 bis 1,0 Millimeter.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass eine Stützfläche des als Steg ausgebildeten ersten Leitelements tiefer als das Stanzmesser bzw. dessen Schneidkante liegt. Der Höhenunterschied beträgt bevorzugt 0,1 bis 0,5 Millimeter.
Die Nut kann geradlinig oder gebogen verlaufen. Die Nut kann radial oder parallel zur Achse des Gegendruckzylinders verlaufen. Es kann eine einzelne Nut oder es können auch mehrere Nuten vorgesehen sein. Mehrere Nuten sind bevorzugt ähnlich oder gleich ausgebildet. Die Nuttiefe (gemessen relativ zur der Außenfläche der Stanzform oder des Zylinderaufzugs) beträgt bevorzugt 0,01 bis 0,2 Millimeter.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass das als Nut ausgebildete zweite Leitelement in Umfangsrichtung des Gegendruckzylinders angeordnet ist.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass das als Nut ausgebildete zweite Leitelement quer zur Umfangsrichtung des Gegendruckzylinders angeordnet ist.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass der Zylinderaufzug als eine Folie oder ein Folienstreifen ausgebildet ist und auf die Oberfläche des Gegendruckzylinders aufgeklebt ist. Bevorzugt wird ein Folienstreifen verwendet. Die Fläche der Folie entspricht bevorzugt der Fläche des Bedruckstoffs, insbesondere wenn dieser als Bogen vorliegt, oder ist größer das diese Fläche. Der Folienstreifen ist mit seiner Längsrichtung bevorzugt parallel zur Achse des Gegendruckzylinders angeordnet und seine Breite in Querrichtung entspricht bevorzugt wenigstens der Ausdehnung der Stanzmesser und beträgt z.B. 10 bis 50 Millimeter.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kann sich dadurch auszeichnen, dass das Stanzmesser beim Stanzen in den Zylinderaufzug eindringt, insbesondere den Zylinderaufzug durchdringt. Hierdurch liegt das Bedruckstoff-Materialstück tiefer im Stanzmesser bzw. dessen geschlossener Form und kann leichter vom Bedruckstoff getrennt werden.
Die Merkmale der Erfindung, der Weiterbildungen der Erfindung und der Ausführungsbeispiele zur Erfindung stellen auch in beliebiger Kombination miteinander vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar. Weiterbildungen der Erfindung können zudem die - im obigen Abschnitt "Technisches Gebiet der Erfindung" offenbarten - Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aufweisen.
Die Erfindung und deren bevorzugte Weiterbildungen werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
Die Zeichnungen zeigen:
Die Rotationsstanze umfasst einen Stanzzylinder 3 und einen dem Stanzzylinder zugeordneten, d.h. mit ihm zusammenwirkenden Gegendruckzylinder 4. Der Gegendruckzylinder dient dem Transport eines Bedruckstoffs 5, insbesondere eines Bogens aus Papier, Pappe, Karton oder Folie (Kunststoff oder Metall/metallisiert). Die Rotationsstanze ist zum Ausstanzen eines Materialstücks (bzw. eines sogenannten Schnipsels) 6 aus dem Bedruckstoff vorgesehen bzw. hierzu ausgebildet.
Der Stanzzylinder 3 ist mit einer Saugluftquelle 7 und mit einer Blasluftquelle 8 verbunden. Die hierdurch bereitgestellt Saugluft dient dem Ansaugend es Materialstücks 6 während des Stanzvorgangs (an einer ersten Winkelposition) und die bereitgestellte Blasluft dient dem Entfernen des Materialstücks/Schnipsels nach dem Stanzvorgang (an einer zweiten Winkelposition).
Auf der Oberfläche 3a des Stanzzylinders 3 ist eine Stanzform 3 aufgenommen, zum Beispiel magnetisch gehalten. Die Stanzform weist wenigstens ein Stanzmesser 10 auf, bevorzugt eine Mehrzahl von Stanzmessern. Das Stanzmesser hat eine geschlossene Form 11 bzw. eine so genannte Ringform. Die Ringform kann z.B. als ein Kreis, Oval, Quadrat oder Rechteck ausgebildet sein. Auch andere, beliebig geformte, geschlossene Formen bzw. Ringe sind möglich.
Innerhalb der geschlossenen Form 11 des Stanzmessers 10 weist die Stanzform 9 wenigstens eine Saugöffnung 12 auf, z.B. eine zentrale und/oder kreisförmige Saugöffnung. Die Saugöffnung 12 steht mit der Saugluftquelle 7 in Verbindung, zum Beispiel über eine radiale und/oder eine axiale Bohrung des Stanzzylinders 3 und eine Drehdurchführung des Stanzzylinders. Die Saugöffnung ist im Vergleich zur von der geschlossenen Form (Messerkontur) begrenzten Fläche klein, bevorzugt weniger als 50% oder weniger als 25% oder weniger als 10%.
Auf der Oberfläche 4a des Gegendruckzylinders 4 ist ein Blech 4b aufgenommen und auf diesem ein Zylinderaufzug 13 aufgenommen. Der Zylinderaufzug ist bevorzugt als eine Folie oder ein bevorzugt schmaler Folienstreifen (parallel zur axialen Richtung des Gegendruckzylinders 4) ausgebildet. Der Zylinderaufzug ist bevorzugt auf der Oberfläche des Gegendruckzylinders aufgeklebt.
Beim Stanzen des Bedruckstoffs 5 dringt das Stanzmesser 10 bzw. dessen Schneide 10a in den Bedruckstoff ein und durchdringt diesen. Das Stanzmesser bzw. dessen Schneide dringt zudem in den Zylinderaufzug 13 ein und durchdringt auch diesen, so dass die Schneide die Oberfläche 4a des Gegendruckzylinders 4 berührt. Da der Zylinderaufzug 13 auf der Oberfläche des Gegendruckzylinders aufgeklebt ist, kann das innerhalb der geschlossenen Form 11 liegende Stück des Zylinderaufzuges nicht durch die Saugluft vom Gegendruckzylinder entfernt werden. Zudem liegt das Materialstück 6 darüber.
Das Materialstück 6 des Bedruckstoffs 5, welches ebenfalls durch das Stanzmesser 10 bzw. dessen Schneide 10a ausgestanzt ist, wird jedoch durch die Saugluft der Saugöffnung 12 bzw. der Saugluftquelle 7 vom Zylinderaufzug 13 entfernt und zur Stanzform 9 bzw. deren Außenfläche 9a hin bewegt. Das Ablösen des Materialstücks 6 wird durch wenigstens ein zweites Leitelement 15, insbesondere eine Nut, im Zylinder 13 verbessert. Durch die Drehbewegungen der beiden Zylinder 3 und 4 entfernt sich das Stanzmesser 10 bzw. dessen Schneide 10a wieder von der Oberfläche 4a des Gegendruckzylinders 4 und dabei kann Luft durch das zweite Leitelement in den Zwischenraum zwischen den Zylinderaufzug 13 und dem Materialstück 6 gelangen.
Das Materialstück 6 kommt auf wenigstens einem ersten Leitelement 14, bevorzugt einem Steg, der Stanzform 9 zu liegen. Durch das erste Leitelement wird in erfindungsgemäßer Weise und mit Vorteil verhindert, dass das Materialstück 6 die Saugöffnung 12 völlig verschließt und dadurch die Saugkraft und Haltekraft abnimmt. Für das Aufliegen des Materialstücks 6 weist das erste Leitelement bzw. der Steg bevorzugt wenigstens eine Stützfläche 16 auf. Der wirksame Durchmesser der Saugöffnung wird durch das erste Leitelement in vorteilhafter Weise vergrößert. Zudem kann das erste Leitelement die Menge angesaugter Fehlluft in vorteilhafter Weise reduzieren.
Das Materialstück 6 wird durch die Drehbewegung des Stanzzylinders 3 aus dem Spalt zwischen den beiden Zylindern 3 und 4 heraus bewegt und in den Wirkbereich einer Absaughaube 17 bewegt. Dort wird die Saugöffnung 12 von der Saugluftquelle 7 getrennt und mit einer Blasluftquelle 8 verbunden, so dass die Saugöffnung zu einer Blasöffnung wird und das Materialstück 6 aus der geschlossenen Form herausgeblasen und mittels der Absaughaube 17 entfernt wird.
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Gemäß Ausführungsform c liegt die Saugöffnung 12 nicht zentral, sondern in Bedruckstoff-Förderrichtung näher zum Stanzmesser 10 und die Stege 14 erstrecken sich im Wesentlichen parallel zueinander und quer zur Förderrichtung und halten einen Abstand zum Stanzmesser ein. Durch diese Wahl der Position der Saugöffnung kann das Herauslösen des Schnipsels in vorteilhafter Weise verbessert werden.
Die Saugöffnung 12 kann auch als ein Langloch oder ein Loch mit beliebiger Kontur ausgebildet sein, insbesondere in Ausführungsform c.
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