ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK

Die Erfindung betrifft eine Stanzvorrichtung in Form eines Stanzzylinder zum rotativen Schneiden einer Materialbahn oder in Form eines Stanzblechs zum Aufspannen auf einen Zylinder zum rotativen Schneiden einer Materialbahn, wobei an einem Walzenumfang des Stanzzylinders bzw. an einer Oberfläche des Stanzblechs eine Schneidkontur vorgesehen ist.

Zum Durchschneiden von dünnen Materialien, z. B. Papieren, Kunststoff-Folien, Haftetiketten- Materialien, Metallfolien, Textilien, Vlies, Materialen für flexible Leiterplatten, sowie Materiallagen einer Brennstoffzelle oder dergleichen, ist es bekannt, Stanzvorrichtungen einzusetzen, welche Schneidkonturen mit scharfen Schneidkanten aufweisen. Für ein rotatives Schneiden einer Materialbahn sind neben der Verwendung eines Zylinders, an dessen Oberfläche Schneidkonturen ausgebildet sind, auch sogenannte Stanzbleche bekannt, die auf einen Zylinder aufgespannt werden.

Die Stanzbleche werden mittels einer Klemmleiste, mittels Unterdrück und/oder mittels Magnetkraft an einem Zylinder angebracht. Für eine exakte Positionierung des Stanz- oder Prägeblechs an dem Zylinder ist es dabei bekannt, eine Anschlagkante oder Durchbrüche oder an einem vorderen Ende des Stanzblechs eine Abkantung vorzusehen. Die Abkantung wird zum Aufspannen des Stanzblechs an eine entsprechende Ausnehmung des Zylinders angelegt. Durchbrüche oder Anschlagkanten werden an Registerstiften am Zylinder ausgerichtet.

Im Folgenden wird der Begriff Stanzzylinder sowohl für Zylinder mit einer an der Oberfläche des Zylinders vorgesehen Schneidkontur als auch für Zylinder mit daran angeordneten Stanzblechen verwendet.

Im Gebrauch wird die Materialbahn zum rotativen Schneiden durch einen Spalt zwischen dem Stanzzylinder und einem Gegenzylinder geführt.

AUFGABE UND LÖSUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Stanzzylinder zu schaffen, welcher eine schlupffreie Bewegung des Stanzzylinders und einer zu bearbeitenden Materialbahn während des Schneidvorgangs erlaubt. Diese Aufgabe wird gelöst durch den Stanzzylinder und das Stanzblech mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 9. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Stanzzylinder zum rotativen Schneiden einer Materialbahn mit einer Schneidkontur geschaffen, wobei zumindest im Umfangsabschnitt der Schneidkontur an einem Walzenumfang eine Spur mit einer Vielzahl an in Umfangsrichtung beabstandeten Schneidzähnen vorgesehen ist.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Stanzblech zum Aufspannen auf einen Zylinder zum rotativen Schneiden einer Materialbahn geschaffen, wobei an einer Oberfläche des Stanzblechs eine Schneidkontur vorgesehen ist, und wobei zumindest im Abschnitt der Schneidkontur an der Oberfläche des Stanzblechs eine in Längsrichtung verlaufende Spur mit einer Vielzahl an in Längsrichtung beabstandeten Schneidzähnen vorgesehen ist.

Als Längsrichtung des Stanzblechs wird dabei eine Ausdehnung des Stanzblechs bezeichnet, welche nach dem Aufspannen des Stanzblechs auf den Zylinder der Umfangsrichtung entspricht.

Die Begriffe „ein“, „einer“ etc. werden im Zusammenhang mit der Anmeldung als unbestimmte Artikel und nicht als Zählwörter verwendet. Insbesondere kann in Ausgestaltungen des Stanzzylinders mehr als eine Spur und/oder mehr als eine Schneidkontur vorgesehen sein.

Die Spur mit den Schneidzähnen wird im Zusammenhang mit der Anmeldung auch als Traktorspur bezeichnet. Die Schneidzähne der Spur dringen während einer Bearbeitung der Materialbahn in diese ein und erzwingen so eine schlupffreie Bewegung des Stanzzylinder und der Materialbahn während des Schneidvorgangs. Vorzugsweise erstreckt sich die Spur über den gesamten Umfang des Stanzzylinders, um so eine kontinuierliche, schlupffreie Bewegung der Materialbahn sicherzustellen. Es sind jedoch auch Ausgestaltungen denkbar, bei welchen eine Länge der Spur auf einen Umfangsabschnitt des Stanzzylinders mit einer Schneidkontur beschränkt ist.

Durch die Spur, insbesondere durch mehrere Spuren, ist es möglich, ein seitliches Verdrehen der Materialbahn zu verhindern, um die Schneidkontur an der Materialbahn in einer engen Linientoleranz zu halten. Der Stanzzylinder umfasst in einer Ausgestaltung einen Zylinder und ein daran angeordnetes Stanzblech, wobei die Schneidzähne an dem Stanzblech oder an einer Mantelfläche des Zylinders angeordnet sind.

Die Spur ist dabei in vorteilhaften Ausgestaltungen derart angeordnet, dass die Materialbahn mittels der Schneidzähne lediglich in einem bei dem Schneidvorgang anfallenden Restematerial, insbesondere einem Restegitter eingeschnitten wird.

Die Schneidzähne sind vorzugsweise baugleich und gleichmäßig entlang der Spur verteilt, um so eine gleichmäßige Krafteinwirkung bei einer einfachen Geometrie zu ermöglichen.

Stanzzylinder mit Traktorspuren finden in einer Ausgestaltung in einer Anwendung Verwendung, um einen kompletten Schnitt durch eine Materialbahn, welche ohne Schneidunterlage transportiert wird, zu bewirken. Ebenso sind Schneidzylinder mit Traktorspuren in einer Ausgestaltung einsetzbar, um einen Schnitt in eine auf einer Trägerbahn angeordnete Materialbahn einzubringen, wobei mittels der Schneidkontur lediglich die Materialbahn nicht jedoch die Trägerbahn durchtrennt wird. Ein derartiger Schnitt wird im Zusammenhang mit der Anmeldung als Anschnitt (oder engl. KissCut) bezeichnet. Die Schneidzähne sind in einer Ausgestaltung geeignet gestaltet, um die Materialbahn mit der darunter angeordneten Trägerbahn zu verrasten.

Die Schneidzähne sind in einer Ausgestaltung höher als die Schneidkontur. In anderen Worten, ragen die Schneidzähne im Gebrauch in Radialrichtung über die Schneidkontur hinaus. In anderen Ausgestaltungen haben die Schneidzähne und die Schneidkontur zumindest im Wesentlichen die gleiche Höhe.

Die Schneidzähne sind in einer Ausgestaltung geeignet angeordnet, um eine Querkraft beim Schneiden und/oder aufgrund der durch den Schnitt erzeugten Verrastung gegenüber einer Umfangsrichtung des Stanzzylinders aufzubringen.

Die Schneidzähne verlaufen in einer Ausgestaltung gegenüber der Umfangsrichtung schräg und/oder gekrümmt. Als schräg wird dabei eine Anordnung der Schneidkante zu einer Umfangsrichtung mit einem spitzen oder einem stumpfen Winkel bezeichnet. Sofern die Spur außermittig angeordnet ist, ist vorzugsweise eine geradzahlige Anzahl an spiegelsymmetrisch zu einer Mittellinie des Schneidblechs angeordneten Spuren vorgesehen, wobei die Schneidzähne dabei vorzugsweise so angeordnet, dass ein in Umfangsrichtung vorderes Ende der Schneidzähne in Richtung der Mittellinie weist. Dadurch wird eine Querkraft gegenüber einer Umfangsrichtung des Stanzzylinders aufgebracht, welche die Materialbahn in Richtung ihrer Seitenränder streckt.

Alternativ sind in einer Ausgestaltung die Schneidzähne haken- oder sichelförmig. Die Schneidzähne sind dabei vorzugsweise derart angeordnet, dass ein Scheitel der Schneidzähne in Transportrichtung der Materialbahn weist, d.h dass ein Scheitel der Schneidzähne an einem Stanzblech in Richtung eines vorderen Ende des Stanzblechs weist. Die Anordnung ist insbesondere für eine mittig angeordnete Spur vorteilhaft, wobei mittels der Schneidzähne eine Querkraft gegenüber einer Umfangsrichtung des Stanzzylinders aufgebracht, welche die Materialbahn in Richtung ihrer Seitenränder streckt.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass Enden der Schneidzähne der Spur in Umfangsrichtung unmittelbar aneinander angrenzend oder überlappend angeordnet sind. Durch die überlappende oder aneinander angrenzende Anordnung wird erreicht, dass während des gesamten Schneidvorgangs zu jedem Zeitpunkt mindestens ein Schneidzahn mit der Materialbahn in Eingriff steht und diese für eine schlupffreie Bewegung fixiert.

In einer Ausgestaltung ist exakt eine Spur vorgesehen, wobei die Spur insbesondere mittig an dem Stanzzylinder angeordnet ist.

In einer anderen Ausgestaltung sind zwei Spuren vorgesehen, wobei die Spuren insbesondere an gegenüberliegenden Enden des Stanzzylinders und/oder Rändern des Stanzblechs angeordnet sind. In einer Ausgestaltung ist dabei eine weitere Spur mittig an den Stanzzylinder bzw. dem Stanzblech vorgesehen.

Die Schneidzähne der zwei Spuren sind in vorteilhaften Ausgestaltungen spiegelsymmetrisch angeordnet, um jeweils eine nach außen gerichtete Querkraft aufzubringen. Insbesondere sind in einer Ausgestaltung zwei Spuren mit schräg und/oder gekrümmt verlaufenden Schneidzähnen an den gegenüberliegenden Enden des Stanzzylinders oder des Stanzblechs vorgesehen, wobei in Umfangsrichtung vordere Ende der Schneidzähne jeweils in Richtung der Mittellinie weisen. In einer Ausgestaltung ist zusätzlich zu den zwei an den Rändern vorgesehenen Spuren eine mittige Spur vorgesehen.

Die Spuren sind durch den Fachmann je nach Anwendungsfall geeignet gestaltbar, um eine schlupffreie Bewegung mit oder ohne Verrasten der Materialbahn mit einer Trägerbahn zu bewirken. KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich außer aus den Ansprüchen auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Figuren erläutert sind. Dabei zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Stanzzylinders mit einem aufgespannten Stanzblech,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Stanzblechs mit zwei Spuren vor einem Aufspannen auf einen Stanzzylinder;

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Stanzblechs mit einer Spur vor einem Aufspannen auf einen Stanzzylinder; Fig. 4 schematisch eine alternative Spur für ein Stanzblech oder einen Stanzzylinder.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 1 zeigt schematisch in einer Seitenansicht einen Stanzzylinder 1 mit mehreren Stanz- oder Schneidkonturen 12. Die Schneidkonturen 12 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel an einem Stanzblech 10 ausgeformt, welches auf einen Zylinder 2 aufgespannt ist, insbesondere auf einen Magnetzylinder. Die Darstellung ist dabei lediglich schematisch und die Anordnung und/oder Größe des Stanzblechs 10, der Schneidkontur 12 und/oder des Zylinders 2 sind nicht maßstabsgetreu. Der Fachmann wird insbesondere die Schneidkonturen 12 für eine Realisierung des Stanzzylinders 1 derart anordnen, dass die Schneidkonturen 12 eine gleichmäßige, versatzlose Bearbeitung einer Materialbahn 4 erlauben. Der dargestellte Stanzzylinder 1 rotiert im Gebrauch in einer durch einen Pfeil dargestellten Drehrichtung I. Der Stanzzylinder 1 wirkt mit einem nicht dargestellten Gegenelement, insbesondere einem Gegenzylinder, zusammen, um die durch einen Spalt zwischen dem Stanzzylinder und dem Gegenelement geführte Materialbahn (nicht dargestellt) zu schneiden. Die Materialbahn ist in einer Anwendung auf einer Trägerbahn angeordnet, wobei mittels der Schneidkontur 12 die Materialbahn, nicht jedoch die Trägerbahn durchtrennt wird.

Für eine Anlage des Stanzblechs 10 an die Mantelfläche des Zylinders 2 sind beispielsweise (in den Fig. nicht dargestellte) Dauermagnete an dem Zylinder 2 vorgesehen, welche eine Anziehungskraft auf ein Stanzblech 10 aus einem ferromagnetischen Material, insbesondere einem ferromagnetischen Stahl ausüben. Alternativ ist es denkbar, die Anlage des Stanzblechs

10 an die Mantelfläche des Zylinders 2 mittels eines angelegten Unterdrucks zu bewirken.

Der Stanzzylinder 1 weist eine Spur 3 mit einer Vielzahl an Schneidzähnen 30 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel haben die Schneidzähne 30 und die Schneidkontur 12 zumindest im Wesentlichen die gleiche Höhe. Die Höhe der Schneidzähne 30 und der Schneidkontur 12 ist dabei lediglich schematisch nicht maßstabsgetreu abgebildet.

Die Schneidkontur 12 dringt für einen Anschnitt nicht oder nur so tief in die Trägerbahn ein, dass diese nicht durchtrennt wird. Die Schneidzähne 30 sind in einer Ausgestaltung derart gestaltet, dass im Gebrauch die Schneidzähne 30 in die Materialbahn eine Schnitt einbringen, durch welche die Materialbahn mit der darunterliegenden Trägerbahn verrastet wird.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Stanzblechs 10 mit mehreren Schneidkonturen 12, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in drei Reihen angeordnet sind. An einem vorderen Ende des dargestellten Stanzblechs 10 sind Durchbrüche 14 für eine Positionierung an (nicht dargestellten) Registerstiften des Zylinders 2 (vgl. Fig. 1) vorgesehen. In einer alternativen Ausgestaltung, weist das Stanzblech 10 an einem vorderen Ende eine Abkantung auf, mittels welcher das Stanzblech 10 an einer an der Mantelfläche des Zylinders 2 vorgesehenen Ausnehmung anliegt und so positioniert wird.

Das in Fig. 2 dargestellte Stanzblech 10 weist zwei Spuren 3 auf, die sich jeweils in einer schematisch durch einen Pfeil dargestellten Längsrichtung II erstrecken. Jede Spur 3 umfasst eine Vielzahl an Schneidzähnen 30. Die Spuren 3 sind bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel an den einander gegenüberliegenden Rändern des Stanzblechs 10 angeordnet. Die Schneidzähne 30 der zwei Spuren 3 sind in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils gegenüber der Längsrichtung II schräg angeordnet, d.h. sie bilden mit der Längsrichtung II einen Winkel. Der Winkel kann je nach Anwendungsfall durch den Fachmann geeignet gewählt werden.

Die Spuren 3 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel spiegelsymmetrisch bezüglich einer Mittellinie des Stanzblechs 10 angeordnet. Ein vorderes Ende der Schneidzähne 30 weist dabei jeweils in Richtung der Mittellinie und ein hinteres Ende in Richtung einer Außenkante des Stanzblechs 10. Die schräg angeordneten Schneidzähne 30 tauchen bei einem Schneidvorgang in die nicht dargestellte Materialbahn ein und erzwingen eine schlupffreie Bewegung des Stanzzylinders 1 (vgl. Fig. 1) und der Materialbahn.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines Stanzblechs 10 mit mehreren Schneidkonturen 12, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in zwei Reihen angeordnet sind. An einem vorderen Ende des dargestellten Stanzblechs 10 sind dabei ebenfalls Durchbrüche 14 für eine Positionierung an (nicht dargestellten) Registerstiften eines Zylinders 2 (vgl. Fig. 1) vorgesehen.

Das in Fig. 3 dargestellte Stanzblech 10 weist eine, sich in einer schematisch durch einen Pfeil dargestellten Längsrichtung II erstreckende, mittig an dem Stanzblech 10 angeordnete Spur 3 auf. Die Spur 3 umfasst eine Vielzahl an hakenförmigen Schneidzähnen 30. Scheitel der hakenförmigen Schneidzähne 30 liegen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf einer Mittellinie des Stanzblechs 10 und weisen in Längsrichtung II nach vorne in Richtung der Abkantung 14.

Die hakenförmigen Schneidzähne 30 tauchen bei einem Schneidvorgang in eine nicht dargestellte Materialbahn ein und erzwingen eine schlupffreie Bewegung des Stanzzylinders 1 und Materialbahn.

Fig. 4 zeigt schematisch eine alternative Spur 3 für ein in Fig. 4 nicht dargestelltes Stanzblech 10. Die in Fig. 4 dargestellte Spur 3 weist eine Vielzahl an sichelförmigen Schneidzähnen 30 auf. Die Spur 3 kann je nach Anwendungsfall an einem Rand eines Stanzblechs 10 oder mittig an einem Stanzblech 10 angeordnet sein.

Wie für den Fachmann offensichtlich, sind zahlreiche Abwandlungen denkbar. In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Spuren an dem Stanzblech vorgesehen, nämlich eine mittige Spur mit hakenförmigen Schneidzähnen 30 gemäß Fig. 3 oder mit sichelförmigen Schneidzähnen 30 gemäß Fig. 4 und zwei an den Rändern des Stanzblechs vorgesehene Spuren mit schrägen Schneidzähnen gemäß Fig. 2. In wieder anderen Ausgestaltungen ist ein Stanzblech vorgesehen, welches eine mittige Spur mit schrägen Schneidzähnen gemäß Fig. 2 aufweist, oder ein Stanzblech mit zwei, an den Rändern angeordneten Spuren mit hakenförmigen Schneidzähnen 30 gemäß Fig. 3 oder sichelförmigen Schneidzähnen gemäß Fig. 4. In noch einer Ausgestaltung sind zwei mittige zwischen den Schneidkonturen verlaufende Spuren mit schrägen Schneidzähnen gemäß Fig. 2 vorgesehen. Weiter ist es denkbar, alternativ oder zusätzlich Spuren zwischen den Reihen an Schneidkonturen 12 gemäß Fig. 2 vorzusehen. ln den dargestellten Ausgestaltungen weisen die Schneidzähne 30 und die Schneidkonturen zumindest in etwa die gleiche Höhe auf. In anderen Ausgestaltungen ragen die Schneidzähne 30 in Radialrichtung über die Schneidkontur 12 hinaus.