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EP2754541A2 - Verfahren zum Einstellen der Presskraft einer Stanzmaschine - Google Patents

Verfahren zum Einstellen der Presskraft einer Stanzmaschine Download PDF

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Publication number
EP2754541A2
EP2754541A2 EP20130196448 EP13196448A EP2754541A2 EP 2754541 A2 EP2754541 A2 EP 2754541A2 EP 20130196448 EP20130196448 EP 20130196448 EP 13196448 A EP13196448 A EP 13196448A EP 2754541 A2 EP2754541 A2 EP 2754541A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressing force
tool
punching
data
embossing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP20130196448
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2754541B1 (de
EP2754541A3 (de
Inventor
Stephan Balleis
Andreas Detmers
David Ehrbar
Holger Leonhardt
Markus Möhringer
Peter Dr. Palmen
Rafael Pisarski
Anna Wysgol
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Masterwork Group Co Ltd
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heidelberger Druckmaschinen AG filed Critical Heidelberger Druckmaschinen AG
Publication of EP2754541A2 publication Critical patent/EP2754541A2/de
Publication of EP2754541A3 publication Critical patent/EP2754541A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2754541B1 publication Critical patent/EP2754541B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
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    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/14—Cutting, e.g. perforating, punching, slitting or trimming
    • B31B50/142—Cutting, e.g. perforating, punching, slitting or trimming using presses or dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B31F—MECHANICAL WORKING OR DEFORMATION OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31F2201/00—Mechanical deformation of paper or cardboard without removing material
    • B31F2201/07—Embossing
    • B31F2201/0702—Embossing by tools working discontinuously

Definitions

  • the invention relates to a method for adjusting the pressing force of a flatbed punching and / or embossing machine according to claim 1, as well as a flatbed punching and / or embossing machine according to claim 8.
  • the cutting is referred to with closed geometric blank forms that can be circular, oval or polygonal and imaginary shapes of all kinds.
  • practices practiced in print finishing such as punching with punch, corner punching and register punching are counted to this area.
  • the punching takes place against a punching pad or against stamp, in some cases it is also shearing operations.
  • Plastic packaging materials, film material, paper, cardboard, cardboard or corrugated board are mainly punched in sheet format but also in web format. When punching but also creasing lines or blind embossing can be introduced into the benefit.
  • Such a flat bed punch is for example from the DE 30 44 083 A1 and the US 7,658,378 B2 known.
  • the two tables are equipped with cutting and scoring tools or corresponding counter tools, with which punched out of the cyclically guided between the table surface sheet benefits and at the same time pressed the necessary for clean folding grooves.
  • the waste is removed by machine tools.
  • the punched benefits can be separated in a designatedboctrenn issued.
  • the pressing force in the sheet punching and embossing machine must be able to be adjusted according to the sheet to be processed. Like in the DE 30 44 083 C3 described, this is done by moving wedge-shaped steel plates.
  • These steel plates are located between eccentric shafts and the driven upper table. By moving the wedge-shaped steel plates, the distance between the moving upper table and the fixed lower table is changed, and thus the punching force. On the one hand to have a sufficient pressing force and on the other hand to reliably avoid that the punching tools acted upon with too much force and consequently destroyed, the machine operator has to the optimum pressing force grope. Together with the trimming by pasting the punching tool results in a very time-consuming adjustment process.
  • Object of the present invention is to describe a method for adjusting the pressing force and to provide a flat-bed punching and / or embossing machine, which greatly simplify the setting of the pressing force and the error rate and the required time for the establishment of flat-bed punching - and / or embossing machine and so reduce the disadvantages of the prior art.
  • This object is achieved by a method for adjusting the pressing force with the features of claim 1 and by a flat-bed punching and / or embossing machine with the features of claim 8.
  • the inventive method is used to set the pressing force of a flatbed punching and / or embossing machine, the machine has a punching and / or embossing tool for processing a flat substrate.
  • job-dependent tool data are provided which describe the individual structure of a stamping and / or stamping tool from a plurality of part tools.
  • specific force data stored there are read out from a database, wherein the specific force data assign a specific pressing force to a respective sub-tool. From the tool data and from the specific force data is then a calculation of a desired pressing force. By appropriate control of an adjustment then the pressing force of the flatbed punching and / or embossing machine is set to the calculated target pressing force.
  • An advantage of this method is that the machine operator does not have to move slowly step by step to a required punching force, which achieves a good punching image, but can already start the first punching process with a pressing force which is close to the optimum pressing force. This significantly speeds up the machine settings during a job change so that the quality requirements are produced faster and the number of spoofing sheets caused by the setup can be reduced.
  • the effective pressing force can be corrected in an additional step after a first punching or pressing operation and the assessment or assessment of a stamped or embossed printing material by the machine operator. Correction steps may be suggested to the machine operator by the machine controller of the flat bed punching and / or embossing machine. It is particularly advantageous if the pressing force is stored for repeat jobs, so that the time required to set up repeat jobs can be significantly reduced.
  • the tool data comprise information on the type of a respective sub-tool and on the effective length and / or effective area of a respective sub-tool.
  • the part tools can be distinguished between cutting knives, Rillmessern, Messerergummtechniken, embossing clichés, etc.
  • embossing clichés a distinction can be made between different cliché materials and embossing depths.
  • the tool data also includes the effective length of the respective part tool, as far as it is cutting knife, Rillmesser and rubbers or the effective area, if it is to be embossing clichés.
  • the specific force data in the database are given as the required pressing force per effective length or per effective area of a respective part tool. This means that different specific cutting forces, creasing forces, gumming forces and embossing forces are stored in the database.
  • a desired pressing force can be calculated by adding the required part per part tool Sollpress mechanism calculated as products of the length of the sub-tool with the respective associated specific pressing force or effective area with the respective assigned specific force a required set pressing force for the whole tool can be calculated.
  • the specific force data depends on the substrate to be processed, for. B. its thickness, its material composition and its format.
  • the specific force data stored in the database must be determined in advance in extensive test series in a special single test bench. Therefore, the data is provided by the machine manufacturer. The more extensive the database is, ie the more different sub-tools are depicted for different substrates, the more accurate the required and permissible desired pressing force can be calculated according to the method according to the invention.
  • Safety factor means z.
  • B. a safety factor of size 0.8, which is multiplied by the calculated from tool data and specific force data pressing force. The operator is thus enabled to grasp this reduced, calculated pressing force to an actual required and permissible pressing force, minimizing the risk of destroying punching and / or stamping tools due to excessive pressing force adjustment.
  • a distribution factor can take into account the distribution of benefits over the total area of the substrate, for example, whether the benefits are evenly distributed or not.
  • the number factor can take into account the number of uses on a substrate.
  • the size factor in turn can reflect the size of the printing material or of the punching and / or embossing tool.
  • the adjusting device for punching force adjustment comprises four adjusting wedges, which can be adjusted independently of each other. Each wedge could be given an individual adjustment movement according to a desired pressing force calculated for this area (ie quadrants).
  • the invention also relates to a flat bed punching and / or embossing machine with a machine control for carrying out the method described above and with a workflow connection and / or an interface for transferring data from the pre-press of the processed print materials and / or from the Punching and / or embossing tool production which can either be used directly as tool data for the method according to the invention or even receive a processing by a computer and / or an interface for inputting tool data.
  • FIG. 1 the basic structure of a sheet punching and embossing machine 100 for punching, breaking,haptines and storing sheets of paper, cardboard, plastic and the like is shown.
  • the punching and embossing machine 100 has a feeder 1, a punching station 2, a breakout station 3 and a boom 4 with storage and respecttrennstation, which are supported and enclosed by a common machine housing 5 and driven by a main drive 17. From one side, the so-called operator side, the processing stations 2, 3, 4 are accessible; on the opposite side, the so-called drive side, is the drive train of the sheet punching and embossing machine 100.
  • a machine control 15 controls the processes within the punching machine 100.
  • the machine control 15 is connected to a database 25 in which specific force data are stored and settings for Repeat orders can be saved. Furthermore, the machine control 15 has an interface for data input, a standard interface and a workflow connection 26, so that tool data can be provided. The machine control 15 is at least even with a device for pressing force adjustment 24 in a data exchange connection and can control these.
  • the sheets 6 are separated by a feeder 1 from a stack 6.1 by a so-called suction head 18, fed to the sheet transport system 7 and gripped by gripper bars of a gripper carriage 8 grippers at its front edge and intermittently in the sheet transport direction B through the various stations 2, 3 and 4 the punching and embossing machine 100 pulled through.
  • the sheet transport system 7 has a plurality of gripper carriages 8, so that a plurality of sheets 6 can be processed simultaneously in the various stations 2, 3 and 4.
  • the gripper carriage 8 can be driven by a chain drive.
  • the punching station 2 consists of a lower crucible, a so-called. Subtable 9, and an upper crucible, a so-called. Obertisch 10.
  • the upper table 10 is vertically reciprocally mounted, provided with an upper tool 30 with punching and Rillmessern and is under a press force F against the undertable 9 employed.
  • a device for pressing force adjustment 24 is arranged in the yoke of the upper table 10.
  • the lower table 9 is fixedly mounted in the machine frame 5 and provided with a counter-plate 20 to the punching and Rillmessern. Alternatively, the upper table 10 fixed and the lower table 9 may be moved.
  • embossing tools are used, in particular in the form of so-called embossing plates 34.
  • the gripper carriage 8 transports the sheet 6 from the punching and embossing station 2 in the subsequent breaking station 3, which is equipped with breakout tools 21, 23.
  • the unwanted pieces of waste 11 are pushed out of the sheet 6 down with the help of the stripping tools 21, 23, whereby the waste pieces 11 fall into an inserted under the station car-like container 12 or be transported away from there.
  • the boom 4 may also include a pallet 13, on which the individual sheets 6 or benefits in the form of a stack 14 are stacked, so that after reaching a certain stack height, the pallet 13 with the Sheet stack 14 can be moved away from the area of the punching and embossing machine 100. In order not to have to stop the machine 100 during the stack exchange, auxiliary stacking devices can be used.
  • a punching tool 30 which serves the processing of four benefits.
  • the punching tool 30 has a plurality of different sub-tools, such as cutting blades 31, creasing knives 32, rubber linings 33 mounted parallel to the cutting blades 31 and in each case a round embossing cliché 34 in the middle.
  • the tool data which describe this punching tool 30 comprise the type of the respective sub-tools 31, 32, 33, 34 and the effective lengths l s , l R , l G and the effective area Ap.
  • the length of the cutting blade l s is composed of all partial lengths of the cutting blade 31.
  • the effective length of the knives l r is made up of all the partial lengths of the creasing knives 32.
  • the length of the rubber coating l G is composed of all part lengths of the topping 33rd
  • the effective area of the embossing plates Ap is in turn composed of the sum of the partial surfaces of the embossing plates 34.
  • Fig. 2 is - for better clarity - each only a partial length or partial area provided with a reference numeral. If these tool data from the pre-press or the production of the punching tool 30 are known, then a direct use in the calculation of the desired pressing force otherwise, the tool data must be entered into the machine controller 15 via an interface.
  • the machine control 15 accesses a database 25 in which specific force data are stored. There, therefore, the required cutting force per meter for a particular cutting blade 31 and the creasing force per meter for a special creasing tool 32 and the required Kunststoff réelleskraft per meter for a special rubber 33 and the required stamping force per m 2 for a special embossing cliché 34 deposited , These specific values are multiplied by the corresponding length of the part tool (cutting length, crease length, length of gumming) or surface (embossing surface) and the required pressing force F is calculated by adding the values for the part tools 31, 32, 33, 34). In the machine control additional multiplication factors, such. B. security, distribution, number, and / or size factor be deposited in order to make an adjustment of the calculated pressing force before it is implemented by appropriate control of the adjuster 24 by the machine control 15.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Presskraft (F) einer Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine (100) , wobei die Flachbett-Stanz- und/oder - Prägemaschine (100) mindestens ein Stanz- und/oder Prägewerkzeug (30) zur Bearbeitung eines flächigen Bedruckstoffs (6) besitzt, mit nachfolgenden Schritten: - Bereitstellung von Werkzeugdaten, welche den individuellen Aufbau eines Stanz- und/oder Prägewerkzeuges (30) aus einer Mehrzahl von Teilwerkzeugen (31, 32, 33, 34) beschreiben - Auslesen von spezifischen Kraftdaten aus einer Datenbank (26), wobei die spezifischen Kraftdaten einem jeweiligen Teilwerkzeug (31, 32, 33, 34) eine spezifische Presskraft zuordnen - Berechnung einer Soll-Presskraft (F) zumindest aus den Werkzeugdaten und den spezifischen Kraftdaten - Einstellen der Presskraft (F) der Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine (100) auf die Soll-Presskraft. Durch dieses Verfahren wird die Einstellung der Presskraft in vorteilhafter Weise wesentlich vereinfacht und die Fehleranfälligkeit und die erforderliche Zeit für die Einrichtung der Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine reduziert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Presskraft einer Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine gemäß Anspruch 1, als auch eine Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine gemäß Anspruch 8.
    • Stand der Technik
  • Als Stanzen wird das Schneiden mit in sich geschlossenen geometrischen Zuschnittsformen bezeichnet, die kreisförmig, oval oder mehreckig sowie Phantasieformen aller Art sein können. Auch die in der Druckweiterverarbeitung geübten Praktiken, wie Stanzen mit Locheisen, Eckenabstoßen und Registerstanzen werden zu diesem Bereich gezählt. Die Stanzung erfolgt gegen eine Stanzunterlage oder gegen Stempel, teilweise sind es auch Schervorgänge. Verpackungsmaterialien aus Kunststoff, Folienmaterial, Papier, Karton, Pappe oder Wellpappe werden hauptsächlich im Bogenformat, aber auch im Bahnformat gestanzt. Beim Stanzvorgang können zusätzlich aber auch Rilllinien oder Blindprägungen in den Nutzen eingebracht werden. Da es sich bei den Endprodukten um anspruchsvolle Verpackungen hinsichtlich technischer und graphischer Ausführung handelt (etwa Verpackungen für Kosmetik, Zigaretten, Pharmazie, Lebensmittel, etc.), werden besondere Anforderungen nicht nur an die Verpackungsmaterialien selbst gestellt, sondern es sind für optimale Resultate auch Stanzwerkzeuge mit geringsten Toleranzen und äußerst präzise und zuverlässig arbeitende Stanzmaschinen erforderlich. Diesen Ansprüchen wird das Flachbettstanzen am besten gerecht. Dabei werden im Falle der Bogenbearbeitung die gedruckten und auf einer Palette gestapelten Bogen der Stanzmaschine zugeführt. In der Maschine werden in einer Ausrichteinrichtung die zu stanzenden Bogen passgenau ausgerichtet, von einem Greiferwagen übernommen und exakt in der Stanzeinrichtung zwischen einem fest gelagerten Untertisch und einem über einen Kniehebel oder Exzentergetriebe vertikal bewegbaren Obertisch positioniert. Auch bekannt sind Maschinen, in welchen der Untertisch gegen einen festen Obertisch bewegt wird.
  • In bekannten Bogenstanz- und Prägemaschinen, die zum Stanzen, Prägen, Ausbrechen, ggfs. Nutzentrennen und Ablegen von Bogen aus Papier, Pappe und der gleichen eingesetzt werden, ist es bekannt die Bogen mittels Greiferwagen durch die einzelnen Stationen der Maschine zu bewegen. Ein jeweiliger Greiferwagen besitzt eine Greiferbrücke, an der Greifer befestigt sind, die die Bogen an einem vorderen Ende ergreifen. Ein Greiferwagen besitzt weiterhin seitliche Fahrwagen, welche mit endlosen Ketten des Transportsystems verbunden sind und wodurch die Greiferwagen durch die Maschine bewegt werden. Durch diese Art der Bewegung der Bogen durch die Maschine wird eine hohe Maschinenleistung ermöglicht, da die Bogen in den einzelnen hintereinander angeordneten Stationen der Maschine, insbesondere Stanz-, Ausbrech- und Nutzentrennstation (cutting - stripping - blanking), nacheinander bearbeitet werden.
  • Eine derartige Flachbettstanze ist beispielsweise aus der DE 30 44 083 A1 und der US 7,658,378 B2 bekannt. Die beiden Tische sind mit Schneid- und Rillwerkzeugen bzw. entsprechenden Gegenwerkzeugen bestückt, mit denen aus dem taktweise zwischen die Tischfläche geführten Bogen die Nutzen ausgestanzt und gleichzeitig die zum sauberen Falten notwendigen Rillen eingedrückt werden. In der nachfolgenden Ausbrecheinrichtung wird der Abfall über Ausbrechwerkzeuge maschinell entfernt. Je nach Ausstattung der Maschine können schließlich die gestanzten Nutzen in einer hierfür vorgesehenen Nutzentrenneinrichtung separiert werden.
    Um Produkte von hoher Qualität zu erhalten, muss die Presskraft in der Bogenstanz- und - prägemaschine je nach zu bearbeitenden Bogen angepasst werden können.
    Wie in der DE 30 44 083 C3 beschrieben, geschieht dies durch Verschieben von keilförmigen Stahlplatten. Diese Stahlplatten befinden sich zwischen Exzenterwellen und dem angetriebenen Obertisch. Durch das Verschieben der keilförmigen Stahlplatten wird der Abstand zwischen bewegtem Obertisch und festem Untertisch verändert, und damit die Stanzkraft.
    Um einerseits eine ausreichenden Presskraft zu haben und andererseits sicher zu vermeiden, dass die Stanzwerkzeuge mit einer zu großen Kraft beaufschlagt und infolgedessen zerstört werden muss sich der Maschinenbediener an die optimale Presskraft herantasten. Zusammen mit dem Zurichten durch Hinterkleben des Stanzwerkzeuges ergibt sich ein sehr zeitintensiver Einstellvorgang.
    • Aufgabenstellung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Einstellen der Presskraft zu beschreiben und eine Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine zu schaffen, welche die Einstellung der Presskraft wesentlich vereinfachen und die Fehleranfälligkeit und die erforderliche Zeit für die Einrichtung der Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine reduzieren und so die Nachteile des Standes der Technik verringern.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Einstellen der Presskraft mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch eine Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine mit den Merkmalen von Anspruch 8.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Einstellen der Presskraft einer Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine, wobei die Maschine ein Stanz- und/oder Prägewerkzeug zur Bearbeitung eines flächigen Bedruckstoffs besitzt. In einem ersten Schritt werden jobabhängige Werkzeugdaten bereitgestellt, welche den individuellen Aufbau eines Stanz-und/oder Prägewerkzeuges aus einer Mehrzahl von Teilwerkzeugen beschreiben. Nachfolgend werden aus einer Datenbank dort hinterlegte spezifische Kraftdaten ausgelesen, wobei die spezifischen Kraftdaten einem jeweiligen Teilwerkzeug eine spezifische Presskraft zuordnen. Aus den Werkzeugdaten und aus den spezifischen Kraftdaten erfolgt dann eine Berechnung einer Soll-Presskraft. Durch entsprechende Ansteuerung einer Einstelleinrichtung wird dann die Presskraft der Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine auf die berechnete Soll-Presskraft eingestellt. Vorteilhaft an diesem Verfahren ist, dass sich der Maschinenbediener nicht langsam schrittweise an eine erforderliche Stanzkraft herantasten muss, welche ein gutes Stanzbild erzielt, sondern bereits den ersten Stanzvorgang mit einer Presskraft beginnen kann, welche nahe der optimalen Presskraft liegt. Dies beschleunigt die Maschineneinstellungen bei einem Jobwechsel deutlich, so dass schneller den Qualitätserfordernissen entsprechend produziert und die Anzahl der durch das Einrichten bedingten Makulaturbogen verringert werden kann.
  • In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in einem zusätzlichen Schritt nach einem ersten Stanz- bzw. Pressvorgang und der Begutachtung bzw. Beurteilung eines gestanzten bzw. geprägten Bedruckstoffes durch den Maschinenbediener die wirksame Presskraft korrigiert werden. Korrekturschritte können dem Maschinebediener von der Maschinensteuerung der Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine vorgeschlagen werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Presskraft für Wiederholaufträge abgespeichert wird, das so die erforderliche Zeit für das Einrichten von Wiederholaufträgen deutlich reduziert werden kann.
  • In einer besonders vorteilhaften und daher bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die Werkzeugdaten Informationen zur Art eines jeweiligen Teilwerkzeugs und zur wirksamen Länge und/oder zur wirksamen Fläche eines jeweiligen Teilwerkzeugs. Bei den Teilwerkzeugen kann dabei unterschieden werden zwischen Schneidmessern, Rillmessern, Messergummierungen, Prägeklischees, etc. Dabei wird eine genauere Unterscheidung bevorzugt, so zwischen unterschiedlichen Schneidmessern mit unterschiedlicher Schneidgeometrie als auch unterschiedlicher Rillmesser mit unterschiedlicher Rillmessergeometrie als auch zwischen Gummierungen mit unterschiedlicher Breite und Elastizität. Bei den Prägeklischees kann unterschieden werden zwischen unterschiedlichen Klischeematerialien und Prägetiefen. Wegen der Art eines jeweiligen Teilwerkzeugs umfassen die Werkzeugdaten auch die wirksame Länge des jeweiligen Teilwerkzeugs, sofern es sich dabei um Schneidmesser, Rillmesser und Gummierungen handelt bzw. der wirksamen Fläche, sofern es sich dabei um Prägeklischees handelt. In vorteilhafter Weise sind die spezifischen Kraftdaten in der Datenbank als erforderliche Presskraft pro wirksame Länge bzw. pro wirksame Fläche eines jeweiligen Teilwerkzeugs angegeben. D.h. es sind unterschiedliche spezifische Schneidkräfte, Rillkräfte, Gummierungskräfte und Prägekräfte in der Datenbank hinterlegt. Für die Berechnung einer Soll-Presskraft kann so durch Addition der pro Teilwerkzeug erforderlichen Teil-Sollpresskräfte berechnet als Produkte aus der Länge des Teilwerkzeugs mit der jeweiligen zugeordneten spezifischen Presskraft bzw. der wirksamen Fläche mit der jeweiligen zugeordneten spezifischen Kraft eine erforderliche Soll-Presskraft für das ganze Werkzeug berechnet werden. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die spezifischen Kraftdaten vom zu bearbeitenden Bedruckstoff abhängig, z. B. dessen Dicke, dessen Materialzusammensetzung und dessen Format. Die in der Datenbank hinterlegten spezifischen Kraftdaten sind in umfangreichen Messreihen in einem speziellen Einzelmessprüfstand vorab zu ermitteln. Daher werden die Daten vom Maschinehersteller bereitgestellt. Je umfangreicher die Datenbank ist, d. h. je mehr unterschiedliche Teilwerkzeuge für unterschiedliche Bedruckstoffe abgebildet sind, desto genauer kann die erforderliche und zulässige Soll-Presskraft gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren berechnet werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der Berechnung zusätzlich ein Sicherheits-, Verteilungs-, Anzahl- und/oder Größenfaktor verwendet wird. Sicherheitsfaktor meint dabei z. B. einen Sicherheitsfaktor der Größe 0,8, welcher mit der aus Werkzeugdaten und spezifischen Kraftdaten berechneten Presskraft multipliziert wird. Dem Maschinenbediener wird so ermöglicht, sich von dieser reduzierten, berechneten Presskraft an eine tatsächlich erforderliche und zulässige Presskraft heranzutasten, wobei das Risiko minimiert wird, Stanz- und/oder Prägewerkzeuge aufgrund einer zu hohen Presskrafteinstellung zu zerstören. Ein Verteilungsfaktor kann die Verteilung der Nutzen auf der Gesamtfläche des Bedruckstoffs berücksichtigen, beispielsweise, ob die Nutzen gleichmäßig verteilt sind oder nicht. Der Anzahlfaktor kann die Anzahl der sich auf einem Bedruckstoff befindlichen Nutzen berücksichtigen. Der Größenfaktor wiederum kann die Größe des Bedruckstoffs bzw. des Stanz- und/oder Prägewerkzeugs wiederspiegeln.
  • Wird kein Verteilungsfaktor verwendet, so kann alternativ auch eine unterschiedliche Soll-Presskraft für verschieden Werkzeugbereiche berechnet werden. Nach dem Stand der Technik umfasst die Einstelleinrichtung zur Stanzkraftanpassung vier Einstellkeile, welche unabhängig voneinander eingestellt werden können. Jedem Keil könnte eine individuelle Einstellbewegung gemäß einer für diesen Bereich (d.h. Quadranten) berechneten Soll-Presskraft vorgegeben werden.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine mit einer Maschinensteuerung zur Durchführung des obenstehend beschriebenen Verfahrens und mit einer Workflow-Anbindung und/oder einer Schnittstelle zur Übernahme von Daten aus der Druckvorstufe der zu bearbeitenden Druckstoffe und/oder aus der Stanz- und/oder Prägewerkzeugherstellung wobei diese entweder direkt als Werkzeugdaten für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden können oder noch eine Aufbereitung durch einen Rechner erfahren und/oder ein Interface zur Eingabe von Werkzeugdaten.
  • Die beschriebene Erfindung und die beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung stellen auch in beliebiger Kombination miteinander vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
    Hinsichtlich weiterer Vorteile und in konstruktiver und funktioneller Hinsicht vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren verwiesen.
    • Ausführungsbeispiel
  • Die Erfindung soll anhand beigefügter Figuren noch näher erläutert werden. Einander entsprechende Elemente und Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zugunsten einer besseren Übersichtlichkeit der Figuren wurde auf eine maßstabsgetreue Darstellung verzichtet.
  • Es zeigen in schematischer Darstellung:
    • Figur 1:
    eine erfindungsgemäße Bogenstanz- und/oder -prägemaschine
    Figur 2:
    ein beispielhaft, grob schematisch dargestelltes Stanz- und/oder Prägewerkzeug
  • In Figur 1 ist der prinzipielle Aufbau einer Bogenstanz- und -prägemaschine 100 zum Stanzen, Ausbrechen, Nutzentrennen und Ablegen von Bogen aus Papier, Pappe, Kunststoff und dergleichen dargestellt. Die Stanz- und Prägemaschine 100 besitzt einen Anleger 1, eine Stanzstation 2, eine Ausbrechstation 3 und einen Ausleger 4 mit Ablage- und Nutzentrennstation, die von einem gemeinsamen Maschinengehäuse 5 getragen und umschlossen werden und von einem Hauptantrieb 17 angetrieben werden. Von einer Seite, der sogenannten Bedienerseite, sind die Bearbeitungsstationen 2, 3, 4 zugänglich; auf der gegenüberliegenden Seite, der sogenannten Antriebsseite, befindet sich der Antriebsstrang der Bogenstanz- und -prägemaschine 100. Eine Maschinensteuerung 15 steuert die Abläufe innerhalb der Stanzmaschine 100. Die Maschinensteuerung 15 ist verbunden mit einer Datenbank 25 in welcher spezifische Kraftdaten hinterlegt sind und Einstellungen für Wiederholaufträge abgespeichert werden können. Weiter verfügt die Maschinensteuerung 15 über ein Interface zur Dateneingabe, eine Standardschnittstelle und eine Workflowanbindung 26, sodass Werkzeugdaten bereitgestellt werden können. Die Maschinensteuerung 15 steht zumindest auch noch mit einer Einrichtung zur Presskrafteinstellung 24 in einer Datenaustauschverbindung und kann diese ansteuern.
  • Die Bogen 6 werden durch einen Anleger 1 von einem Stapel 6.1 durch einen sogenannten Saugkopf 18 vereinzelt, dem Bogentransportsystem 7 zugeführt und von an Greiferbrücken eines Greiferwagens 8 befestigten Greifern an ihrer Vorderkante ergriffen und in Bogentransportrichtung B intermittierend durch die verschiedenen Stationen 2, 3 und 4 der Stanz- und Prägemaschine 100 hindurchgezogen.
    Das Bogentransportsystem 7 besitzt mehrere Greiferwagen 8, sodass mehrere Bogen 6 gleichzeitig in den verschiedenen Stationen 2, 3 und 4 bearbeitet werden können. Die Greiferwagen 8 können von einem Kettenantrieb angetrieben werden.
  • Die Stanzstation 2 besteht aus einem unteren Tiegel, einem sog. Untertisch 9, und einem oberen Tiegel, einem sog. Obertisch 10. Der Obertisch 10 ist vertikal hin- und herbewegbar gelagert, mit einem Oberwerkzeug 30 mit Stanz- und Rillmessern versehen und wird unter einer Presskraft F gegen den Untertisch 9 angestellt. Im Joch des Obertischs 10 ist eine Einrichtung zur Presskrafteinstellung 24 angeordnet. Der Untertisch 9 ist fest im Maschinengestell 5 gelagert und mit einer Gegenplatte 20 zu den Stanz- und Rillmessern versehen. Alternativ kann auch der Obertisch 10 feststehend und der Untertisch 9 bewegt sein. Beim Prägen kommen alternativ oder zusätzlich zu den Stanz- und Rillwerkzeuge 31, 32 Prägewerkzeuge zum Einsatz, insbesondere in Form sogenannter Prägeklischees 34. Der Greiferwagen 8 transportiert den Bogen 6 von der Stanz- und Prägestation 2 in die nachfolgende Ausbrechstation 3, die mit Ausbrechwerkzeugen 21, 23 ausgestattet ist. In der Ausbrechstation 3 werden mit Hilfe der Ausbrechwerkzeuge 21, 23 die nicht benötigten Abfallstücke 11 aus dem Bogen 6 nach unten herausgestoßen, wodurch die Abfallstücke 11 in einen unter der Station eingeschobenen wagenartigen Behälter 12 fallen oder von dort aus abtransportiert werden.
  • Von der Ausbrechstation 3 gelangt der Bogen 6 in den Ausleger 4, wo der Bogen 6 entweder nur einfach abgelegt wird, oder aber gleichzeitig eine Trennung der einzelnen Nutzen eines jeweiligen Bogens 6 erfolgt. Dazu besitzt der Ausleger 4 ein Nutzentrennwerkzeug 21, 23. Der Ausleger 4 kann auch eine Palette 13 enthalten, auf der die einzelnen Bogen 6 bzw. Nutzen in Form eines Stapels 14 aufgestapelt werden, so dass nach Erreichen einer bestimmten Stapelhöhe die Palette 13 mit dem Bogenstapel 14 aus dem Bereich der Stanz- und Prägemaschine 100 weggefahren werden kann. Um die Maschine 100 während des Stapeltausches nicht anhalten zu müssen können Hilfsstapeleinrichtungen zum Einsatz kommen.
  • In Figur 2 ist ein Stanzwerkzeug 30 dargestellt, welches der Bearbeitung von vier Nutzen dient. Das Stanzwerkzeug 30 besitzt dazu eine Mehrzahl unterschiedlicher Teilwerkzeuge, so Schneidmesser 31, Rillmesser 32, parallel zu den Schneidmessern 31 angebrachte Gummierungen 33 und mittig jeweils ein rundes Prägeklischees 34. Die Werkzeugdaten, welche dieses Stanzwerkzeug 30 beschreiben, umfassen die Art der jeweiligen Teilwerkzeuge 31, 32, 33, 34 und die wirksamen Längen ls, lR, lG bzw. der wirksamen Fläche Ap. So setzt sich die Länge der Schneidmesser ls zusammen aus allen Teillängen der Schneidmesser 31. Die wirksame Länge der Rillmesser lR setzt sich zusammen aus allen Teillängen der Rillmesser 32. Die Länge der Gummierung lG setzt sich zusammen aus allen Teillängen der Gummierung 33. Die wirksame Fläche der Prägeklischees Ap setzt sich wiederum zusammen aus der Summe der Teilflächen der Prägeklischees 34. In der Fig. 2 ist - der besseren Übersichtlichkeit halber - jeweils nur eine Teillänge bzw. Teilfläche mit einem Bezugszeichen versehen.
    Sind diese Werkzeugdaten aus der Druckvorstufe bzw. der Herstellung des Stanzwerkzeugs 30 bekannt, so ist eine direkte Verwendung bei der Berechnung der Soll-Presskraft möglich, anderenfalls müssen die Werkzeugdaten über ein Interface in die Maschinensteuerung 15 eingegeben werden.
  • Für die Berechnung der Soll-Presskraft F wird von der Maschinensteuerung 15 auf eine Datenbank 25 zugegriffen, in welcher spezifische Kraftdaten hinterlegt sind. Dort ist also die erforderliche Schneidkraft pro Meter für ein spezielles Schneidmesser 31 bzw. die Rillkraft pro Meter für ein spezielles Rillwerkzeug 32 bzw. die erforderliche Gummierungskraft pro Meter für eine spezielle Gummierung 33 bzw. die erforderliche Prägekraft pro m2 für ein spezielles Prägeklischee 34 hinterlegt. Diese spezifischen Werte werden mit der entsprechenden Länge des Teilwerkzeugs (Schneidenlänge, Rilllänge, Gummierungslänge) bzw. Fläche (Prägefläche) multipliziert und die erforderliche Presskraft F durch Addition der Werte für die Teilwerkzeuge 31, 32, 33, 34) berechnet. In der Maschinensteuerung können zusätzliche Multiplikationsfaktoren, wie z. B. Sicherheits-, Verteilungs-, Anzahl-, und/oder Größenfaktor hinterlegt sein, um eine Anpassung der errechneten Presskraft vornehmen zu können, bevor diese durch entsprechende Ansteuerung der Einstelleinrichtung 24 durch die Maschinensteuerung 15 umgesetzt wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Anleger
    2
    Stanz- und/oder Prägestation
    3
    Ausbrechstation
    4
    Ausleger, ggfs. mit Nutzentrennstation
    5
    Maschinengehäuse
    6
    Bogen
    6.1
    Bogenstapel
    7
    Bogentransportsystem
    8
    Greiferwagen mit Greifern
    9
    Untertisch / unterer Tiegel
    10
    Obertisch / oberer Tiegel
    11
    Abfallstücke
    12
    Behälter
    13
    Palette
    14
    Auslagestapel
    15
    Steuerung mit Interface und Eingabegeräten
    16
    Zuführtisch mit einer Einheit zum Ausrichten der Bogen
    17
    Hauptantrieb
    18
    Saugkopf
    20
    Unterwerkzeug
    21
    Oberwerkzeug mit Stempeln
    23
    Nutzentrenngitter oder Ausbrechbrett (Unterwerkzeug)
    24
    Einrichtung zur Presskrafteinstellung
    25
    Datenbank
    26
    Workflowanbindung
    30
    Oberwerkzeug (Stanzwerkzeug)
    31
    Schneidmesser
    32
    Rillmesser
    33
    Gummierung
    34
    Prägeklischee
    100
    Flachbett-Bogenstanz- /und/oder -Prägemaschine (Stanzmaschine)
    B
    Bogentransportrichtung
    E
    Bogentransportebene
    F
    Presskraft
    lS
    Länge Schneidmesser
    lR
    Länge Rillmesser
    lG
    Länge Gummierung
    AP
    Fläche Prägeklischee

Claims (8)

  1. Verfahren zum Einstellen der Presskraft (F) einer Flachbett-Stanz- und/oder - Prägemaschine (100), wobei die Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine (100) mindestens ein Stanz- und/oder Prägewerkzeug (30) zur Bearbeitung eines flächigen Bedruckstoffs (6) besitzt, mit nachfolgenden Schritten:
    a) Bereitstellung von Werkzeugdaten, welche den individuellen Aufbau eines Stanz- und/oder Prägewerkzeuges (30) aus einer Mehrzahl von Teilwerkzeugen (31, 32, 33, 34) beschreiben
    b) Auslesen von spezifischen Kraftdaten aus einer Datenbank (26), wobei die spezifischen Kraftdaten einem jeweiligen Teilwerkzeug (31, 32, 33, 34) eine spezifische Presskraft zuordnen
    c) Berechnung einer Soll-Presskraft (F) zumindest aus den Werkzeugdaten aus a) und den spezifischen Kraftdaten aus b)
    d) Einstellen der Presskraft (F) der Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine (100) auf die Soll-Presskraft gemäß c).
  2. Verfahren zum Einstellen der Presskraft nach Anspruch 1,
    mit dem zusätzlichen Schritt
    e) Korrigieren der Presskraft (F) nach einem ersten Stanz- bzw. Pressvorgang durch den Maschinenbediener.
  3. Verfahren zum Einstellen der Presskraft nach Anspruch 1 oder 2,
    mit dem zusätzlichen Schritt
    f) Abspeichern der Presskraft (F) für Wiederholaufträge.
  4. Verfahren zum Einstellen der Presskraft nach einem der vorangehenden Ansprüche;
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Werkzeugdaten Informationen zur Art eines jeweiligen Teilwerkzeugs (31, 32, 33, 34) und zur wirksamen Länge (ls, lR, lG) und/oder zur wirksamen Fläche (AP) eines jeweiligen Teilwerkzeugs (31, 32, 33, 34) umfassen.
  5. Verfahren zum Einstellen der Presskraft nach einem der vorangehenden Ansprüche;
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die spezifischen Kraftdaten eine erforderliche Presskraft pro wirksame Länge (ls, lR, lG) bzw. pro wirksame Fläche (AP) eines jeweiligen Teilwerkzeugs (31, 32, 33, 34) angeben.
  6. Verfahren zum Einstellen der Presskraft nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die spezifischen Kraftdaten vom zu bearbeitenden Bedruckstoff (6) abhängig sind.
  7. Verfahren zum Einstellen der Presskraft nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im Schritt c) zusätzlich ein Sicherheits-, Verteilungs-, Anzahl- und/oder Größenfaktor verwendet wird.
  8. Flachbett-Stanz- und/oder -Prägemaschine (100) mit einer Maschinensteuerung (15) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche und mit einer Workflowanbindung (26) und/oder mit einer Schnittstelle zur Übernahme von Daten aus der Druckvorstufe der zu bearbeitenden Bedruckstoffe (6) und/oder aus der Stanz- und/oder Prägewerkzeugherstellung und/oder mit einem Interface zur Eingabe von Werkzeugdaten.
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