DE3844086A1 - Stanzeinrichtung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer automatisch arbeitenden Stanzeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Eine solche Stanzeinrichtung dient zur Serienfertigung von verhältnismäßig kleinen Teilen, die aus Halbzeug zuerst geformt, also beispielsweise gezogen, und dann ausgestanzt werden.

Üblich sind vertikal arbeitende Stanzeinrichtungen, die - wie beispielsweise Exzenterpressen - mechanisch angetrieben werden oder deren Arbeitshübe hydraulisch bewirkt werden. Für Sonderfälle werden vereinzelt auch mechanisch betriebene horizontal arbeitende Pressen eingesetzt. Nicht bekannt für die Fertigung von kleinen Serienteilen sind dagegen hydraulische horizontal arbeitende Stanzeinrichtungen.

Einer der Nachteile von vertikal arbeitenden Stanz­ einrichtungen ist der Aufwand, der zum Sortieren von Fertigteilen und Abfallteilen getrieben werden muß. Alle diese Teile sollen möglichst schnell und sicher aus dem Bereich der Stanzeinrichtung entfernt werden. Dazu sind Hilfsantriebe, beispielsweise Absauge­ vorrichtungen oder magnetische Greifer oder mechanische Manipulatoren, erforderlich.

Das Problem des Vorschubs des Halbzeugs zum Stanzwerkzeug wurde bisher nicht befriedigend gelöst. Ein typischer labiler Werkstoff ist eine Gittermatte oder ein Drahtnetz. Zum serienmäßigen Herstellen von Sieben oder Filtern wird ein solches Halbzeug zunächst bandförmig hergestellt und auf Ringe aufgewickelt. Danach wird es zu Halbfertig- oder Fertigteilen verarbeitet. Soll das Halbzeug einer Stanzeinrichtung zugeführt werden, so muß das schubweise in kurzen Schritten, aber auch in kurzen Zeitintervallen, erfolgen. Bei dieser ruckweisen Beanspruchung darf das Halbzeug seine Form nicht ändern, es darf sich also beispielsweise nicht verziehen und nicht wölben. Dies ist aber bei den bekannten Vorschubeinrichtungen mehr oder weniger der Fall.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Stanzeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die horizontale Arbeitsrichtung alle wesentlichen Teile der Einrichtung in Arbeitstischhöhe liegen und leicht zugänglich sind. Dadurch ergibt sich eine hohe Bedienungsfreundlichkeit. Weiter ergeben sich dadurch kurze Rüstzeiten für einen Austausch des Stanzwerkzeugs. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß durch die hydraulische Antriebsvorrichtung der Stanzvorrichtung der Geräuschpegel und auch der Energiebedarf niedrig gehalten wird. Schließlich ergibt sich durch die horizontale Arbeitsweise eine vorteilhafte einfache Lösung für das Ausbringen der Fertigteile und des Abfalls; es werden dafür keine Hilfsaggregate benötigt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Stanzeinrichtung möglich.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung des Zuganker­ prinzips für den hydraulischen Antrieb. Dieser Antrieb kann kostengünstig und mit wenigen Bauteilen realisiert werden. Die Zuganker können gleichzeitig die Stößel­ führung darstellen.

Das heikle Problem des Vorschubs ist bei der Erfindung elegant durch den pneumatisch betriebenen Zangenapparat gelöst. Die Vorschubeinrichtung ist besonders kompakt und wenig störungsanfällig dadurch, daß der Zangenapparat auf einem pneumatisch betriebenen Vorschubschlitten befestigt ist.

Ein besonders schonender und betriebssicherer Transport des Halbzeugs zum Stanzwerkzeug wird durch zwei parallel zueinander angeordnete Zangen erreicht, die das Halbzeug lediglich an seinen Rändern erfassen. Erfindungsgemäß wird auch die Zange pneumatisch gespannt.

Vorteilhaft ist die vertikale Vorschubrichtung. Dadurch wird jegliche Umlenkung des Halbzeugs auf dem Weg von der Vorschubeinrichtung über das Werkzeug bis zur Auswurfvorrichtung und damit jede unerwünschte Verformung des Halbzeugs oder gar der Fertigteile vermieden.

Zu kurzen Rüstzeiten und zu einer leichten Benützbarkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung trägt auch die Verstellvorrichtung bei, mit der die Vorschubeinrichtung bei einem Werkzeugwechsel auf einfache Weise aus dem Bereich der Stanzvorrichtung gefahren werden kann.

Vorteilhaft ist des weiteren der erfindungsgemäße Aufbau der Abziehvorrichtung. Unerwünschte Bewegungen des Halbzeugwickels werden mit Hilfe einer Bremse gedämpft, sowie von einer Wippe unter Spannung gehalten.

Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Sortieren von Fertigteilen und Abfall. Der Auswurf erfolgt allein durch das Ausnützen der Schwerkraft. Durch eine einfache Leitvorrichtung werden die Fertigteile von den Abfallteilen getrennt. Die Abfallteile werden anschließend zerkleinert und auf einem anderen Weg von der Stanzeinrichtung entfernt. Dieses Auswurfverfahren arbeitet billig, bequem und vor allem schnell und sicher.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt ist. Die Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination verwirklicht und/oder erfindungswesentlich sein.

Die Erfindung soll nicht auf das Auführungsbeispiel beschränkt sein, sie soll sich vielmehr auf alle Abänderungen und Ausgestaltungen, die durch die Ansprüche und die offenbarten Merkmale abgedeckt sind, erstrecken.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Stanzeinrichtung in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht.

Fig. 2 ist ein Schnittbild mit dem Blick auf wesentliche Teile der Stanzeinrichtung.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stanz­ einrichtung ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Die Stanzeinrichtung ist mit einer Haube 11 abgedeckt, die zur Minderung der ohnedies schon geringen Lärmemission beiträgt und gleichzeitig dem mechanischen Schutz der Einrichtung dient. Auf einem Gestell 12 ist zunächst eine Stanzvorrichtung 13 gelagert. Hauptsächliche Bestandteile der Stanzvorrichtung sind eine Druckvorrichtung 14 und ein Werkzeug 15. Die Druckvorrichtung 14 ist als hydraulische Presse ausgebildet, zugehörige Hydraulik­ ölleitungen 16 sind in Fig. 1 angedeutet. Die hydraulische Presse 14 arbeitet mit einem Stößel 17 zusammen. Der Stößel 17 ist auf Führungsstangen 18 verschiebbar angeordnet, die Führungsstangen 18 dienen als Zuganker.

Am Stößel 17 ist der bewegbare Teil 15 a des Werkzeugs 15 abnehmbar befestigt. Auf einem dem Stößel 17 gegenüberliegenden Sockel 19 ist der feststehende Teil 15 b des Werkzeugs 15 ebenfalls abnehmbar befestigt. Die Werkzeugteile 15 a, 15 b können daher ohne größere Schwierigkeiten ausgewechselt werden, wenn ein anderes Halbzeug verwendet werden soll oder wenn andere Fertigteile herzustellen sind.

Die Stanzvorrichtung 13 ist auf dem Gestell 12 horizontal gelagert. Die hydraulische Presse 14 und damit das Werkzeug 15 arbeiten also in horizontaler Richtung.

Über der Stanzvorrichtung 13 ist eine Vorschub­ vorrichtung 21 angeordnet. Die Vorschubvorrichtung 21 ist in einem Rahmen 22 gelagert. Der Rahmen 22 ist mit Hilfe von vier Lagerbuchsen 24 auf zwei Führungssäulen 25 verstellbar gelagert. Eine Gewindespindel 28 mit vertikaler Drehachse ist in einem weiteren, senkrecht stehenden, Rahmen 26 und auf einer Konsole 27 gelagert und über eine Gewindehülse 23 mit dem Rahmen 22 verbunden. Die Gewindespindel 28 ist mit Hilfe eines Elektromotors rotierbar.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Drehrichtung des Stellmotors 31 umkehrbar. Dadurch läßt sich die Vorschubvorrichtung 21 mit Hilfe des Stellmotors 31 aus dem Bereich des Werkzeugs 35 in vertikaler Richtung herausfahren und - beispielsweise nach einem Auswechseln des Werkzeugs 15 - wieder in Arbeitsstellung in die Stanzvorrichtung 13 hineinfahren.

Die Vorschubvorrichtung 21 umfaßt zunächst einen Vorschubschlitten 32, der im Ausführungsbeispiel eine pneumatisch betätigbare Lineareinheit als Antriebsvorrichtung enthält. In Fig. 1 sind die Druckluftzuführungen 33 schematisch angedeutet. Mit Hilfe der Lineareinheit ist der Vorschubschlitten 32 auf Führungs- und Kolbenstangen 34 verstellbar. In Fig. 1 ist nur eine der Stangen 34 zu sehen. Der Vorschubhub kann mit Hilfe einer Stellschraube 35 eingestellt werden. Die Stangen 34 sind im Rahmen 22 befestigt.

Die Vorschubvorrichtung 21 ist mit einem Zangenapparat 36, 37 ausgerüstet. Der Zangenapparat umfaßt im beschriebenen Ausführungsbeispiel zwei ortsfeste Zangenteile 36 und zwei verstellbare Zangenteile 37. In Fig. 1 ist nur eine Zange 36, 37 sichtbar. Die ortsfesten Zangenteile 36 sind auf dem Vorschubschlitten 32 befestigt. Die verstellbaren Zangenteile 37 können von einer nicht dargestellten Spannvorrichtung über Spannblöcke 38 auf die ortsfesten Zangenteile 36 gepreßt werden.

Am Rahmen 22 ist weiter eine Abziehvorrichtung 41 angebracht. Die Abziehvorrichtung 41 umfaßt eine im Rahmen 22 gelagerte Welle 42, die in ihrem Lager gebremst ist. Weiter ist eine Wippe 44 vorgesehen, die schwenkbar ebenfalls im Rahmen 22 gelagert ist. Das nach unten hängende Ende der Wippe 44 trägt Umlenkzapfen 43 und 45.

Bei der Inbetriebnahme der Stanzeinrichtung wird ein zur Verarbeitung vorgesehenes ringförmig aufgewickeltes Bandmaterial 47 in die Abziehvorrichtung 41 eingeschoben. Schwingungen, die infolge des ruckweisen Vorschubs im Bandwickel 48 auftreten können, werden durch die Wippe 44, die das Bandmaterial 47 unter Zug hält, wirksam gedämpft. Das Bandmaterial 47 wird über eine Umlenkwelle 49 der Vorschubvorrichtung 21 zugeführt.

In Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Darstellung der Fig. 1 entlang der Linie A-A gezeigt. Gleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so daß eine eingehende Beschreibung nicht nötig ist. In Fig. 2 sind die beiden Führungssäulen 25, die beiden Führungssäulen 34, die vier Führungsstangen 18 und die beiden verstellbaren Zangenteile 37 mit den sechs Spannblöcken 38 sowie das Bandmaterial 47 deutlich zu sehen.

Die Zangen 36, 37 verlaufen parallel zu den Rändern des Bandmaterials 47. In der Längsrichtung des Bandmaterials 47 sind die Zangen 36, 37 verhältnismäßig sehr lang, quer zum Bandmaterial 47 dagegen verhältnismäßig sehr schmal ausgebildet. Die Zangen 36, 37 sind nebeneinander so angeordnet, daß sie das Bandmaterial 47 gerade an seinen Rändern fassen. Der Abstand der beiden Zangen 36, 37 voneinander ist mit Hilfe eines Stellrads 51 verstellbar.

In der Seitenansicht von Fig. 1 ist eine Auswurf­ vorrichtung für Fertigteile 53 und Abfall 54 skizziert. Die Auswurfvorrichtung umfaßt im Ausführungsbeispiel eine Leitvorrichtung 55 und eine Zerkleinerungsvorrichtung 56.

Aus dem Bandmaterial 47 werden mit Hilfe des Werkzeugs 15 beispielsweise hütchenförmige Siebe 53 zunächst gezogen und dann ausgestanzt. Nach dem Auseinanderziehen des Werkzeugs mit Hilfe der hydraulischen Presse 14 und des Zugankers 17 kippen die Fertigteile 53 aus dem Werkzeug 15 heraus und fallen infolge ihrer Schwerkraft nach unten. Dort werden sie vom Leitblech 55 - in Fig. 1 nach rechts - abgelenkt. Danach fallen sie beispielsweise in einen Behälter oder auf ein Transportband. Das restliche Bandmaterial 54 a wird teils durch den von der Vorschubvorrichtung 21 erteilten Vorschub, teils durch die eigene Schwerkraft, nach unten gedrückt und einer Zerkleinerungsvorrichtung 56 zugeführt. In der Zerkleinerungsvorrichtung 56 wird das restliche Bandmaterial 54 a zerkleinert, die zerkleinerten Abfallteile 54 b fallen dann ebenfalls nach unten, beispielsweise in einen Abfallbehälter oder auf ein Abfalltransportband.

Selbstverständlich ist die Stanzeinrichtung mit geeigneten Sensoren zum Überwachen und Steuern der einzelnen Vorgänge ausgestattet. Die Steuerung der einzelnen Antriebsaggregate der Stanzeinrichtung erfolgt durch ein geeignetes und zweckdienlich ausgelegtes Steuergerät.

Claims (22)

1. Automatisch arbeitende Stanzeinrichtung, insbesondere für die Verarbeitung von labilen Werkstoffen, mit einer Abziehvorrichtung zum Bereitstellen des Werkstoffs, mit einer Vorschubvorrichtung, mit einer ein Werkzeug und eine den Preßdruck aufbringende Druckvorrichtung umfassenden Stanzvorrichtung und mit einer Auswurfvorrichtung zum Ausbringen der Fertigteile und des Abfalls, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzvorrichtung (13) für eine horizontale Arbeitsrichtung vorgesehen ist und daß bei der Druckvorrichtung (14) eine hydraulische Presse verwendet ist.

2. Stanzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die hydraulische Presse (14) ein nach dem Zugankersystem arbeitender Antrieb verwendet ist.

3. Stanzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubvorrichtung (21) mit einem Zangenapparat (36, 37) ausgerüstet ist.

4. Stanzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zangenapparat (36, 37) pneumatisch betreibbar ist.

5. Stanzeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zangenapparat (36, 37) auf einem in der Vorschubeinrichtung (21) enthaltenen Vorschubschlitten (32) angeordnet ist.

6. Stanzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubschlitten (32) pneumatisch betreibbar ist.

7. Stanzeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zangenapparat (36, 37) wenigstens ein - auf dem Vorschubschlitten (32) befestigtes - ortsfestes Zangenteil (36) und wenigstens eine dem ortsfesten Zangenteil (36) gegenüberliegendes, mit ihm eine vollständige Zange bildendes, verstellbares Zangenteil (37) umfaßt.

8. Stanzeinrichtung nach Anspruch 7 für die Verarbeitung von Bandmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß zwei ortsfeste Zangenteile (36) und zwei verstellbare Zangenteile (37) vorgesehen sind und daß diese beiden Zangen (36, 37) in einem einstellbaren (51) Abstand parallel zueinander angeordnet sind.

9. Stanzeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Zangen (36, 37) voneinander kleiner als die Breite des Bandmaterials (47) gewählt ist und daß das Bandmaterial (47) durch die Zangen an seinen längs verlaufenden Rändern erfaßbar ist.

10. Stanzeinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das (die) verstellbare(n) Zangenteil(e) (37) mit Hilfe einer - gegebenenfalls eine Mehrzahl von Spannblöcken (38) umfassenden - Spannvorrichtung gegen das (die) ortsfeste(n) Zangenteil(e) (36) preßbar ist.

11. Stanzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (38) hydraulisch betätigbar ist.

12. Stanzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubvorrichtung (21) für einen Vorschub in vertikaler Richtung ausgelegt ist.

13. Stanzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubvorrichtung (21) mit Hilfe einer Verstell­ vorrichtung (23, 25, 31) aus dem Bereich der Stanzvorrichtung (13) heraus bewegbar ist.

14. Stanzeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung im wesentlichen einen Stellmotor (31), wenigstens eine vom Stellmotor (31) antreibbare Gewindespindel (25) mit vertikaler Drehachse und ein auf der Gewindespindel (25) verstellbares, an der Vorschubeinrichtung (21) befestigbares, Gewindeschloß (23) umfaßt.

15. Stanzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verarbeitung von ringförmig aufgewickeltem Bandmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß die das Bandmaterial (47) aufnehmende Abziehvorrichtung (41) mit einem gebremsten Lager (42) versehen und das Bandmaterial (47) durch eine Wippe (44) unter Zugspannung gehalten ist.

16. Stanzeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wippe (44) schwenkbar so gelagert ist, daß die Zugspannung durch die der Schwerkraft unterworfene Masse der Wippe (44) aufgebracht ist.

17. Stanzeinrichtung nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (15) zum Ausführen eines Niederhaltevorgangs und/oder eines Ziehvorgangs und/oder eines Schnittvorgangs ausrüstbar ist.

18. Stanzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (15) an der Stanzvorrichtung (13) lösbar befestigt ist.

19. Stanzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswurf­ vorrichtung (52) eine Leitvorrichtung (55) zum Sortieren von Fertigteilen (53) und Abfall (54) umfaßt, wobei als Antriebskraft für das Auswerfen der Fertigteile (53) lediglich die Schwerkraft eingesetzt ist.

20. Stanzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswurfvorrichtung (52) eine Zerkleinerungsvorrichtung (56) zum Zerkleinern des - gegebenenfalls noch bandförmigen - Abfalls (54) nachgeschaltet ist.

21. Stanzeinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifflächen der Zange (36, 37) längs des Bandmaterials (47) groß sind gegenüber ihrer Breite und gegenüber der Breite des Bandmaterials (47).

22. Stanzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbaren Bauteile durch eine Lärmschutzhaube (11) abgedeckt sind.