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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stanzen eines Bleches mit einem Stanzkopf, der in einer vorgegebenen Teilung angeordnete, wahlweise beaufschlagbare Druckzylinder für austauschbare, mit
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es bekannt (EP-B-0 028 588), die verschiedenen Stanzwerkzeuge reihenweise in einem Stanzkopf anzuordnen und jedem Stanzwerkzeug einen gesonderten Druckzylinder zuzuordnen, so dass die Stanzwerkzeuge durch eine wahlweise Beaufschlagung der einzelnen Druckzylinder in einer gewünschten Abfolge betätigt werden können.
Erfordern die auszuführenden Stanzarbeiten im Stanzkopf nicht vorhandene Stanzwerkzeuge, so kann ein Teil dieser Stanzwerkzeuge einzeln oder gruppenweise gegen andere Stanzwerkzeuge ausgetauscht werden. Zu diesem Zweck sind die Stanzwerkzeuge in Werkzeughaltern eingesetzt, die ausserhalb der Stanzmaschine mit den neuen Stanzwerkzeugen bestückt und nach dem Herausziehen der eingesetzten Werkzeughalter mit den zu ersetzenden Stanzwerkzeugen in den Stanzkopf eingeschoben werden können. Nachteilig bei dieser bekannten Stanzmaschine ist vor allem, dass aufgrund der gegebenen Teilung der Druckzylinder und deren Zuordnung zu je einem Stanzwerkzeug die Grösse der einsetzbaren Stanzwerkzeugen durch die Teilung der Druckzylinder begrenzt wird.
Für Stanzwerkzeuge mit einer grösseren Erstreckung sind daher gesonderte, den grösseren Kraftbedarf dieser Werkzeuge berücksichtigende Druckzylinder mit einem grösseren Teilungsabstand zu den benachbarten Zylindern vorgesehen, wobei die Austauschbarkeit dieser Werkzeuge eine aufwendigere Umrüstung des Stanzkopfes mit einer entsprechenden Stillstandszeit der Stanzmaschine bedingt. Ausserdem bringt die gruppenweise Anordnung der austauschbaren Stanzwerkzeuge nur dann einen Vorteil mit sich, wenn einzelne Stanzwerkzeuge und Stanzwerkzeuggruppen ausgewechselt werden sollen, nicht aber beim Austausch aller Werkzeuge oder einer grösseren Werkzeuganzahl, wie dies in der Praxis häufiger vorkommt.
Das einfache Auswechseln des Werkzeugsatzes eines Stanzkopfes wird bei einer anderen bekannten Stanzvorrichtung durch eine Anordnung der Stanzwerkzeuge in einer Wechselkassette sichergestellt, die durch eine andere, mit dem neuen Werkzeugsatz bestückte Wechselkassette ersetzt wird. Zur Betätigung der in der Wechselkassette gelagerten Stanzwerkzeuge ist lediglich ein Druckzylinder vorhanden, so dass bei einem Werkzeugwechsel die Wechselkassette gegenüber dem Druckzylinder in Abhängigkeit von der Teilung der Stanzwerkzeuge verlagert werden muss, was eine vergleichsweise aufwendige Steuerung erfordert.
Der Einsatz eines einzigen Druckzylinders zur wahlweisen Betätigung der in einer Wechselkassette zusammengefassten Stanzwerkzeuge würde zwar bei einem entsprechenden Steueraufwand für die Kassettenverstellung die Möglichkeit eröffnen, die Werkzeugrösse weitgehend frei wählen zu können, doch steht dieser freien Wahl das durch den einzigen Druckzylinder vorgegebene Stanzkraftangebot entgegen, das den von der Werkzeuggrösse abhängigen, unterschiedlichen Stanzkraftbedarf nicht berücksichtigt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und eine Vorrichtung zum Stanzen eines Bleches der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, dass einerseits der Werkzeugwechsel rasch und einfach durchgeführt werden kann und anderseits keine Beschränkung hinsichtlich der Grösse der einsetzbaren Stanzwerkzeuge in Kauf genommen werden muss.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die in ihrer Erstreckung unabhängig von der vorgegebenen Teilung der Druckzylinder wählbaren Stanzwerkzeuge einerseits und die zugehörigen Gegenwerkzeuge anderseits in je einer Wechselkassette gelagert sind, dass den einzelnen Stanzwerkzeugen jene Anzahl von Druckzylindern zugeordnet ist, die der Zylinderanzahl in einem mit der jeweiligen Werkzeugerstreckung übereinstimmenden Teilungsbereich entspricht, und dass die Druckzylinder in Anpassung an den örtlichen Erstreckungsbereich der einzelnen Stanzwerkzeuge einzeln oder gruppenweise beaufschlagbar sind.
Da den einzelnen Stanzwerkzeugen je nach ihrer Erstreckung quer zu den Druckzylindern entsprechend der vorgegebenen Teilung der Druckzylinder eine unterschiedliche Anzahl von Druckzylindern zugeordnet wird, kann die Grösse der Stanzwerkzeuge unabhängig von der vorgegebenen Teilung der Druckzylinder gewählt werden. Ein sich über den Teilungsbereich von beispielsweise vier Druckzylindern erstreckendes Werkzeug wird somit durch die vier sich im örtlichen Erstreckungsbereich dieses Werkzeuges befindlichen Druckzylinder betätigt, die zu diesem Zweck gemeinsam beaufschlagt werden. Mit der dadurch gewonnenen Unabhängigkeit der Werkzeuggrösse von der Teilung der Druckzylinder wird aber auch eine ausreichende Anpassung der zur Verfügung stehenden
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mehreren Zylindern aufgebracht wird.
Darüber hinaus können durch das an sich bekannte Zusammenfassen der Stanzwerkzeuge und ihrer Gegenwerkzeuge in Wechselkassetten alle Vorteile eines einfachen und raschen Werkzeugwechsels ausgenützt werden, ohne auf die wahlweise Betätigung der einzelnen Stanzwerkzeuge über ihnen zugeordnete Druckzylinder verzichten zu müssen.
Obwohl die Wechselkassetten in unterschiedlicher Art und Weise austauschbar mit dem Stanzkopf verbunden werden können-es kommt ja nur auf die sichere Zuodnung der Stanzwerkzeuge zu den in einer vorgegebenen Teilung nebeneinandergereihten Druckzylindern an-, ergeben sich im Zusammenhang mit einer zugfesten
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Kupplung zwischen den Stanzwerkzeugen und den Druckzylindern besonders günstige Konstruktionverhältnisse, wenn für die Wechselkassetten quer zu den Druckzylindern verlaufende Verschiebeführungen vorgesehen sind, die darüber hinaus kein Abheben des Stanzkopfes von den Gegenwerkzeugen erfordern, wie dies bei einer Kupplung in Richtung des Stanzhubes notwendig wäre.
Weisen die Druckzylinder in Richtung der Verschiebeführung der Wechselkassette für die Stanzwerkzeuge verlaufende, hinterschnittene Einfühmuten für an den Stanzwerkzeugen vorgesehene Kupplungsansätze auf, so werden die Stanzwerkzeuge beim Einschieben der Wechselkassette in die Verschiebeführung des Stanzkopfes zwangsläufig mit den Druckzylindern zugfest verbunden und können folglich über die Druckzylinder nicht nur im Sinne des Stanzhubes beaufschlagt, sondern auch aus dem Stanzeingriff gezogen werden.
Um wenigstens ein Stanzwerkzeug in unterschiedlichen Drehstellungen einsetzen zu können, können in weiterer Ausbildung der Erfindung die Wechselkassetten einen Drehantrieb für wenigstens ein Stanzwerkzeug bzw. das zugehörige Gegenwerkzeug aufweisen, so dass über diesen Drehantrieb die gewünschte Werkzeugverstellung in einfacher Weise durchgeführt werden kann. Es muss bei Werkzeugen, denen mehr als ein Druckzylinder zugeordnet ist, lediglich dafür gesorgt werden, dass die Werkzeugdrehung nicht die Beaufschlagung
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kann es allerdings zu einem Wechsel der zugeordneten Druckzylinder kommen.
Der Drehantrieb selbst kann an sich beliebig ausgebildet sein. Aufgrund der Platzverhältnisse werden jedoch besonders einfache Konstruktionsbedingungen erhalten, wenn der Drehantrieb aus einer quer zur Werkzeugachse verlaufenden Zahnstange besteht, die mit einem drehfest, aber axial verschiebbaren Zahnkranz des Stanzwerkzeuges kämmt. Die axiale Verschiebbarkeit des Werkzeuges gegenüber dem orstfest in der Wechselkassette gelagerten Zahnkranz ist für den Stanzhub des Stanzwerkzeuges notwendig, nicht aber für das verschiebefest gehaltene Gegenwerkzeug, das jedoch mit dem Stanzwerkzeug die Drehverstellung mitmachen muss und dafür einen gesonderten Drehantrieb aufweist :
An Stelle der mit einem Zahnkranz zusammenwirkenden Zahnstange kann auch eine Schneckenspindel eingesetzt werden, die in einen Schneckenradkranz eingreift.
In der Zeichnung ist der Erfmdungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 den Stanzkopf einer erfmdungsgemässen Stanzvorrichtung in einer schematischen Seitenansicht, Fig. 2 diesen Stanzkopf in einem Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 in einem grösseren Massstab und Fig. 3 den Stanzkopf ausschnittsweise in einer Ansicht in Richtung der Verschiebeführung für die
Wechselkassette in einem grösseren Massstab.
Die dargestellte Vorrichtung zum Stanzen eines Bleches weist einen in einem Gestellrahmen (1) angeordneten Stanzkopf (2) mit in einer gleichmässigen Teilung in Längs- und Querreihen angeordneten Druckzylindern (3) auf, über die Stanzwerkzeuge (4a und 4b) betätigt werden. Diese Stanzwerkzeuge (4a und 4b) sind in einer Wechselkassette (5) gelagert und wirken mit entsprechenden Gegenwerkzeugen (6a und 6b) zusammen, die ebenfalls in einer Wechselkassette (7) zusammengefasst sind. Die Wechselkassette (5) wird in einer Verschiebeführung (8) des Stanzkopfes (2) gehalten und übergreift mit Führungsstücken (9) seitliche Führungsschienen (10), die gemäss Fig. 1 über den Stanzkopf (2) hinaus verlängert und an Auslegern (11) befestigt sind.
Die Wechselkassette (5) kann somit aus dem Stanzkopf (2) in den Bereich der Ausleger (11) herausgezogen und gegen eine andere Wechselkassette (5) mit einem neuen Stanzwerkzeugsatz ausgewechselt werden, wie dies in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet wird. Es wäre aber auch durchaus möglich, die Werkzeuge in der Wechselkassette auszutauschen.
Die Wechselkassette (7) für die Gegenwerkzeuge (6a und 6b) ist am Tisch (12) der Stanzvorrichtung ebenfalls verschiebbar gelagert, um in ähnlicher Weise einen Werkzeugwechsel sicherstellen zu können. Die Verschiebeführung für die Wechselkassette (7) ist in den Fig. 1 und 2 mit (13) bezeichnet. Da die Wechselkassette (7) im Bereich des Tisches (12) einen Teil der Blechauflage bildet, muss beim Ausziehen der Wechselkassette (7) der anschliessende Teil der Blechauflage (14) aus der Verschiebebahn der Wechselkassette (7) entfernt werden können. Zu diesem Zweck ist der Teil (14) der Blechauflage ebenfalls ausziehbar gelagert und in der ausgezogenen Verschiebestellung abklappbar, um die freie Zugänglichkeit zur Wechselkassette (7) zu gewährleisten.
Die Arbeitsstellung der Wechselkassetten (5 und 7) kann durch in Fig. 2 angedeutete Klemmleisten (15) gesichert werden, die sich an mit einem Druckmittel beaufschlagbaren Schläuchen (16) abstützen, so dass bei einer Beaufschlagung der Schläuche (16) die Wechselkassetten (5 und 7) über die Klemmleisten (15) gegenüber dem Stanzkopf (2) bzw. dem Tisch (12) in ihren Verschiebeführungen (8 und 13) festgeklemmt werden.
Wie den Fig. 1 und 2 entnommen werden kann, entspricht die Teilung nicht aller Stanzwerkzeuge der Teilung der Druckzylinder (3). Während die Stanzwerkzeuge (4a) jeweils nur einem Druckzylinder (3) zugeordnet sind, werden die Stanzwerkzeuge (4b) von mehreren Druckzylindern (3) beaufschlagt, wobei die
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Druckzylinderanzahl jener Anzahl von Druckzylindern entspricht, die sich in einem mit der jeweiligen Werkzeugerstreckung übereinstimmenden Teilungsbereich befinden. Das in Fig. 2 dargestellte Stanzwerkzeug (4b) erstreckt sich beispielsweise über einen Teilungsbereich von vier Druckzylindern (3), so dass diesem Stanzwerkzeug (4b) auch vier Druckzylinder zugeordnet sind, und zwar die, die im örtlichen Erstreckungsbereich dieses Stanzwerkzeuges liegen.
Die einzelnen Stanzwerkzeuge (4a und 4b) werden folglich in Abhängigkeit von ihrer Grösse von einem oder mehreren Druckzylindern (3) beaufschlagt, was nicht nur eine hinsichtlich der Werkzeuggrösse von der vorgegebenen Teilung der Druckzylinder (3) unabhängige Werkzeugauswahl ermöglicht, sondern auch eine Anpassung der jeweils zur Verfügung stehenden Stanzkraft an den von der Werkzeuggrösse abhängigen Stanzkraftbedarf sicherstellt, obwohl gleiche Druckzylinder (3) zum Einsatz kommen. Es muss lediglich dafür gesorgt werden, dass die den Stanzwerkzeugen (4b) zugehörigen Druckzylinder (3) jeweils gruppenweise beaufschlagt werden. Die entsprechende Steuerung der Druckzylinderbeaufschlagung ist technisch einfach durchzuführen.
Die einzelnen Druckzylinder (3) weisen in Richtung der Verschiebeführung (8) für die Wechselkassette (5) verlaufende, hinterschnittene Einfühmuten (17) auf, in die beim Einschieben der Wechselkassette (5) in den Stanzkopf (2) entsprechend geformte Kupplungsansätze (18) der Stanzwerkzeuge (4a und 4b) eingreifen.
Dadurch wird eine zugfeste Kupplung zwischen den Stanzwerkzeugen (4a und 4b) und den zugehörigen Druckzylindern (3) erreicht, so dass die Stanzwerkzeuge (4a und 4b) über die Druckzylinder nicht nur im Sinne eines Stanzhubes beaufschlagt, sondern auch aus dem Stanzeingriff zurückgezogen werden können.
Die Stanzwerkzeuge (4a und 4b) selbst sind in herkömmlicher Weise aufgebaut und weisen einen Stanzstempel (19) auf, der mit einer durch das zugehörige Gegenwerkzeug (6a bzw. 6b) gebildeten Matrize zusammenwirkt. Die Stanzstempel (19) werden dabei von Niederhaltern (20) umschlossen, die durch Federn (21) belastet sind, beim Stanzhub auf das zu stanzende Blech aufsetzen und es während des eigentlichen Schnittvorganges schnittgerecht spannen.
Um einzelne Werkzeuge auch in verschiedenen Winkelstellungen einsetzen zu können, kann für diese Stanzund Gegenwerkzeuge (4a, 4b, 6a, 6b) ein Drehantrieb vorgesehen sein. Wie die Fig. 2 zeigt, kann dieser Drehantrieb aus einer Schneckenspindel (22) bestehen, die in einen Schneckenradkranz (23) einer drehbar in der Wechselkassette (5) gelagerten Führungshülse (24) eingereift. In dieser Führungshülse (24) ist das Stanzwerkzeug (4b) drehfest aber axial verschiebbar gehalten, so dass der Stanzhub durch den Drehantrieb nicht behindert wird. Die Drehverstellung des zugehörigen Gegenwerkzeuges (6b) erfolgt in gleicher Weise über eine Schneckenspindel (22) und einen Schneckenradkranz (23). Es entfällt lediglich die axiale Verschiebbarkeit des Gegenwerkzeuges (6b).
An Stelle eines Schneckentriebes kann für den Drehantrieb einzelner Stanz- bzw. Gegenwerkzeuge auch ein Zahnstangentrieb Verwendung finden. Die verschiebbare Zahnstange (25) kämmt in einem solchen Fall mit einem Zahnkranz (26), der bei den Stanzwerkzeugen wieder auf einer Führungshülse (24) zur Sicherstellung der axialen Verschiebbarkeit der Stanzwerkzeuge angeordnet ist
Wie der Fig. 3 zu entnehmen ist, sind am Stanzkopf (2) zusätzlich Klemmzylinder (27) vorgesehen, um die strichpunktiert angedeutete Blechtafel (28) nach ihrer Positionierung gegenüber dem einzusetzenden Stanzwerkzeug am Tisch (12) niederhalten zu können. Zu diesem Zweck werden die Klemmzylinder (27) entsprechend beaufschlagt, so dass ihr Niederhaltekopf (29) gegen die Blechtafel (28) drückt, wie dies strichpunktiert angedeutet ist.