DE10050012C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Schneiden von Blechen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden von Blechen nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Gattungsgemäße Verfahren und zugehörige Vorrichtungen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Meist wird hierbei ein oszillierender Stößel einge­ setzt, an dem ein Oberwerkzeug, nämlich ein Schneid­ stempel, angebracht ist, der mit einem Unterwerkzeug, nämlich einer Schneidplatte, zusammenarbeitet. Auf diese Weise können sowohl Außenkonturen als auch In­ nenkonturen, wie runde Bohrungen oder beliebige andere Formen hergestellt werden.

Nachteilig bei sämtlichen dieser Verfahren und den zugehörigen Vorrichtungen ist die Tatsache, daß zum Schneiden meist geringer Flächen bzw. Längen verhält­ nismäßig große Massen, nämlich die notwendigen Werk­ zeuge und der zugehörige Stößel, bewegt werden müssen, was zu großen erforderlichen Leistungen der Vorrich­ tungen bei im Vergleich hierzu relativ geringer Schneidleistung führt. Darüber hinaus sind meist komplizierte und dadurch teure Schneidwerkzeuge erforder­ lich.

Aus der DE 31 31 393 A1, der DE 33 42 138 C2 und der EP 0 396 848 A2 sind Verfahren und Vorrichtungen zum elektromagnetischen Umformen von Werkstücken bekannt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfah­ ren und eine Vorrichtung zum Schneiden von Blechen zu schaffen, welches mit einer geringen Leistungsaufnahme auskommt, hohe Schneidleistungen ermöglicht und den­ noch zuverlässig und universell anwendbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die Beschleunigung zumindest eines Teilbereiches der Fläche mittels magnetischer Induktion ergibt sich eine einfache Möglichkeit, Bleche sowohl an ihrer Au­ ßenseite zuzuschneiden als auch Ausnehmungen in die­ selben einzubringen.

Eine sehr einfach aufgebaute und universell einsetzba­ re Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ergibt sich aus Anspruch 7. Besonders vorteilhaft hierbei ist, daß durch die verwendete Magnetspule sehr einfa­ che Werkzeuge eingesetzt werden können bzw. nur noch ein die Schneidplatte ersetzendes Element erforderlich ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Zuschneiden der Ränder von Blechen;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II aus Fig. 1; und

Fig. 3 eine Vorrichtung zum Einbringen von Ausnehmun­ gen in Bleche.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Schneiden von Ble­ chen 2, welche mittels einer mehrere miteinander zu­ sammenarbeitende Walzen 3a aufweisende Fördereinrich­ tung 3 an einem Halteelement 4 vorbei bewegt werden, welches Teil der Vorrichtung 1 ist.

Unterhalb des Halteelementes 4 befindet sich ein Auf­ lageelement 5, welches im vorliegenden Fall mehrere Schienen 5a aufweist, die auf einer Grundplatte 6 an­ gebracht sind. Das Halteelement 4 weist eine Magnet­ spule 7 auf, die auf der dem Auflageelement 5 gegen­ überliegenden Seite des Bleches 2 unmittelbar oberhalb desselben, beispielsweise mit einem Abstand von ca. 2 mm angeordnet ist. Die Magnetspule 7 ist an einem Grundkörper 4a des Halteelementes 4 angebracht, wobei auch mehrere einzelne, entsprechend des gewünschten Schneidvorganges bzw. der Geometrie des zu schneiden­ den Bleches 2 an günstigen Stellen plazierte Magnet­ spulen 7 vorgesehen sein können.

Durch Bestromen der Magnetspule 7 wird auch in dem Blech 2 ein Magnetfeld induziert, wobei die hierdurch auftretenden Kräfte Teilbereiche des Bleches 2 oder auch das gesamte Blech 2 ohne Berührung durch die Ma­ gnetspule 7 in Richtung des Auflageelementes 5 be­ schleunigen. Da das Grundprinzip der magnetischen Um­ formung an sich bekannt ist, wird im folgenden nicht näher auf die zugrunde liegenden physikalischen Vor­ gänge eingegangen.

Durch die starke Beschleunigung des Bleches 2 und die daraus resultierende schnelle Bewegung desselben in Richtung des Auflageelementes 5 wird das Blech an den Kanten der Schienen 5a abgeschert. Hierbei kann das Blech 2 Geschwindigkeiten von bis zu 250 m/s errei­ chen. Auf diese Art und Weise können die Ränder des Bleches 2 zum Beispiel auf eine bestimmte Länge zuge­ schnitten werden. Wenn ein schräger Zuschnitt des Ble­ ches 2 gewünscht ist, können die Schienen 5a auf nicht dargestellte Art und Weise, z. B. mittels durch einen Elektromotor angetriebene Gewindespindeln, verstellt werden.

Der Grundkörper des Halteelementes 4 ist gegenüber der Vorrichtung 1 mit Hilfe von Federelementen 8 federnd gelagert, so daß die von der Magnetspule 7 hervorgeru­ fene Beschleunigung, die auch das Halteelement 4 be­ trifft, keine Beschädigungen der Vorrichtung 1 verur­ sachen kann.

In Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsform des Auflageelementes 5 dargestellt, welches aus mehreren Schienen 5a besteht, die modulartig auf der Grundplat­ te 6 aufgeschraubt sind. Auf diese Weise können verschiedene Formen von Werkstücken durch Zuschneiden der Bleche 2 mittels des Halteelementes 4 mit der daran angebrachten Magnetspule 7 hergestellt werden, indem die Schienen 5a in verschiedenen Anordnungen auf der Grundplatte 6 angebracht werden. Hierbei können als Schienen 5a Standardteile verwendet werden, wodurch sich im praktischen Einsatz sehr viele Vorteile, wie geringe Lagerflächen, kurze Umrüstzeiten und eine ein­ fache Anwendung ergeben.

In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, verschie­ dene beliebige Teilbereiche der Bleche 2 nacheinander zu schneiden. Außerdem ist auch denkbar, durch die Magnetspule 7 an bestimmten Stellen mehrmals ein Ma­ gnetfeld zu induzieren, um beispielsweise Bleche 2 mit höheren Materialstärken zu schneiden.

Eine weitere Ausführungsform des Auflageelementes 5 zeigt Fig. 3. Das Auflageelement 5 weist hier mehrere Matrizen 5b auf, die auf einer drehbaren Trommel 9 angeordnet sind. Die Matrizen 5b sind jeweils mit we­ nigstens einer nicht dargestellten Ausnehmung verse­ hen, die beim Beschleunigen des Bleches 2 mittels der Magnetspule 7 eine identische Ausnehmung in dem Blech 2 erzeugen, da das Blech an der Kante der jeweiligen Ausnehmung abgeschert wird und so beispielsweise kreisrunde Bohrungen erzeugt werden können. Um anders­ artig geformte Ausnehmungen herzustellen, ist es le­ diglich erforderlich, die Trommel 9 zu drehen und eine entsprechend andere Matrize 5b unterhalb der auch hier vorgesehenen Magnetspule 7 zu plazieren. Wie bereits bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und Fig. 2 wird auch hier das Blech 2 mittels einer Fördereinrichtung 3 mit mehreren Walzen 3a transportiert.

Sowohl die Schienen 5a als auch die Matrizen 5b können durch Laserschneiden hergestellt sein, was eine gleichbleibende Qualität bei sehr genau verlaufenden Schneidkanten gewährleistet. Alternativ dazu sind auch Herstellungsverfahren wie Fließpressen und Schleifen oder andere Arten der mechanischen Fertigung denkbar.

Über einen nicht dargestellten Kondensator kann die Magnetspule 7 mit Strom versorgt werden, wobei der Kondensator beispielsweise über ein Schwungrad einer benachbart zu der Vorrichtung 1 angeordneten Pressen­ anlage durch entsprechende Umwandlung der kinetischen in elektrische Energie aufgeladen werden kann, wodurch eine Energieeinsparung erzielt werden kann.

Claims (12)

1. Verfahren zum Schneiden von Blechen (2), wobei die Bleche (2) entlang wenigstens einer Kante eines Auflageelementes (5, 5a) abgeschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teilbereich der Bleche (2) durch mittels magnetischer Induktion erzeugter Kräfte zu dem Auflageelement (5, 5a) hin beschleunigt wird und so die Bleche (2) an der Kante des Auflageele­ mentes (5, 5a) abgeschnitten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder der Bleche (2) zugeschnitten werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ausnehmungen in die Bleche (2) eingebracht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Teilbereiche der Bleche (2) nachein­ ander geschnitten werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Beschleunigungskräfte eine Magnet­ spule (7) über wenigstens einen Kondensator mit elektrischem Strom versorgt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Kondensator über ein Schwung­ rad einer Pressenanlage aufgeladen wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem Auflageele­ ment (5, 5a), welches wenigstens eine Kante auf­ weist, gekennzeichnet durch wenigstens eine an einem Halteelement (4) ange­ brachte Magnetspule (7) zur Beschleunigung der Bleche (2) in Richtung des Auflageelementes (5, 5a).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Magnetspule (7) auf der dem Auflageelement (5, 5a) abgewandten Seite der Ble­ che (2) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflageelement (5) mehrere Schienen (5a) auf­ weist, welche modulartig auf einer Grundplatte (6) angebracht sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (5a) auf die Grundplatte (6) ge­ schraubt sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (5a) gegenüber der Grundplatte (6) verstellbar sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflageelement (5) mehrere auf einer drehbaren Trommel (9) angeordnete Matrizen (5b) aufweist, welche jeweils mit wenigstens einer Ausnehmung versehen sind.