DE10115098A1

DE10115098A1 - Punching device for removing pockets of ore comprises a die arranged above the punch and devices for taking away the pocket of ore arranged above the die

Info

Publication number: DE10115098A1
Application number: DE2001115098
Authority: DE
Inventors: Normen Groeschl
Original assignee: G & K Umformtechnik GmbH
Current assignee: G & K Umformtechnik GmbH
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2002-10-02
Also published as: EP1250969A2; EP1250969A3

Abstract

Punching device comprises a punch (2), a die and a hydraulic cylinder (1). The die is arranged above the punch. During the punching process the punch moves upward and devices for taking away the pocket of ore are arranged above the die. An Independent claim is also included for an appliance comprising at least two punching devices.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stanzen, vorzugsweise zum Entfernen von Butzen, mit einem Stempel, einer Matrize und einem Hy draulikzylinder. Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage mit we nigstens zwei Stanzvorrichtungen und einer zu den Stanzvorrichtungen füh renden Förderstrecke.The invention relates to a device for punching, preferably for removing slugs, with a stamp, a die and a hy draulikzylinder. The invention also relates to a system with we lead at least two punches and one to the punches conveyor line.

Vorrichtungen und Anlagen gattungsgemäßer Art werden insbesondere zur Bearbeitung von Gußteilen aus Aluminium, wie beispielsweise Alufelgen, ein gesetzt. Diese Gußteile weisen nach dem Erkalten an der Stelle, an welcher die Schmelze zugeführt wurde, einen Schmelzenrest, den sogenannten But zen oder Steiger auf. Dieser Schmelzenrest bildet sich an der Unterseite des Gießrohlings im Steigrohr aus, durch das hindurch die Schmelze unter Druck in die Gießform gepreßt wurde. Das Steigrohr bleibt bis zum Erkalten des Gießrohlings mit Schmelze gefüllt und führt so zur Bildung des Steigers.Devices and systems of the generic type are used in particular for Machining of cast parts made of aluminum, such as aluminum rims set. After cooling, these castings point at the point at which the melt was fed, a melt residue, the so-called but zen or risers. This melt residue forms on the underside of the Pour blanks in the riser pipe, through which the melt under pressure was pressed into the mold. The riser remains until the The casting blank is filled with melt and leads to the formation of the riser.

Bei der Herstellung von Alufelgen werden die Gießrohlinge nach der Entnah me aus der Form für die weitere Bearbeitung gewendet, so daß die Unterseite nach oben zu liegen kommt. In dieser Lage der Felge weist der Butzen nach oben.When manufacturing aluminum rims, the casting blanks are made after removal me turned out of shape for further processing, leaving the bottom comes to lie up. The slug detects in this position of the rim above.

Im Zuge der Bearbeitung der Rohlinge ist auch ein Arbeitsgang zur Entfer nung des Butzens vorgesehen. Üblicherweise werden diese Arbeiten mit Stanzen oder Bohrmaschinen durchgeführt. Die hierfür eingesetzten Geräte nach dem Stand der Technik sind so konzipiert, daß die Bewegung des Werk zeugs bei der Bearbeitung von oben nach unten erfolgt. Zur Entfernung des Butzens ist es daher notwendig, die Alufelge ein zweites Mal zu wenden, so daß der Butzen wieder nach unten weist und durch Bohren oder Stanzen entfernt werden kann. Der hiermit verbundene Arbeits- und Geräteaufwand führt zu einem an sich einsparbaren Zeit- und Kostenanteil.In the course of processing the blanks, there is also an operation for removal provided for the slug. Usually this work with Punching or drilling machines performed. The devices used for this according to the state of the art are designed so that the movement of the work stuff is done from top to bottom. To remove the Butzens it is therefore necessary to turn the aluminum rim a second time that the slug points down again and by drilling or punching can be removed. The associated work and equipment expenditure leads to a saving of time and costs.

Vor diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Vor richtung und eine Anlage anzugeben, welche den Arbeitsablauf bei der Ent fernung der Butzen vereinfacht und dadurch Zeit und Kosten einspart. Die Anlage erlaubt zudem die gleichzeitige Bearbeitung unterschiedlicher Werk stücktypen.Against this background, the invention has set itself the task of a direction and specify a system that the workflow at Ent Removal of the slugs is simplified, thereby saving time and costs. The The system also allows the simultaneous processing of different plants piece types.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
This object is achieved in that

The die is arranged above the stamp,
- The punch moves from bottom to top when punching
- And provided above the die means for removing the slug are.

Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung wird in Abweichung zum Stand der Technik eine Arbeitsweise zugrunde gelegt, bei welcher der Stempel beim Stanzen von unten nach oben bewegt wird. Dabei ist die Matrize oberhalb des Stempels angeordnet und wird vor dem eigentlichen Stanzvorgang von oben her gegen das Werkstück gefahren. Der Butzen taucht dabei in eine dem Stempelquerschnitt entsprechende Ausnehmung in der Matrize ein. Durch Hochfahren des Stempels wird der Butzen aus dem Rohling ausgestanzt und nach oben über die Matrize entfernt.In the proposed device, in deviation from the state of the Technology is based on a method of working in which the stamp on Punching is moved from bottom to top. The die is above the Stamp arranged and is before the actual punching process from above drove against the workpiece. The slug dives into one of them Stamp cross section corresponding recess in the die. By Raising the stamp, the slug is punched out of the blank and removed upwards over the die.

Der Erfindung liegt zunächst der Gedanke zugrunde, Werkstücke in der Lage zu bearbeiten, in der sie auf der Förderstrecke transportiert werden. Bei der Bearbeitung von Felgenrohlingen aus Alu bedeutet dies, die Lage der Werk stücke beizubehalten, welche sie nach dem Entformen eingenommen haben. Für die Entfernung der Butzen erfordert dies jedoch eine neue Maschine, wel che durch vorliegende Erfindung zur Verfügung gestellt wird.The invention is based on the idea that workpieces are capable to process in which they are transported on the conveyor line. In the Machining aluminum rim blanks this means the location of the factory to keep pieces that you took after demolding. For the removal of the slugs, however, this requires a new machine, wel che is provided by the present invention.

Durch die vorgeschlagene Vorrichtung werden Arbeitsabläufe bei Entfernung des Butzens vereinfacht und entsprechende Anteile an den Fertigungskosten reduziert. Die Kosteneinsparungen betreffen den Wegfall von Vorrichtungen zum Wenden des Werkstücks und die hiermit ausgeführten Arbeitsschritte. The proposed device makes workflows at removal of the slug simplified and corresponding share in the manufacturing costs reduced. The cost savings concern the elimination of devices for turning the workpiece and the work steps carried out with it.

Die Bewegung des Stempels erfolgt bei vorliegender Stanzvorrichtung durch einen Hydraulikzylinder. Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung besteht der Hydraulikzylinder aus einem Tandemzylinder mit wenigsten zwei ineinander arbeitenden Hydraulikzylindern. Durch den Einsatz eines solchen Zylinders bei vorliegender Erfindung ist es möglich, die Arbeitshöhe der erfin dungsgemäßen Stanzvorrichtung sehr gering und gleichzeitig den Hubweg für den Stempel sehr groß auszubilden. Der große Hubweg ist erforderlich, um die beim Stanzen notwendigen Arbeitsschritte, Heranfahren des Stempels an das Werkstück, Durchstoßen des Werkstücks und Ausstoßen des Butzens aus der Matrize, ausführen zu können.In the present punching device, the stamp is moved by a hydraulic cylinder. According to an essential feature of the invention the hydraulic cylinder consists of a tandem cylinder with at least two interlocking hydraulic cylinders. By using one Cylinder in the present invention, it is possible to invent the working height Punching device according to the invention very low and at the same time the stroke for to make the stamp very large. The long stroke is required to the work steps necessary for punching, moving the stamp up the workpiece, piercing the workpiece and ejecting the slug from the die.

Die niedrige Arbeitshöhe bringt andererseits den Vorteil mit sich, daß die Stanzvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung ohne große Baumaßnahmen in bestehende Förderstrecken integriert werden kann. Diese Strecken sind häufig als Rollenförderer ausgebildet und weisen in der Regel eine Höhe in der Größenordnung von etwa einem Meter auf. Dank der niedrigen Arbeitshö he sind beim Einbau der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung in Förderstrec ken dieser Art keinerlei Vertiefungen im Boden erforderlich.The low working height, on the other hand, has the advantage that the Punching device according to the present invention without major construction measures can be integrated into existing conveyor lines. These routes are often designed as roller conveyors and usually have a height in on the order of about one meter. Thanks to the low working height hey are when installing the punching device according to the invention in Förderstrec ken no deepening in the ground is required.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ein Maschinenkopf vor gesehen, über dessen Umfang verteilt mehrere Stempel angeordnet sind. Je der Stempel weist eine Aufnahme auf und ist zur Mitte des Kopfes hin, vor zugsweise hydraulisch, bewegbar und in eine Gegenaufnahme des Tandem zylinders einführbar. Stanzvorrichtungen dieser Ausprägung sind für die Bear beitung unterschiedlicher Werkstücke konzipiert. Hierbei ermöglicht der Ma schinenkopf mit mehreren Stempeln ein schnelles Wechseln des Stanzwerk zeuges und als Folge davon eine hohe Flexibilität.In an advantageous development of the invention, a machine head is provided seen, over the circumference of several stamps are arranged. ever the stamp has a recording and is towards the center of the head preferably hydraulic, movable and in a counter receptacle of the tandem cylinder insertable. Punching devices of this type are for the Bear designed different workpieces. Here, the Ma rail head with several stamps a quick change of the punching machine stuff and as a result a high degree of flexibility.

Zur Durchführung der Stanzarbeit ist es erforderlich, das Werkstück zu zen trieren, seine Anlagefläche gegebenenfalls parallel zur Oberfläche der Matrize auszurichten und in zentriertem Zustand fest einzuspannen.To carry out the punching work, it is necessary to zen the workpiece trieren, its contact surface, if necessary, parallel to the surface of the die align and clamp firmly in the centered state.

Die Ausrichtung des Werkstücks wird bei der Bearbeitung von Alufelgen mit Hilfe des Maschinenkopfes vorgenommen. Gemäß einem Merkmal der Erfin dung ist vorgesehen, daß der Maschinenkopf wenigstens zwei in Richtung der Achse des Tandemzylinders bewegbare, an ein hydraulisches System ange schlossene Segmente und wenigstens drei synchron zu einander, in radialer Richtung bewegbare Zentrierhilfen, vorzugsweise Zahnstangen, aufweist.The orientation of the workpiece is included in the machining of aluminum rims Made with the help of the machine head. According to a feature of the Erfin manure is provided that the machine head at least two in the direction of Axis of the tandem cylinder movable, attached to a hydraulic system closed segments and at least three synchronous to each other, in radial Moving centering aids, preferably racks, has.

Die Zentrierung erfolgt in der Weise, daß die Zahnstangen synchron zueinan der in radialer Richtung ausgefahren werden, bis ihre Enden gleichmäßig an der inneren Felgenfläche anliegen. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Zahnstangen, weisen diese an ihren radial nach außen gerichteten Enden jeweils, vorzugsweise kugelgelagerte, Rollen auf, deren Achsen in Richtung der Achse des Tandemzylinders ausgerichtet sind. Diesen Ausgestaltung der Zahnstangen erlaubt bei Bedarf ein Drehen der zentrierten Felge.The centering is done in such a way that the racks synchronized with each other which are extended in the radial direction until their ends evenly of the inner rim surface. In an advantageous embodiment of the racks, these have at their radially outward ends in each case, preferably ball-bearing, on rollers, the axes of which in the direction are aligned with the axis of the tandem cylinder. This design of the Racks allow the centered rim to be turned if necessary.

Die Festlegung der Felge wird durch Matrize und Maschinenkopf durchge führt. Hierbei liegt das Werkstück auf wenigstens zwei in Richtung der Achse des Tandemzylinders bewegbaren Segmenten auf, die jeweils an ein Hydrau liksystem angeschlossen sind.The rim and the machine head fix the rim leads. Here, the workpiece lies on at least two in the direction of the axis of the tandem cylinder movable segments, each connected to a hydraulic liksystem are connected.

Die Ausbildung des Hydrauliksystems erfolgt je nach Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung unterschiedlich. Bei einer ersten Aus führungsform sind alle Segment über eine Hydraulikleitung untereinander ver bunden und werden gemeinsam hydraulisch beaufschlagt. Wird bei dieser Ausführungsform die Matrize von oben gegen das Werkstück gefahren, legen sich die Segmente an der unteren Fläche der Felge aufgrund des hydrauli schen Verbundes gleichmäßig an und pressen daher die Felge gleichmäßig gegen die Matrize.The hydraulic system is designed depending on the embodiment of the Punching device according to the invention different. On a first out all segments are interconnected via a hydraulic line bound and are hydraulically loaded together. Will this Embodiment moved the die from above against the workpiece, lay the segments on the lower surface of the rim due to the hydrauli uniform bond and therefore press the rim evenly against the die.

Bei einer zweiten Ausführungsform sind die Segment an separate Hydrau likleitungen angeschlossen und werden unabhängig voneinander hydraulisch beaufschlagt. Nach dem Herabfahren der Matrize werden daher auch die ein zelnen Segmente unabhängig voneinander gegen die untere Fläche der Felge gepreßt. Die Beaufschlagung der einzelnen Zylinder erfolgt gleichmäßig, d. h. mit jeweils gleicher Menge Hydrauliköl. Der in den Hydraulikzylindern sich einstellende hydraulische Druck gibt dann Auskunft über die Güte der Justie rung der Felge. Stellt sich bei jedem Segment der gleiche Druck ein, ist sichergestellt, daß die Felge parallel zur Matrize ausgerichtet ist und überall gleichmäßig anliegt.In a second embodiment, the segments are separate hydrau lik lines connected and are hydraulic independently applied. After the die has been lowered, the one is also individual segments independently of each other against the lower surface of the rim pressed. The individual cylinders are acted upon evenly, i. H. each with the same amount of hydraulic oil. The one in the hydraulic cylinders themselves adjusting hydraulic pressure then gives information about the quality of the Justie rim. If the same pressure is set for each segment, it is ensured that that the rim is aligned parallel to the die and everywhere fits evenly.

Im Ergebnis gewährleistet die Zentrierung und Festlegung des Werkstücks gemäß vorliegender Erfindung ein sicheres und exaktes Arbeiten bei der Durchführung des Stanzvorgangs.As a result, the workpiece is centered and fixed according to the present invention a safe and precise work at Execution of the punching process.

In einem Betrieb zur Herstellung von Alufelgen werden im allgemeinen zahl reiche Modelle und Modellvarianten gefertigt, die in der Regel unterschiedliche Werkzeuge zu deren Bearbeitung erfordern. Die Entfernung des Butzens kann dabei so durchgeführt werden, daß jeweils ein Los eines Modells auf einer Stanzvorrichtung bearbeitet wird, anschließend ein Werkzeugwechsel erfolgt, um anschließend ein Los eines anderen Modells zu bearbeiten. Die Alternati ve hierzu ist eine Anlage mit mehreren Stanzvorrichtungen, welche die gleich zeitige Bearbeitung unterschiedlicher Felgentypen erlaubt und dementspre chend wirtschaftlicher ist.In a factory for the production of aluminum rims are generally number rich models and model variations that are usually made different Require tools to edit them. The removal of the wad can be carried out so that one lot of a model on one Punching device is processed, followed by a tool change, to then process a lot of another model. The alternati ve for this is a system with several punching devices, which are the same timely processing of different types of rims allowed and accordingly is more economical.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls eine solche Anlage anzu geben. Ausgehend von einer Anlage mit wenigstens zwei Stanzvorrichtungen und einer zu den Stanzvorrichtungen führenden Förderstrecke, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
The object of the present invention is also to provide such a system. Starting from a system with at least two punching devices and a conveyor line leading to the punching devices, this object is achieved in that

- the conveyor line has switches,
- A device for detecting the transported on the conveyor line Workpiece type, preferably a camera, is provided,
- and a control unit is available,
- Which assigns the individual workpiece types to the punching devices
- And controls the switches according to this assignment.

Bei der vorgeschlagenen Anlage werden die Werkstücke über eine Förder strecke transportiert, die sich über Weichen und die daran anschließenden Zuführstrecken zu den einzelnen Stanzvorrichtungen hin verzweigt. Auf ihrem Weg passieren die Werkstücke eine Vorrichtung zur Erkennung des Werk stücktyps, vorzugsweise eine Kamera. Die hiermit gewonnenen Signale wer den einer Steuereinheit zugeführt, welche das vorliegende Werkstück der geeigneten Stanzvorrichtung zuordnet und entsprechend dieser Zuordnung die in der Förderstrecke integrierten Weichen ansteuert. Dadurch ist sicherge stellt, daß den einzelnen Stanzvorrichtungen nur die von dieser Vorrichtung bearbeitbaren Werkstücke zugeführt werden. Durch die parallele Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke ist eine wirtschaftlichen Nutzung der Anlage gewährleistet.In the proposed system, the workpieces are conveyed line transported, which over turnouts and the adjoining Feed lines branched out to the individual punching devices. On their The workpieces pass through a device for recognizing the work piece types, preferably a camera. The signals obtained with this a control unit, which the present workpiece of the appropriate Assigns punching device and according to this assignment controls switches integrated in the conveyor line. This ensures security represents that the individual punching devices only those of this device machinable workpieces are fed. Through parallel processing different workpieces is an economical use of the system guaranteed.

Neben einer Ansteuerung der Weichen wird nach einem Merkmal der Erfin dung durch die Steuereinheit auch in der jeweils zugeordneten Stanzvorrich tung die Auswahl des dem Werkstücktyp entsprechenden Stempels veranlaßt. Da jede Stanzvorrichtung über einen Satz unterschiedlicher Stempel verfügt, die im Maschinenkopf vorgehalten werden, können einer Stanzvorrichtung nacheinander unterschiedliche Werkstücktypen zur Bearbeitung zugeführt werden. Hierdurch wird die wirtschaftliche Bearbeitung von Alufelgen weiterhin verbessert.In addition to controlling the switches, the Erfin tion by the control unit also in the respectively assigned punching device device causes the selection of the stamp corresponding to the workpiece type. Since each punching device has a set of different stamps, which are held in the machine head can be a punching device successively different workpiece types are fed for processing become. As a result, the economic processing of aluminum rims continues improved.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Teil der Beschreibung entnehmen. In diesem Teil wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Stanzen an hand einer Zeichnung erläutert.Further advantages and details of the invention can be see the following part of the description. In this part, a Embodiment of the punching device according to the invention hand explained a drawing.

In schematischer Darstellung zeigtShows a schematic representation

Fig. 1: einen Längsschnitt durch die Vorrichtung. Fig. 1: a longitudinal section through the device.

In Fig. 1 ist das Kernstück der Vorrichtung, der Tandemzylinder 1 und der Stempel 2 wiedergegeben. Nicht dargestellt sind der Maschinenkopf, der den Stempel umgibt, und die oberhalb des Stempels angeordnete Matrize sowie das zu bearbeitende Werkstück. Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung wird in Abweichung zum Stand der Technik eine Arbeitsweise zugrunde gelegt, bei welcher der Stempel beim Stanzen von unten nach oben bewegt wird.In Fig. 1, the core of the device, the tandem cylinder 1 and the stamp 2 is shown . The machine head, which surrounds the stamp, and the die arranged above the stamp and the workpiece to be machined are not shown. In contrast to the prior art, the proposed device is based on a method of operation in which the punch is moved from the bottom upwards during the punching.

Der Tandemzylinder besteht aus zwei ineinander arbeitenden Hydraulikzylin dern 3 und 4. Dieser Aufbau ermöglicht einen großen Hubweg, der die beim Stanzen notwendigen Arbeitsschritte, Heranfahren des Stempels an das Werkstück, Durchstoßen des Werkstücks und Ausstoßen des Butzens aus der Matrize abdeckt. Durch Verwendung eines Tandemzylinders wird auch die Arbeitshöhe der Stanzvorrichtung auf die geringst möglichen Maße reduziert. Bei der Integration der erfindungsgemäßen Vorrichtung in bestehende Förder strecken sind daher keinerlei Vertiefungen im Boden erforderlich.The tandem cylinder consists of two hydraulic cylinders 3 and 4 working together . This construction enables a long stroke distance, which covers the work steps required for punching, moving the punch towards the workpiece, piercing the workpiece and pushing the slug out of the die. By using a tandem cylinder, the working height of the punching device is also reduced to the smallest possible dimensions. When integrating the device according to the invention into existing conveying routes, no depressions in the floor are therefore required.

Oberhalb des dargestellten Stempels wird das Werkstück positioniert, gegen das von oben her die Matrize gefahren wird. Dabei taucht der Butzen in die Matrize ein und wird beim Hochfahren des Stempels aus dem Werkstück aus gestanzt und anschließend nach oben hin abgeführt.The workpiece is positioned above the stamp shown, against that the die is moved from above. The slug dips into the Die and is removed from the workpiece when the punch is raised punched and then discharged upwards.

Durch die vorgeschlagene Vorrichtung werden Arbeitsabläufe bei Entfernung des Butzens vereinfacht und entsprechende Anteile an den Fertigungskosten reduziert. Die Kosteneinsparungen betreffen den Wegfall von Vorrichtungen zum Wenden des Werkstücks und die hiermit ausgeführten Arbeitsschritte.The proposed device makes workflows at removal of the slug simplified and corresponding share in the manufacturing costs reduced. The cost savings concern the elimination of devices for turning the workpiece and the work steps carried out with it.

Claims

1. Device for punching, preferably for removing slugs, with a stamp, a die and a hydraulic cylinder, characterized in that
the die is arranged above the stamp,
the stamp moves from bottom to top when punching
and means for removing the slug are provided above the die.

2. Device for punching according to claim 1, characterized in that that the stamp is moved by a hydraulic cylinder and the hydraulic cylinder from a tandem cylinder with at least two in one another of the working hydraulic cylinders.

3. Device for punching according to claim 1 or 2, characterized net that one machine head is provided, the machine head several Stamps distributed over its circumference, each with a recording points the stamp towards the center of the head, preferably hydraulically, be can be moved and inserted into a counter receptacle of the tandem cylinder.

4. Device for punching according to one of claims 1-3, characterized ge indicates that the machine head has at least two in the direction of the Axis of the tandem cylinder movable, attached to a hydraulic system closed segments and at least three synchronized to each other, in radial Moving centering aids, preferably racks, has.

5. Device for punching according to claim 4, characterized in that that the hydraulic system has a line that connects the segments connects with each other.

6. Device for punching according to claim 4, characterized in that the hydraulic system has separate lines to each seg elements.

7. The punching device according to claim 4, characterized in that that the centering aids at their radially outward-pointing ends are equipped with, preferably ball-bearing, rollers, their axes each point in the direction of the axis of the tandem cylinder.

8. Plant with at least two punching devices, preferably after one of the preceding claims, and one lead to the punching devices the conveyor line, characterized in that the conveyor line Wei Chen has a device for detecting the on the conveyor line transported workpiece type, preferably a camera, is provided, and a control unit is present, which the individual workpiece types assigns the punching devices and according to this assignment the Turnouts controlled.

9. Plant according to claim 8, characterized in that the control unit in the punching devices, each corresponding to the type of workpiece Selects stamp.