DE102010016527A1

DE102010016527A1 - Karrenbalkenstanze

Info

Publication number: DE102010016527A1
Application number: DE102010016527A
Authority: DE
Inventors: Andreas Ring
Original assignee: Ring Maschb & Co KG GmbH; Ring Maschinenbau & Cokg GmbH
Current assignee: RING BESITZ GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2010-04-19
Filing date: 2010-04-19
Publication date: 2011-10-20

Abstract

Die vorliegenden Erfindung betrifft eine Karrenbalkenstanze mit einem elektromotorischen Antrieb wenigstens eines Stanzwerkzeuges, das durch eine Abwärts- und eine Aufwärtsbewegung den Stanzvorgang ausführt, wobei die Übertragung der Bewegung der Abtriebswelle des Elektromotors derart ausgelegt ist, dass der Elektromotor unter Beibehaltung der Drehrichtung sowohl die Abwärtsbewegung des wenigstens einen Stanzwerkzeuges bewirkt wie auch die Aufwärtsbewegung des wenigstens einen Stanzwerkzeuges.

Description

Die Erfindung betrifft eine Karrenbalkenstanze nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Karrenbalkenstanzen sind bekannt. Dabei wird auf einer Auflagefläche das Stanzgut positioniert. Das Stanzgut kann ein textiles Flächengebilde sein, Leder, Kunststoff, Holz oder ein ähnliches Material. Über die Stanzwerkzeuge wird die Form der Stanzung definiert. Die Stanzposition wird definiert, indem die Stanzwerkzeuge über der Auflagefläche des Stanzgutes verfahrbar sind. Dadurch können Stanzungen an unterschiedlichen Positionen des Stanzgutes vorgenommen werden. Es ist dabei auch denkbar, die Stanzwerkzeuge in der horizontalen Position fest zu montieren und die Auflagefläche mit dem Stanzgut entsprechend unter die Stanzwerkzeuge zu positionieren.
Eine derartige Karrenbalkenstanze ist bereits aus dem Gebrauchsmuster DE 20 2004 020 427 U1 bekannt.
Bei derartigen Karrenbalkenstanzen erfolgt der Antrieb der Stanzwerkzeuge zur Ausführung der Stanzbewegung durchweg mittels hydraulischer Antriebe. Diese hydraulischen Antriebe können zwar die erforderlichen Stanzkräfte aufbringen. Allerdings weisen die hydraulischen Antriebe einige Probleme auf. Bei der Steuerung bzw. Regelung dieser Stanzen ergeben sich beispielsweise Probleme bei der exakten Definition des unteren Umkehrpunktes in Folge von Schaltzeiten der Hydraulikventile, Zykluszeiten der Steuerung, Änderungen der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit, Änderung des Drucks der Hydraulikflüssigkeit sowie unterschiedlichen Stanzmaterialien und Stanzunterlagen. Zur Lösung dieser Probleme ist es bekannt, verstellbare Tiefpunktanschläge vorzusehen. Dies ist zum einen vergleichsweise teuer und aufwändig. Außerdem bringt dies den Nachteil mit sich, dass das Gewicht der Stanzeinheit vergrößert wird. Dies wirkt sich wiederum nachteilig aus bei der horizontalen Verschiebbarkeit der Stanzeinheit, weil dadurch die Masse und damit die Trägheit der Einheit vergrößert wird. Dies reduziert die Geschwindigkeit, mit der die verschiedenen horizontalen Positionen der Stanzeinheit einstellbar sind.
Aus der EP 1 442 850 B1 ist es bekannt, zur Vermeidung dieser Nachteile der hydraulischen Antriebe einen elektromechanischen Antrieb vorzusehen. Dazu wird der Abtrieb eines Elektromotors über das Zusammenwirken einer Spindel mit einer drehfest gelagerten Mutter in eine Aufwärts- bzw. eine Abwärtsbewegung umgesetzt. Die Bewegungsrichtung hängt dabei von der Drehrichtung des Elektromotors ab. Durch die Anzahl der Umdrehungen des Elektromotors lässt sich eine exakte Tiefe der Abwärtsbewegung und damit eine exakte Stanztiefe einstellen. Nachteilig ist hierbei, dass die Spindel nur einen begrenzten Wirkungsgrad hat und dass somit die erzeugbaren Stanzkräfte begrenzt sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Antrieb einer Stanze vorzuschlagen, bei der diese Nachteile vermeiden werden.
Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gelöst, indem die Übertragung der Bewegung der Abtriebswelle des Elektromotors derart ausgelegt ist, dass der Elektromotor unter Beibehaltung der Drehrichtung sowohl die Abwärtsbewegung des wenigstens einen Stanzwerkzeuges bewirkt wie auch die Aufwärtsbewegung des wenigstens einen Stanzwerkzeuges.
Eine derartige Übertragung kann entsprechend der Ausgestaltung nach Anspruch 2 mittels eines Kurbelwellenantriebes erfolgen.
Gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 3 kann die Übertragung mittels eines Exzenters erfolgen.
Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass keine Umkehr der Bewegungsrichtung des Elektromotors notwendig ist. Dadurch wird weiterhin vorteilhaft erreicht, dass die mechanische Belastung in Folge der Abstützung der Stanzkräfte bei der Übertragung insgesamt besser verteilt wird. Bei der Ausgestaltung nach der vorliegenden Erfindung erfolgt ein in sich geschlossener Bewegungsablauf, während bei dem Spindeltrieb nach dem Stand der Technik die mechanische Belastung immer an derselben Stelle der Spindel auftritt.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 4 ist der obere Umkehrpunkt des wenigstens einen Stanzwerkzeuges im Wechsel von der Aufwärtsbewegung zur Abwärtsbewegung in der Höhe gegenüber einer unteren Auflagefläche des Stanzgutes einstellbar.
Vorteilhaft lassen sich damit unterschiedliche Stanztiefen einstellen, indem die Stanzeinheit insgesamt in der Höhe verstellt wird. Durch die Übertragung der Bewegung des Elektromotors nach der vorliegenden Erfindung ergibt sich ein konstanter Hub des wenigstens einen Stanzwerkzeuges. Indem die Stanzeinheit insgesamt gegenüber der Auflage für das Stanzgut in der Höhe verstellt wird, können dennoch unterschiedliche Stanztiefen in dem Stanzgut eingestellt werden.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 erfolgt die Einstellung des oberen Umkehrpunktes mittels eines elektromotorisch angetriebenen Spindeltriebes.
Dadurch lässt sich vorteilhaft die Höhe der Stanzeinheit und damit die Stanztiefe exakt einstellen.
Der Elektromotor zum Antrieb der Stanzwerkzeuge bei der Stanzbewegung ist vorteilhaft ein elektronisch geregelter Motor wie beispielsweise ein Servomotor oder ein frequenzgeregelter Motor. Damit wird es vorteilhaft möglich, zeitrichtig bei der Drehbewegung des Motors diesen mit einem solchen Strom zu beaufschlagen, dass ausreichende Antriebskräfte vorhanden sind. Dadurch lassen sich verschiedene Kraftverläufe durch eine Regelung einstellen, die im Bereich von Millisekunden erfolgen kann.
Die Gesamtübertragung der Bewegung des Elektromotors ist spielfrei, so dass vorteilhaft die Stanztiefe exakt einstellbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt dabei im einzelnen:
1: eine Karrenbalkenstanze,
2: die Gesamtstanzeinheit mit oben positioniertem Umkehrpunkt der Bewegung des Stanzwerkzeugs,
3: die Gesamtstanzeinheit mit tiefer positioniertem Umkehrpunkt der Bewegung des Stanzwerkzeugs, wobei sich das Stanzwerkzeug in seinem oberen Umkehrpunkt befindet und
4: die Gesamtstanzeinheit mit tiefer positioniertem Umkehrpunkt der Bewegung des Stanzwerkzeugs, wobei sich das Stanzwerkzeug in seinem unteren Umkehrpunkt befindet.
1 zeigt eine Karrenbalkenstanze 1 nach der vorliegenden Erfindung in einer Gesamtansicht. Es ist eine Stanzauflagefläche 2 zu sehen. Seitlich sind zwei Säulen 3, 4 angeordnet, die oberhalb mit einem Querträger 5 verbunden sind. Die Gesamtstanzeinheit 6 ist entlang des Querträgers 5 verschiebbar. Die beiden Säulen 3, 4 sind mit der Stanzauflagefläche 2 fest verbunden.
Die Gesamtstanzeinheit 6 kann durch eine Verschiebung entlang des Querträger 5 an unterschiedliche Positionen oberhalb des Stanzgutes gebracht werden. Das Stanzgut selbst kann noch senkrecht zur Zeichnungsebene verschoben werden.
Es ist der Elektromotor 7 zu sehen, der die Abwärtsbewegung und die Aufwärtsbewegung des Stanzwerkzeugs 9 veranlasst. Außerdem ist ein weiterer Elektromotor 8 zu sehen, durch den der obere Umkehrpunkt des Stanzwerkzeugs 9 bei der Umkehr von der Aufwärtsbewegung in die Abwärtsbewegung in der Höhe über der Stanzauflagefläche 2 veränderbar ist.
2 zeigt die Gesamtstanzeinheit 6 mit den beiden Elektromotoren 7 und 8. Es ist zu sehen, dass der Abtrieb des Elektromotors 7 über eine Kurbelwelle 201 in eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Stanzwerkzeugs 9 umgesetzt wird. In der Darstellung der 2 ist das Stanzwerkzeug 9 in seiner oberen Position zu sehen. Zur Kurbelwelle 201 gehört der Pleuelaufhängepunkt 202.
Über den Elektromotor 8 mit dem Spindeltrieb 203 wird der Träger 204 des Stanzwerkzeugs 9 in der Höhe gegenüber dem Pleuelaufhängepunkt 202 verstellt. Es sind weiterhin Linearführungen 205 und 206 zu sehen, die eine Verdrehsicherung für den Träger 204 darstellen.
3 zeigt die Gesamtstanzeinheit 6, wobei der Träger 204 des Stanzwerkzeugs 9 (und damit auch der Umkehrpunkt des Stanzwerkzeugs 9 von der Aufwärtsbewegung zur Abwärtsbewegung) abgesenkt ist gegenüber der Darstellung der 2.
4 zeigt die Darstellung der Gesamtstanzeinheit 6, wobei die Einstellung der Höhe des Trägers 204 der Einstellung aus der 3 entspricht. In der Darstellung der 4 ist – durch den Elektromotor 6 veranlasst – die Kurbelwelle 201 so weit gedreht, dass das Stanzwerkzeug 9 seinen tiefsten Punkt erreicht hat.
Anstelle der Übertragung der Bewegung des Elektromotors 6 mit einer Kurbelwelle kann diese Übertragung beispielsweise auch mittels eines Exzenters erfolgen.
Um bei dem sich ergebenden konstanten Hub des Stanzwerkzeugs 9 bei der Stanzbewegung dennoch unterschiedlich Schnitttiefen realisieren zu können, ist der Träger 204 des Stanzwerkzeugs 9 in der Höhe gegenüber dem Elektromotor 6 veränderbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202004020427 U1 [0003]
EP 1442850 B1 [0005]

Claims

Karrenbalkenstanze (1) mit einem elektromotorischen Antrieb (6) wenigstens eines Stanzwerkzeuges (9), das durch eine Abwärts- und eine Aufwärtsbewegung den Stanzvorgang ausführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Bewegung der Abtriebswelle des Elektromotors (6) derart ausgelegt ist, dass der Elektromotor unter Beibehaltung der Drehrichtung sowohl die Abwärtsbewegung des wenigstens einen Stanzwerkzeuges (9) bewirkt wie auch die Aufwärtsbewegung des wenigstens einen Stanzwerkzeuges (201, 202).
Karrenbalkenstanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Bewegung der Abtriebswelle des Elektromotors (6) mittels eines Kurbelwellenantriebes (201, 202) erfolgt.
Karrenbalkenstanze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Bewegung der Abtriebswelle des Elektromotors (6) mittels eines Exzenters erfolgt.
Karrenbalkenstanze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Umkehrpunkt des wenigstens einen Stanzwerkzeuges (9) im Wechsel von der Aufwärtsbewegung zur Abwärtsbewegung in der Höhe gegenüber einer unteren Auflagefläche (2) des Stanzgutes einstellbar ist (8, 204).
Karrenbalkenstanze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des oberen Umkehrpunktes mittels eines elektromotorisch angetriebenen Spindeltriebes (8) erfolgt.