DE102012109089A1

DE102012109089A1 - Stanzautomat

Info

Publication number: DE102012109089A1
Application number: DE102012109089A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2012-09-26
Publication date: 2013-05-02

Abstract

Bei einem Stanzautomat mit Verstell-Mechanik für eine Stösselhöhenverstellung (Bruderer BSTA25 bis 110) weist die Verstell-Mechanik zumindest einen Verspannzylinder (22.1, 22.2) und einen Stellantrieb zum Anheben des Stössels auf. Dabei soll dem zumindest einen Verspannzylinder (22.1, 22.2) eine Einrichtung zum periodischen Absenken des Verspanndrucks und zum Aufbau eines Verspanndrucks während dem Lauf der Maschine zugeordnet sein.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stanzautomat mit Verstellmechanik für eine Stösselhöhenverstellung (Bruderer BSTA 25-110), wobei die Verstell-Mechanik zumindest einen Verspannzylinder und einen Stellantrieb zum Anheben des Stössels aufweist.
STAND DER TECHNIK
Zum Stand der Technik wird auf die Homepage der Firma Bruderer unter www.bruderer-presses.com, Video, verwiesen. Dort wird ein Schnellstanzautomat ohne hydraulisch-verspannte Verstellmechanik gezeigt und vor allem auf die Notwendigkeit der Stösselkorrektur hingewiesen. Die Ist-Situation, nämlich das Werkzeugproduktionsmass, trägt im wesentlichen zur Genauigkeit bei gestanzten Teilen bei. Je grösser die Stösselgeschwindigkeit wird, um so kleiner wird aufgrund der Gravitationskraft (bis zu 40G) das Werkzeugproduktionsmass. Deshalb verfügen moderne Schnellstanzautomaten über eine Stösselkorrektur. Bei der Stösselkorrektur wird das Werkzeugproduktionsmass konstant gehalten, indem die Position des Maschinenstössels während des Betriebes, bei Veränderung der Drehzahl, verstellt wird. In der Praxis werden die Korrekturwerte analysiert und dann in der Steuerung der Maschine hinterlegt. Die Steuerung erfährt auf diese Weise, um wieviel sich das Werkzeugproduktionsmass in Bezug auf die Drehzahl verändert. Dieses Mass kann dann durch Veränderung der ursprünglichen Werkzeugeinbauhöhe konstant gehalten werden.
Bei Bruderer Schnellstanzautomaten ohne Stösselkorrektur während des Betriebes, d.h., bei Veränderung der Drehzahl, wird die Verstell-Mechanik hydraulisch mit ca. 50 bis 80 bar verspannt. Dies macht eine Verstellung der Stösselhöhe während des Betriebes bei Veränderung der Drehzahl unmöglich, da die erforderlichen Kräfte hierfür aufgrund der Reibung zu gross für die Mechanik sind. Die hydraulische Verspannung der Verstell-Mechanik hebt das zur Verstellung benötigte Spiel auf. Ohne Verspannung wäre die Mechanik der Verstellung beim Stanzen zu hohen Belastungen ausgesetzt und könnte den Beanspruchungen nicht standhalten.
AUFGABE
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stösselhöhenverstellung während dem Betrieb des Stanzautomaten zu ermöglichen und wesentlich zu vereinfachen.
LÖSUNG DER AUFGABE
Zur Lösung der Aufgabe führt zum einen, dass dem zumindest einen Verspannzylinder eine Einrichtung zum periodischen Absenken des Verspanndrucks und zum Aufbau eines Verspanndrucks während dem Lauf der Maschine zugeordnet ist.
Das bedeutet, dass der Lauf der Maschine nicht unterbrochen werden muss, sondern eine Verstellung kann in dem periodischen Zeitfenster stattfinden, in dem der Verspanndruck aufgehoben ist.
Zum Lösen bzw. Aufbauen des Verspanndruckes können schnellschaltende Ventile, Proportionalventile und dazugehörige Versorgungseinheiten genutzt werden. Die vorliegende Erfindung sieht vor allem eine speziell entwickelte Druckregeleinheit vor, die mechanisch über Nocken, Steuerkurven und Ventile gesteuert werden kann. Im vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel beaufschlagt ein Exzenter periodisch einen Druckzylinder mit Druck, der diesen Druck wiederum dann auf die Verspannzylinder verteilt. Dies ist aber nur ein Ausführungsbeispiel.
Der zweite Teil der Erfindung betrifft den Stellantrieb. Dieser ist natürlich mit der oben beschriebenen Druckregeleinheit für die Verspannzylinder gekoppelt, so dass seine Tätigkeit vor allem während aufgehobenem Verspanndruck stattfindet. Auch die Verstellung kann auf beliebige Art und Weise erfolgen, beispielsweise auch mit elektromagnetischen oder pneumatischen Bauteilen. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist mit einem Verstellgetriebe eine Mitnehmer- und Bremsscheibe gekoppelt, der wiederum eine, bevorzugt zwei Verstelleinrichtungen zugeordnet ist/sind. Jede Verstelleinrichtung weist dabei einen Bremszylinder auf, der sich an die Mitnehmer- und Bremsscheibe ankoppelt bzw. sich von ihr lösen kann. Dieser Bremszylinder wird dann wiederum von einem eigenen Zylinder zur Erzeugung der Verstellbewegung mit Druck beaufschlagt.
Die Verstellbewegung selbst wird bei zwei Verstelleinrichtungen über zwei schaltbare Kreisläufe ausgeführt. Dies geschieht folgendermassen:

Bewegung auf:
Der Bremszylinder der ersten Verstelleinrichtung wird aktiviert, d.h., an der Mitnehmer- und Bremsscheibe festgelegt. Danach wird über den ihm zugeordneten Zylinder die Verstellbewegung eingeleitet. Über entsprechende Federn und Ventile werden die zeitlichen Abläufe und Rückstellpositionen gesteuert.

Bewegung ab

Bewegung auf:
Der andere Bremszylinder wird aktiviert. Danach wird über den ihm zugeordneten Zylinder die Verstellbewegung eingeleitet, über Federn und Ventile werden die zeitlichen Abläufe und Rückstellpositionen gesteuert.
Selbstverständlich sind für die entsprechenden Bewegungen geeignete Ventile bzw. Aktivatoren vorgesehen. Die Verstellbewegung kann auch über Servo- oder AC-Motoren ausgeführt werden.
FIGURENBESCHREIBUNG
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
1 eine schematisch dargestellte Frontansicht eines Teils eines Stanzautomaten;
2 eine schematische Darstellung eines Teils einer erfindungsgemässen Verstell-Mechanik;
3 einen Ausschnitt aus einem Teil eines Stellantriebs für die Stösselhöhenverstellung;
4 und 5 schematische Darstellungen von wesentlichen Teilen des erfindungsgemässen Stellantriebs.
In 1 ist ein Maschinentisch 1 mit einem unteren Werkzeugteil 2 dargestellt, über dem sich ein oberes Werkzeugteil 3 befindet. Dieses obere Werkzeugteil 3 ist an einer Werkzeugplatte 4 festgelegt, die gegenüber dem unteren Werkzeugteil 2 bzw. dem Maschinentisch 1 in Stösselführungen 5.1 bzw. 5.2 geführt ist. Die Auf- und Abbewegung der Werkzeugplatte 4 wird durch den Doppelpfeil 6 angedeutet.
Die Werkzeugplatte 4 hängt an Druckstösseln 7.1 und 7.2, die über jeweils ein Drehgelenk 8.1 und 8.2 und Schwingen 9.1 und 9.2 mit maschinenfesten Drehgelenken 10.1 bzw. 10.2 verbunden sind. Die Schwingen 9.1 und 9.2 sind dabei ebenfalls über ein Gelenk 11 miteinander und mit einem Schwingkopf 12 verbunden. Das Gelenk 11 wird in seitlichen Führungen 13.1 und 13.2 geführt.
Den maschinenfesten Drehgelenken 10.1 und 10.2 sind Gewindestangen 14.1 und 14.2 zugeordnet, denen jeweils eine Drehhülse 15.1 und 15.2 aufgesetzt ist. Wie insbesondere in 3 erkennbar, wirkt jede Drehhülse 15.1, 15.2 mit inneren Nuten 16 mit einem Schneckengang 17.1, 17.2 zusammen, welcher bei seiner Drehung über die Drehhülse 15.1, 15.2 die Gewindestange 14.1, 14.2 in ihrer Höhe verstellen kann. Damit kann die Stösselhöhe eingestellt werden.
In 4 ist schematisch dargestellt, dass die Schneckengänge 17.1 und 17.2 über ein entsprechendes nur schematisch dargestelltes Getriebe 18 von einer Mitnehmer- und Bremsscheibe 19 in Drehbewegung versetzt werden können. Dieser Mitnehmer- und Bremsscheibe 19 sind gemäss 5 zwei Verstelleinrichtungen zugeordnet, wobei jede Verstelleinrichtung einen Bremszylinder 20.1, 20.2 aufweist, der mit einem Zylinder 21.1, 21.2 in Wirkverbindung steht.
Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine hydraulisch verspannte Verstell-Mechanik, wobei die entsprechende Verspannung der Verstell-Mechanik durch zwei in 2 schematisch dargestellte Verspannzylinder 22.1 und 22.2 erfolgt. Entsprechende Druckräume 23.1 und 23.2 dieser Verspannzylinder 22.1 und 22.2 sind über Druckmittelleitungen 24 mit einem Zylinder 25 verbunden, dem wiederum ein Exzenter 26 zugeordnet ist. Dieser Exzenter 26 beaufschlagt über einen Druckstössel 27 einen Kolben 28 in dem Zylinder 25.
Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:
Kernpunkt ist das Absenken (Lösen) eines Verspanndruckes in den Verspannzylindern 22.1 und 22.2 und ein Wiederaufbauen (Verspannen) des Spanndruckes in diesen Zylindern während dem Lauf der Maschine, d.h., während des Stösselhubs. Dies geschieht durch Drehung des Exzenters 26, der vorzugsweise in einem Winkelbereich von 190° bis 350° die Lösung bzw. das Verspannen der Verspannzylinder 22.1, 22.2 bewirkt. In diesem Winkelgrad ist die Mechanik keiner wesentlichen Belastung durch Stanzdruck oder anderen Kräfte ausgesetzt. Sobald der Spanndruck sich gelöst hat, kann die Stösselhöhe mechanisch verstellt werden. Nach dem Verstellvorgang wird dann die Mechanik wieder verspannt.

Die Verstell-Mechanik wird während dem Druckauf- und abbau betätigt. Hierzu ist an dem Verstellgetriebe die Mitnehmer- und Bremsscheibe 19 vorgesehen. Über zwei schaltbare Kreisläufe auf/ab wird die Verstellbewegung ausgeführt:

Bewegung auf:
Der Bremszylinder 20.1 wird aktiviert, danach wird über den Zylinder 21.1 die Verstellbewegung eingeleitet, über Federn und Ventile werden die zeitlichen Abläufe und Rückstellpositionen gesteuert.

Bewegung ab

Bewegung auf:
Bremszylinder 20.2 wird aktiviert, danach wird über den Zylinder 21.2 die Verstellbewegung eingeleitet, über Federn und Ventile werden die zeitlichen Abläufe und Rückstellpositionen gesteuert. Bezugszeichenliste

1	Maschinentisch
2	unteres Werkzeugteil
3	oberes Werkzeugteil
4	Werkzeugplatte
5	Stösselführung
6	Doppelpfeil
7	Druckstössel
8	Drehgelenk
9	Schwingen
10	Maschinenfestes Drehgelenk
11	Gelenk
12	Schwingkopf
13	Führung
14	Gewindestange
15	Drehhülse
16	Nuten
17	Schneckengang
18	Getriebe
19	Mitnehmer- und Bremsscheibe
20	Bremszylinder
21	Zylinder
22	Verspannungszylinder
23	Druckraum
24	Druckmittelleitung
25	Zylinder
26	Exzenter
27	Druckstössel
28	Kolben
P	Vorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

www.bruderer-presses.com [0002]

Claims

Stanzautomat mit Verstell-Mechanik für eine Stösselhöhenverstellung (Bruderer BSTA25 bis 110), wobei die Verstell-Mechanik zumindest einen Verspannzylinder (22.1, 22.2) und einen Stellantrieb zum Anheben des Stössels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dem zumindest einen Verspannzylinder (22.1, 22.2) eine Einrichtung zum periodischen Absenken des Verspanndrucks und zum Aufbau eines Verspanndrucks während dem Lauf der Maschine zugeordnet ist.
Stanzautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verspannzylinder (22.1, 22.2) ein Zylinder (25) zugeordnet ist, der periodisch den Verspannzylinder mit Druck beaufschlagt.
Stanzautomat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zylinder (25) ein Excenter (26) zugeordnet ist.
Stanzautomat nach wenigstens einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb ein Verstellgetriebe (18) aufweist.
Stanzautomat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verstellgetriebe (18) eine Mitnehmer – und Bremsscheibe (19) zugeordnet ist.
Stanzautomat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer – und Bremsscheibe (19) zumindest eine Verstelleinrichtung zugeordnet ist.
Stanzautomat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung einen Bremszylinder (20.1, 20.2) aufweist, der mit der Mitnehmer – und Bremsscheibe (19) zusammenwirkt und mit einem Verstellzylinder (21.1, 21.2) gekoppelt ist.
Verstell-Mechanik für eine Stösselhöhenverstellung (Bruderer BSTA25 bis 110) mit zumindest einem Verspannzylinder (22.1, 22.2) und einem Stellantrieb zum Anheben des Stössels, dadurch gekennzeichnet, dass dem zumindest einen Verspannzylinder eine Einrichtung zum periodischen Absenken des Verspanndrucks und zum Aufbau eines Verspanndrucks während dem Lauf der Maschine zugeordnet ist.
Verstell-Mechanik nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verspannzylinder (22.1, 22.2) ein Zylinder (25) zugeordnet ist, der periodisch den Verspannzylinder mit Druck beaufschlagt.
Verstell-Mechanik nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zylinder (25) ein Exzenter (26) zugeordnet ist.
Verstell-Mechanik nach wenigstens einem der Ansprüche 8–10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb ein Verstellgetriebe (18) aufweist.
Verstell-Mechanik nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verstellgetriebe (18) eine Mitnehmer – und Bremsscheibe (19) zugeordnet ist.
Verstell-Mechanik nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer – und Bremsscheibe (19) zumindest eine Bremseinrichtung zugeordnet ist.
Verstell-Mechanik nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung einen Bremszylinder (20.1, 20.2) aufweist, der mit der Mitnehmer – und Bremsscheibe (19) zusammenwirkt und mit einem Verstellzylinder (21.1, 21.2) gekoppelt ist.
Verfahren zum Betreiben eines Stanzautomaten mit Verstell-Mechanik für eine Stösselhöhenverstellung (Bruderer BSTA25 bis 110), wobei die Verstell-Mechanik zumindest einen Verspannzylinder (22.1, 22.2) und einen Stellantrieb zum Anheben des Stössels aufweist, dadurch gekennzeichnet, der Vorspanndruck des Verspannzylinder periodisch aufgehoben und während der Aufhebung der Stellantrieb betätigt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb über zwei schaltbare Kreisläufe betätigt wird.