DE102022101741A1

DE102022101741A1 - punching device

Info

Publication number: DE102022101741A1
Application number: DE102022101741.9A
Authority: DE
Inventors: Jan Krämer; Ulf Geissler; Richard Baier; Stefan Schuhmann; Andreas Popp; Udo Hofmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2023-07-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stanzvorrichtung (4) und ein Verfahren zum Stanzen von Teilen aus einem kontinuierlich geförderten Bandmaterial (6), insbesondere zur Herstellung von Metallplatten (8). Die Stanzvorrichtung weist ein Stanzwerkzeug (41), eine Erfassungseinrichtung (50) zum Erfassen eines am Bandmaterial (6) vorgesehenen Positionierungsmerkmals (63), und eine Steuereinheit (48) auf, die dazu eingerichtet ist, das Stanzwerkzeug (41) in Abhängigkeit von dem erfassten Positionierungsmerkmal (63) derart mit dem Bandmaterial (6) zu bewegen, dass das Stanzwerkzeug (41) eine vorbestimmte Stanzposition an dem Bandmaterial (6) erreicht und bei einem Stanzvorgang beibehält.The invention relates to a punching device (4) and a method for punching parts from a continuously conveyed strip material (6), in particular for producing metal plates (8). The punching device has a punching tool (41), a detection device (50) for detecting a positioning feature (63) provided on the strip material (6), and a control unit (48) which is set up to activate the punching tool (41) depending on the to move the detected positioning feature (63) with the band material (6) in such a way that the punching tool (41) reaches a predetermined punching position on the band material (6) and maintains it during a punching process.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stanzvorrichtung und ein Verfahren zum Stanzen von Teilen aus einem kontinuierlich geförderten Bandmaterial, insbesondere zum Stanzen von metallischem Bandmaterial, insbesondere zur Ausbildung von Metallplatten zur Verwendung in einer elektrochemischen Zelle.The invention relates to a stamping device and a method for stamping parts from a continuously conveyed strip material, in particular for stamping metallic strip material, in particular for forming metal plates for use in an electrochemical cell.

Zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle sind eine Vielzahl von metallischen Separatoren oder Bipolarplatten erforderlich. Die Herstellung dieser Separatoren oder Bipolarplatten macht einen großen Teil der Fertigungskosten von elektrochemischen Zellen, insbesondere Brennstoffzellen, Elektrolyseuren, oder Redox-Flow-Zellen aus.A large number of metallic separators or bipolar plates are required to produce an electrochemical cell. The production of these separators or bipolar plates makes up a large part of the production costs of electrochemical cells, in particular fuel cells, electrolyzers or redox flow cells.

Um die Herstellkosten zu senken, ist es bekannt, metallische Separatorplatten oder Bipolarplatten zu verwenden. Diese werden aus sehr dünnen Blechen gefertigt und direkt eingesetzt oder zwei Metallplatten zur Ausbildung einer Bipolarplatte zusammengefügt. Dabei kommen Bleche mit Blechstärken im Bereich von kleiner 1 mm zum Einsatz. Insofern ist es erforderlich, einen Umformprozess zu schaffen, bei dem die dünnen Bleche kostengünstig mit der erforderlichen hohen Präzision gefertigt werden können.In order to reduce production costs, it is known to use metallic separator plates or bipolar plates. These are made from very thin sheet metal and inserted directly, or two metal plates are joined together to form a bipolar plate. Sheets with sheet thicknesses in the range of less than 1 mm are used. In this respect, it is necessary to create a forming process in which the thin sheets can be manufactured cost-effectively with the required high level of precision.

Zum Bearbeiten von unprofiliertem Blechband ist aus der DE 10 2015 221 197 A1 eine Stanzeinrichtung bekannt, bei der das Blechband kontinuierlich durch die Stanzeinrichtung bewegt wird und mehrere Stanzstempel und Stanzmatrizen an einem umlaufenden Fördersystem vorgesehen sind, welches die Stanzstempel und Stanzmatrizen kontinuierlich und synchron mit dem Blechband bewegt.For processing unprofiled sheet metal is from the DE 10 2015 221 197 A1 a punching device is known in which the sheet metal strip is continuously moved through the punching device and several punches and punch dies are provided on a circulating conveyor system which moves the punches and punch dies continuously and synchronously with the sheet metal strip.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Stanzvorrichtung und ein verbessertes Verfahren zum Stanzen von Teilen aus einem kontinuierlich geförderten Bandmaterial zu schaffen.Against this background, it is the object of the present invention to create an improved punching device and an improved method for punching parts from a continuously conveyed strip material.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the features of the independent patent claims. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung umfasst eine Stanzvorrichtung zum Stanzen von Teilen aus einem kontinuierlich geförderten Bandmaterial. Ein solches Bandmaterial kann beispielsweise ein dünnes Blechband sein. Dieses Blechband kann an einem Coil bereitgestellt werden, welches über eine Bandanlage zugeführt wird. Die Stanzvorrichtung kann beispielsweise zum Stanzen eines profilierten Bandmaterials verwendet werden und eignet sich dabei zur Herstellung von Metallplatten, insbesondere für die Herstellung von Separator- oder Bipolarplatten. Das profilierte Bandmaterial kann dabei ein Bandmaterial sein, welches bereits einen Umformprozess durchlaufen hat, bei welchem in dem Bandmaterial Strömungsstrukturen eingebracht wurden. Die Strömungsstrukturen können als kleine Kanäle vorgesehen werden. Die Geometrie und Anordnung der Kanäle kann auch als Flussfeld oder Aktivfeld bezeichnet werden, in welchem in einer elektrochemischen Zelle chemische Reaktionen ablaufen. Ein solcher Umformprozess kann beispielsweise ein Walzprägen aufweisen, welches ein kontinuierliches Umformen des Bandmaterials ermöglicht. Die Stanzvorrichtung kann somit eine Stanzvorrichtung zum Herstellen von Separatorplatten oder der Bestandteile von Bipolarplatten sein.A first aspect of the invention includes a punching device for punching parts from a continuously conveyed strip material. Such a strip material can be a thin sheet metal strip, for example. This sheet metal strip can be provided on a coil, which is fed via a strip system. The punching device can be used, for example, for punching a profiled strip material and is suitable for the production of metal plates, in particular for the production of separator or bipolar plates. The profiled strip material can be a strip material that has already undergone a forming process in which flow structures were introduced into the strip material. The flow structures can be provided as small channels. The geometry and arrangement of the channels can also be referred to as a flow field or active field, in which chemical reactions take place in an electrochemical cell. Such a forming process can include, for example, roll embossing, which enables continuous forming of the strip material. The punching device can thus be a punching device for producing separator plates or the components of bipolar plates.

Die Stanzvorrichtung kann dazu eingerichtet sein, Anschlussöffnungen, beispielsweise Öffnungen, die der Zu- oder Abfuhr von Fluiden, wie Luft, Kühlmittel oder Wasserstoff, dienen, zu stanzen und/oder Löcher zur Einbringung eines Dichtmittels zu stanzen und/oder einen Bandmaterialabschnitt als Platte vom Bandmaterial an einer Trennposition abzutrennen. Die Öffnungen können benachbart zu Strömungsstrukturen auf gegenüberliegenden Seiten der Strömungsstrukturen vorgesehen werden.The punching device can be set up to punch connection openings, for example openings that are used to supply or remove fluids, such as air, coolant or hydrogen, and/or to punch holes for introducing a sealant and/or to separate a strip material section as a plate from the strip material at a separation position. The openings can be provided adjacent to flow structures on opposite sides of the flow structures.

Die Stanzvorrichtung weist ein Stanzwerkzeug auf. Das Stanzwerkzeug kann einen Stempel und eine Matrize aufweisen. Bei einem Stanzvorgang wird der Stempel in die Matrize gedrückt. Stempel und Matrize können an einem Gestell abgestützt sein. Der Stempel kann dabei relativ zu der Matrize beweglich angeordnet sein. Das Stanzwerkzeug ist in der Stanzvorrichtung bewegbar vorgesehen. Die Stanzvorrichtung kann eine Antriebsanordnung aufweisen, die das Stanzwerkzeug entlang einer vorgegebenen Bahn bewegen kann. Die vorgegebene Bahn kann linear sein. Die Antriebsanordnung kann einen Antrieb und eine Führung, beispielsweise eine Linearführung aufweisen.The punching device has a punching tool. The stamping tool can have a punch and a die. During a punching process, the punch is pressed into the die. Punch and die can be supported on a frame. The punch can be arranged so that it can move relative to the die. The punching tool is movably provided in the punching device. The punching apparatus may include a drive assembly capable of moving the punch along a predetermined path. The predetermined trajectory can be linear. The drive arrangement can have a drive and a guide, for example a linear guide.

Zur Vermeidung eines Aufschwingens des Systems aufgrund der hin und her gehenden Bewegung des Stanzwerkzeugs kann eine Ausgleichsanordnung geschaffen sein, bei der Schwingungen durch eine gegenläufige Bewegung eines Gewichts verhindert oder zumindest reduziert werden. Dazu kann ein Schlitten mit einem Gewicht benachbart zu dem Stanzwerkzeug und in Bewegungsrichtung des Stanzwerkzeugs hin und her bewegbar vorgesehen sein. Dieser Schlitten kann so angetrieben werden, dass er sich in entgegengesetzter Richtung zu der Bewegungsrichtung des Stanzwerkzeugs bewegt. Bewegt sich bei einer solchen Anordnung beispielsweise das Stanzwerkzeug in der Richtung, in der sich das Bandmaterial bewegt, dann bewegt sich der Schlitten mit dem Gewicht in entgegengesetzter Richtung, also entgegen der Bewegungsrichtung des Bandmaterials, und umgekehrt.In order to prevent the system from oscillating as a result of the reciprocating movement of the punching tool, a compensation arrangement can be created in which oscillations are prevented or at least reduced by moving a weight in the opposite direction. For this purpose, a carriage with a weight can be provided adjacent to the punching tool and can be moved back and forth in the direction of movement of the punching tool. This carriage can be driven to move in the opposite direction to the direction of movement of the punch. With such an arrangement, for example, if the punching tool moves in the direction in which the strip material is moving, then the carriage with the weight moves in the opposite direction Direction, ie against the direction of movement of the strip material, and vice versa.

Die Stanzvorrichtung weist eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines am Bandmaterial vorgesehenen Positionierungsmerkmals auf. Ferner weist die Stanzvorrichtung eine Steuereinheit auf, die dazu eingerichtet ist, das Stanzwerkzeug in Abhängigkeit von dem erfassten Positionierungsmerkmal derart mit dem Bandmaterial zu bewegen, dass das Stanzwerkzeug eine vorbestimmte Stanzposition an dem Bandmaterial erreicht und bei einem Stanzvorgang beibehält.The punching device has a detection device for detecting a positioning feature provided on the strip material. The punching device also has a control unit that is set up to move the punching tool with the strip material depending on the detected positioning feature in such a way that the punching tool reaches a predetermined punching position on the strip material and maintains it during a punching process.

Das Stanzwerkzeug kann demnach unter Verwendung des Positionierungsmerkmals so mit dem Bandmaterial mitbewegt werden, dass es relativ zu dem bewegten Bandmaterial an die Stanzposition gefahren und dort gehalten werden kann. Somit wird ein Zustand herbeigeführt, bei dem sich Bandmaterial und Stanzwerkzeug mit gleicher Geschwindigkeit und somit synchron bewegen. In diesem Zustand kann der Stanzvorgang ausgeführt werden. Die Steuereinheit kann somit dazu eingerichtet sein, das Stanzwerkzeug in Abhängigkeit von dem erfassten Positionierungsmerkmal an dem bewegten Bandmaterial zu positionieren.Using the positioning feature, the punching tool can therefore be moved along with the strip material in such a way that it can be moved to the punching position relative to the moved strip material and held there. This creates a state in which the strip material and the punching tool move at the same speed and are therefore synchronous. In this state, the punching process can be performed. The control unit can thus be set up to position the punching tool on the moving strip material as a function of the detected positioning feature.

Auf diese Weise kann das Bandmaterial mit besonders hoher Genauigkeit gestanzt werden, obwohl es während des Stanzvorgangs in Bewegung ist. Diese Anordnung ermöglicht das Stanzen eines kontinuierlich bewegten Bandmaterials mit einem diskontinuierlich bewegten Stanzwerkzeug.In this way, the band material can be punched with particularly high accuracy, although it is in motion during the punching process. This arrangement enables a continuously moving strip material to be punched with a discontinuously moving punching tool.

Beispielsweise ermöglicht die Verwendung einer Erfassungseinrichtung ein Referenzieren des Stanzwerkzeugs auf eine in einem Vorprozess eingebrachte Geometrie in dem Bandmaterial. Die Erfassungseinrichtung kann das Bandmaterial beispielsweise kontinuierlich überwachen und gegebenenfalls vorhandene Positionierungsmerkmale erfassen. Die Erfassungseinrichtung kann ein entsprechendes Signal zur Verfügung stellen. Auf der Grundlage dieses Signals kann die Steuereinheit das Stanzwerkzeug bewegen. Die Steuereinheit kann die Signale von der Erfassungseinrichtung in Echtzeit verarbeiten. Basierend auf den von der Erfassungseinrichtung erfassten Informationen kann die Steuereinheit das Stanzwerkzeug positionsgenau zum kontinuierlich geförderten Bandmaterial bewegen. Beispielsweise steuert die Steuereinheit die Bewegung des Stanzwerkzeugs so, dass zwischen Stanzwerkzeug und Bandmaterial kein Geschwindigkeitsunterschied existiert und somit ein Stanzvorgang ausgeführt werden kann.For example, the use of a detection device allows the punching tool to be referenced to a geometry introduced in a pre-process in the strip material. The detection device can, for example, continuously monitor the strip material and detect any positioning features that may be present. The detection device can provide a corresponding signal. Based on this signal, the control unit can move the punching tool. The control unit can process the signals from the detector in real time. Based on the information recorded by the recording device, the control unit can move the punching tool in a precise position relative to the continuously conveyed strip material. For example, the control unit controls the movement of the punching tool in such a way that there is no difference in speed between the punching tool and the strip material, and a punching process can therefore be carried out.

Das Positionierungsmerkmal kann ein eigens zu diesem Zweck in oder an dem Bandmaterial vorgesehenes Merkmal sein. Beispielsweise kann das Positionierungsmerkmal eine Positionierungsmarkierung sein. Das Positionierungsmerkmal kann beispielsweise in das Bandmaterial eingeprägt sein, eingestanzt sein oder anderweitig in das Bandmaterial eingebracht sein, beispielsweise mittels eines Lasers. Das Positionierungsmerkmal kann so an dem Bandmaterial vorgesehen sein, dass es an dem herzustellenden Teil, beispielsweise einer Separatorplatte, verbleibt. Alternativ kann das Positionierungsmerkmal in einem Bereich an dem Bandmaterial vorgesehen sein, der nicht an dem herzustellenden Teil verbleibt. Insofern kann das Positionierungsmerkmal in einem Bereich des Bandmaterials vorgesehen sein, welches nach dem Stanzvorgang als Abfall abgeführt wird, beispielsweise in einem Bereich des Bandmaterials, der zur Erzeugung der vorstehend erwähnten Anschlussöffnungen aus dem Bandmaterial abgetrennt wird.The locating feature may be a feature provided in or on the strip material specifically for that purpose. For example, the positioning feature can be a positioning mark. The positioning feature can, for example, be embossed into the strip material, stamped or otherwise introduced into the strip material, for example by means of a laser. The locating feature may be provided on the strip material so that it remains on the part to be manufactured, such as a separator plate. Alternatively, the locating feature may be provided in an area on the strip material that will not remain on the part to be manufactured. In this respect, the positioning feature can be provided in an area of the strip material which is removed as waste after the punching process, for example in an area of the strip material which is separated from the strip material in order to produce the aforementioned connection openings.

Das Positionierungsmerkmal kann auch durch eine vorgegebene und bereits aufgebrachte Geometrie verwirklicht sein, die eine andere Funktion erfüllt. Beispielsweise kann die Steuereinheit dazu eingerichtet sein, die erfasste Geometrie mit einer vorgegebenen Geometrie zu vergleichen. Die vorgegebene Geometrie kann beispielsweise eine Anschlussgeometrie sein, auch Portgeometrie genannt, in der die vorstehend erwähnten Anschlussöffnungen ausgebildet werden, und/oder eine Geometrie von Strömungsstrukturen in dem Bandmaterial. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, ein zusätzliches Positionierungsmerkmal auf dem Bandmaterial vorzusehen. Vielmehr kann auf diese Weise eine ohnehin auf dem Bandmaterial aufgebrachte Geometrie oder Profilierung zur Referenzierung verwendet werden.The positioning feature can also be realized by a predetermined geometry that has already been applied and that fulfills a different function. For example, the control unit can be set up to compare the recorded geometry with a predefined geometry. The predetermined geometry can be, for example, a connection geometry, also called port geometry, in which the connection openings mentioned above are formed, and/or a geometry of flow structures in the strip material. In this way, it is not necessary to provide an additional locating feature on the strip material. Rather, in this way a geometry or profiling already applied to the strip material can be used for referencing.

Die Stanzvorrichtung kann ferner eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung zum Erfassen einer Vorschubgeschwindigkeit des zu stanzenden Bandmaterials aufweisen. Die Geschwindigkeitsmesseinrichtung kann ein Messrad oder einen Laser-Sensor aufweisen. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, das Stanzwerkzeug basierend auf der erfassten Vorschubgeschwindigkeit zu bewegen. Die Geschwindigkeitsmesseinrichtung kann eingerichtet sein, die Vorschubgeschwindigkeit kontinuierlich zu messen. Auf diese Weise kann die Genauigkeit mit der die Stanzvorrichtung bewegt wird, verbessert werden.The punching device can also have a speed measuring device for detecting a feed speed of the strip material to be punched. The speed measuring device can have a measuring wheel or a laser sensor. The control unit can be set up to move the punching tool based on the detected feed rate. The speed measuring device can be set up to continuously measure the feed speed. In this way, the accuracy with which the punching device is moved can be improved.

Die Erfassungseinrichtung kann ein optisches Messgerät aufweisen. Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung einen Laser-Sensor aufweisen. Der Laser-Sensor kann ein Laser-Scanner sein. Die Erfassungseinrichtung kann einen bildgebenden Sensor aufweisen. Der bildgebende Sensor kann eine Kamera sein. Auf diese Weise ist eine zuverlässige Erfassung des Positionierungsmerkmals möglich.The detection device can have an optical measuring device. For example, the detection device can have a laser sensor. The laser sensor can be a laser scanner. The detection device can have an imaging sensor. The imaging sensor can be a camera. In this way, a reliable detection of the positioning feature is possible.

Die Stanzvorrichtung kann ferner einen Werkzeugbereich aufweisen, der eine Vorschubrichtung definiert, in der das Bandmaterial kontinuierlich durch den Werkzeugbereich bewegbar ist. Das Stanzwerkzeug kann im Werkzeugbereich zwischen zwei Endpositionen hin und her bewegbar vorgesehen sein. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, das Stanzwerkzeug zwischen den Endpositionen hin und her zu bewegen. Das Stanzwerkzeug kann parallel zu der Vorschubrichtung linear hin und her bewegbar vorgesehen sein. Das Stanzwerkzeug kann translatorisch bewegbar vorgesehen sein. Das Stanzwerkzeug kann zu Positionierungszwecken eine oszillierende Bewegung zwischen den zwei Endpositionen ausführen.The punching device can also have a tool area which defines a feed direction in which the strip material can be continuously moved through the tool area. The punching tool can be provided in the tool area so that it can be moved back and forth between two end positions. The control unit can be set up to move the punching tool back and forth between the end positions. The punching tool can be provided so that it can move back and forth linearly parallel to the feed direction. The punching tool can be provided so that it can be moved in a translatory manner. The punching tool can perform an oscillating movement between the two end positions for positioning purposes.

Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, das Stanzwerkzeug derart hin und her zu bewegen, dass das Stanzwerkzeug zumindest zeitweise synchron mit dem zu stanzenden Bandmaterial in der Vorschubrichtung bewegt wird, um ein Stanzen des Bandmaterials zu ermöglichen. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, das Stanzwerkzeug aus einer Warteposition in Vorschubrichtung auf die Vorschubgeschwindigkeit des Bandmaterials zu beschleunigen, um eine vorbestimmte Stanzposition an dem Bandmaterial zu erreichen. Die Steuereinheit kann das Stanzwerkzeug nach einem erfolgten Stanzvorgang entgegen der Vorschubrichtung in die Warteposition zurückbewegen. Die Stanzvorrichtung kann alternativ oder zusätzlich eine Vorschubeinrichtung zum kontinuierlichen Fördern des Bandmaterials aufweisen.The control unit can be set up to move the punching tool back and forth in such a way that the punching tool is at least temporarily moved synchronously with the strip material to be punched in the feed direction in order to enable the strip material to be punched. The control unit can be set up to accelerate the punching tool from a waiting position in the feed direction to the feed speed of the band material in order to reach a predetermined punching position on the band material. The control unit can move the punching tool back into the waiting position counter to the feed direction after a punching process has taken place. Alternatively or additionally, the punching device can have a feed device for continuously conveying the strip material.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung umfasst eine Fertigungsanordnung, die eine wie vorstehend beschriebene bzw. unter dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung genannte Stanzvorrichtung und eine Umformvorrichtung zum Profilieren des Bandmaterials aufweist. Beispielsweise kann die Umformvorrichtung zum Einbringen von Strömungsstrukturen in das Bandmaterial eingerichtet sein. Die Umformvorrichtung kann eine Walzanlage sein, beispielsweise eine Walzprägeanlage, in welcher die Strömungsstrukturen in das Bandmaterial eingeprägt werden. Die Umformvorrichtung und/oder die Walzanlage kann dazu eingerichtet sein, zusätzlich zu den Strömungsstrukturen das Positionierungsmerkmal in das Bandmaterial einzubringen oder einzuprägen.A second aspect of the invention comprises a production arrangement which has a punching device as described above or mentioned under the first aspect of the present invention and a forming device for profiling the strip material. For example, the forming device can be set up to introduce flow structures into the strip material. The forming device can be a rolling system, for example a roll embossing system, in which the flow structures are embossed into the strip material. The forming device and/or the rolling plant can be set up to introduce or emboss the positioning feature into the strip material in addition to the flow structures.

Ein dritter Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Stanzen von Teilen aus einem kontinuierlich geförderten Bandmaterial, beispielsweise zur Herstellung von Metallplatten für elektrochemische Zellen.A third aspect of the invention includes a method for stamping parts from a continuously fed strip material, for example for the production of metal plates for electrochemical cells.

Das Verfahren weist einen Erfassungsschritt auf. Bei dem Erfassungsschritt wird ein an einem kontinuierlich geförderten Bandmaterial vorgesehenes Positionierungsmerkmal erfasst.The method includes a detection step. In the detection step, a positioning feature provided on a continuously conveyed strip material is detected.

Das Verfahren weist zudem einen Positionierungsschritt auf. Bei dem Positionierungsschritt erfolgt eine Positionierung eines Stanzwerkzeugs an dem Bandmaterial. Dabei wird das Stanzwerkzeug basierend auf dem Positionierungsmerkmal derart mit dem Bandmaterial bewegt, dass das Stanzwerkzeug eine vorbestimmte Stanzposition an dem bewegten Bandmaterial erreicht.The method also has a positioning step. In the positioning step, a punching tool is positioned on the strip material. The punching tool is moved with the band material based on the positioning feature in such a way that the punching tool reaches a predetermined punching position on the moving band material.

Das Verfahren weist ferner einen Stanzschritt auf, bei dem das Stanzwerkzeug unter Beibehaltung der Stanzposition an dem bewegten Bandmaterial betätigt wird.The method further includes a punching step in which the punching tool is actuated while maintaining the punching position on the moving strip material.

Bei dem Erfassungsschritt kann eine Vorschubgeschwindigkeit des Bandmaterials erfasst werden. Bei dem Positionierungsschritt kann das Stanzwerkzeug basierend auf der durch die Erfassungseinrichtung erfassten Vorschubgeschwindigkeit bewegt werden. Das Stanzwerkzeug kann bei dem Stanzschritt aus einer Warteposition auf die Vorschubgeschwindigkeit beschleunigt werden. Nach dem abgeschlossenen Stanzschritt kann das Stanzwerkzeug in die Warteposition zurückgeführt werden.In the detecting step, a feed speed of the strip material can be detected. In the positioning step, the punch may be moved based on the feed rate detected by the detecting means. The punch can be accelerated from a waiting position to the feed speed in the punching step. After the punching step is completed, the punching tool can be returned to the waiting position.

Das Verfahren kann ferner einen dem Erfassungsschritt vorgeordneten Einbringschritt aufweisen. Bei dem Einbringschritt können das Positionierungsmerkmal, Strömungsstrukturen und/oder Anschlussstrukturen in das Bandmaterial eingebracht werden.The method may further include an introducing step prior to the detecting step. In the introducing step, the positioning feature, flow structures and/or connection structures can be introduced into the strip material.

Die Herstellung einer Metallplatte kann somit beispielsweise folgendermaßen ablaufen. Ein glattes metallisches Bandmaterial kann der Walzanlage zugeführt werden. In der Walzanlage kann das Bandmaterial profiliert werden, beispielsweise mit Strömungsstrukturen und einer Anschlussgeometrie. Außerdem kann in der Walzanlage ein Positionierungsmerkmal in das Bandmaterial eingebracht werden.The production of a metal plate can thus proceed, for example, as follows. A smooth metallic strip material can be fed into the rolling mill. The strip material can be profiled in the rolling mill, for example with flow structures and a connection geometry. In addition, a positioning feature can be incorporated into the strip material in the rolling mill.

Das Bandmaterial verlässt die Walzanlage und wird der Stanzvorrichtung zugeführt. Dabei wird das Bandmaterial an der Erfassungseinrichtung und der Geschwindigkeitsmesseinrichtung vorbeigeführt.The strip material leaves the rolling mill and is fed to the punching device. The strip material is guided past the detection device and the speed measuring device.

Die Erfassungseinrichtung kann vor der Stanzvorrichtung, im Eintrittsbereich der Stanzvorrichtung oder in der Stanzvorrichtung vorgesehen sein. Die Geschwindigkeitsmesseinrichtung kann vor, im Eintrittsbereich der Stanzvorrichtung oder in der Stanzvorrichtung vorgesehen sein.The detection device can be provided in front of the punching device, in the entry area of the punching device or in the punching device. The speed measuring device can be provided before, in the entry area of the punching device or in the punching device.

Die Geschwindigkeitsmesseinrichtung erkennt die Bandgeschwindigkeit und die Erfassungseinrichtung erfasst das Positionierungsmerkmal. Die Stanzvorrichtung, beispielsweise die Steuereinheit, verarbeitet die von der Erfassungseinrichtung und der Geschwindigkeitsmesseinrichtung erhaltenen Signale in Echtzeit und regelt eine Bewegung des Stanzwerkzeugs positionsgenau zum kontinuierlich geförderten Bandmaterial. Die Steuereinheit veranlasst eine Bewegung des Stanzwerkzeugs derart, dass es keinen Geschwindigkeitsunterschied mehr zwischen dem Stanzwerkzeug und dem Bandmaterial gibt und gleichzeitig das Stanzwerkzeug an einer Stanzposition an dem Bandmaterial positioniert ist. Anschließend kann das Stanzwerkzeug betätigt werden, wobei beispielsweise Öffnungen im Bereich einer Anschlussgeometrie eingebracht werden können und die Metallplatte vom Bandmaterial abgetrennt werden kann.The speed measuring device recognizes the belt speed and the detection ment device detects the positioning feature. The punching device, for example the control unit, processes the signals received from the detection device and the speed measuring device in real time and regulates a movement of the punching tool in a precise position relative to the continuously conveyed strip material. The control unit causes the punching tool to move in such a way that there is no longer a speed difference between the punching tool and the strip material and at the same time the punching tool is positioned at a punching position on the strip material. The punching tool can then be actuated, in which case, for example, openings can be introduced in the area of a connection geometry and the metal plate can be separated from the strip material.

Nach dem Stanzen kann die Steuereinheit die Bewegung des Stanzwerkzeugs so steuern, dass dieses abgebremst wird und zurück in eine Warteposition verfahren wird. Sobald sich das Stanzwerkzeug wieder in der Warteposition befindet, kann der Vorgang erneut ausgeführt werden, um eine weitere Metallplatte aus dem Bandmaterial zu stanzen.After punching, the control unit can control the movement of the punching tool in such a way that it is braked and moved back to a waiting position. Once the stamping tool is back in the waiting position, the process can be repeated to stamp another metal plate from the strip material.

Nachstehend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform in Verbindung mit einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt schematisch:

1 eine Darstellung einer Fertigungsanlage, welche eine Stanzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform umfasst.

The invention is explained in more detail below using an embodiment in conjunction with an associated drawing. This shows schematically:

1 a representation of a manufacturing plant, which includes a punching device according to an embodiment.

1 zeigt im oberen Bereich eine Seitenansicht einer Fertigungsanlage 1 in schematischer Darstellung und im unteren Bereich eine Ansicht eines Bandmaterials 6 von unten. 1 shows a schematic representation of a side view of a production system 1 in the upper area and a view of a strip material 6 from below in the lower area.

Die Fertigungsanlage 1 weist eine Zuführanordnung 2, eine Walzanlage 3 und eine Stanzvorrichtung 4 auf.The production plant 1 has a feed arrangement 2 , a rolling plant 3 and a punching device 4 .

Die Zuführanordnung 2 weist eine Bandanlage 7 auf. Die Bandanlage 7 ist eingerichtet, ein Bandmaterial 6 von einem Coil 70 abzuwickeln und der im Prozess nachgeordneten Walzanlage 3 zur Verfügung zu stellen. Die Bandanlage 7 kann dazu eingerichtet sein, das Bandmaterial 6 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit zu fördern. Statt einer Bandanlage 7 kann die Zuführanordnung 2 auch nur eine Haspel aufweisen, von der das Bandmaterial 6 abgewickelt wird.The feed arrangement 2 has a belt system 7 . The strip installation 7 is set up to unwind a strip material 6 from a coil 70 and to make it available to the rolling installation 3 downstream in the process. The belt system 7 can be set up to convey the belt material 6 at a predetermined speed. Instead of a strip system 7, the feed arrangement 2 can also have only one reel from which the strip material 6 is unwound.

Die Walzanlage 3 ist als Walzprägeanlage ausgebildet und prägt bei der dargestellten Anordnung Strukturen einer herzustellenden Metallplatte 8 in das Bandmaterial 6. Derartige Strukturen können Strömungsstrukturen 60 eines Flussfelds der Metallplatte 8 aufweisen. Außerdem können die Strukturen eine Anschlussgeometrie 61, 62 beziehungsweise Portgeometrie der Metallplatte 8 aufweisen, die beispielsweise Anschlussbereiche definiert, in denen im späteren Prozess Anschlussöffnungen vorgesehen werden, die mit den Strömungsstrukturen 60 fluidverbunden sind und zur Zu- und Abfuhr von Fluiden, wie Luft, Wasserstoff und Kühlmittel, dienen können.The rolling installation 3 is designed as a roll embossing installation and, in the arrangement shown, embosses structures of a metal plate 8 to be produced into the strip material 6 . Such structures can have flow structures 60 of a flow field of the metal plate 8 . In addition, the structures can have a connection geometry 61, 62 or port geometry of the metal plate 8, which, for example, defines connection areas in which connection openings are provided in the later process, which are fluidly connected to the flow structures 60 and can be used for the supply and removal of fluids, such as air, hydrogen and coolant.

Durch die Verwendung der Walzanlage 3 ist es möglich, die Strukturen kontinuierlich in das Band einzuprägen. Die Walzanlage 3 hat ein Gestell 30, an dem eine erste Walze 31 und eine zweite Walze 32 unter Bildung eines Walzspalts abgestützt sind.By using the rolling plant 3, it is possible to emboss the structures continuously into the strip. The rolling mill 3 has a frame 30 on which a first roll 31 and a second roll 32 are supported to form a nip.

Die Walzen 31, 32 werden durch eine nicht näher dargestellte Antriebsvorrichtung angetrieben und können das Bandmaterial mit einer vorbestimmten Vorschubgeschwindigkeit in Vorschubrichtung A fördern. Alternativ oder zusätzlich kann eine Vorschubeinrichtung 9 vorgesehen sein, die das Bandmaterial 6 mit einer vorbestimmten Vorschubgeschwindigkeit kontinuierlich fördert. Durch Verwendung der Walzanlage 3 ist es möglich, kostengünstig Strukturen in das Bandmaterial einzubringen.The rollers 31, 32 are driven by a drive device, not shown in detail, and can convey the strip material in the feed direction A at a predetermined feed speed. Alternatively or additionally, a feed device 9 can be provided, which continuously feeds the strip material 6 at a predetermined feed rate. By using the rolling plant 3, it is possible to introduce structures into the strip material at low cost.

Der Walzanlage 3 nachgeordnet sind bei der gezeigten Anordnung eine Erfassungseinrichtung 50 zum Erfassen eines am Bandmaterial 6 vorgesehenen Positionierungsmerkmals 63 und eine Geschwindigkeitsmesseinrichtung 51 zum Erfassen der Vorschubgeschwindigkeit des Bandmaterials 6.In the arrangement shown, downstream of the rolling mill 3 are a detection device 50 for detecting a positioning feature 63 provided on the strip material 6 and a speed measuring device 51 for detecting the feed speed of the strip material 6.

Die Erfassungseinrichtung 50 und die Geschwindigkeitsmesseinrichtung 51 sind in einer Sensoreinheit 5 aufgenommen, können jedoch auch getrennt voneinander an unterschiedlichen Stellen des Bandverlaufs durch die Fertigungsanlage im Bereich vor der Stanzvorrichtung 4 vorgesehen sein.The detection device 50 and the speed measuring device 51 are accommodated in a sensor unit 5, but can also be provided separately from one another at different points along the course of the strip through the production plant in the area in front of the punching device 4.

Die Erfassungseinrichtung 50 und die Geschwindigkeitsmesseinrichtung 51 sind über eine Leitung mit einer Steuereinheit 48 verbunden. Die Erfassungseinrichtung 50 stellt ein Signal bereit, welches eine Information hinsichtlich des erfassten Positionierungsmerkmals aufweist, und die Geschwindigkeitsmesseinrichtung 51 gibt ein Signal aus, welches zu der erfassten Geschwindigkeit korrespondiert. Die Steuereinheit 48 ist dazu in der Lage, basierend auf dem Signal der Erfassungseinrichtung 50 und dem Signal der Geschwindigkeitsmesseinrichtung 51 ein Steuersignal zur Ansteuerung eines Stanzwerkzeugs 41 der Stanzvorrichtung 4 auszugeben.The detection device 50 and the speed measuring device 51 are connected to a control unit 48 via a line. The detection device 50 provides a signal which has information regarding the detected positioning feature, and the speed measuring device 51 outputs a signal which corresponds to the detected speed. The control unit 48 is able to output a control signal for controlling a punching tool 41 of the punching device 4 based on the signal from the detection device 50 and the signal from the speed measuring device 51 .

Die Stanzvorrichtung 4 weist einen Werkzeugbereich 40 auf, in welchem das Stanzwerkzeug 41 parallel zur Vorschubrichtung A des Bandmaterials 6 in einer Bewegungsrichtung B hin und her bewegbar angeordnet ist. Dazu ist im Werkzeugbereich 40 eine Linearführung 45 vorgesehen, an welcher das Stanzwerkzeug 41 parallel zur Vorschubrichtung A hin und her bewegbar angeordnet ist.The punching device 4 has a tool area 40 in which the punching tool 41 is arranged parallel to the feed direction A of the strip material 6 in a direction of movement B to and fro. For this purpose, a linear guide 45 is provided in the tool area 40, on which the punching tool 41 is arranged so that it can be moved back and forth parallel to the feed direction A.

Die Bewegung des Stanzwerkzeugs 41 wird durch einen Antrieb 44 bewirkt. Der Antrieb 44 ist über eine Leitung mit der Steuereinheit 48 verbunden. Das von der Steuereinheit 48 bereitgestellte Steuersignal wird dem Antrieb 44 zugeführt und dieser bewirkt eine Bewegung der Stanzvorrichtung 4.The movement of the punching tool 41 is brought about by a drive 44 . The drive 44 is connected to the control unit 48 via a line. The control signal provided by the control unit 48 is fed to the drive 44, which causes the punching device 4 to move.

Das Stanzwerkzeug 41 weist einen Stempel 42 und eine Matrize 43 auf. Der Stempel 42 ist mit einem Antrieb 46 und einer Linearführung 47 wirkgekoppelt und kann zum Stanzen eine Hubbewegung in Richtung der Matrize und von dieser weg ausführen. Der Antrieb kann eine Hydraulik aufweisen. In der Darstellung weist der Antrieb einen Hydraulikanschluss, einen Ventilblock und einen Hydraulikzylinder auf. Der Hydraulikzylinder ist dabei Teil der Linearführung 47. Es ist jedoch auch möglich, den Antrieb andersartig auszubilden, beispielsweise elektro-mechanisch. Der Antrieb 46 ist über eine nicht näher dargestellte Leitung mit der Steuereinheit 48 verbunden. Die Steuereinheit 48 bewirkt durch entsprechende Ausgabe eines Signals einen Stanzhub im Stanzwerkzeug 41. Wie dies in 1 dargestellt ist, wird das Bandmaterial 6 mit kontinuierlichem Vorschub in Vorschubrichtung A durch den Werkzeugbereich 40 bewegt.The punching tool 41 has a punch 42 and a die 43 . The punch 42 is operatively coupled to a drive 46 and a linear guide 47 and can perform a lifting movement in the direction of the die and away from it for punching. The drive can have hydraulics. In the representation, the drive has a hydraulic connection, a valve block and a hydraulic cylinder. The hydraulic cylinder is part of the linear guide 47. However, it is also possible to design the drive in a different way, for example electromechanically. The drive 46 is connected to the control unit 48 via a line that is not shown in detail. By correspondingly outputting a signal, the control unit 48 effects a punching stroke in the punching tool 41. As is shown in 1 is shown, the strip material 6 is moved through the tool area 40 with a continuous feed in the feed direction A.

Um das in Bewegung befindliche Bandmaterial 6 zu stanzen, wird das Stanzwerkzeug 41 auf Bandgeschwindigkeit und an eine vorbestimmte Stanzposition an dem Bandmaterial 6 gebracht. Zudem wird die Bewegung des Stanzwerkzeugs 41 während des Stanzvorgangs synchron zu dem Bandmaterial 6 gehalten. Das Stanzwerkzeug 41 ist so ausgebildet, dass bei einem Stanzhub ein Stanzen einer Anschlussgeometrie 61 einer mit dem Stanzhub abzutrennenden Metallplatte 8, ein Stanzen einer Anschlussgeometrie 62 einer in einem nachfolgenden Stanzhub abzutrennenden Metallplatte und ein Trennen der abzutrennenden Metallplatte 8 von dem Bandmaterial an einer Trennposition 64 erfolgt. Dabei ist es möglich, dass sich das Stanzwerkzeug 41 über eine vorher in das Bandmaterial 6 eingebrachte Geometrie zum Band feinpositioniert bzw. einschwimmt, wenn die vorbestimmte Stanzposition erreicht ist. Dabei kann eine mechanische Verbindung und/oder ein Formschluss mit dem Bandmaterial zusätzlich als Hilfsmittel dienen, um den Stanzprozess so genau wie möglich zu machen. Beispielsweise kann das Stanzwerkzeug einen Positionierungsdorn aufweisen, beispielsweise einen konischen Positionierungsdorn, der zur Feinpositionierung in einer im Bandmaterial 6 vorgesehenen Öffnung positioniert wird.In order to punch the band material 6 in motion, the punching tool 41 is brought up to line speed and at a predetermined punching position on the band material 6 . In addition, the movement of the punching tool 41 is kept synchronous with the strip material 6 during the punching process. The punching tool 41 is designed such that during a punching stroke, a connection geometry 61 of a metal plate 8 to be separated with the punching stroke is punched, a connection geometry 62 of a metal plate to be separated in a subsequent punching stroke is punched, and the metal plate 8 to be separated is separated from the strip material at a separation position 64. It is possible for the punching tool 41 to be finely positioned or floated in relation to the strip via a geometry previously introduced into the strip material 6 when the predetermined punching position has been reached. A mechanical connection and/or a positive fit with the strip material can also serve as an aid in order to make the stamping process as accurate as possible. For example, the punching tool can have a positioning mandrel, for example a conical positioning mandrel, which is positioned in an opening provided in the strip material 6 for fine positioning.

Ein Verfahren zum Stanzen von Teilen aus dem kontinuierlich geförderten Bandmaterial 6, beispielsweise zur Herstellung einer Metallplatte 8 für eine elektrochemische Zelle, kann wie folgt aussehen.A method for stamping parts from the continuously conveyed strip material 6, for example to produce a metal plate 8 for an electrochemical cell, can be as follows.

In einem ersten Schritt werden ein Positionierungsmerkmal 63 und Strömungsstrukturen 60 in das Bandmaterial 63 eingebracht.In a first step, a positioning feature 63 and flow structures 60 are introduced into the strip material 63 .

In einem zweiten Schritt erfolgt eine Erfassung eines an dem kontinuierlich geförderten Bandmaterial 6 vorgesehenen Positionierungsmerkmals 63. Zusätzlich kann die Vorschubgeschwindigkeit des Bandmaterials 6 erfasst werden.In a second step, a positioning feature 63 provided on the continuously conveyed strip material 6 is detected. In addition, the feed speed of the strip material 6 can be detected.

In einem dritten Schritt erfolgt eine Positionierung des Stanzwerkzeugs 41 an dem Bandmaterial 6, indem das Stanzwerkzeug 41 in Abhängigkeit von dem erfassten Positionierungsmerkmal und der Vorschubgeschwindigkeit mit dem Bandmaterial 6, also in Vorschubrichtung A, bewegt wird, sodass eine vorbestimmte Stanzposition an dem bewegten Bandmaterial 6 erreicht wird.In a third step, the punching tool 41 is positioned on the strip material 6, in that the punching tool 41 is moved with the strip material 6, i.e. in the feed direction A, depending on the detected positioning feature and the feed rate, so that a predetermined punching position on the moved strip material 6 is reached.

Sobald die vorbestimmte Stanzposition erreicht ist, erfolgt in einem vierten Schritt ein Stanzen des bewegten Bandmaterials 6 unter Beibehaltung der Stanzposition an dem bewegten Bandmaterial 6. Während des Stanzvorgangs wird die Stanzvorrichtung 4 mit der Vorschubgeschwindigkeit des Bandmaterials 6 bewegt.As soon as the predetermined punching position is reached, the moving strip material 6 is punched in a fourth step while maintaining the punching position on the moving strip material 6. During the punching process, the punching device 4 is moved at the feed rate of the strip material 6.

Nach der erfolgten Stanzung wird in einem weiteren Schritt das Stanzwerkzeug abgebremst werden und in eine Warteposition zurückbewegt werden. Ausgehend von der Warteposition kann ein weiterer Positionierungsschritt erfolgen, sobald ein weiteres Positionierungsmerkmal 63 in dem Bandmaterial 6 erfasst wird.After the punching has taken place, the punching tool is braked in a further step and is moved back into a waiting position. Starting from the waiting position, a further positioning step can take place as soon as a further positioning feature 63 in the strip material 6 is detected.

Der gesamte Herstellungsprozess einer Bipolarplatte 8 kann nochmals mit anderen Worten dargestellt beispielsweise wie folgt aussehen.The entire production process of a bipolar plate 8 can be represented in other words as follows, for example.

Zuerst wird der Walzanlage 3 ein glattes Bandmaterial 6, beispielsweise ein Blechmaterial, zugeführt. Die Walzanlage 3 profiliert das Bandmaterial 6 und bringt das Positionierungsmerkmal 63 ein.First, the rolling mill 3 is supplied with a smooth strip material 6, for example sheet material. The rolling plant 3 profiles the strip material 6 and introduces the positioning feature 63 .

Das profilierte und mit dem Positionierungsmerkmal 63 versehene Bandmaterial 6 wird kontinuierlich durch die Stanzvorrichtung 4 geführt. Vor dem Eintritt in die Stanzvorrichtung 4 erfasst die Sensoreinheit die Vorschubgeschwindigkeit des Bandmaterials 6 und das eingebrachte Positionierungsmerkmal 63 und gibt entsprechende Signale an die Steuereinheit 48 ab.The profiled strip material 6 provided with the positioning feature 63 is guided continuously through the punching device 4 . Before entering the punching device 4, the sensor unit detects the feed speed of the strip material 6 and the introduced positioning feature 63 and emits corresponding signals to the control unit 48.

Die Steuereinheit 48 verarbeitet die Signal, vorzugsweise in Echtzeit, und regelt das Stanzwerkzeug positionsgenau zum kontinuierlich geförderten Bandmaterial 6. Eine Stanzposition zu dem Bandmaterial 6 wird dabei in Abhängigkeit von dem Positionierungsmerkmal 63 bestimmt.The control unit 48 processes the signal, preferably in real time, and regulates the punching tool in a precise position relative to the continuously conveyed strip material 6. A punching position relative to the strip material 6 is determined as a function of the positioning feature 63.

Sobald die Stanzposition an dem Bandmaterial erreicht ist, gibt es zwischen Stanzwerkzeug und Bandmaterial 6 keinen Geschwindigkeitsunterschied mehr. Ein Stanzvorgang kann dann ausgeführt werden.As soon as the punching position on the strip material is reached, there is no longer any difference in speed between the punching tool and the strip material 6 . A punching operation can then be performed.

Wenn der Stanzvorgang beendet ist, wird das Stanzwerkzeug abgebremst und in eine Warteposition zurückgefahren. Das Stanzwerkzeug kann dann bis zu einer erneuten Betätigung in der Warteposition verbleiben.When the punching process is completed, the punching tool is braked and returned to a waiting position. The punching tool can then remain in the waiting position until it is actuated again.

Besonders hervorzuheben ist bei dem beschriebenen Verfahren, dass die Stanzvorrichtung 4 durch eine Echtzeitregelung durch die Steuereinheit 48 auf der Grundlage der Signale der Sensoreinheit 5 auf ein vorher eingebrachtes Positionierungsmerkmal 63 referenziert werden kann. Somit ist es möglich, ein kontinuierlich gefördertes Bandmaterial 6 zu stanzen, ohne den Kostenvorteil des Walzens durch die Walzanlage zu eliminieren.In the method described, it should be particularly emphasized that the punching device 4 can be referenced to a previously introduced positioning feature 63 by means of real-time regulation by the control unit 48 on the basis of the signals from the sensor unit 5 . It is thus possible to stamp a continuously conveyed strip material 6 without eliminating the cost advantage of rolling through the rolling mill.

BezugszeichenlisteReference List

11: Fertigungsanordnungmanufacturing arrangement
22: Zuführanordnungfeeding arrangement
33: Walzanlagerolling mill
44: Stanzvorrichtungpunching device
55: Sensoreinheitsensor unit
66: Bandmaterialtape material
77: Bandanlageconveyor system
88th: Metallplattemetal plate
99: Vorschubeinrichtungfeed device
3030: Gestellframe
3131: erste Walzefirst roll
3232: zweite Walzesecond roll
4040: Werkzeugbereichtool area
4141: Stanzwerkzeugstamping tool
4242: StempelRubber stamp
4343: Matrizedie
4444: Antriebdrive
4545: Linearführunglinear guide
4646: Antriebdrive
4747: Linearführunglinear guide
4848: Steuereinheitcontrol unit
5050: Erfassungseinrichtungdetection device
5151: Geschwindigkeitsmesseinrichtungspeed measuring device
5252: LeitungManagement
6060: Strömungsstrukturenflow structures
6161: Anschlussgeometrieconnection geometry
6262: Anschlussgeometrieconnection geometry
6363: Positionierungsmerkmalpositioning feature
6464: Trennpositionseparation position
7070: Coil coil
AA: Vorschubrichtungfeed direction
BB: Bewegungsrichtungdirection of movement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102015221197 A1 [0004]

Claims

Punching device (4) for punching parts from a continuously conveyed strip material (6). a punching tool (41), a detection device (50) for detecting a positioning feature (63) provided on the strip material (6), and a control unit (48) which is set up to move the punching tool (41) with the strip material (6) as a function of the detected positioning feature (63) in such a way that the punching tool (41) reaches a predetermined punching position on the strip material (6) and maintains it during a punching operation.

Punching device (4) after claim 1 , wherein the positioning feature (63) is a feature provided specifically for this purpose in or on the strip material (6), or wherein the positioning feature is realized by a predetermined geometry, wherein the control unit (48) is set up to compare the detected geometry with a predetermined geometry.

punching device claim 1 or 2 , further having a speed measuring device (51) for detecting a feed speed of the strip material (6) to be punched, the control unit (48) being set up to move the punching tool (41) based on the detected feed speed, the speed measuring device (51) being set up to continuously measure the feed speed.

Punching device according to one of the preceding claims, wherein the detection device (50) can have an optical measuring device.

Punching device according to one of the preceding claims, further having a tool area (40) which defines a feed direction (A) in which the strip material (6) can be continuously moved through the tool area (40), wherein the punching tool (41) is provided in the tool area (40) so that it can be moved back and forth between two end positions and the control unit (48) is set up to move the punching tool (41) back and forth between the end positions, and wherein the punching tool is linearly movable back and forth parallel to the feed direction (A).

Punching device (4) according to one of the preceding claims, wherein the control unit (48) is set up to accelerate the punching tool (41) from a waiting position in the feed direction (A) to the feed speed of the strip material in order to reach a predetermined punching position on the strip material (6).

Production arrangement (1) with a punching device (4) according to one of the preceding claims and with a forming device (3) for introducing flow structures (60) into the strip material (6), wherein the forming device (3) is set up to introduce the positioning feature (63) into the strip material (6) in addition to the flow structures (60).

Method for stamping parts from a continuously conveyed strip material (6). a detection step in which a positioning feature (63) provided on a continuously conveyed strip material (6) is detected, a positioning step in which a punching tool (41) is positioned on the band material (6) by moving the punching tool (41) based on the positioning feature (63) with the band material (6) in such a way that the punching tool (41) reaches a predetermined punching position on the moved band material (6), and a punching step in which the punching tool (41) is actuated while maintaining the punching position on the moving strip material (6).

procedure after claim 8 , wherein a feed speed of the strip material (6) is detected in the detecting step, and wherein in the positioning step the punch tool (41) is moved based on the feed speed detected by the detecting device (5), the punch tool (41) being accelerated from a waiting position to the feed speed in the punching step.

Procedure according to one of Claims 8 or 9 , further with an introduction step preceding the detection step, wherein the positioning feature (63) and flow structures (60) are introduced into the strip material (63) in the introduction section, or the positioning feature (63) or flow structures (60) are introduced into the strip material (63) in the introduction step.