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Vorrichtung zum Ausrichten von Werkstücken auf Lochstanzen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausrichten von Blech oder ähnlich zu bearbeitenden
flachen Werkstücken auf einer einen Stanzstempel aufweisenden Lochstanze mit einem
Halter für das Werkstück und eine Ausrichtbohrungen aufweisende Schablone, der in
zwei quer zur Bewegungsrichtung des Stanzstempels liegenden Bewegungskomponenten
bewegbar ist, und mit einem mit den Ausrichtbohrungen in der Schablone zusammenwirkenden,
zu der Schablone hin und von ihr weg durch Antriebsmittel bewegbaren Fühler, wobei
die Ausrichtbewegung in zwei Schritten vonstatten geht, in deren erstem durch einen
kleinen Fühlerdurchmesser mit weitem Spiel in losem Kontakt mit der jeweiligen Schablonenbohrung
nur grob ausgerichtet und in deren zweitem durch einen größeren, gleitend in die
Bohrung passenden Fühlerdurchmesser genau ausgerichtet wird.
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Besonderes Anwendungsgebiet ist beispielsweise die Serlenfertigung
von Chassisblechen für elektrische Apparate.
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Es ist eine Vorrichtung dieser Art bekannt, bei der zum Ausrichten
der Schablone und damit des Werkstücks ein Fühler vorgesehen ist, der aus einem
gleitend in die Schablonenbohrungen passenden Schatteil besteht und eine schmalere
Spitze hat, die ihrem kleineren Durchmesser entsprechend mit weitem Spiel nur in
losen Kontakt mit der Bohrung kommt. Nachdem der Fühler mit diesem spitzen Teil
in die Bohrung eingetreten ist, wird er mit einer solchen Kraft in die Bohrung hineingedrückt,
daß die Schablone dadurch in die vorgesehene Stellung gerückt und damit genau ausgerichtet
wird. Es kann dabei eine erhebliche Kraft zwischen Fühler und Schablonenbohrung
wirksam werden, die zu starkem Verschleiß oder gar zu Verformungen an einem der
beteiligten Organe führt und damit zu Ungenauigkeiten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen,
die diese Nachteile nicht aufweist. Es lassen sich damit Bleche herstellen, die
übereinstimmend an genau lokalisierten Punkten Löcher, Einstanzungen od. dgl. enthalten.
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Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwei getrennte
Fühler mit kleinerem und größerem Durchmesser koaxial auf entgegengesetzten Seiten
der Schablone vorgesehen sind, von denen der kleinere, mit weitem Spiel in die Bohrungen
der Schablone passende Fühler von einer nachgiebigen Kraft auf die Schablone gedrückt
wird, während der größere, gleitend in die Bohrungen passende Fühler mit einem Zwangsantrieb
ausgerüstet ist, der unter der Einwirkung einer von der Stellung der Fühlerspindeln
des kleineren Fühlers abhängigen Steuereinrichtung dann zur Einführung des größeren
Fühlers in die jeweilige Bohrung in Gang setzbar ist, wenn der kleinere Fühler in
diese Bohrung eingedrungen ist.
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Mit Hilfe des kleineren Fühlers kann die Schablone nach dem Auge oder
an mit dem Schablonen-und Werkstückhalter verbundenen Maßstäben besser grob ausgerichtet
werden als mit dem bekannten einteiligen Fühler, so daß nur geringe oder gar keine
seitlichen Bewegungen mehr zur genauen Ausrichtung des Werkstücks notwendig sind,
wenn der größere Fühler in die Bohrung eingeführt wird. Es wird auf die Wände der
Schablonenbohrung praktisch kein Druck ausgeübt, da der größere Fühler parallele
Seitenflächen aufweist und in den meisten Fällen schon nach dem ersten optischen
Einrichten der Schablone in die Bohrung passen wird. Schablone und Fühler werden
auf diese Weise sehr geschont. Dabei ist die Bewegung des größeren Fühlers steuerungsmäßig
abhängig von der des kleineren, so daß der Einrichtvorgang sehr schnell und ohne
zusätzliche Aufmerksamkeit der Bedienungsperson vonstatten geht.
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Die Steuereinrichtungen bestehen vorteilhaft aus gemeinsam mit dem
kleineren Fühler und mit dem Stanzstempel bewegten Teilen und aus gemeinsam von
diesen Teilen gesteuerten Ventilen für die z. B. als hydraulische Zylinder-Kolben-Einheiten
ausgebildeten Antriebe.
Im folgenden wird eine erfindungsgemäß ausgebildete
Vorrichtung, auf der durch den Gebrauch der Schablone eine Folge von Blechplatten
mit entsprechend liegenden Löchern gestanzt werden können, unter Bezugnahme auf
die Zeichnung beschrieben. Darin zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht
der gesamten Vorrichtung, wobei einige Teile der besseren übersichtlichkeit halber
weggeschnitten sind, F i g. 2 eine Teilansicht und einen Teilschnitt des
Fühlermechanismus, F i g. 3 einen Schnitt durch einen Teil des Schablonen-
und Werkstückhalters, F i g. 4 einen Teilschnitt durch die Stanzvorrichtung,
F i g. 5 eine Teilansicht der Stanzvorrichtung, F i g. 6 eine perspektivische
Ansicht des Schablonen- und Werkstückhalters und F i g. 7 ein Schaltbild
des pneumatischen und elektrischen Netzes zusammen mit den Steuerorganen für die
Fühler und die Stanzvorrichtung.
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Der obere Teil des Hauptrahmens 10 der Vorrichtung ist am vorderen
und hinteren Ende mit zwei aufrechtstehenden Stützen 11 versehen. Zwischen
diesen vorderen und hinteren Stützen liegen parallel zueinander zwei Führungsstangen
12 und 13, die sich durch Büchsen 15 und 16 in den Block
17 erstrecken. Der Block 17 hat im wesentlichen H-Form, wobei die
Büchsen 15 und 16 im unteren Teil der aufrecht stehenden Stücke sich
befinden.
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Der obere Teil des Blockes 17 ist mit zwei Büchsen
18, 19 versehen, die nebeneinander liegend zwei Stangen 20, 21 enthalten,
die in einem rechten Winkel zu den Stangen 12, 13 liegen.
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Die Stangen 20, 21 sind an ihren Enden an Armen 22 befestigt und erstrecken
sich zwischen diesen. Die Arme 22 stehen in fester Verbindung mit dem Querstück
26. Das Querstück trägt längs der Kante, die von den Stangen 20, 21 abgewandt
liegt, eine Einsenkung als Halter 23 für die Randteile der Schablone 24 und
des Werkstücks 25, die auf diesem und auf zwei einen Zwischenraum bildenden
Plattformen 27 aufliegen, die an dem Hauptrahmen 10 der Vorrichtung
befestigt sind oder in einem Stück mit ihm sind. Die Schablone 24 und das Werkstück
25 liegen an der Anlegekante 109 der Teile 110 an, die aus
einem Stück mit dem Querstück 26 bestehen oder mit ihm verbunden sind, und
werden in ihrer Lage durch Spannstücke 111 festgelegt, die abgerundete Vorsprünge
112, 113 an entgegengesetzten Enden aufweisen, mit denen sie auf den Rand
der Schablone 24 und des Werkstücks 25 und auf den Grund der Ausnehmung 114
in dem Querstück 26 (F i g. 3) aufliegen. Schrauben 115 gehen
durch Bohrungen in den Spannstücken 111 und sitzen in Gewindelöchern
116 a im Boden der Einsenkung. Die Schablone 24 weist Bohrungen
auf, die dort angeordnet sind, wo in dem Werkstück 25 Löcher gestanzt werden
sollen.
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Befestigt zwischen den zwei Armen 22 befindet sich ein Handgriff
28, mittels dessen der Schablonen-und Werkstückhalter 23 auf den Stangen
12, 13 bzw. 20, 21 in zwei Bewegungskomponenten bewegbar ist.
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Fest an dem hinteren Teil des Hauptrahmens 10
sitzen zwei sich
nach oben erstreckende Ständer 42, 43 mit überhängenden Teilen 44, 45.
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An dem überhängenden Teil 44 des Ständers 42 ist ein vertikales, quer
dazu stehendes Teil 46 mit Lagerflanschen 47, 48 befestigt, in denen sich die
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Spindel 49 axial bewegt (F i g. 2). Die Spindel 49 ist an ihrem unteren
Ende mit einem Halter 50 für einen am Ende abgerundeten Fühler
51 versehen, der einen etwas kleineren Durchmesser hat als die Bohrungen
in der Schablone 24 und somit mit weitem Spiel in diese paßt. Befestigt an der Spindel
49 zwischen den zwei Flanschen 47, 48 sind Nocken 52, 53, 53 a
und 53 b, die Schalter 54, 55 und 56 betätigen.
Diese Schalter können Mikroschalter sein. Außerdem hat die Spindel 49 einen Anschlag
57, der zu einer Klinke 58 in Beziehung steht, die mit einem biegsamen
Kabelzug 59 von einem Gelenkpedal 60 (F i g. 1) be-
tätigt wird.
Zwischen dem oberen Nocken 53 und dem Flansch 47 sitzt die Feder
61, die dann gespannt ist, wenn die Spindel 49 von der Klinke 58 gehalten
wird.
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An einem Glied 62 des Hauptrahmens 10 (F i
g. 2) sind zwei hohle Kegel 63, 64 mit an ihren unteren Enden befindlichen
Flanschen 65, 66 durch Halteschrauben 67 befestigt. Innerhalb des
inneren hohlen Kegels 63 befindet sich der Zylinder 68, dessen Plunger
69 mittels einer Feder 117 (F i g. 7) heruntergedrückt wird.
Weiter sitzt darin der Halter 70 eines zweiten Fühlers 71, der von
etwas größerem Durchmesser ist als der erste Fühler 51, so daß sich eine
gute Gleitpassung in den Bohrungen der Schablone 24 ergibt. Die obere Fläche des
äußeren Kegels 64 ist mit einem Sitz 72 versehen, der eine Führung
73
für den Fühler 71 aufnimmt. Diese Führung 73 wird in dem
Kegel 64 gehalten mittels einer überfallmutter 74. Der obere Rand der Mutter 74
hat eine Öffnung 75, durch die ein dünnerer Teil der Führung 73 hindurchragt.
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Der überhängende Teil 45 des anderen Ständers 43 ist hohl. Aus seinem
vorderen Ende ragt ein Schwenkhebel 77 heraus, der durch Laschen
80 mit dem Hebelarm 81 drehbar verbunden ist. Der Hebelarm
81 ist an der Kolbenstange 86 eines Zylinders 87 angelenkt.
über ein Kopfstück 90 ist der Schwenkhebel 77 am oberen Ende eines
Stößels 91 angelenkt. Das untere Ende des Stößels 91 ist mit einem
Halter 92
für den Stanzstempel 93 versehen. Wenn die Kolbenstange
86 des Zylinders 87 den Hebelarm 81 zur Bewegung im Uhrzeigersinn
veranlaßt, wird der Stößel 91 abwärts bewegt.
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An einem Teil des Hauptrahmens 10 ist unterhalb des Stanzstempels
93 ein Gesenk 116 angeordnet, in das der Stempel 93 gut hineinpaßt.
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Der Ablauf der Arbeitsgänge ist folgender: Eine Schablone 24 und ein
Werkstück 25 sind im Halter 23 befestigt, die Fühlerspindel 49 ist
in der höchsten Lage, wobei der Anschlag 57 über der Federklinke
58 ruht, dann drückt der Arbeiter das Fußpedal 60
herunter, welches
die Klinke 58 freigibt, und die Fühlerspindel 49 bewegt sich mit dem oberen,
kleineren Fühler 51 abwärts, bis der Fühler auf die Fläche der Schablone
24 stößt. Dann bringt der Arbeiter mittels des Griffs 28 den Schablonen-
und Werkstückhalter 23 in eine solche Lage, daß der kleinere Fühler
51 in die gewünschte Bohrung der Schablone dringt und sie grob festlegt.
Die Feder 61 drückt den Fühler 51 hinunter, wobei der Schalter 54
betätigt wird, der wiederum den Zylinder 68 einschaltet, wodurch sich der
größere, untere Fühler 71 aufwärts in die Bohrung bewegt und die Schablone
und das Arbeitsstück genau festlegt.
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Die Aufwärtsbewegung des größeren Fühlers 71
treibt den kleineren
Fühler 51 mit seiner Spindel 49
aufwärts, bis diese von der
Federklinke 58 festgehalten wird. Die Spindel betätigt die Schalter
55, 56,
die bestimmte pneumatische Ventile und elektrische Schalter
(F i g. 7) steuern, die nachstehend noch beschrieben werden. Die Arbeitsweise
besteht darin, daß sich zuerst der Stößel 91 der Stanze in einer solchen
Richtung bewegt, daß ein Stanzvorgang bewirkt wird. Danach bewegt er sich in der
entgegengesetzten Richtung, um den Stanzstempel 93 zurückzuziehen. Danach
kann sich auch der größere Fühler 71 in seine Ausgangslage zurückbewegen.
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In F i g. 7 sind von der pneumatischen Steuerung die Leitungen
in voll ausgezogenen Linien dargestellt, welche die Luft zu und von den Preßluftquellen
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und der durch Pfeile angedeuteten Atmosphäre direkt durch die dazugehörigen
Ventile leiten. Dagegen sind diejenigen Leitungen, die pneumatische Impulse zwischen
den Ventilen zu ihrer Bewegung leiten, in strichpunktierten Linien angegeben. Die
Teile befinden sich in einer Bezugsstellung, bei der die Spindel 49 von der Federklinke
58 zurückgehalten wird, alle Mikroschalter offen sind und die Ventile sich
in der durch die vollausgezogenen Linien angedeuteten Lage befinden.
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Die Druckluftquelle 119 steht mit einem pneumatischen Ventil
122 durch einen Flußregler 118 und eine Leitung 121 in Verbindung. Das Ventil
122 wird in der einen Richtung von dem Magneten 123 betätigt und wird in
die entgegengesetzte Richtung durch hydraulische Mittel zurückgebracht. Die Wicklung
wird dann mit Strom versorgt, wenn der Schalter 54 geschlossen wird. Das geschieht
dann, wenn der Fühler 51 in die Bohrung in der Schablone eintritt. Dieses
Ventil 122 setzt die Leitung 121 in Verbindung mit dem Boden des Zylinders
68 des Antriebs des größeren Fühlers 71 und verursacht dadurch, daß
die Spindel 49 sich hebt.
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Da der kleinere, obere Fühler 51 und die Spindel 49 sich unter
dem Druck, der zu dem unteren, größeren Fühler71 zugelassen wird, anheben, betätigt
der Nocken53a den Mikroschalter55. Dadurch wird ein kurzer elektrischer Impuls zu
der Magnetwicklung129 gegeben, wodurch das Ventil 128 in die gestrichelte
Lage gesetzt wird. In dieser Lage stehen die Ventile126 und 131 miteinander
über die Leitung127 und 130 in Verbindung. Da aber das Ventil 126
sich in einer Lage befindet, bei der sich die Leitung 127 in Verbindung mit
der Atmosphäre befindet, wird zu dem Ventil 131 kein Impuls geleitet. Wenn
die Spindel 49 diese oberste Lage erreicht, schließt der Nocken 53 b
den Mikroschalter 56. Dadurch wird die Magnetwicklung 125
des Ventils
126 mit Energie versorgt und setzt das Ventil in die gestrichelte Lage. Druckluft
dringt dann von der Quelle 119 durch das Ventil 126 in die Leitung
127, durch das Ventil 128 und die Leitung 130
zu dem Ventil
131, das dadurch pneumatisch in die gestrichelt gezeigte Lage gesetzt wird.
In dieser Lage läßt das Ventil 131 Luft von der Druckluftquelle
119 durch die zum Durchfluß in einer Richtung bestimmte Vorrichtung
8 und die Leitung 132 in den Zylinder 87. Dadurch wird die
Kolbenstange 86 darin aufwärts und er Stößel 91 über die Teile
81, 80 und 77 nach unten gepreßt.
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Wenn der Arm 81 seine oberste Lage erreicht, betätigt er das
Schaltglied für das Ventil 135, wodurch dieses in die gestrichelte Lage gesetzt
wird. Dadurch wird Luft von der Druckluftquelle 119
durch das Ventil
135 in die Leitung 136 zu einer pneumatischen Steuerung für das Ventil
128 zugelassen, welches das Ventil 128 wieder in die mit durchgezogenen
Linien bezeichnete Lage zurücksetzt. Dadurch wird der Luftdruck, der noch in der
Leitung 127 vorhanden ist, von der Leitung 130 zu der Leitung
139 hinübergeführt. Zu dieser Zeit ist die Leitung 139 durch das Ventil
138, das sich in der - strichelten Lage befindet, geschlossen.
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ge Die Leitung 130 wird durch das Ventil 128 in Verbindung
mit der Atmosphäre gebracht, wodurch das Ventil 131 unter den Einfluß einer
Feder in die durch ausgezogene Linie gezeigte Lage zurückgesetzt wird, wodurch der
Raum unterhalb des Körpers im Zylinder 87 mit der Atmosphäre in Verbindung
steht, wogen der Raum über dem Kolben mit der Druckluftquelle 119 in Verbindung
steht.
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Der Kolben und die Kolbenstange 86 gehen nach unten, wobei
sie das Ventil 135 öffnen, das in die durch ausgezogene Linien gezeigte Lage
zurückkehrt.
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Wenn die Kolbenstange 86 und der Arm 81 wieder nach
unten gegangen sind und das Schaltglied des Ventils 138 betätigt haben, wird
dieses das Ventil in die durch ausgezogene Linien gezeigte Lage bewegen. Der Druck,
der sich in der Leitung 139 aufgebaut hatte, geht durch das Ventil
138 in die Leitung 140 und zu dem Ventil 122, wodurch dieses Ventil in die
durch ausgezogene Linien gezeigte Lage pneumatisch zurückgebracht wird. Dadurch
wird der Luft vom Boden des Zylinders 68 der Weg zur Atmosphäre freigegeben,
und der Plunger 69 und der größere Fühler 71 bewegen sich unter der
Wirkung der Feder 117
nach unten. Auch die Spindel 49 bewegt sich unter der
Wirkung der Feder 61 nach unten, bis der Anschlag 57 mit der fußgesteuerten
Federklinke 58 zusammenkommt. Durch das Heruntergehen der Spindel 49 wird
der Mikroschalter 56 unter der Wirkung einer damit verbundenen Feder zurückgesetzt,
wodurch das Ventil in die durch voll ausgezogene Linien gezeigte Lage gerückt wird
und wodurch die Leitungen 127 und 139 in Verbindung mit der Atmosphäre
gebracht werden.