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Maschine zum Ausschneiden" Pressen und Prägen mit entsprechenden Werkzeugen
Die Erfindung betrifft eine i41aschine zum Ausschneiden, Pressen und Prägen, beispielsweise
von Leder, Gummi bzw. Kautschuk, Papier, Textilien, synthetischen -'F#erkstoffen,u.dgl.9
mittels Messer, Stanz-) Präge- oder anderen Uierkzeugen.
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Diese Schneld-e Preß-, Präge- und ähnlichen j#xbeitsvorgänge iverden
üblicherweise mittels mechanischer, hydraulischer oder pneumatischer Preßvorrichtungen
durchgefUhrt, die In bekannten gführungen mit horizontal beweglichen Trägern versehen
sind. Diese Vorrichtungen haben im allgemeinen verschiedene Nachteile: a) sie erfordern
eine genaue Voreinstellung.. damit der Schlag bzw. Hub des Preseenträgers genau
die in jedem Falle erforderliche Länge und-Stoßkraft hat. Wenn-beispielsweise bei
einem Schneidvorgang der Träger den Stempel nicht tief Genua In das zu bearbeitende
gerkstUck stößt, wird der auszuschneidende Teil nicht völlig abgetrennt, und wenn
der Träger das Miesser oder den Stempel zu weit vorwärts treibt, kann sich das '",jerkzeug
in der Pressenunterlage verklemmen. Diese Bauarten erfordern daher eine Neu-Einstellung
nicht nur für verschiedene Höhen und verschiedene Durchmesser der sondern auch in
Anpassung an den zu bearbeitenden unterschiedlichen -Werkstoff. Dies bedeutet sehr
häufige Verstellungen und erfordert entsprechenden Zeitaufwand.'
b)
Die stark schwingenden Träger müssdn von der Seite her über das Werkzeug und das
1.21erkstück gebracht werden" und dies ist wegen der Beschleunigunge- und Verzögerungselemente
eine mühsame und zeitraubende Arbeit.
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e) sie können nur zu leicht Brüche der Werkzeuge und Beschädigungen
an dem zu bearbeitenden Material verursachenp lufem. was oft geschieht
- der Arbeiter, um Zeit zu aparen" dan Schlag nach unten auslöst, bevor der
schwingende Träger zur Ruhe gekommen Istg was dann zur Folge hatg da3 das
Werkzeug das Werkstück unter einem spitzen Ulinkel trifft. Oft werden
unnötig schwere und kostgieliege Werkzeug* benutstg, um das Gefahrenrialko
fUr die Werkzeuge herabzusetzen* d) Sie sind nur schwer zu bewegen und erfordern
eine massive Fundierung.
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Demgegenüber wird eine Bauart angestrebtg welche bezüglich der folgenden
Merkmale neuartig ausgebildet ist.
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1) Es soll die den Preßkolben enthaltende Einheit frei aufgehängt
und betätigbar seindurch Druckluftg Elektromagnetismug, durch die Schwere oder durch
andere Mittel", die geeignet sind, auf den Kolben einen plötzlichen Stoß auszuüben.
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2) Die Ausbildung der Aufhängung für die Zylinder-Kolben-Einkeit.
3) Die automatische Betätigung der Fre2vorrichtung.
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4) Die Ausbildung der Preß- oder Prägeunterlage.
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5) Die Ausbildung des Nerktiaches und den Arbeitsplatzes.
Gewisse dieser Elemente der Erfindung sind völlig neu# während andere
- an sichtbekannt - in neuartiger Weise und Kombination verwendet
werden. Die Erfindung umfaßt oowohl die neuen Elemente an sich als auch Ihre Kombination
und zeichnet sich durch die folgenden Merkmale aus.
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Bei der Maachine soll der Zylinder mit dem durch Dru-,-kluft, Elektromagnetismus,
Schwere oder andere einen plötzlichen Stoß auf ihn ausübenden Kolben frei aufgehängt.
isein. FIne am freien
Ende den Kolbens vorgesehene Platte
enthält in der elektrisch isolierten BodenflächeAusnehmungen, in welche metallene
Stäbe entgegen der Preßdruckrichtung derart verlagerbar aufgenommen sind, daß bei
Näherung oder BerUhrung der Stäbe gegen die Platte ein den Kolben auslösender elektrischer
Stromschluß durch das Werkzeug erzeugt wird. Die Unterlage ist fUr Schneid- und-Durchlochungsvorgänge
aus einer harten Grundschicht-und einer auf ihr aufgebrachten dUnnen Schicht eines
weicheren Werkstoffes zusammengesetzt- diese Unterlage kann auf Federn ruhen.
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Eine diese iderlrmale aufweisende Preßvorrichtung zeichnet sich durch
die-folgenden Vorteile aus: a) sie kann ohne Einstellung mit Stempelwerkzeugen von
unterschiedlicher Höhe benutzt werden; b) sie läßt sich auf verschiedene
Bearbeitungsvorgänge einstellen. Eine solche Einstellung wird jedoch in weiten Grenzen
und daher nur bei grundsätzlicher Änderung des zu bearbeitenden '.erkatoffes benötigt.
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c) Ein Werkzeug kann in der neuen Vorrichtung unmöglich in
der Unterlage festklemmen.
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d) Es besteht stets Gewährg daß die Schlagauslösung dann erfolgt,
wenn sich Werkzeug und 'äerkstück Im rechten--#";inkel zueinander befinden, weswegen
leicht und verhältnismäßig wenig kostspiellge Werkzeuge verwendet werden'können
und die Gefahr einer ilerkstUckbeschädigung ausgeschaltet ist.
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e) Die Schlagauslösung kann automatisch und daher zeitsparend erfolgen.
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f) Die Anordnung der-Vorrichtung 'kaÜn schnell und leicht
vorgenommen werden.
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g) Die Vorrichtung kann dann nicht arbeiten, wenn sich
zwischen ,.erkzeug und Platte ein Hindernis befindet, -was die Gefahr ausschließt,
daß die Hände des bedienenden Arbeiters von der Presse erfaßt werden.
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h) Die Vorrichtung erlaubt die bestmögliche 1.Iandhabung des vUerkstückes
und sp#art dadurch Zeit ein.
i) Die aufzuwendende Energie ist nur
unwesentlich größerg als sie zur Durchführung der Arbeit benötigt wird.
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k) Die Länge des Schlaghubea ist steuerbar.
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1) Die Über8chußenergie wird wie folgt aufgefangen:
1) bei Prägearbeiten dadurchg daß die Länge den Schlagen durch die Form des
'.'erkzeuges begrenzt wird; 2) bei Schneid- und Durclüochungearbeiten dadurchv daß
die Länge des Schlages durch die Struktur der Prossenunterlage begrenzt wird;
3) bei jeder Art von Arbeitsvorgängen dadurchjp daß die Überschußenergie
entweder durch den KolbenrUckstoß oder durch die Unterlage elastisch abstützende
Federn aufgefangen wird.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einigen Ausführungsbeispielen
wiedergegeben; in ihr ist Fig. 1 eine Gesamtdarstellung der Preßvorrichtung
in Seitenansicht, Fig. 2 ein Querschnitt durch die Preßstempelplatte und die Preßunterlagen,»_
Fig- 3 eine Unteransicht der Preßstempelplatte, Fig.3a ein #4-uerschnitt
zu Fig-3 gemäß Linie IIIa-IIIag Fig. 4 eine schaubildliche fmeicht der Preßunterlage,
Fig. 5 eine Seitenansicht der Preßunterlage mit einer möglichen Abstützung,
Fig. 6 ein Xerschnitt durch eine PreI#stempelplatte und zugehöriger Unterlage
für Prägevorgänge.
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Die dargestellte Preßvorrichtung wird mit Druckluft betrieben, welche
über nichtdargestellte Leitungen in einen Zylinder 1
einleitbar ist und auf
einen darin geführten Kolben 2 wirkt, an dessen freiem Ende eine Platte
3 aus Stahl oder anderem geeigneten Material befestigt ist, welches bei Verwendung
von
doppelkantigen Schneidmessern auch eine Bedeckunggachicht aus
Aluminium oder einem anderen geeigneten Werkstoff aufweisen rann.
Die mit
dem Kolben 2 bewegbare Platte 3 führt verhältnismäßig kurze und schnelle
Hübe aus" welche durch entsprechende Regelung der Druokluftzufuhr gesteuert werden
können.Um den Stoß auf einen Höchstwert zu `bringen" kann zwischen dem Kolben 2
und der Platte 3 ein Gestängesystem vorgesehen sein, in welchem Falle die
Platte nur da= betätigt wird, wenn der Kolben seine höchste Geschwindigkeit erreicht
hat. Normalerweise kehrt der Kolben 2 selbsttätig in sein* Ausgangsetellung zurück.
Der Rückstoß des Kolbens kann auf verschiedene Weisen gesteuert bzw. aufgefangen
werden, beispielsweise durch das Gewicht der Einrichtung, durch Strahlen von komprimierter
Luft oder durch einen gegenläufigen Aungleichskolben. Der Zylinder ist zur leichten
Handhabung in horizontaler wie in vertikaler Ebene mit Handgiiffen 4 versehen. Je
nach dem Verwendungazweck können unmittelbar an der Platte 3
Werkzeuge
11 zum Prägen, zuip Ausstanzen oder zum Durchlochen vorgesehen sein.
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Der Druckluftzylinder 1 mit Kolben 2 ist in der oberen Verlängerung
seines Schwerpunktes so aufgehängt" daß er stets in eine vertikale Lage mit dann
in horizontaler Lage befindlicher Platte gebracht werden kann. Diese Aufhängung
ist so gewählt, daß der Druckluftzylinder in horizontaler Kbene Über den ganzen
Arbeitetisch 5 und auch vertikal frei bewegt werden kann. Dies läßt sich
auf verschiedene Weisen erreichen: 1) indem die Aufhängung an der Raumdecke
an einem Gelenkarm 6 erfolgtv der eine freie Beweglichkeit in horizontaler
Hinsicht gewährleistet; eine Verlagerung In vertikaler Einsicht ist durch eine nach
Art eines Flaschenzuges wirkende" aus Seilen, Umlenkrollen und Gegengewicht,'gegebenenfalls
unter Eineahluß einer Feder, bestehende Vorrichtung erreichbar; 2) indem die Aufhängung
an einem an der 'Uand oder einer anderen Stütze befestigten ausziehbar-eng horizontal
und vertikal beweglichen Arm erfolgt, Die Preßvorrichtung kann entweder mechanisch
und von Hand" s,.B. mittels der zweihändig zu bedienenden Knöpfe 7 und
7' am Druckzylinder"oder elektrisch und automatisch betätigt werden.
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Letztgenannte Bedienungaweise verdient den Vorzugg daß sie sicherer
und schneller wirkt.
Zum Zwecke der elektrischen und automatischen
Betätigung sind zwei lange (oder mehrere kurze) metallene Stäbe 10 vorgesehen,
die elektrisch isoliert in horizontalen Ausnehmungen 10a der Platte 3 aufgenommen
sindg welche sich von der Mitte der Bodenfläche dieser Platte strahlen:rdrzig erstrecken.
Das in Fig. 3 und 3a dargestellte Beispiel zeigt nur zwei Stäbe. Diese Metalletäbe
10 sind so angeordnet, daß sie Uber ihre ganze Länge unter der Bodenfläche
der Platte 3 etwas vorstehen, so daß sie bei einem auf#Wärtsgerichteten Preßdruck
vollständig in die Ausnehmungen 10a hineingestoßen werdenp um dann an ihrem
einen oder beiden Enden einen elektrischen Stromkontakt zu schließen, der ein Relais
betätigt, welches ein Ventil zur Steuerung der Druckluftzufuhr in den Zylinder steuert.
Diesen Relais tritt erst da= In Funktion, wenn durch die beiden Stäbe
10p nachdem sie ihre oberste Lage erreicht habeng ein (niedrig gespannter)
Strom fließen kann. Dieser Zustand tritt dann ein, wenn die Platte
mit dem zentral unter ihr angeordneten metallenen Preß- oder Prägewerkzeug
11 BerUhrung erlangt. Es folgt hieraus -.
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a) Die Preßvorrlchtung kann nicht betätigt werdeng w4nn die metallenen
Stäbe 10 nicht an einen elektrischen Stromkreis angeschlossen sind.
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b) Die Vorrichtung kann nur dann betätigt werdeng wenn die
Platte sich in horizontaler Lage befindet und wenn ein elektrischer Stromkontakt
durch ein auf dem Werktiach 5
oder auf einer darauf befindlichen Unterlage
20 bzw. 12 lagerndes Werkzeug ausgelöst wird.
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e) Diese Einrichtung kann so eingestellt werden, daß die Preßvorrichtung
betätigt wird*.
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1) nur dann, wenn die Platte
3 mit dem %1.,'erkzeug
11 in BerWirung kommt, 2) tlanny wera-Idie Platte sich in einem bentimmten-Abstand-
| Ivenn i dieser weise |
| oberhalb des Werkzeugen 11 befindet
( INnw, 'eine "mmer- |
wirkung erwUnacht ist).
d) Der Schlag des Preßstempels wird
automatisch im richtigen Augenblick ausgelöst" was zeitsparend ist und eine Überwachung
den Vorgangeo ermöglicht.
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e) Die Preßvorrichtung kann nicht betätigt werdeng falls irgendwelche
Hindernisse, z.B. die Hände, im Wege sind.
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Der hauptsächliche Nachteil der bisher benuttten Preß- und Prägeunterlagen
ist" daß bei zu hartem Schlag der Presse die Messer, Stempel usw. zu tief in dieUnterlage
eindringen und dort feutklemmen. Dieser Übelstand läßt sich beheben" wenn die Unterlage
20 aus einer Grundschicht 20a aus hartem Werkstoff besteht, welcher jedoch weicher
sein muß als der für die Messer, Stempel u.dgl. verwendbare Werkstoffg und dieser
Grundwerkstoff 20a mit einer dünnen Lage 20b eines weicheren Werkstoffen
bedeckt wird" beispielsweise indem als Grundstoff Aluminium und für die obere Bedeckungeschicht
20b Kautschuk verwendet wird. Die obere Schicht 20b ermöglicht dann
dem Messer oder Stempel 11 das 12 sauber auszuschneiden, und das idaterial
des
Grundstoffes 20a verhindert ein so tiefes Eindringen des Werkzeugeag daß
es festklemmen'könnte.
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Die Kombination aus hartem und weichem .Jerkstoff in der Unterlage
kann auf verschiedenem 1.Vege erreicht werden. Das weiche Material kann auf
die harte Grunds'chicht in Blechform aufgebracht werden, indem das Blech aufgeklebt,
festgebrannt oder angebacken wird, oder es wird einfach aufgestrichen. In letzterem
Falle kann die Unterlage nach Abnutzung besonder leicht und schnell wieder in einen
guten Zustand gebracht -#verden" indem die weiche Deckschicht 20b einfach
neu aufgestrichen wird. Besondere Anforderungen an eine gleichmäßige Stärke dieser
weichen Schicht sizid nicht zu stellen.
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Zum Prägen und für ähnliche Arbeitsvorgänge ist die Ausführung gemäß
Fig. 6 empfehlenswert. Für diesen Ver-o.,endungsfall hat die Unterlage 20
keine weiche Deckschicht. Das einfach auf das Werkstück 12 aufgesetzte Prägewerkzeug
11 besitzt seitliche, nach unten vorstehende Anschläge lla. Die Tiefe des
Ptägedruckes
hängt von der Höhe bzw. Länge dieser Anschläge lla
abu da die
vertikale Bewegung das Prägentempels 11 in dem Augenblick
an-
gehalten wird, in-dem die Anschläge lla gegen die Unterlage 20 anstoßen.
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Bei dieser AusfUhrung muß dafür gesorgt werdeng daß die im Schlag
der Presse enthaltene Uberschußenergie In irgendeiner Weine aufgefangen mird" um
eine Beschä
" -vg, der Werkzeuge aus-
| and ren |
| auschalten. Bei Verwendung einer pneumtischen/ resse wird
die- |
se Energie einfach vom Rückstoß der Presse aufgenommen. Bei Pressen mit vorbestimmter
Länge
des Schlagen kann die Unterlage 209 gegebenenfalls aus der Grundschicht
20a mit der weicheren Bedeeküngsachicht
20b bestehendv auf Federn
30 gelagert sein, wie dies in Fig.
5 veranschaulicht istt wobei
dann dient Federn die Überechußenergie aufnehmen# wenn das Messer
oder der Stempel auf die harte unnachgiebige Materialschicht auftrifft.
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Die Verwendung einer pneumatischen Preßvorrichtung mit einer frei
aufgehängten Kolben-Zylinder-Einheit und der Gebrauch einer verhältnismäßig leichten
Preßunterlage gewährt große Freiheit in der Ausbildung einen praktischen brauchbaren
Arbeitatisch« und -platzen.
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So kann beispielsweise der Arbeiter mit der vor ihm befindlichen Pre2vorrichtung
vor einem Tisch sitzen, und en können das zu be-
arbeitende Material
und die zu verwendenden Werk8tücke handgerecht neben ihm gelagert sein. Der Tisch,
der in dienen Falle zweckmäßig am Rande oder durchweg mit einer Preßunterlage vorsehen
ist, kann frei drehbar vor dem Arbeiter sein, so daß dieser nach Erledigung eines
Preß- oder Prägevorganges den Tisch mit dem daraufliegenden bearbeiteten vierkatück
weiterdrehen kann. Die Bearbeitungewege der zu bearbeitenden Nerkstücke können auf
diene Weise stark vermindert werden und der Arbeiter kann allen
gut
übersehen und kann jeden Teil leicht und schnell erreichen.