DE19519839C2 - Vorrichtung zum Stanzschneiden von Metallbändern in Streifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stanzschneiden von Metallbändern in Streifen mit einem Ober- und einem Unterwerkzeug, wobei mindestens das Oberwerkzeug mindestens einen Stanzstempel aufweist.

Bei der Herstellung von Gleitlagern werden zunächst breite Metallbänder mit der gewünschten Metallegierung versehen, sogenanntes Halbzeug, und anschließend in Längsrichtung geteilt, d. h., zu Streifen auseinandergeschnitten, aus denen später Gleitlager gefertigt werden. Zum Herstellen der Streifen wird das Halbzeug üblicherweise mit Hilfe rotierender Messer längs geteilt (DE 42 00 351 C1), wobei die rotierenden Messer von oben und von unten gegen das Metallband geführt werden. Diese Vorrichtung hat jedoch eine Reihe von Nachteilen. So treten insbesondere bei Metallbändern mit bleihaltigen Bronze-Legierungen beim Längsteilen mit rotierenden Messern Risse an den Rändern auf, so daß eine Nachbearbeitung erforderlich ist. Außerdem tritt aufgrund der Messerführung eine Kantenverrundung und eine Querwölbung des gesamten abgetrennten Streifens auf, was ebenfalls eine weitere Nachbearbeitung erforderlich macht. Es ist daher erforderlich, die Streifen mit einer entsprechend breiten Zugabe, die bis zu 12 mm pro Seite betragen kann, zu fertigen. Diese breite Zugabe muß anschließend spanabhebend entfernt werden, was einmal mit entsprechendem Materialverlust verbunden ist und andererseits höhere Fertigungskosten verursacht.

Die Teilung breiter Metallbänder in Streifen kann auch durch Stanzen erfolgen. Entsprechend der Länge des Stanzmessers, welches das Metallband von Hub zu Hub vollständig durchtrennt, erfolgt der Vorschub. Nachteilig bei diesem Verfahren sind jedoch die am inneren, vorderen Schnittbereich unkontrolliert auftretenden Risse sowie die in diesem Bereich auftretenden Materialverformungen.

Aus der DE 26 13 364 B1 ist ein Werkzeug zum Stanzschneiden von Blechen mit einem Ober- und einem Unterteil bekannt, wobei am Oberteil ein mit axialem Spiel gelagerter Schneidstempel vorgesehen ist, der mit einer am Unterteil angeordneten Matrize zusammenwirkt. Mit diesem Werkzeug ist zwar ein schwingungsfreies Stanzschneiden von Blechen möglich, allerdings können hiermit lediglich vorgefertigte Blechstücke beispielsweise mit einem Loch versehen werden. Das Längsteilen von Metallbändern ist mit diesem Werkzeug jedoch nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Metallbänder in Streifen längs geteilt werden können, ohne daß eine störende Verformung oder störende Beschädigung der Schnittkanten auftritt und eine Nachbearbeitung nicht erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 11.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt nicht nur am Oberwerkzeug sondern auch am Unterwerkzeug jeweils mindestens einen Stanzstempel. Die Stanzstempel weisen jeweils eine rechteckige Auflagefläche auf und erstrecken sich in Bandlängsrichtung, wobei mindestens eine der beiden Längskanten der Stanzstempel als Schneidkante ausgebildet ist. Die Stanzstempel von Ober- und Unterwerkzeug sind horizontal quer zur Vorschubrichtung des Metallbandes (Bandlängsrichtung) jeweils versetzt zueinander angeordnet, so daß die jeweils gegenüberliegenden Schneidkanten aneinander vorbei bewegbar sind. Streifen, die mit dieser Vorrichtung hergestellt werden, zeigen keine Risse an den Rändern. Es ist daher von Vorteil, daß beim Stanzschneiden die Metallbänder bereits mit dem Endmaß der Streifen längs geteilt werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Ränder nahezu gradfrei sind und keine Kantenverrundung aufweisen. Ein Vorteil ist weiterhin ein rißfreies Längsteilen im vorderen Schnittbereich. Auch die sonst üblicherweise vorhandene Querwölbung der Streifen tritt nicht auf. Insgesamt ist das Stanzwerkzeug relativ einfach aufgebaut, so daß der Gesamtaufwand gegenüber konventionellen Längsteilanlagen deutlich geringer ist.

Damit aus einem breiten Metallband gleichzeitig mehrere Streifen hergestellt werden können, weisen das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug vorzugsweise jeweils mehrere Stanzstempel auf, die vorteilhafterweise derart beabstandet angeordnet sind, daß die Stanzstempel von Ober- und Unterwerkzeug kammartig ineinandergreifen. Die Breite der Stanzstempel entspricht hierbei vorzugsweise der Breite der zu fertigenden Streifen. Mit einer Stanzbewegung können somit in vorteilhafter Weise mehrere nebeneinanderliegende Streifen gefertigt werden, die keinerlei Nachbearbeitung bedürfen. Weil keine Materialverluste auftreten, kann immer die gesamte Breite des Metallbandes genutzt werden.

Es können auch an einem Werkzeug zwei oder mehr Stanzstempel zu einer Gruppe zum Stanzschneiden breiter Streifen zusammengefaßt sein, wobei die Stanzstempel einer Gruppe auch beabstandet angeordnet sein können. Es ist jedoch auch möglich, ausschließlich Stanzstempel einer Breite zu verwenden und die gewünschte Breite der Streifen durch die Gruppierung der Stanzstempel einzustellen. Natürlich können auch Stanzstempel unterschiedlicher Breite eingesetzt werden.

Die Schneidkante des oder der unteren Stanzstempel(s) steigt vorzugsweise in Vorschubrichtung des Metallbandes um maximal 2° gegenüber der Schneidkante des jeweiligen oberen Stanzstempels an. Es hat sich gezeigt, daß dadurch beim Aneinandervorbeibewegen der Stanzstempel von Oberwerkzeug und Unterwerkzeug eine weitere Qualitätsverbesserung der Schnittkanten erreicht wird. Da vorzugsweise nicht nur die Schneidkante sondern der gesamte Stanzstempel mit seiner Auflagefläche um maximal 2° geneigt ist, dient die Schräge auch gleichzeitig als Führung für die abgetrennten Streifen.

Die Flexibilität der Vorrichtung kann dadurch gesteigert werden, daß die Stanzstempel mindestens eines Werkzeuges quer zur Vorschubrichtung des Metallbandes horizontal verschiebbar angeordnet sind. Es ist dadurch möglich, die Vorrichtung ohne großen Umrüstaufwand auf unterschiedliche Breiten von zu fertigenden Streifen umzustellen.

Es hat sich gezeigt, daß insbesondere bei dünnen Materialien eine Querwölbung der Streifen noch besser verhindert werden kann, wenn dem jeweiligen Stanzstempel des einen Werkzeugs jeweils ein Niederhalter am gegenüberliegenden Werkzeug gegenübergestellt ist. Dadurch, daß vorzugsweise die Niederhalter eine ebenso große Auflagefläche aufweisen wie die zugeordneten Stanzstempel, wird der jeweilige Abschnitt des Metallbandes, der nach dem Stanzschneiden den entsprechenden Streifen bildet, zwischen Stanzstempel und Niederhalter beim Stanzschneidvorgang fixiert und sicher gehalten. Hierzu sind die Niederhalter federnd am Oberwerkzeug und am Unterwerkzeug gelagert, während die Stanzstempel vorzugsweise feststehend am Oberwerkzeug und am Unterwerkzeug befestigt sind. Wenn mehrere Streifen gleichzeitig hergestellt werden sollen, sind die feststehenden Stanzstempel und federnd gelagerten Niederhalter vorzugsweise abwechselnd nebeneinander angeordnet.

Beispielhafte Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Stanzschneidvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Stanzschneidvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Stanzschneidvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform mit verschiebbaren Stanzstempeln und

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der in Fig. 3 dargestellten Stanzschneidvorrichtung.

In der Fig. 1 ist eine Stanzschneidvorrichtung 1 perspektivisch dargestellt, die ein Oberwerkzeug 10 und ein Unterwerkzeug 20 aufweist, die mit mehreren nebeneinander angeordneten Stanzstempeln 12a-12d bzw. 22a-22c bestückt sind. Zwischen dem Oberwerkzeug 10 und dem Unterwerkzeug 20 wird ein Metallband 2 hindurchgeführt und mittels der Stanzschneidvorrichtung 1 in einzelne Streifen 3a-3g zerlegt.

In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wechseln sich die Stanzstempel 12a-12d des Oberwerkzeugs 10 mit Niederhaltern 16a-16c ab. Während die Stanzstempel 12a-12d ortsfest an der oberen Grundplatte 11 befestigt sind, sind die Niederhalter 16a-16c federnd gelagert. Das gleiche gilt auch für die Stanzstempel 22a-22c, die feststehend an der unteren Grundplatte 21 befestigt sind und für die Niederhalter 26a-26d, die ebenfalls federnd an der Grundplatte 21 gelagert sind. Zwischen den Niederhaltern 26a-26d und der Grundplatte 21 sind schematisch die Federn 27 eingezeichnet.

Die Anordnung der Stanzstempel 12a-12d, 22a-22c bzw. der Niederhalter 16a-16c und 26a-26d ist so gewählt, daß jeweils ein Niederhalter einem Stanzstempel gegenüberliegt. Die Breite sowohl der Stanzstempel als auch der Niederhalter ist gleich der Breite der zu fertigenden Streifen 3a-3g. Die jeweiligen Längskanten der Stanzstempel 12a-12d, 22a-22c sind als Schneidkanten 14, 15, 24, 25 ausgebildet.

Die Stanzstempel 22a-22c des Unterwerkzeugs 20 weisen die Besonderheit auf, daß die Schneidkanten 24, 25 und somit die entsprechenden Auflageflächen 29a-29c geneigt angeordnet sind. In der hier gezeigten Ausführungsform steigen die Schneidkanten 24, 25 von der Vorderkante 23 in Vorschubrichtung 4 des Metallbandes 2 an, wobei der Neigungswinkel maximal 2° beträgt.

Um die Streifen 3a-3g herzustellen, wird das Metallband 2 der Vorrichtung 1 in Richtung des Pfeiles 4 (Vorschubrichtung) zugeführt und angehalten. Danach wird das Oberwerkzeug 10 nach unten abgesenkt, wobei das Metallband 2 zwischen den jeweiligen Auflageflächen der Stanzstempel 12a-12d, 22a-22c sowie der Niederhalter 16a-16c und 26a-26d fixiert wird. Aufgrund der federnden Lagerung der Niederhalter 16a-16c bzw. 26a-26d werden diese durch den jeweils gegenübergestellten Stanzstempel zurückgedrückt, so daß die jeweiligen Schneidkanten 14, 15 bzw. 24, 25 der Stanzstempel freigegeben werden. Die jeweiligen Schneidkanten 14, 15, 24, 25 werden aneinander vorbeibewegt, bis das Metallband 2 vollständig durchtrennt ist. Hierbei bleiben die sich bildenden Streifen 3a-3g zwischen dem jeweiligen Stanzstempel und dem zugeordneten Niederhalter fest eingespannt. Aufgrund der geneigten Schneidkanten 24, 25 der Stanzstempel des Unterwerkzeuges 20, wird ein Durchtrennen des Metallbandes, ähnlich dem Schneidvorgang einer Schere, gewährleistet.

Nachdem ein Abschnitt des Metallbandes auf diese Weise in Streifen 3a-3g zerlegt worden ist, wird das Oberwerkzeug 10 in die Ausgangsposition zurückgefahren, wobei die Streifen 3a-3g so lange eingespannt sind, bis die Niederhalter 16a-c, 26a-d wieder ihre Ausgangsposition eingenommen haben. Danach wird das Metallband 2 um eine bestimmte Strecke weiterbewegt, die vorzugsweise geringer ist als die Länge der Stanzstempel 12a-12d, bzw. 22a- 22c. Da die gesamten unteren Stanzstempel 22a-c mit ihren Auflageflächen um maximal 2° geneigt sind, dient die Schräge auch gleichzeitig als Führung für die abgetrennten Streifen. Hierbei liegen die Streifen 3a, c, e, g zwischen bzw. neben den unteren Stanzstempeln 22a, b, c und werden dadurch seitlich geführt, weil die Stanzstempel 22a, b, c im Endbereich etwas gegenüber den unteren Niederhaltern 26a-d nach oben vorstehen. Daran schließt sich der nächste Stanzschneidvorgang an.

In der Fig. 2 ist die Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform dargestellt, wobei allerdings auf die Niederhalter 16a-16c bzw. 26a-26d verzichtet wurde. Dies ist dann möglich, wenn bei dem zu zerteilenden Material eine Querwölbung der Streifen 3a-3i nicht zu befürchten ist. In der Fig. 2 ist das Oberwerkzeug 10 in abgesenktem Zustand dargestellt, so daß deutlich das kammartige Ineinandergreifen der Stanzstempel 12a-12d des Oberwerkzeugs 10 und der Stanzstempel 22a-22e des Unterwerkzeugs 20 zu sehen ist.

In der Fig. 3 ist die Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform dargestellt, wobei im Gegensatz zur Fig. 2 unterschiedlich breite Stanzstempel 12a-12c bzw. 22a-22d verwendet werden. Die Breite der Stanzstempel 12a-12c bzw. 22a-22d ist der jeweiligen Breite der Streifen 3a-3g angepaßt. Die Stanzstempel 12a-12c bzw. 22a-22d sind jeweils auf einem Bolzen 18 bzw. 28 verschiebbar horizontal quer zur Vorschubrichtung 4 (Längsrichtung) des Metallbandes 2 verschiebbar angeordnet. Es ist dadurch möglich, sowohl das Oberwerkzeug als auch das Unterwerkzeug mit unterschiedlich breiten Stanzstempeln 12a-12c bzw. 22a-22d auszustatten und die jeweilige Position der Stanzstempel frei zu wählen. Dadurch wird eine sehr hohe Flexibilität der gesamten Vorrichtung 1 erreicht, weil mit minimalen Umrüstzeiten die Vorrichtung auf die Herstellung unterschiedlich breiter Streifen 3a-3g umgerüstet werden kann.

In der Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, wobei Stanzstempel 12a-12c bzw. 22a-22d verwendet werden, die alle dieselbe Breite aufweisen. Hierbei sind die Stanzstempel 22a-22d des Unterwerkzeugs 20 jeweils zu Gruppen zusammengefaßt. So bilden die Stanzstempel 22a und 22b eine Gruppe, wobei diese beiden Stanzstempel dicht nebeneinander angeordnet sind, so daß die Gesamtbreite der beiden Stanzstempel 22a, 22b der Breite des Streifens 3b entspricht. Zur Herstellung des Streifens 3d sind die beiden Stanzstempel 22c und 22d ebenfalls zu einer Gruppe zusammengefaßt, wobei diese beiden Stanzstempel allerdings beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Breite des Streifens 3d ist somit größer als die Gesamtbreite der beiden Stanzstempel 22c und 22d. Dies ist bei Materialien möglich, die so stabil sind, daß eine Unterstützung in dem Freiraum zwischen dem Stanzstempel 22c und 22d nicht erforderlich ist.

Bezugszeichenliste

1 Stanzschneidvorrichtung
2 Metallband
3a- i Streifen
4 Pfeil (Vorschubrichtung)
10 Oberwerkzeug
11 obere Grundplatte
12a- d oberer Stanzstempel
14 Schneidkante
15 Schneidkante
16a- c Niederhalter
17 Feder
18 Bolzen
19 Auflagefläche
20 Unterwerkzeug
21 untere Grundplatte
22a- e unterer Stanzstempel
23 Vorderkante
24 Schneidkante
25 Schneidkante
26a- d Niederhalter
27 Feder
28 Bolzen
29a, b, c Auflagefläche

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Stanzschneiden von Metallbändern in Streifen mit einem Ober- und einem Unterwerkzeug, wobei mindestens das Oberwerkzeug mindestens einen Stanzstempel aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Unterwerkzeug (20) mindestens ebenfalls einen Stanzstempel (22a-e) aufweist,
daß die Stanzstempel (12a-d, 22a-e) jeweils eine rechteckige Auflagefläche (29a-c) aufweisen und sich in Bandlängsrichtung erstrecken, wobei mindestens eine der beiden Längskanten der Stanzstempel (12a-d, 22a-e) als Schneidkante (14, 15, 24, 25) ausgebildet ist, und
daß die Stanzstempel (12a-d, 22a-e) von Ober- und Unterwerkzeug (10, 20) horizontal quer zur Vorschubrichtung (4) des Metallbandes (2) jeweils versetzt zueinander angeordnet sind, so daß die jeweils gegenüberliegenden Schneidkanten (14, 15, 24, 25) aneinander vorbei bewegbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (24, 25) des unteren Stanzstempels (22a-e) in Vorschubrichtung (4) des Metallbandes (2) um maximal 2° gegenüber der Schneidkante (14, 15) des oberen Stanzstempels (12a-d) ansteigt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Stanzstempel (12a-d) der Breite der Streifen (3a-h) entspricht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Stanzstempel (12a-d, 22a-e) unterschiedlich ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzstempel (12a-d, 22a-e) mindestens eines Werkzeuges (10, 20) quer zur Vorschubrichtung (4) des Metallbandes (2) horizontal verschiebbar angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzstempel (12a-d, 22a-e) von Ober- und Unterwerkzeug (10, 20) derart beabstandet angeordnet sind, daß die Stanzstempel (12a-d, 22a-e) von Ober- und Unterwerkzeug (10, 20) kammartig ineinandergreifen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Stanzstempeln (12a-d, 22a-e) des einen Werkzeugs (10, 20) jeweils Niederhalter (16a-c, 26a-d) am gegenüberliegenden Werkzeug gegenübergestellt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhalter (16a-c, 26a-d) eine rechteckige Auflagefläche aufweisen, die derjenigen der zugeordneten Stanzstempel (12a-d, 22a-e) entspricht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhalter (16a-c, 26a-d) federnd am Oberwerkzeug (10) und am Unterwerkzeug (20) gelagert sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzstempel (12a-d, 22a-e) am Oberwerkzeug (10) und am Unterwerkzeug (20) feststehend befestigt sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzstempel (12a-d, 22a-e) und die federnd gelagerten Niederhalter (16a-c, 26a-d) abwechselnd nebeneinander angeordnet sind.