DE19929163C1 - Vorrichtung zum Feinschneiden von Werkstücken aus einem Blech - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Feinschneiden von Werkstücken aus einem Blech (1) mit einer unter dem Druck eines Ringzackenzylinders (13) stehenden Pressplatte (10) mit Ringzacke (11) und einem in der Pressplatte (10) geführten Schneidstempel (9), dem an einem Stößel (7) eine Schneidplatte (17) mit Gegenhalter (16) (Auswerfer) zugeordnet ist, soll der Stößel (7) gegen zumindest einen Kompensationszylinder (22) abgestützt sein, der mit dem Ringzackenzylinder (13) hydraulisch derart verbunden ist, dass die beim Eindrücken der Ringzacke (11) in das Blech und/oder beim Schneiden des Werkstückes aus dem Blech vom Ringzackenzylinder (13) ausgehenden Kräfte durch den Kompensationszylinder (22) auf den Stößel (7) aufgebracht werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feinschneiden von Werkstücken aus einem Blech mit einer unter dem Druck eines Ringzackenzylinders stehenden Pressplatte mit Ringzacke und einem in der Pressplatte geführten Schneidstempel, dem ein auch als Auswerfer dienender, in einer Schneidplatte durch Druckbeaufschlagung beweglich geführter Gegenhalter zugeordnet ist, wobei die Schneidplatte und der Gegenhalter an einem Stössel angeordnet sind und wobei das Blech beim Schneidvorgang zwischen der Pressplatte mit Ringzacke und der Schneidplatte eingeklemmt wird.

Das Arbeitsprinzip des Feinschneidens ist in "Feinschneiden", Handbuch für die Praxis, Herausgeber Feintool AG Lyss, 2. Auflage, 1977, Seite 15 bis 17 dargestellt und beschrieben. Ein Feinschneidwerkzeug besteht im wesentlichen aus einer Pressplatte mit Ringzacke, in der ein Schneidstempel geführt ist. Dem Schneidstempel ist gegenüberliegend ein Gegenhalter bzw. Auswerfer in einer Schneidplatte zugeordnet.

Zwischen Pressplatte und Schneidstempel bzw. Schneidplatte und Gegenhalter wird ein Werkstück, beispielsweise ein Blech, eingeführt. Oberteil und Unterteil des Werkzeuges werden geschlossen und der Werkstoff innerhalb und ausserhalb der Schnittlinie mittels einer Ringzacken- und Gegenkraft eingespannt. Pressplatte und Schneidplatte werden relativ zu Schneidstempel und Gegenhalter geführt und so das Werkstück aus dem Werkstoff ausgeschnitten. Nach dem Ausschneiden wird das Werkzeug geöffnet und das Werkstück meist mittels dem Gegenhalter aus der Schneidplatte ausgeworfen.

Bei diesen herkömmlichen Feinschneidpressen wirkt die Kraft des Ringzackenzylinders, der meist im oberen Querhaupt des Maschinenständers angeordnet ist, der Schneidkraft entgegen. Auch der Gegenhalterzylinder, der im Stössel oder im Arbeitskolben integriert ist, drückt das Werkstück gegen das Werkzeugoberteil, die Gegenhalterabstützkraft wirkt ebenfalls der Schneidkraft entgegen. Die Gegenkraft des Ringzackenzylinders kann bis zu 50% und diejenige des Gegenhalters bis zu 25% der Arbeitskraft betragen. Damit wird aber die Leistung der gesamten Vorrichtung erheblich vermindert.

Zur Lösung dieses Problems schlägt die DE 196 42 635 A1 vor, dass Ringzacken- und Gegenhalterzylinder verändert angeordnet werden, wobei der Ringzackenzylinder oberhalb des Ständers in einer eigenen Traverse integriert und über Säulen mit dem Stössel verbunden wird, so dass er sich synchron mit dem Stössel nach oben bewegt. Der Gegenhalterzylinder wird wiederum zwischen dem Stössel und einem unteren Querhaupt des Ständers angeordnet, wobei während des Arbeitshubes zwischen Gegenhalterzylinder und Ständer keine Relativbewegung stattfindet, so dass die Gegenhalterzylinder-Abstützkräfte vom Maschinenständer aufgenommen werden.

Abgesehen davon, dass diese Vorrichtung sehr kompliziert aufgebaut ist und mit verschiedenen hydraulischen Arbeitskreisen arbeiten muss, wurde festgestellt, dass aus Festigkeitsgründen die Traverse für den Ringzackenzylinder sehr massiv ausgeführt werden muss. Dies erfordert wiederum die Ausgestaltung als schwere und teure Maschine, so dass die Energieeinsparung durch den mitfahrenden Ringzackenzylinder durch diese grosse, bei jedem Hub zu bewegende Masse hinfällig wird. Zudem ist die Montage sehr schwierig.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der oben genannten Art zu schaffen, bei welcher die Ringzackenzylinderkraft auf einfache Art und Weise kompensiert wird und deren Aufbau wesentlich vereinfacht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, dass der Stössel gegen zumindest einen Kompensationszylinder abgestützt ist, der mit dem Ringzackenzylinder hydraulisch derart verbunden ist, dass die beim Eindrücken der Ringzacke in das Blech und/oder beim Schneiden des Werkstückes aus dem Blech vom Ringzackenzylinder ausgehenden Kräfte durch den Kompensationszylinder auf den Stössel aufgebracht werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der Kompensationszylinder ist dabei so ausgelegt, dass er mit dem Ringzackenzylinder in einem hydraulischen Gleichgewicht steht. Dies bedeutet, dass durch den Kompensationszylinder bei jedem Stösselhub die Ringzackenzylinderkraft aufgefangen und kompensiert wird, so dass sie keinen Einfluss auf den eigentlichen Stösselhub hat.

Aus Gründen der Kraftverteilung dürfte es sich anbieten, die von dem Kompensationszylindern erzeugte Gegenkraft auf mehrere Kompensationszylinder zu verteilen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist an vier Kompensationszylinder gedacht, wobei jedoch je nach Presse und Ausführungsform mehr oder weniger Kompensationszylinder möglich sind.

Der Kompensationszylinder ist über eine Kolbenstange an einem Kolben fest mit dem Stössel verbunden. Er ist dem gleichen Druck ausgesetzt, wie ein Kolben in dem Ringzackenzylinder, wobei das Herstellen dieses Druckgleichgewichtes am einfachsten dadurch erfolgt, dass eine wirksame Querschnittsfläche der Kompensationskolben der wirksamen Querschnittsfläche des Ringzackenzylinder­ kolbens entspricht. Hierdurch werden keine zusätzlichen Druckversorgungselemente zum Einhalten der gleichen Drücke auf beiden Kolben benötigt. Es genügt, wenn die beiden Arbeitsräume von Ringzackenzylinder und Kompensations­ zylinder hydraulisch miteinander über eine Leitung verbunden sind. Die gleichgrossen Querschnittsflächen der Kolben üben dann einen gleichgrossen Druck auf die Pressplatte bzw. die Schneidplatte bzw. den Stössel aus.

Der Einfachheit halber wird der Ringzackenzylinder auf einem Querhaupt des Maschinenrahmens angeordnet, so dass eine zusätzliche Traverse entfällt. Damit ist die bewegte Masse bei einem Stösselhub wesentlich geringer, so dass der Energieaufwand pro Hub und das Gewicht der Maschine wesentlich kleiner gehalten werden kann. Es ist kein zusätzlicher Verbindungsrahmen (Traverse) erforderlich, so dass die Konstruktion wesentlich einfacher und günstiger wird.

Die Montagemöglichkeiten werden wesentlich verbessert und die Maschinenhöhe reduziert.

Sollte es sich bei einem Eilgang der Maschine als notwenig erweisen, dass der Ölaustausch zwischen Ringzackenzylinder und Kompensationszylinder beschleunigt wird, kann über ein entsprechendes Logikventil noch ein Öltank zu der Verbindung dazugeschaltet werden, so dass eine kurzzeitig erforderliche hohe Ölmenge über das Logikventil vom Öltank angesaugt werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur einen Querschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Feinschneiden von Werkstücken aus einem Werkstoff, beispielsweise aus einem Blech 1. Dieses Blech 1 durchläuft einen Maschinenrahmen 2 zwischen einem Querhaupt 3 und einem Boden 4. Mit 5 und 6 sind Seitenwände gekennzeichnet.

Zwischen dem Querhaupt 3 und einem Stössel 7 ist ein Feinschneidwerkzeug 8 vorgesehen, wie es allgemein bekannt ist. Hierzu wird auf das Buch "Feinschneiden" Handbuch für die Praxis, Herausgeber: Feintool AG Lyss, 2. Auflage, 1977, Seite 15 bis 17 verwiesen.

Ein derartiges Feinschneidwerkzeug 8 weist einen Schneidstempel 9 auf, der in einer Pressplatte 10 geführt ist. Zum Blech 1 hin weist diese Pressplatte 10 eine Ringzacke 11 auf. Entgegengesetzt stützt sich die Pressplatte 10 gegen einen Ringzackenkolben 12 in einem Ringzackenzylinder 13 ab. Der Ringzackenzylinder 13 befindet sich in einem entsprechenden Gehäuse 14 auf dem Querhaupt 3, wobei der Ringzackenkolben 12 über eine Kolbenstange 15 und diverse, nicht näher gekennzeichnete Druckplatten und Stössel durch das Querhaupt 3 hindurch mit der Pressplatte 10 verbunden ist.

An dem Stössel 7 ist dem Schneidstempel 9 ein Gegenhalter 16 zugeordnet, der auch als Auswerfer dienen kann. Die Hydraulik für die Druckbeaufschlagung dieses Gegenhalters 16 soll hier nicht näher beschrieben werden.

Der Gegenhalter 16 ist in einer Schneidplatte 17 geführt, wobei der Schneidstempel 9 das auszuschneidende Werkstück in diese Schneidplatte 17 hineindrückt, wobei der Gegenhalter 16 ausweicht.

Der Hub des Stössels 7 in Richtung des Doppelpfeiles 18 wird über zwei Hauptzylinder 19.1 und 19.2 bewirkt, in denen jeweils ein Kolben 20.1 und 20.2 geführt ist. Jeder Kolben 20.1 und 20.2 ist über eine Kolbenstange 21.1 und 21.2 fest mit dem Stössel 7 verbunden.

Erfindungsgemäss stützt sich der Stössel 7 jedoch auch gegen bevorzugt vier Kompensationszylinder 22 ab, wobei nachfolgend nur einer beschrieben ist. Im Kompensationszylinder 22 wird ein Kompensationskolben 23 geführt, der wiederum über eine Kolbenstange 24 fest mit dem Stössel 7 verbunden ist. Vorteilhafterweise besitzt der bzw. die Kompensationskolben 23 eine wirksame Querschnittsfläche, die derjenigen des Ringzackenkolbens 12 entspricht. Ferner sind der Ringzackenzylinder 13 und der Kompensationszylinder 22 über eine hydraulische Verbindung 25 miteinander gekoppelt. In diese hydraulische Verbindung 25 kann über eine weitere Verbindung 26 und ein Logikventil 27 ein nicht näher gezeigter Öltank eingeschaltet werden.

Auch die beiden Hauptzylinder 19.1 und 19.2 sind miteinander und über ein Ventil 28 mit einem nicht näher gezeigten Öltank verbunden.

Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist folgende:

Bei geöffnetem Werkzeug 8 wird zwischen den Schneidstempel 9 und die Schnneidplatte 17 bzw. die Pressplatte 10 und den Gegenhalter 16 ein Blech 1 eingeführt, aus dem ein Werkstück geschnitten werden soll.

Der Stössel 7 wird mittels der beiden Hauptzylinder 19.1 und 19.2 hochgefahren, wobei das Blech 1 zwischen Schneidplatte 17 und Pressplatte 10 eingeklemmt wird. Dabei drückt sich die Ringzacke 11 in das Blech 1 ein. Die Kräfte, die dabei vom Ringzackenzylinder 13 ausgehen, werden durch die Kompensationszylinder 22 neutralisiert, da deren Kolben gemeinsam die gleichen wirksame Querschnittsfläche aufweisen, wie der Ringzackenzylinderkolben 12.

Bei einem weiteren Stösselhub drückt der Schneidstempel 9 das auszuschneidende Werkstück in die Schneidplatte 17, wobei der Gegenhalter 16 nachgibt.

Nachdem das Werkstück aus dem Blech ausgeschnitten ist, öffnet sich die Maschine, und der Gegenhalter 16 kann das Werkstück aus der Schneidplatte 17 auswerfen.

Wird die Vorrichtung im Eilgang gefahren, besteht die Möglichkeit, dass über die Verbindung 25 nicht schnell genug ein Ölaustausch stattfindet. In diesem Fall kann eine kurzzeitig erforderliche, hohe Ölmenge über das Logikventil 28 vom Öltank her angesaugt werden.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Feinschneiden von Werkstücken aus einem Blech (1) mit einer unter dem Druck eines Ringzackenzylinders (13) stehenden Pressplatte (10) mit Ringzacke (11) und einem in der Pressplatte (10) geführten Schneidstempel (9), dem ein auch als Auswerfer dienender, in einer Schneidplatte (17) durch Druckbeaufschlagung beweglich geführter Gegenhalter (16) zugeordnet ist, wobei die Schneidplatte (17) und der Gegenhalter (16) an einem Stössel (7) angeordnet sind und wobei das Blech (1) beim Schneidvorgang zwischen der Pressplatte (10) mit Ringzacke (11) und der Schneidplatte (17) eingeklemmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel (7) gegen zumindest einen Kompensationszylinder (22) abgestützt ist, der mit dem Ringzackenzylinder (13) hydraulisch derart verbunden ist, dass die beim Eindrücken der Ringzacke (11) in das Blech und/oder beim Schneiden des Werkstückes aus dem Blech vom Ringzackenzylinder (13) ausgehenden Kräfte durch den Kompensationszylinder (22) auf den Stössel (7) aufgebracht werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vier Kompensationszylinder (22) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kompensationszylinderkolben (23) über eine Kolbenstange (24) fest mit dem Stössel (7) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine wirksame Querschnittsfläche des oder der Kompensationszylinderkolben (23) vorgesehen ist, die gleich derjenigen des Ringzackenzylinderkolbens (12) ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringzackenzylinder (13) auf einem Querhaupt (3) eines Maschinenrahmens (2) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Stössel (7) noch gegen zumindest einen Hydro-Hauptzylinder (19.1, 19.2) abstützt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine wirksame Querschnittsfläche des oder der Hauptzylinderkolben (20.1, 20.2) vorgesehen ist, die grösser als diejenige des oder der Kompensationszylinderkolben (23) ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Verbindung (25) zwischen Kompensationszylinder (22) und Ringzackenzylinder (13) auch eine Verbindung (26) über ein Logikventil (27) zu einem Öltank aufweist.