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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswerfen von Platinen aus einem Platinenschneidwerkzeug.
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Die Erfindung betrifft ferner ein pressengebundenes Platinenschneidwerkzeug.
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In einer so genannten Schneidpresse eingebaute Platinenschneidwerkzeuge werden bspw. in Presswerken zur Herstellung von Blechplatinen (nachfolgend nur als Platinen bezeichnet) und insbesondere Formplatinen verwendet, die dann zur Herstellung von Blechformteilen weiterverarbeitet werden.
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Nach dem Schneiden müssen die erzeugten Platinen aus dem Platinenschneidwerkzeug herausbefördert bzw. ausgeworfen werden. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Möglichkeiten zum Auswerfen von Platinen aus einem Platinenschneidwerkzeug bekannt, wozu bspw. auf die Patentschriften
FR 2 988 631 A1 ,
FR 2 991 609 A1 ,
FR 2 989 008 A1 und
US 4,485,707 A hingewiesen wird.
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In der
DE 20 2010 004 502 U1 derselben Inhaberin ist eine Vorrichtung zum Auswerfen von ferromagnetischen Platinen beschrieben, die magnetische Hafträder aufweist. Über eine rotative Bewegung der magnetischen Hafträder werden die Platinen aus dem Platinenschneidwerkzeug heraustransportiert, wobei diese aufgrund der magnetischen Wirkung an den Hafträdern haften und ohne Verrutschen ein schnelles Auswerfen ermöglicht wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Auswerfen von Platinen aus einem Platinenschneidwerkzeug anzugeben, die wenigstens einen mit dem Stand der Technik einhergehenden Nachteil nicht oder zumindest nur in einem verminderten Umfang aufweist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auswerfen von Platinen aus einem Platinenschneidwerkzeug entsprechend den Merkmalen des Schutzanspruchs 1. Mit einem nebengeordneten Schutzanspruch erstreckt sich die Erfindung auch auf ein Platinenschneidwerkzeug, das wenigstens eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auswerfen von Platinen aufweist. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände sowohl aus den abhängigen Schutzansprüchen als auch aus den nachfolgenden Erläuterungen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auswerfen von Platinen aus einem Platinenschneidwerkzeug weist ein, d. h. wenigstens ein über Umlenkrollen geführtes Vakuumförderband bzw. Vakuumtransportband auf. Die aus dem Platinenschneidwerkzeug auszuwerfenden Platinen können frei auf dem Vakuumförderband aufliegen (flächige Auflage und liegender Transport) und werden durch die Umlaufbewegung dieses Förderbands bzw. Fördergurts aus dem Platinenschneidwerkzeug herausbefördert. Hierbei werden die auszuwerfenden Platinen entlang der Förderstrecke zwischen den Umlenkrollen an das Vakuumförderband, wobei es sich typischerweise um einen Flachriemen mit geeigneten Saugöffnungen handelt, angesaugt. Dadurch werden auch bei nicht-ferromagnetischen Blechmaterialien (wie bspw. Edelstahl, Aluminium, Magnesium, Kupfer, Messing, etc.) hohe Beschleunigungen und ein schnelles Auswerfen der Platinen ohne Verrutschen bzw. ohne Schlupf ermöglicht. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden vor allem auch Beschädigungen am Blechmaterial (wie bspw. Kratzer oder Riefen in der Blechoberfläche) zuverlässig vermieden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich aber auch zum Auswerfen von Zuschnitten aus einem, insbesondere pressengebundenen, Schneidwerkzeug, die aus einem blechähnlichen, jedoch nicht-metallischen Material, wie bspw. faserverstärkten Kunststoff (z. B. CFK oder GFK) oder Organoblech, bestehen. Gerade solche nicht-metallischen Halbzeugmaterialien sind aufgrund des zumeist geringen Eigengewichts beim Auswerfen häufig schwierig zu handhaben, wobei das Auswerfen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgrund der Vakuumansaugung problemlos möglich ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass sich entlang der Förderstrecke zwischen den Umlenkrollen mehrere Vakuumkammern zur Erzeugung der Saugwirkung, mit der die auszuwerfenden Platinen an das umlaufende Förderband bzw. den Flachriemen angesaugt werden, befinden. Die Vakuumkammern, wobei es sich streng genommen um Unterdruckkammern handelt, sind insbesondere in Förderrichtung hintereinanderliegend angeordnet. Die Vakuumkammern können bspw. in einer zwischen den Umlenkwalzen befindlichen Bandführung bzw. Bandabstützung oder dergleichen angeordnet sein. Die Saugöffnungen des umlaufenden Vakuumförderbands bzw. des Flachriemens werden über die Vakuumkammern hinwegbewegt, wobei durch die Saugöffnungen hindurch eine Ansaugwirkung auf die jeweilige aufliegende und auszuwerfende Platine ausgeübt wird. Das Mehrkammerprinzip verhindert einen sofortigen Zusammenbruch des Vakuums bzw. Unterdrucks, sobald Saugöffnungen von der ausgeförderten Platine freigegeben werden und dadurch Luft eingezogen wird, so dass die Saugwirkung der übrigen Vakuumkammern zunächst noch erhalten bleibt. Dies funktioniert selbst dann, wenn die Vakuumkammern nicht absolut voneinander getrennt sind, sondern gemäß einer bevorzugten Weiterbildung eine Strömungsverbindung aufweisen, bspw. derart, dass diese untereinander verbunden sind und/oder parallel mit wenigstens einer Vakuumerzeugungseinrichtung verbunden sind, welche die Vakuumkammern einheitlich mit Vakuum bzw. Unterdruck beaufschlagt (d. h. Ventile oder dergleichen zur Absperrung einzelner Vakuumkammern sind nicht erforderlich). In vorteilhafter Weise ermöglicht das erfindungsgemäße Mehrkammerprinzip auch eine Ansaugung der auszuwertenden Platinen bei großen Baulängen bzw. Förderlängen.
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Bei dem verwendeten Vakuumförderband (bzw. Förderriemen oder Fördergurt) kann es sich um einen Flachriemen handeln. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Vakuumförderband als Zahnriemen ausgebildet ist. Die auf der Innenumfangsfläche angeordneten Zähne oder dergleichen können formschlüssig in Umfangsverzahnungen der Umlenkrollen bzw. -walzen eingreifen, wodurch schlupffrei hohe Antriebskräfte auf dieses Förderband übertragbar sind. Dies ist bspw. für einen Start-Stop-Betrieb, wobei das Vakuumförderband nur während des Auswerfens angetrieben wird, vorteilig. Der Flachriemen bzw. Zahnriemen weist geeignete Ansaugöffnungen auf. Das Vakuumförderband bzw. dessen mit den Platinen in Berührungskontakt kommende Oberfläche kann ölfest ausgebildet sein. Ferner kann das Vakuumförderband bzw. dessen Oberfläche rutschhemmend ausgebildet sein. Das Vakuumförderband weist bspw. eine aus PU-Material gebildete Oberfläche (mit ölfesten und rutschhemmenden Eigenschaften) und eine als Träger fungierende Gewebeverstärkung, Metalleinlage oder dergleichen auf. Das insbesondere als Flachriemen ausgebildete Vakuumförderband kann je nach Einsatzzweck mit verschiedenen Riemenbeschichtungen ausgebildet sein.
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Das Vakuumförderband kann eine Breite von bis zu 75 mm und insbesondere von 30 mm bis 50 mm und/oder eine Länge bzw. Baulänge (für die Platinenförderung nutzbare Förderlänge) von 300 mm bis 500 mm aufweisen, wobei prinzipiell auch kleinere oder größere Baulängen möglich sind. Vakuumförderbänder mit diesen Dimensionen werden bislang nicht zum Auswerfen von Platinen oder Zuschnitten aus einem Schneidwerkzeug (womit insbesondere ein pressengebundenes Platinenschneidwerkzeug gemeint ist) verwendet.
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Die Umlenkrollen des Vakuumförderbands (wenigstens eine) können magnetisch ausgebildet sein, um auf ferromagnetische Blechmaterialien eine magnetische Wirkung auszuüben. Dies kann bspw. mit Hilfe von Stabmagneten, die in Axialbohrungen der Umlenkrollen angeordnet sind, bewerkstelligt werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner eine Hubmechanik aufweisen, mit der das Vakuumförderband (einschließlich der Umlenkrollen) angehoben und abgesenkt werden kann, wobei ein solches Anheben und Absenken insbesondere im Pressentakt der Schneidpresse erfolgt. Die Hubmechanik kann bspw. einen Betriebshub (zwischen abgesenkter Stellung und angehobener Stellung) von bis zu 30 mm und bevorzugt von bis zu 25 mm ermöglichen. Die Hubmechanik kann mehrere Führungssäulen (insbesondere zwei) oder vergleichbare Führungselemente umfassen, die eine verkippungsfreie Bewegungsführung der Förderbandeinheit (umfassend Vakuumförderband bzw. -gurt, Umlenkrollen, Bandführung bzw. Bandabstützung, Vakuum- bzw. Unterdruckkammern und dergleichen) ermöglichen.
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Ferner kann die Hubmechanik bspw. einen integrierten Hubantrieb, wie bspw. einen pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Hubantrieb oder dergleichen, aufweisen, wobei es sich bspw. um einen Pneumatik-Stellzylinder und insbesondere um einen doppelwirkenden Pneumatik-Stellzylinder handelt.
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Das mit dem nebengeordneten Schutzanspruch beanspruchte erfindungsgemäße Platinenschneidwerkzeug ist für die Verwendung in einer Schneidpresse oder dergleichen vorgesehen und weist wenigstens eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auswerfen von Platinen auf.
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Bevorzugt weist das Platinenschneidwerkzeug auch wenigstens eine Vakuum- bzw. Unterdruckerzeugungseinrichtung auf, die, insbesondere ventilfrei, mit den Vakuumkammern wenigstens einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auswerfen von Platinen verbunden ist und diese Vakuumkammern einheitlich mit Vakuum bzw. Unterdruck beaufschlagt. Insbesondere bei größeren Förderlängen können abschnittsweise auch mehrere Kammern zusammengefasst und mit wenigstens einer Vakuumerzeugungseinrichtung verbunden sein. Bevorzugt befindet sich die Vakuumerzeugungseinrichtung in baulicher Nähe zum Vakuumförderband bzw. zu den Vakuumkammern. Die Vakuumerzeugungseinrichtung kann auch direkt an die Vorrichtung zum Auswerfen von Platinen angebaut und somit Bestandteil dieser Vorrichtung sein. D. h. die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auswerfen von Platinen kann auch wenigstens eine Vakuum- bzw. Unterdruckerzeugungseinrichtung aufweisen.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Vakuum- bzw. Unterdruckerzeugung nicht mittels motorisch betriebener Vakuumpumpe oder dergleichen erfolgt, sondern dass die Vakuum- bzw. Unterdruckerzeugungseinrichtung nach dem Venturi-Wirkprinzip arbeitet. Für einen störungs- und wartungsfreien Betrieb ist dann die Druckluftversorgung mittels konventionellem Druckluftanschluss ausreichend.
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Das erfindungsgemäße Platinenschneidwerkzeug weist bevorzugt mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen zum Auswerfen von Platinen und eine Motoreinrichtung für den gemeinsamen Förderantrieb dieser Vorrichtungen auf. (Die in einem erfindungsgemäßen Platinenschneidwerkzeug verbauten erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Auswerfen von Platinen können identisch oder verschieden ausgebildet sein.) Die Vorrichtungen und insbesondere deren antreibenden Umlenkrollen können, direkt oder indirekt (bspw. über Getriebe), mittels Gelenkwellen mit der Motoreinrichtung verbunden sein. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auswerfen von Platinen ist demnach also bevorzugt förderantriebsfrei (d. h. ohne integrierte Förderantriebseinrichtung) ausgebildet. Die Vorrichtungen zum Auswerfen von Platinen verfügen insbesondere über Hubmechaniken zum Anheben und Absenken der Förderbänder (wie oben bereits beschrieben), wobei die Gelenkwellen derart ausgebildet sein können (bspw. mit Kardangelenken oder dergleichen), dass diese beim Anheben und Absenken mitbewegbar sind.
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Bei der Motoreinrichtung kann es sich um einen Elektromotor, insbesondere einen Servomotor, oder Pneumatikmotor (Druckluftmotor) handeln. Bevorzugt ist die Motoreinrichtung austauschbar im bzw. am Platinenschneidwerkzeug angeordnet und kann bspw. mittels Schnellspanneinrichtung befestigt sein. Die selbe Motoreinrichtung kann somit ohne größeren Aufwand ausgetauscht und/oder in verschiedenen Platinenschneidwerkzeugen verwendet werden.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass wenigstens eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auswerfen von Platinen so ausgebildet und/oder im Platinenschneidwerkzeug angeordnet ist, dass deren Vakuumförderband bzw. dessen Fördergurt ohne Ausbau dieser Vorrichtung auswechselbar bzw. austauschbar ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können einzeln oder in Kombination die Erfindung weiterbilden.
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1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Werkzeugunterteil eines erfindungsgemäßen Platinenschneidwerkzeugs.
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2 zeigt schematisch in einer Seitenansicht mit teilweiser Schnittdarstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auswerfen von Platinen aus dem in 1 gezeigten Platinenschneidwerkzeug.
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Das in 1 gezeigte Werkzeugunterteil 110 eines in einer Schneidpresse eingebauten Platinenschneidwerkzeugs 100 weist mehrere untere Schneidmesser 121 bis 125 auf. Zum Werkzeugunterteil 110 gehören ferner ein Heberahmen 130 mit einer Vielzahl daran angeordneter Rollen 135 (so genanntes Rollengestell) sowie mehrere Vorrichtungen 200 zum Auswerfen der geschnittenen Platinen.
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Während des Schneidhubs (nicht gezeigtes Werkzeugoberteil bewegt sich nach unten) befinden sich der Heberahmen 130 und die Vorrichtungen 200 in abgesenkten Stellungen, so dass das im Platinenschneidwerkzeug 100 befindliche Blechmaterial in bekannter Weise an den Schneidmessern 121–125 geschnitten werden kann.
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Während des Öffnungshubs (Werkzeugoberteil bewegt sich wieder nach oben) werden der Heberahmen 130 und die auf den Rollen 135 aufliegende zugeschnittene Platine nach oben in eine angehobene Stellung bewegt (was bspw. mittels Federmechanismus bewerkstelligt wird), so dass die Platine über die unteren Schneidmesser 121–125 hinweg in der Richtung D aus dem Platinenschneidwerkzeug 100 ausgeworfen werden kann. Die Förder- bzw. Auswurfbewegung wird durch die Vorrichtungen 200 erzeugt, die hierzu ebenfalls in angehobene Stellungen bewegt werden, in denen diese den Heberahmen 130 um wenige Zehntel Millimeter überragen. Die parallel angeordneten Vorrichtungen 200 sind mit Vakuumförderbändern 210 ausgestattet, auf denen die auszuwerfenden Platinen flächig aufliegen und durch eine Umlaufbewegung dieser Förderbänder 210 in Richtung D aus dem Platinenschneidwerkzeug 100 herausbefördert werden. Die Förderbänder 210 bilden mehrere schmale Förderspuren, wobei zwei Förderspuren (Tandem betrieb) oder drei Förderspuren bevorzugt sind.
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Die Förderbänder 210 werden synchron durch eine auswechselbare Motoreinrichtung 140 angetrieben und sind mittels Gelenkwellen 150 mit dieser Motoreinrichtung 140 verbunden (die einzelnen Gelenkwellenabschnitte sind in der gezeigten Darstellung nicht sichtbar). Die Gelenkwellen 150 sind derart ausgebildet, dass diese den Hubbewegungen der Förderbänder 210, d. h. den Anheb- und Absenkbewegungen, folgen können.
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2 zeigt schematisch und ohne konstruktive Details den Aufbau einer Vorrichtung 200 zum Auswerfen der geschnittenen Platinen. Die Vorrichtung 200 weist ein als Zahnriemen ausgebildetes Vakuumförderband 210 (Fördergurt) auf, das über zwei Umlenkrollen bzw. -walzen 221 und 222 geführt ist, wobei nur die Umlenkrolle 221 angetrieben ist. Mit 230 ist eine Förderantriebsmechanik für die Umlenkrolle 221 bezeichnet, die einen Antriebszapfen 235 zur Verbindung mit einer Gelenkwelle 150 aufweist. Rückseitig kann die Antriebsmechanik 230 einen Abtriebszapfen für die Gelenkwellenverbindung zu einer weiteren Vorrichtung 200 aufweisen. Die Vorrichtung 200 kann eine nicht gezeigte Gurtspanneinrichtung aufweisen.
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Die Umlenkrollen 221/222 sind an einem Träger 240 gehaltert, wobei der Träger 240 auch eine Bandführung bzw. Bandabstützung für das Förderband 210 aufweist. Zwischen den Umlenkrolle 221/222 befinden sich entlang der Förderstrecke mehrere Vakuum- bzw. Unterdruckkammern 251 bis 254 zur Erzeugung einer Saugwirkung, um die auszuwerfenden Platinen beim Auswerfen an das Vakuumförderband 210 anzusaugen (die gezeigte Anzahl von vier Kammern ist lediglich beispielhaft). Das Vakuumförderband 210 ist mit tellerartigen Saugöffnungen 215 ausgebildet, die bei der Umlaufbewegung des Vakuumförderbands 210 über die Vakuumkammern 251–254 hinwegbewegt werden und durch die hindurch die Ansaugung der auszuwerfenden Platinen bewirkt wird. Durch das Vakuum bzw. den wirkenden Unterdruck werden die Platinen an das Förderband 210 angesaugt und können dadurch sehr schnell bzw. mit kurzer Taktzeit ausgeworfen werden.
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Die Vakuum- bzw. Unterdruckkammern 251–254 sind ventilfrei mit Vakuum- bzw. Unterdruckerzeugungseinrichtungen 160 verbunden (siehe 1), wobei es sich um platzsparende Venturi-Injektoren handelt (beispielhaft sind zwei Injektorenpaare bzw. vier Injektoren für jede Vorrichtung 200 vorgesehen). Das von den Venturi-Einrichtungen 160 erzeugte Vakuum (bzw. der erzeugte Unterdruck) wird im Wesentlichen gleichmäßig auf die Vakuumkammern 251–254 verteilt und bewirkt durch die Lochung 215 im Förderband 210 die Ansaugung der auszuwerfenden Platinen. Die Vakuum- bzw. Unterdruckerzeugung mittels Venturi-Injektoren ist für die schmalen Vakuumförderbänder 210 und die verhältnismäßig kleinen Vakuumkammern 251–254 bestens geeignet.
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Die kompakte Vorrichtung 200 weist ferner eine Hubmechanik auf, mit der das Förderband 210 zusammen mit dem Träger 240, den Umlenkrollen 221/222 und der Antriebsmechanik 230 angehoben und abgesenkt werden kann, wie mit den Pfeilen H veranschaulicht. Die Hubmechanik umfasst zwei Führungssäulen 261 und 262 (oder funktionsgleiche Führungselemente), mit denen ein verkippungssicheres Anheben und Absenken ermöglicht wird, und einen doppelwirkenden Pneumatik-Stellzylinder 270 (oder dergleichen), der ein aktives Anheben und Absenken der Förderbandeinheit ermöglicht. Mit 280 ist eine Grundplatte bezeichnet.
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Die Vorrichtung 200 kann auch ohne integrierte Hubmechanik ausgebildet sein. Zum Anheben und Absenken können mehrere solche Vorrichtungen bspw. auf einer gemeinsamen Hebeplatte angeordnet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- FR 2988631 A1 [0004]
- FR 2991609 A1 [0004]
- FR 2989008 A1 [0004]
- US 4485707 A [0004]
- DE 202010004502 U1 [0005]
