DE2625033A1

DE2625033A1 - Vorrichtung zum abtrennen eines werkstuecks

Info

Publication number: DE2625033A1
Application number: DE19762625033
Authority: DE
Inventors: Jun Lawrence Vernon Whistler
Original assignee: WHISTLER JUN
Current assignee: WHISTLER JUN
Priority date: 1976-01-09
Filing date: 1976-06-03
Publication date: 1977-07-21
Also published as: JPS60167B2; GB1526575A; GB1526576A; BR7603504A; CA1052257A; JPS5285788A; CH613136A5; US4011781A; CH635768A5

Description

PATENTANWÄLTE

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

-2. JUMl 1978

München, den

P/Sv - L 20 27

LAWRENCE VERNON WHISTLER, JR., 251 Doncaster Road, Kenmore, New York / USA

Vorrichtung zum Abtrennen eines Werkstücks

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen eines Werkstücks.

Allgemein bezieht die Erfindung sich auf eine modulare bzw. bausteinartige Abschneid- bzw. Abtrennstanze, mit der Anordnungen aus magnetischen Locherhaltern bzw. Stempelköpfen und Stanzenhaltern, wie sie beispielsweise in den US-PS 3 089 376 und 3 782 166 beschrieben sind, so ausgestaltet werden können, daß mit ihnen noch zusätzlich Abschneid- bzw. Zerteilverfahren durchgeführt werden können.

Bei einer dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die modulare Abschneidstanze folgende Teile auf: einen die Locherklinge halternden Schuh, dessen Lage durch eine herkömmliche Locherform bzw. Schab-

DR. G. MANlTZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIP L. -ING. W. GRÄMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN MÜNCHEN ?2. ROBERT-KOCH-STRASSE I 7 STUTTGART SO (BAD CANNSTATT) MÜNCHEN. KONTO-NUMMER 7270 TEL. (089) 22 42 II. TELEX 5-29672 PATiMF SEELBERGSTR. 23/25. TEL. (0711)56 72 61 POSTSCHECK: MÖNCHEN 770 62 - 8OS

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lone fixiert wird und der durch eine magnetische Einrichtung gegen einen Locherschuh gehalten wird; ein Locherstahl oder eine Locherklinge, die abnehmbar an dem die Locherklinge halternden Schuh angebracht ist; ein die Stanzklinge halternder Schuh, dessen Lage durch eine herkömmliche Stanzform bzw. Stanzschablone fixiert ist und der durch einen Stanzschuh gehalten wird; ein Stanzstahl oder ein Stanzmesser, das abnehmbar an dem das Messer halternden Schuh angebracht ist; und eine Druckfußanordnung, die an dem das Lochmeseer halternden Schuh angebracht ist und mit dem das Stanzmesser halternden Schuh zusammenwirkt, um ein Werkstück während des Schneidens in einer bestimmten Lage festzuklemmen.

Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß die Locher- und Stanzstähle, die gegeneinander ausgetauscht werden können, so geformt und relativ zu ihren zugeordneten Schuhen gehaltert sind, daß sich vier umkehrbare Schneidkanten ergeben, die wiederholt geschärft werden können, ohne daß eine Änderung des Bezugsabstandes zwischen den Locher- und Stanzschuhen erforderlich ist.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist ihr modularer Aufbau und die Auslegung der Locher- und Stanzstähle mit quadratischen oder vierkantigen Stirnflächen; dadurch können die einzelnen Einheiten im Tandem angeordnet werden, so daß insgesamt eine Schneidkante entsteht, deren Länge ein Vielfaches der Länge eines jeden Locher- und Stanzstahls ist.

Obwohl im folgenden eine Ausführungsform der modularen Abschneidstanze nach der vorliegenden Erfindung, die kommerziell eingesetzt werden soll, im einzelnen beschrieben wird, können die neuen Merkmale der vorliegenden Erfindung auch bei Abschneidstanzen mit anderem Aufbau eingesetzt werden.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen seitlichen Aufriß eines Stanzolocks, an dem eine modulare Abschneidstanze nach der vorliegenden Erfindung angebracht istj

Fig. 2 im vergrößerten Maßstab eine Ansicht der in Fig. 1 dargestellten modularen Abschneidstanze, wobei jedoch einige Teile weggebrochen dargestellt sind, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen;

Fig. 3 und 4 Schnitte längs der Linien 3-3 und 4-4 von Fig. 1, wobei der Locher bzw. die Stanze im Tandem angeordnet sind; und

F'ig. 5 einen Schnitt längs Linie 5-5 von Fig. 3.

Im folgenden soll zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen werden, in der ein herkömmlicher Stanzblock 10 dargestellt ist, in dem eine modulare Abschneidstanze 12 nach der vorliegenden Erfindung angebracht ist.

Weiterhin ist ein Werkstück 14 dargestellt, an dem der Schneidvorgang durchgeführt werden soll; dabei kann es sich beispielsweise um ein Stück eines bahnförmigen Metalls, wie beispielsweise eines Metallblechs, handeln.

Der in Fig. 1 dargestellte Stanzblock 10 enthält im allgemeinen folgende Teile: einen Locherschuh 16, der in geeigneter Wpise an einem nicht dargestellten Werkzeugbzw. Pressenstößel angebracht werden kann; einer. Stanzschuh 18, der in geeigneter Weise an einer ebenfalls

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nicht dargestellten clinspannplatte bzw. Grundplatte oder Halterung angebracht werden kann; r.iehrara Schuhführun^on LO, die eine an dem ο tanzschuh angebrachte Führungsstange 22 sowie eine Buchse bzw. Hülse 24 aufweisen, welche eine an dem Locherschuh angebrachte Führungsstange aufnimmt; eine Locherforra bzw. Locherschablone 26, die durch mehrere Locherhalterungen oder Fijcierstangen 28 lösbar an dem Locherschuh 16 angebracht werden kann}, und eine Stanzform bzw. Stanzschablone 30, die durch mehrere Schablonenhalterungen oder Fixierstangen 32 abnehmbar an dem 3tanzschuh 18 angebracht werden kann. Im einzelnen wird der Aufbau des Stanzblocks 10 in den US-PS 3 089 376 und 3 782 166 beschrieben, deren Inhalt auch in die vorliegende Anmeldung eingeführt wird·

Bei der Darstellung in den Figuren 2 bis 4 sind die Formen bzw· Schablonen 26 und 30 mit Fixier— bzw. Positionier-Löchern 26a und 30a sowie Offnungen 26b und 30b mit Spiel bzw. Zwischenräumen ausgebildet, deren Größe, Form und Anordnung so ausgelegt sind, daß mehrere modulare Abschneidstanzen 12 mit identischer Größe aufgenommen werden können, die im Tandem angeordnet sind. Der spezielle Aufbau dieser Formen bzw. Schablonen ändert sich jedoch mit den Anforderungen an den Aufbau der Presse, d.h., mit der Zahl und relativen Größe oder Schneidlänge der einzusetzenden modu— laren Abschneidstanzen; außerdem muß berücksichtigt werden, ob zusätzliche Arbeitsgänge gleichzeitig an dem Werkstück 14 durchgeführt werden sollen; dabei kann es sich beispielsweise um Perforieren, Kerben,Prägen bzw. Ausbildung von reliefartigen Erhebungen, Einschneiden bzw. Stechen, spanlose Formgebung, Auswerfen bzw. Ausstoßen, Stempeln, Aufbringen bestimmter Markierungen, Lochstanzen usw. handeln.

Aus den Fig. 1 bis 4 ergibt sich, daß jede modulare Abschneidstanze 12 ein Paar zugeordneter Locher und Stanzen

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40 und 42 enthält, die jeweils in geeigneter Weise an den zugewandten Oberflächen 16a und 18a des Locherschuhs 16 bzw· des Stanzschuhs 18 so angebracht werden können, daß sie beim Betrieb senkrecht ausgerichtet angeordnet sind, um die Abtrennung bzw. das Abschneiden des Werkstücks 14 durchzuführen, wenn sich der Locherschuh 16 zwischen seiner in Fig. 1 gezeigten oberen oder offenen Lage des Stanzblocks und seiner in Fig. 2 gezeigten unteren oder geschlossenen Lage des Stanzblocks hin- und herbewegt.

Der Locher 40 und die Stanze 42 ähneln sich in vielen Beziehungen. Um die folgende Beschreibung des Aufbaus der Äbschneidstanze 12 zu vereinfachen, soll deshalb nur der Locher 40 im einzelnen vollständig beschrieben werden, während die Teile der Stanze 42, die einen ähnlichen Aufbau haben, in den Zeichnungen durch entsprechende, jedoch gestrichelte Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Der Locher 40 ähnelt der Stanze 42 darin, daß er im allgemeinen folgende Teile enthält: einen langgestreckten Stahl oder ein Messer 44; einen Halteschuh 46; und eine Vorrichtung in Form eines Fixier- oder Positionsstiftes 48 und mehrerer Bolzen 50, um den Stahl 44 relativ zu dem Halteschuh 46 abnehmbar so einzuklemmen, daß er in einer bestimmten Lage ausgerichtet ist. Der Locher 40 unterscheidet sich prinzipiell von der Stanze 42 dadurch, daß sein Halteschuh 46 so geformt ist, daß er eine Druckfußvorrichtung 52 für das Werkstück aufnimmt, während der Halteschuh 46* des zuletzt erwähnten Teils so geformt wird, daß eine Tragrippe 54 entsteht, die mit Öffnungen 55 ausgebildet ist, um den Zugang zu den Bolzen 50 zu ermöglichen; die Rippe 54 bildet eine Tragoberfläche 56, die mit ihrem zugeordneten Stahl 44· zusammenwirken kann, um als Halterung für das Werkstück 14 zu dienen, wie insbesondere in den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist.

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Im folgenden soll insbesondere auf die Figuren 2, 3 und 5 Bezug genommen werden; dabei läßt sich erkennen, daß der Stahl 44 aus rechteckigem bzw. rechtwirl&igem Stangenstahl mit viereckigen bzw. quadratischen Stirnflächen in der Weise hergestellt ist, daß er die Form eines rechtwinkligen Parallelepipeds mit parallelen ersten oder Klemmoberflächen 60, parallelen zweiten oder Lager- bzw. Tragoberflächen 62 und parallelen dritten oder Stirnoberflächen 64 hat. Die Oberflächen 60 und 62 wirken an ihren Schnittkanten zusammen und bilden vier Schneid- oder Scherkanten 66a bis 66d, die sich zwischen den Stirnober— flächen 64 über die gesamte Länge des Stahls erstrecken. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stahl 44 mit mehreren, zur Befestigung dienenden Bohröffnungen 70 und einer einzigen Bohröffnung 72 zur Halterung bzw. Positionierung versehen, die sich alle durch die Klemmoberflächen 60 öffnen und in einer gemeinsamen, im gleichen Abstand von den Tragoberflächen 62 angeordneten Ebene liegen und deren Achsen parallel verlaufen. Wie sich insbesondere aus Fig. 3 ergibt, ist die Bohröffnung 72 für das Halterungs— bzw. Positionierelement nach einer bevorzugten Ausführungsform im gleichen Abstand von den Endoberflächen 64 angeordnet, während jeweils eine Hälfte der Befestigungsöffnungen 70 auf jeder Seite der Bohröffnung für das Positionierelement angeordnet ist, wobei die Lagebeziehung einer jeden Hälfte der Befestigungs— öffnungen relativ zu der Bohröffnung für das Positionierelement identisch ist·

Der dargestellte Halteschuh 46 ist als Metallgußstück ausgebildet, das abnehmbar mittels magnetischer Vorrichtungen 73 an der nach unten gerichteten Oberfläche 16a des Locherschuhs 16 angebracht oder aufgehängt werden kann; bei den magnetischen Vorrichtungen 73 kann es sich um solche Elemente handeln, wie sie beispielsweise in den US-PS 3 089 376 und 3 782 166 beschrieben sind; mittels einer Fixierstange bzw. einer Positionierstange 74

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wird die horizontale Lage des Metallgußstücks in dem Stanzblock 10 so festgelegt, daß er durch die Öffnung 26b mit Spiel bzw. kleinem Zwischenraum der Formplatte bzw. Schablonenplatte nach unten vorsteht; die Positionierstangen 74 sind durch Sprengringe 76 lösbar in den Positionieröffnungen 26a der Form bzw. Schablone arretiert. Da die Schwerkraft dazu beiträgt, den Halteschuh 46' der Stanze in tragendem bzw. lagerndem Eingriff mit der nach oben gewandten Oberfläche 18a des Stanzschuhs zu halten , ist es normalerweise nicht erforderlich, den Halteschuh der Stanze mit magnetischen Vorrichtungen des oben beschriebenen Typs zu versehen. Obwohl nach einer bevorzugten Ausführungsform die dargestellte und beschriebene Vorrichtung zur Anbringung und Positionierung der Halteschuhe 46 und 46* eingesetzt wird, kann selbstverständlich auch jede andere geeignete Vorrichtung verwendet werden.

Im folgenden soll auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen werden; es läßt sich aus diesen Figuren erkennen, daß der Halteschuh 46 so geformt ist, daß er die folgenden Oberflächen bildet: eine horizontal langgestreckte und vertikal angeordnete, als Halterung dienende Klemmoberfläche 78; eine als Halterung dienende tragende Oberfläche 80, die sich horizontal und im rechten Winkel von dem benachbarten Rand der Oberfläche 78 erstreckt; und eine Halteoberfläche 82 mit Spiel bzw. einem freien Zwischenraum, die sich aus der Nahe eines gegenüberliegenden und parallelen Randes der Oberfläche 78 von der als Halterung dienenden tragenden Oberfläche 80 weg erstreckt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Längsrichtung des Halteschuhs 46, horizontal und über die Länge der Oberflächen 78 und 80 zwischen den gegenüberliegenden, mit 46a und 46b bezeichneten Enden des Halteschuhs gemessen, geringer als die Längsabmessung des Stahls 44, zwischen den Stirnflächen 64 gemessen. Weiter-

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hin ist die Breiten- oder vertikale Abmessung der als Halterung dienenden Klemmoberfläche 78 wesentlich geringer als die Breitenabmessung der Klemmoberflachen 60, zwischen den tragenden Oberflächen 62 gemessen. Wenn also der Stahl 44 auf die im folgenden zu beschreibende Weise an dem Halteschuh 46 angebracht ist, können die Enden des Stahls so angeordnet werden, daß sie nach außen über die gegenüberliegenden Enden 46a und 46b hinausragen; die Klemmoberfläche 60 _t die mit der als Halterung dienenden Klemmoberfläche 78 im Eingriff ist, weist einen mit 60a bezeichneten Bereich auf, der so angeordnet ist, daß er über den freien Zwischenraum 82 der Halterung hinaus vorsteht.

Der Halteschuh 46 ist auch mit mehreren, mit Gewinde versehenen Öffnungen 84 und einer einzigen, ein Positionierelement aufnehmenden Öffnung 86 versehen, die nach einer bevorzugten Ausführungsform im gleichen Abstand von den Endoberflächen 46a und 46b angeordnet ist. Die Öffnungen 84 und 86 öffnen sich gemeinsam durch die Klemmoberflächen 78; ihre Achsen sind parallel angeordnet und liegen in einer gemeinsamen Ebene, die parallel zu der als Halterung dienenden tragenden Oberfläche 80 und in einem Abstand dazu angeordnet ist, der dem Abstand zwischen der das Positionxerelement aufnehmenden Bohröffnung 72 des Stahls 44 und der den Stahl tragenden Oberfläche 62 entspricht.

Außerdem ist der Halteschuh 46 mit mehreren Befestigungsöffnungen 88 ausgebildet, deren Bohrungen einen abgestuften bzw· stufenweise abgesetzten Durchmesser haben; diese Öffnungen 88 sind parallel im Abstand zueinander angeordnet und öffnen sich durch die als Halterung dienende, Spiel bzw. einen Zwischenraum aufweisende Oberfläche 82 nach unten, wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist. Insbesondere aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß jede der Befestigungsöffnungen 88 einen oberen Bereich 88a mit ver-

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größertem Durchmesser, einen unteren Bereich 88b mit vergrößertem Durchmesser oder einen mittleren oder Verbindungsbereich 88c mit verringertem Durchmesser aufweist, die zusammenwirken, um eine nach oben und nach unten gewandte ringförmige Schulter oder Stoßflächen 88d und 88e zu bilden, die konzentrisch zu dem mittleren Bereich 88c angeordnet sind.

Der Positionierstift 48 ist insbesondere in den Fig. 3 und 5 dargestellt und enthält einen zylindrisch geformten Endbereich 48a sowie einen gegenüberliegenden, "unrunden" ("non-round") Endbereich 48b; die Größe des zylindrisch geformten Endbereichs 48a ist so ausgelegt, daß er satt bzw. gut anliegend in der Aufnahmeöffnung 86 für den Positionierstift aufgenommen wird, während die Größe des Endbereichs 48b so ausgelegt ist, daß er verschiebbar in der Bohröffnung 72 für den Positionierstift aufgenommen wird. Nach einer bevorzugten Ausführungsform hat der Endbereich 48b einen im allgemeinen ovalen Querschnitt und ist so angeordnet, daß er verschiebbar nur mit den zugewandten Wandoberflächen der Bohröffnung 72 für den Positionierstift in Eingriff kommt, die unmittelbar in der Nähe der gegenüberliegenden Seiten einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, die durch die Öffnungen 70 und 72 verlauft. Durch diese Anordnung kann die M^tte des Stahls 44 in der Längsrichtung des Halteschuhs 46 in der Weise genau angeordnet und zentriert werden, daß die Enden des Stahls 44 den gleichen Abstand von den Oberflächen 46a und 46b des Halteschuhs haben, während sie gleichzeitig nicht den Sitz der den Stahl tragenden Oberflächen S2 in dem Eingriff Oberfläche-an-Oberflache mit der als Halterung dienenden tragenden Oberfläche 8o stören.

Wie weiter aus den Fig. 3 und 5 zu erkennen ist, sind die Bolzen bzw. Schrauben 50 mit Schaftbereichen 50a ausgebildet, die mit Gewinden versehen sind; die Größen

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der Schaftbereiche 50a sind so ausgelegt, daß sie lose in den Befestigungsöffnungen 70 für den Stahl und schraubbar bzw. über ein Gewinde in den Öffnungen 86 des Halteschuhs aufgenommen werden; außerdem weisen die Bolzen 50 vergrößerte Kopfbereiche 50b auf, die unter Ausübung einer Klemmwirkung mit der Klemmoberfläche 60 des Stahls in Eingriff kommen können, die im Abstand von dem Eingriff mit der als Halterung dienenden Klemmoberfläche 78 angeordnet ist· Die Bolzen 50 haben also nur den Zweck, den Stahl 44 gegen die als Halterung dienende Klemmoberfläche 78 zu spannen bzw. zu klemmen, nachdem der Stahl durch die als Halterung dienende tragende Oberfläche 80 bzw. den Positionierstift 48 vertikal und horizontal relativ zu dem Halteschuh 46 genau fixiert bzw. positioniert angeordnet ist.

Die Lagebeziehung der mit Gewinden versehenen Öffnungen 84 relativ zu der Aufnahmeöffnung 86 für den Positionierstift und ihre Lagebeziehung relativ zu der als Halterung dienenden tragenden Oberfläche 82 ist nach einer bevorzugten Ausführungsform identisch zu der Lagebeziehung der Befestigungsöffnungen 70 relativ zu der Bohröffnung 72 für den Positionierstift und ihrer Lagebeziehung zu den tragenden Oberflächen 56. Dadurch können die Klemmoberflächen abwechselnd gegen die als Halterung dienenden tragenden Oberflächen 78 geklemmt werden, während die tragenden Oberflächen 62 abwechselnd in tragenden Eingriff mit der tragenden Oberfläche 80 gebracht werden gönnen, so daß die Schneidkanten 66a bis 66d selektiv nacheinander jeweils einzeln beim Betrieb in die Schneidlage relativ zu dem Halteschuh 46 gebracht und dort positioniert werden können; bei der Darstellung nach Fig. 2 wird diese Schneidlage durch die Schneidkante 66a eingenommen. Dies bedeutet also folgendes: die Schneidkante der vier Schneidkanten, die zu einem bestimmten Zeitpunkt die beim Betrieb verwendete Schneidkante des Stahls 44 bildet, wird durch

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die Klemmoberfläche 60, die im Eingriff mit der Klemmoberfläche 78 angeordnet ist, sowie eine äußere der tragenden Oberflächen 62 definiert, die im Abstand von dem Eingriff mit der tragenden Oberfläche 80 angeordnet ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung haben der Locherstahl 44 und der Stanzstahl 44* identische Größe und Form, so daß sie ausgetauscht und wahlweise an den Halteschuhen für den Locher bzw. die Stanze angebracht werden können.

Durch die oben beschriebene Anordnung der einzelnen Teile können die Schneidkanten 66a bis 66d einfach dadurch jedesmal dann, wenn dies erforderlich ist, neu geschärft werden, daß die Klemmoberflächen 60 geschliffen werden; die sich dadurch ergebende Verringerung der Dicke des Stahls 44 wird kompensiert, indem die mit Gewinden versehenen Öffnungen 84 mit ausreichender Tiefe ausgebildet werden, um zu verhindern, daß die Schaftbereiche 50a der Bolzen auf dem Boden aufsitzen können; dies kann so lange wiederholt werden, bis der Stahl auf eine bestimmte minimale oder ausgelegte Dicke abgeschliffen worden ist, die seinen Austausch erforderlich macht. Durch dieses Nachschleifen der Schneidkanten 66a bis 66d wird auch nicht die räumliche Anordnung der jeweils verwendeten Schneidkante des Stahls relativ zu der Klemmoberfläche 80 oder zu der tragenden Oberfläche 82 geändert, so daß die zeitintensive Justierung der Einheiten 40 und 42 relativ zueinander in horizontaler Richtung und/oder die Einstellungen der geschlossenen Lage des Stanzblocks für den L_ocher 16 vermieden werden, die sonst erforderlich sein wurden. Darüberhinaus hat das oben beschriebene Verfahren zum Schleifen der Schneidkanten der Stähle 44 und 44' den zusätzlichen Vorteil, daß die koplanare Beziehung der Tragoberfläche 56 der Rippe und der oberen tragenden Oberfläche 62" des Stahls während der Betriebszeit des Stahls 44· nicht geändert wird.

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Im folgenden soll wieder auf die Figuren 2 und 3 Bezug genommen werden; wie sich diesen Figuren entnehmen läßt, enthält die Druckfußanordnung 52 für das Werkstück folgende Teile: einen Druckfuß oder eine Druckplatte mit einer im allgemeinen rechtwinkligen und nach unten gewandten Druckvorrichtung oder Druckoberfläche 92; mehrere Führungs- oder Tragstangen 94, von denen jeweils eine verschiebbar in jeder der Befestigungsöffnungen 88 gehaltert ist und die dazu dienen, den Druckfuß 90 in einer langgestrckten Aussparung anzubringen, die durch die Oberfläche 82 mit dem freien Zwischenraum und den vorstehenden Bereich 60a der Klemmoberfläche 60 gebildet wird, so daß vertikal gerichtete Hin- und Herbewegungen zwischen ihren ausgefahrenen und zurückgezogenen Lagen möglich sind, die in den Figuren 1 bzw. 2 dargestellt sind; und geeignete Vorspanneinrichtungen, wie beispielsweise mehrere spulen- bzw. schraubenförmige Druckfederanordnungen 96, die dazu dienen, den Druckfuß 90 normalerweise in seiner ausgefahrenen bzw. vorderen Lage zu halten. Jede der Tragstangen 94 enthält einen Stangenkopf sowie Schaftbereiche 98 und 100, die zur Durchführung einer vertikal gerichteten Hin- und Herbewegung in den oberen und mittleren Bereichen 88a bzw· 88c der zugehörigen Befestigungsöffnungen in der Weise geführt sind, daß jeder Schaftbereich 100 einer Stange sich durch seinen zugeordneten unteren Bereich 88b der Befestigungsöffnung und über die Oberfläche 82 mit dem freien Zwischenraum nach unten erstreckt, um mittels eines Gewindes an dem Druckfuß 90 angebracht zu werden· Die Federanordnungen 96 sind jeweils konzentrisch zu jedem Schaftbereich 100 angeordnet, so daß das gegenüberliegende Ende im tragenden bzw. lagernden Eingriff mit .den nach unten gewandten, ringförmigen Stoßflächen 88b und der nach oben gewandten Oberfläche des Druckfußes 90 ist; dadurch dienen sie dazu, den Druckfuß normalerweise in seine oben erwähnte ausgefahrene Lage vorzuspannen, die durch den Eingriff der Stangenkopfbereiche 98 mit den nach oben gewandten ringförmigen Stoßflächen 88d bestimmt ist.

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Wie sich aus den Figuren weiter ergibt, dient die Lagebeziehung der Positionier—Öffnungen 26a und 30a relativ zueinander und der Positionier-Stangen 74 und 74' dazu, die Lage des Lochers 40 und der Stanze 42 einer jeden Stanzeinheit 12 in horizontaler Richtung so zu fixieren, daß folgende Bedingungen erfüllt sind: die Achsen ihrer den Positionierstift aufnehmenden Öffnungen 86 und 86' verlaufen parallel und liegen in einer geraeinsamen, vertikal angeordneten Ebene; die Klemmoberflächen 78 und 78· verlaufen parallel und sind so angeordnet, daß sie entgegengesetzten Richtungen zugewandt sind; und die Druckoberfläche 92 ist parallel angeordnet und so ausgelegt, daß sie die Tragoberfläche 56 der Rippe und die obere tragende Oberfläche 62· des Stahls 44* überbrückt. Als E_rgebnis hiervon sind die Stähle 44 und 44· so angeordnet, daß folgende Bedingungen erfüllt sind: die tragenden Oberflächen 62 und 62' sind parallel; ihre jeweiligen Endoberflächen bzw. Stirnflächen 64 und 64' haben eine koplanare Beziehung zueinander; und die Klemmoberflächen 60 und 60· , die mit den Klemmoberflächen 78 und 78· in Eingriff kommen, verlaufen parallel und sind entgegengesetzten Richtungen zugewandt. Der Abstand zwischen den vorstehenden Bereichen 60a und 60a¹ ist, gemessen in einer dazu senkrechten Richtung, so ausgelegt, daß die optimale Durchführung des Abschneidvorgangs oder Abscherens des Werkstücks 14 sichergestellt ist, wenn die Bereiche 60a und 60a¹ zwischen ihren versetzten bzw. überlappenden Lagen bewegt werden, die in den Figuren 1 bzw. 2 dargestellt sind.

Aus den Figuren 3 und 4 ergibt sich weiterhin, daß die Lagebeziehung der Positionier-Öffnungen 26a und 30a relativ zueinander und der Positionier-Stangen 74 und 74· zusätzlich dazu dient, die Lagen des L_ochers 40 und der Stanze 42 von benachbart angeordneten oder im Tandem angeordneten Stanzeinheiten 12 horizontal in der Weise zu fixieren, daß die Stirnflächen 64 und 64^f der Stähle benach-

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barter Einheiten nahe beieinander angeordnet sind (in proximate surface engagement), während die gerade im Einsatz befindlichen Schneidkanten der benachbarten Stähle 44 und 44· in einer ausgerichteten Ende-an-Ende-Beziehung angeordnet sind, um das "Abschneiden¹· des Werkstücks 14 längs einer Linie durchzuführen, deren Länge der Summe der Länge der verwendeten Schneidkanten benachbarter Einheiten entspricht. Obwohl es unter dem Gesichtspunkt der Vereinfachung der Herstellung und Lagerhaltung angestrebt wird, nur eine modulare Abschneid-Stanzeinheit mit einer einzigen Größe in der W_eise vorzusehen, daß die gesamte Schneidlänge ein Vielfaches der Länge der verwendeten Schneidkante der für jede Einheit eingesetzten Stanzstähle ist, können selbstverständlich bei Bedarf die Einheiten auch in verschiedenen Größen vorgesehen werden.

Wie oben angedeutet wurde, werden die Lagen der modularen Abschneid-Stanzeinheit 12 in dem Stanzblock 10 und die Anzahl solcher Einheiten, die im Tandem angeordnet sind, durch die Anforderungen des Aufbaus der Presse bestimmt. Sobald diese Anforderungen bzw. Bedingungen festgelegt worden sind, werden in den Formen bzw. Schablonen 26 und 30 Positionierlöcher und Öffnungen mit Spiel, die eine entsprechende Größe und räumliche Anordnung haben, ausgebildet, um sicherzustellen, daß der Locher 40 und die Stanze 42 einer jeden Einheit 12 beim Betrieb vertikal ausgerichtet sind, wenn diese Locher und Stanzen an ihren zugeordneten Formen angebracht werden, während das zuletzt erwähnte Teil auf die in Fig. 1 gezeigte Weise an den Locher- und Stanzschuhen befestigt wird. Anschließend wird ein abzutrennendes Werkstück 14 so auf der Stanze 42 angeordnet, daß es sich im tragenden Eingriff mit der Tragoberfläche 56 der Rippe und der nach oben gewandten tragenden Oberfläche des Stahls 44* befindet. Dann kann das Werkstück abgetrennt werden, indem eine Bewegung des Locherschuhs 16 nach unten auf den Stanzschuh 18 zu in die in Fig. 2 gezeigte geschlossene Lage des Stanzblocks

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durchgeführt wird. Während der Schließbewegungen des Locherschuhs 16 bleibt der Druckfuß 19 in seiner ausgefahrenen Lage relativ zu dem Halteschuh 46 des Lochers, bis die Druckoberfläche 92 in Eingriff mit der oberen Oberfläche des Werkstücks 14 gebracht wird, so daß die Fortsetzung der nach unten gerichteten Bewegung des Druckfußes 90 unterbrochen wird, während eine Relativbewegung zwischen dem Druckfuß 90 und dem Halteschuh 48 des Lochers gegen die Vorspannkraft der Federn 96 ausgelöst wird, wenn sich der Halteschuh des Lochers auf die in Fig. 2 gezeigte geschlossene Lage der Stanze zu und in diese Lage bewegt. Auf diese Weise läßt sich das Werkstück 14 vor der Einleitung des "Abschneidens" sicher einspannen bzw. festklemmen, um eine horizontale Verschiebung des Werkstücks zu verhindern, die sonst bei dem Durchgang des Stahls 44 durch das Werkstück auftreten könnte.

Obwohl eine Ausführungsform der modularen Abschneid— Stanze im Detail beschrieben worden ist, deren kommerzieller Einsatz für die nahe Zukunft geplant ist, können selbstverständlich die einzelnen neuen Merkmale einer solchen Einheit auch in Abschneidstanzen mit anderem Aufbau eingesetzt werden. So ist die Stanze nach der vorliegenden Erfindung nicht auf die beschriebene Weise beschränkt, in der die Lagen der jeweiligen Locher und Stanzen in dem Stanzblock fixiert sind, wobei auch die Konstruktion eines solchen Stanzblocks je nach Bedarf geändert werden kann. Weiterhin kann das Merkmal, einen oder beide Locherund Stanzstähle mit vier wahlweise positionierten Schneidkanten auszubilden, auch in Abschneidvorrichtungen eingesetzt werden, die nicht im Tandem angeordnet werden sollen, so daß auf die Positionierstifte oder vergleichbare Einrichtungen zur Zentrierung der Stähle verzichtet werden kann. Es ist andererseits auch möglich, Locher- und Stanzstähle mit nur einer einzigen Schneidkante mittels der Positionierstifte oder vergleichbarer Einrichtungen relativ

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. 2.0.

zu ihren zugeordneten Halteschuhen zu zentrieren, so daß zwei oder mehr Afoschneid-Stanzeinheiten im Tandem angeordnet werden können.

- Patentansprüche -

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Lee rieit

Claims

Patentansprüche

(1./Vorrichtung zum Abtrennen eines Werkstücks mit einer V-/

Stanzeinheit, einer Lochereinheit, wobei jede Stanzeinheit und Locheinheit wenigstens eine langgestreckte Schneidkante aufweist, die beim Betrieb in eine Schneidlage bringbar ist, und mit einer Einrichtung zur Durchführung einer Relativbewegung der Stanzeinheit und der Lochereinheit aufeinander zu, wenn die Schneidkanten beim Betrieb in der Schneidlage angeordnet sind, um das Abtrennen des Werkstücks durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Lochereinheit (40) und Stanzeinheit (42) einen Stahl (44,44·) mit rechtwinkligem Querschnitt, der durch parallele Klemmoberflächen und parallele tragende Oberflächen definiert ist, wobei die Klemmoberflächen und die tragenden Oberflächen zusammenwirken, um an ihren Übergängen vier langgestreckte Schneidkanten (66a,66b,66c,66d) zu bilden, weiterhin eine den Stahl (44,44·) tragende Halterung, die eine parallel zu der Relativbewegungsrichtung der Lochereinheit (40) und der Stanzeinheit (42) aufeinander zu angeordnete Klemmoberfläche und eine senkrecht zu der Klemmoberfläche der Halterung angeordnete und mit der Klemmoberfläche der Halterung längs eines in Bewegungsrichtung hinteren Randbereichs verbundene,tragende Oberfläche definiert, und eine Klemmvorrichtung aufweist, um die Klemmoberflächen lösbar abwechselnd im Eingriff mit der Klemmoberfläche der Halterung einzu-

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ORlGlNAL INSPECTED

spannen, wobei die tragenden Oberflächen abwechselnd im tragenden Eingriff mit der tragenden Oberfläche der Halterung angeordnet sind, um wahlweise die vier Schneidkanten (66a,66b,66c,66e) jeweils einzeln in die Betriebsschneidlage zubringen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Einheiten (40,42) einen Stahl, eine Halterung und eine Klemmvorrichtung enthält.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl der Lochereinheit (40) gegen den Stahl der Stanzeinheit (42) austauschbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl (44,44·) viereckige Enden und, zwischen den viereckigen Enden, eine Länge hat, die größer als die Länge der Halterung, über die Länge zwischen gegenüberliegenden Enden der Klemm- und tragenden Oberflächen der Halterung gemessen, ist, daß der Stahl (44,44·) mit einer ein Positionierelement aufnehmenden Bohröffnung ausgebildet ist, die sich zwischen den Klemmoberflächen erstreckt und in ihrer Mitte angeordnet ist, daß die Halterung mit einer ein Positionierelement aufnehmenden Öffnung ausgebildet ist, die durch die Klemmoberfläche der Halterung verläuft und in der Mitte zwischen den gegenüberlxegenden Enden

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und von der tragenden Oberfläche der Halterung in einem Abstand angeordnet ist, der dem Abstand zwischen der das Positionierelement aufnehmenden Bohröffnung und den tragenden Oberflächen entspricht, und daß eine Lochereinheit (40) und eine Stanzeinheit (42) zusätzlich einen Positionierstift mit ersten und zweiten Enden enthält, wobei die Lage des ersten Endes in der das Positionierelement aufnehmenden Öffnung der Halterung fixiert ist, während Form und Größe des zweiten Endes so ausgelegt sind, daß es verschiebbar nur mit den zugewandten Wandoberflächen der das Positionierelement aufnehmenden Bohröffnung in Eingriff kommt, die in der unmittelbaren Nähe einer Ebene angeordnet ist, die in der Mitte durch die Bohröffnung für die Aufnahme des Positionierelementes verläuft und parallel zu den tragenden Oberflächen angeordnet ist, wodurch das zweite Ende und die zugewandten Wandoberflächen zusammenwirken, um den Stahl in der Längsrichtung der Klemmoberfläche der Halterung zu zentrieren, wobei die viereckigen Enden mit gleichen Abständen über die gegenüberliegenden Enden hinaus vorstehen·
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung mehrere parallele, in dem Stahl (44,44·) ausgebildete, sich zwischen den Klemmoberflächen erstreckende Bohröffnungen, deren Achsen in einer gemeinsamen Ebene liegen, die parallel

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und im gleichen Abstand von den tragenden Oberflächen angeordnet ist_s weiterhin mehrere parallele, mit Gewinden versehene, in der Halterung ausgebildete Öffnungen, die sich durch die Klemmoberfläche der Halterung öffnen und deren Achsen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet smd_t die parallel zu der tragenden Oberfläche der Halterung liegt und einen Abstand von ihr hat, welcher dem Abstand zwischen der ersten gemeinsamen Ebene und den tragenden Oberflächen entspricht, wobei die Bohröffnungen und die Gewindeöffnungen so in ihren jeweiligen Ebenen angeordnet sind, daß ihre Ausrichtung möglich ist, wenn eine der Klemmoberflächen im Eingriff mit der Klemmoberfläche der Halterung und eine der tragenden Oberflächen im Eingriff mit der tragenden Oberfläche der Halterung angeordnet sind, und mehrere Bolzen mit Kopfbereichen und Schaftendbereichen aufweist, wobei die Schaftendbereiche durch die Bohröffnungen einführbar sind, um in Gewindeeingriff in den Gewindeöffnungen zu kommen, wodurch der Stahl zwischen den Kopfbereichen und der Klemmoberfläche der Halterung in einer bestimmten Lage fixiert wird, während die Größe der Bohröffnungen so ausgelegt ist, daß sie die Schaftendbereiche lose aufnehmen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahl (44,44') parallele, senkrecht zu seinen Klemm- und tragenden Oberflächen angeordnete Stirnflächen sowie eine Länge hat_s die zwischen

den Endflächen gemessen größer als die Länge der Halterung, gemessen über die Länge zwischen gegenüberliegenden Enden der Klemm- und tragenden Oberflächen der Halterung ist, daß der Stahl (44,44·) zusätzlich mit einer ein Positionierelement aufnehmenden, sich zwischen den Klemmoberflächen erstreckenden und in der ersten gemeinsamen Ebene parallel zu den Bohröffnungen angeordneten Bohröffnung ausgebildet ist, daß die Halterung zusätzlich mit einer ein Positionierelement aufnehmenden, durch die Klemmoberfläche der Halterung verlaufenden und im wesentlichen in gleichen Abständen von den gegenüberliegenden Enden angeordneten Öffnung ausgebildet ist, die in der zweiten gemeinsamen Ebene parallel zu den Gewindeöffnungen liegt, und daß jede Lochereinheit (40) und Stanzeinheit (42) zusätzlich einen Positionier-Stift mit einem ersten Ende, dessen Lage in der Aufnahmeöffnung für das Positionierelement der Halterung fixiert ist, und mit einem zweiten Ende aufweist, das verschiebbar in der Aufnahme-Bohröffnung für das Positionierelement aufgenommen wird, wobei Größe und Form des zweiten Endes so ausgelegt sind, daß es verschiebbar nur mit den zugewandten Wandoberflächen der Aufnahme-Bohröffnung für das Positionierelement in Eingriff kommt, die in der unmittelbaren Nähe der ersten gemeinsamen Ebene angeordnet ist, wodurch das zweite Ende und die zugewandten Wandoberflächen zusammenwirken, um den Stahl in der Längsrichtung der halternden Klemmoberfla—

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ehe zu zentrieren, und wobei die Endoberflächen In gleichen Abständen über die gegenüberliegenden Enden hinaus vorstehena
7. Vorrichtung nach Anspruch 6_? dadurch gekennzeichnet, daß jede der Einheiten (4O₉42) einen Stahl (44,44»}, eine Halterung, Bolzen und Positionlerstifte enthält, wobei iäer Stahl der Lochereinheit (4O) gegen den Stahl der Stanzeinheit (42} austauschbar ist»
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Einheiten (40,42) einen Stahl (44,44'), eine Halterung und eine Klemmvorrichtung aufweist, daß die Lochereinheit (40) zusätzlich eine Druckfußanordnung mit einem in der unmittelbaren Nähe seines zugeordneten Stahls angeordneten Druckfuß, welcher eine der Stanzeinheit (42) zugewandte und relativ zu der äußeren tragenden Oberfläche seines zugeordneten, im Abstand von dem tragenden Eingriff mit der tragenden Oberfläche seiner zugeordneten Halterung angeordnete, parallel versetzte Druckoberfläche bildet, und eine Haltevorrichtung zur Halterung des Druckfußes zur Durchführung einer Bewegung zwischen der ausgefahrenen und zurückgezogenen Lage enthält, wobei die Druck— oberfläche vor- bzw« hinter der äußeren der tragenden Oberflächen angeordnet Ist₃ wobei die Haltevorrichtung eine Vorspannkraft erzeugt, um den Druckfuß auf die ausgefahrene Lage su zubewegen, wobei die Halterung der

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Stanzeinheit eine Tragfläche enthält, die der Lochereinheit (40) gegenüberliegt und in Bezug auf die äußere der tragenden Oberflächen seines zugeordneten, im Abstand von dem tragenden Eingriff mit der tragenden Oberfläche seiner zugeordneten Halterung angeordneten Stahls versetzt und im wesentlichen koplanar ist, wobei die Tragfläche und die zugeordnete äußere der tragenden Oberflächen zusammenwirken, um das Werkstück (14) zu halten, wobei die Größe der Druckfläche so ausgelegt ist, daß die Tragfläche und die zugeordnete äußere der tragenden Oberflächen überbrückt werden und damit zusammenwirken, um das Werkstück (14) bei einer Bewegung der Lochereinheit (40) und der Stanzeinheit (42) aufeinander zu zwischen sich einzuklemmen, und wobei der Eingriff der Druckoberfläche mit dem Werkstück (14) eine Bewegung des Druckfußes gegen die Vorspannkraft in die zurückgezogene Lage bewirkt.
9. Wenigstens zwei modulare Abschneid-Stanzeinheiten für einen Stanzblock mit Locher- und Stanzschuhen, die so angebracht sind, daß sie eine Relativbewegung zwischen entfernten offenen und benachbarten geschlossenen Lagen durchführen, dadurch gekennzeichnet, daß jede modulare Abschneid-Stanzeinheit eine Lochereinheit (40) und eine Stanzeinheit (42) mit Schneidkanten (66a,66b,66c, 66d) und eine Vorrichtung aufweist, um die Lochereinheit (40) und die Stanzeinheit (42) jeweils abnehmbar und im Tandem an dem Locherschuh bzw. dem Stanzschuh

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anzubringen, wobei die Schneidkanten (66a,66b,66c,66d) einer jeden modularen Abschneid-Stanzeinheit so angeordnet sind, daß sie zusammenwirken, um bei einer Relativbewegung des Locherschuhs und des. Stanzschuhs zwischen der offenen und geschlossenen Lage ein zwischen ihnen angeordnetes Werkstück (14) zu zerschneiden, und wobei die Schneidkanten (66a,66b,66c,66d) der benachbarten Lochereinheiten (40) und der benachbarten Stanzeinheiten (42) ausgerichtet Ende-an—Ende angeordnet sind, um das Zerschneiden des Werkstücks (14) längs einer geraden Linie durchzuführen, deren Länge der Summe der Längen der Schneidkanten der benachbarten Einheiten entspricht.
10· Modulare Abschneid-Stanzeinheit für einen Stanzblock nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lochereinheit (40) und Stanzeinheit (42) einen Halteschuh, der an seinem zugeordneten Locher- bzw. Stanzschuh angebracht ist, einen Stahl mit wenigstens einer Schneidkante und eine Vorrichtung aufweist, um den Stahl (44, 44') in einer bestimmten Lage an seinem zugeordneten Halteschuh festzuklemmen, wobei diese Schneidkante die beim Betrieb verwendete Schneidkante seiner zugeordneten Locher- Stanzeinheit wird, wobei jeder Stahl (44, 44') eine, längs seiner Schneidkante gemessene Länge hat, die größer als die Länge seines zugeordneten Halteschuhs ist, und wobei die zuletzt erwähnte Vorrichtung eine Einrichtung, um jeden Stahl (44,44·) über

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die Länge seines zugeordneten Halteschuhs zu zentrieren, wodurch die Enden des Stahls (44,44·) in gleichen Strecken über die gegenüberliegenden Enden seines zugeordneten Halteschuhs in einer mit seiner Schneidkante ausgerichteten Richtung hinaus vorstehen, aufweist, wodurch die Vorrichtung, welche die Lochereinheit (40) und Stanzeinheit (42) abnehmbar befestigt, dazu dient, die benachbarten Enden der Stähle (44,44·) der benachbarten L_ochereinheiten (40) und Stanzeinheiten (42) im Eingriff mit geringem Abstand Oberfläche-an-Oberflache zu positionieren.
11. Modulare Abschneid-Stanzeinheit für einen Stanzblock nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stahl (44,44·) vier Schneidkanten aufweist, die wahlweise so angeordnet werden können, daß sie die beim Betrieb verwendete Schneidkante (66a, 66b,66c,66d) bilden.

12· Austauschbar als Locher- und Stanzstahl für eine Abschneideinheit verwendbarer Stahl, gekennzeichnet durch einen rechtwinkligen Parallelepiped-Aufbau/der durch parallele erst e und parallele zweite Seitenoberflächen sowie parallele Endoberflächen gebildet wird, wobei die ersten und zweiten Seitenoberflächen an in-? ren Übergängen zusammenwirken, um vier Schneidkanten (66a,66b,66c,66d) zu definieren, die sich zwischen den Endoberflächen erstrecken, wobei weiterhin die ersten

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Oberflächen eine Breite haben, die größer als die Breite der zweiten Oberflächen ist, wobei der Stahl mit einer einzigen-Bohröffnung für ein Stahl-Positionierelement und wenigstens zwei Bohröffnungen für die Stahlbefestigung ausgebildet ist, die sich alle zwischen den ersten Oberflächen erstrecken und deren Achsen parallel in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, die sich in gleichen Abständen von den zweiten Oberflächen befindet, wobei die Bohröffnung für das Positionierelement in gleichen Abständen von den Endoberflächen angeordnet ist, wobei eine Hälfte der Befestigungsöffnungen zwischen der Bohröffnung für das Positionierelement und einer der Endoberflächen und die andere Hälfte zwischen der Bohröffnung für das Positionierelement und der anderen Endoberfläche angeordnet sind, und wobei die Lagebeziehungen der einen Hälfte und der anderen Hälfte der Befestigungsöffnungen relativ zu der Bohröffnung für das Positionierelement identisch sind.

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