DE2643115A1

DE2643115A1 - Stanzmaschine

Info

Publication number: DE2643115A1
Application number: DE19762643115
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Bruene; Josef Ing Grad Juette
Original assignee: Accumulatorenwerk Hoppecke Carl Zoellner and Sohn KG
Current assignee: Accumulatorenwerk Hoppecke Carl Zoellner and Sohn KG
Priority date: 1976-09-24
Filing date: 1976-09-24
Publication date: 1978-03-30
Also published as: DE2643115C2

Description

Stanzmaschine
Die Erfindung betrifft eine Stanzmaschine für das Ausstanzen der Durchführung elektrisch. leitender Verbinder der Pole benachbarter Zellen dienenden Löcher in den Zwischenwänden der Zellen von Akkumulator-Blockkästen in einem Arbeitsgang mit einem Rahmen und einer Antriebsvorrichtung.
Beim Hindurchführen der Polverbinder durch die vorzugsweise runden Löcher in den Zwischenwänden kommt es auf eine absolute Blüssigkeits-Gasdichtheit im Bereich der Durchführung an.
Ein die Dichtigkeit in hervorragender Weise gewährleistendes Verfahren sieht vor, daß von beiden Seiten der Zwischenwand her die Anschlußplatten über ein Loch gelegt werden, so daß sie allseits etwas über das Loch vorstehen. Nunmehr wird ein geeignet geformter Schweißstempel von beiden Seiten gegen die beiden plattenförmigen Verbinder gedrückt, wobei die Mittelteile innerhalb des Loches schließlich aneinander stoßen und miteinander verschweißt werden. Die etwas durchgebogenen Platten legen sich dabei fest auf die beiden äußeren Berandungen des Loches in der Zwischenwand auf, so daß diese nach Art einer Dichtkante eine einwandfreie Abdichtung der Durchführung gewährleisten. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht aber nicht nur in der Erzielung der erforderlichen Dichtigkeit, sondern auch in der WIrtschaftlichkeit der Herstellung, denn die zu beiden Seiten des Loches angeordneten Platten bedürfen keiner besonderen Ausgestaltung in Form von Zapfen, Einschnitten odgl..
Voraussetzung für das Erzielen einer einwandfreien Dichtigkeit im Bereich der Zellendurchführungen ist es jedoch erforderlich, daß die Löcher weitgehend grat- und flusenfrei ausgestanzt werden.
Um dies zu erreichen, muß der Stanzvorgang mit hoher Genauigkeit und Reproduzierbarkeit ausgeführt werden können.
Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, eine Stanzmaschine der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit der auf sehr wirtschaftliche Weise an genau vorherbestimmten Stellen weitgehend grat- und flusenfreie Löcher gestanzt werden können, welche sich besonders für die Anwendung des vorstehend geschilderten Verbindungs- und Schweißverfahrens eignen. Es soll grundsätzlich möglich sein, Löcher mit beliebiger Querschnittsform, z.B. rechteckförmige, ovale und eckige Löcher herzustellen. Bevorzugt sind jedoch Löcher mit rundem Querschnitt. Insbesondere soll sich die erfindungsgemäße Stanzmaschine zur Massenherstellung von Batterien eignen.
Ein weiteres besonderes Problem bei der Herstellung von Löchern in den Zwischenwänden von Akkumulatorzellen besteht darin, daß diese relativ nahe dem oberen Rand der Zwischenwand anzuordnen sind, wo das Material dazu neigt, beim Ausstanzen mitgezogen zu werden. Auch diese Schwierigkeit soll die erfindungsgemäße Stanzmaschine überwinden.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß auf der einen Seite einer Bezugsebene für jede mit einem Loch zu versehenb Zwischenwand ein aufeinanderzu- und voneinanderweg bewegbares Stanzstempel-Matrizen-Paar vorgesehen ist, daß die Antriebsorgane für die Paare im Bereich des aufzusetzenden Blockkastens auf der anderen Seite der Bezugsebene angeordnet sind und daß alle Paare in einem Arbeitsgang betätigbar sind. Aufgrund dieser Ausbildung ist es möglich, den vorzugsweise im Spritzguß verfahren aus Polypropylen vorgefertigten Blockkasten noch vor Aufsetzen des Deckels mit der offenen Seite auf die erfinduiigsgemäße Stanzmaschine aufzusetzen und mit einem Mal sämtliche Zwischenwandlöcher auszustanzen. Dadurch, daß die Antriebsorgane jedenfalls im Bereich des aufzusetzenden Blockkastens über die erwähnte Bezugsebene nicht hervorstehen, kann der gesamte, zwischen den Zellen-Zwischenwänden vorhandene freie Raum für die Unterbringung und den Bewegungsspielraum der Stanzwerkzeuge genutzt werden.
Letztere können also im Hinblick auf ihre Stabilität und räumliche Ausgestaltung optimal an die geforderte hohe Genauigkeit angepaßt werden. Vorteilhaft sind die Stanz-Stempel-Natrizen-Paare oberhalb, ihre - Antriebsorgane im Bereich des aufzusetzenden Blockkastens unterhalb der Bezugsebene des aufzusetzenden B;Lockkastens angeordnet.
Es entsteht so eine leicht bedienbare Anordnung, indem die Bedienungsperson den Blockkasten lediglich kopfstehend auf die Stanzmaschine aufzusetzen und dann den Stanzvorgang auszulösen hat.
Wie bereits oben erwähnt wurde, gestattet es die erfindungsgemäße Anordnung, die Stanzwerkzeuge optimal zu gestalten und anzuordnen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Stanzstempel in einer Stempelhalteplatte angeordnet und stehen von ihr vor. Die Stanzstempelplatte hat dabei zweckmäßig die Form eines Quaders, welche optimal an die Raumverhältnisse im Zellenbereich anpaßbar ist und dadurch auch während des Stanzvorgangs, der die tbertragung erheblicher Kräfte erfordert, die erforderliche Genauigkeit zwischen Stanzstempel und zugeordneter Matrize gewährleistet.
Es ist somit möglich, mit Toleranzen zwischen 0,005 und 0,008 mm aus zukommen.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß in der einen Flachseite der Stempelhalteplatte eine Bohrung zur Aufnahme des Stempels vorgesehen ist, welche zweckmäßig einen größeren Durchmesser als der Stempel aufweist und eine Kunststoffbuchse enthält, in die der Stempel eingesetzt ist. Die Kunststoffbuchse besteht bevorzugt aus Gießharz, welches nach der Anordnung des Stempels in der Halteplatte eingebracht wird.
Die Schneidseite des Stempels weist vorzugsweise eine axiale Ausnehmung auf, im Anschluß an die eine axiale Befestigungs bohrung vorgesehen ist. Die Ausnehmung dient der Unterbringung des Kopfes einer durch die Befestigungsbohrung sich zur Halteplatte erstreckenden Befestigungsschraube.
Für die Erzielung eines grat- und flusenfreien Schnittes besonders wichtig ist es, daß der Stempel eine Schneidkante in Form einer ringförmigen Fase aufweist, welche 0,1 bis 0,3 mm breit sein sollte. Weiter ist es zu diesem Zweck besonders vorteilhaft, wenn an die Fase nach innen eine Kugel-Hohlkalotte anschließt, deren Mittelpunkt auf der Achse des Stempels liegt und welche ggf.
in die axiale Ausnehmung übergeht. Der Durchmesser der Kugelkalotte soll zwei-bis viermal und vorzugsweise dreimal so groß wie der des Stempels sein.
Der Stempel soll sich einerseits so weit in die Stempelhalteplatte hinein erstrecken, daß eine exakt axiale Führung gewährleistet ist; andererseits muß der hinter der Aufnahmebohrung vorhandene Teil der Stempelhalteplatte noch ausreichend stark sein, um unter Beibehaltung der geforderten Genauigkeit die tibertragung der erheblichen Stanzkräfte zu gewährleisten. Hierzu erstreckt sich der Stempel zweckmäßigerweise bis zu etwa 2/3 der Plattenstärke in diese hinein.
Optimale Verhältnisse werden unter Berücksichtigung der geforderten Genauigkeit und der knappen Platzverhältnisse dann erzielt, wenn die Stärke der Stempelhalteplatte in Richtung der Achse des Stanzstempels etwas stärker bis doppelt so stark als der Durchmesser des Stempels ist.
Das Ziel einer hohen Stanzgenauigkeit und damit eines grat- und flusenfreien Stanzens wird weiter dadurch gefördert, daß auch die Matrizen in einer Matrizenhalteplatte angeordnet sind, welche ebenso wie die Stempelhalteplatte die Form eines dem Zellenraum angepaßten Quaders haben soll.
Die Matrize ist vorteilhafterweise ein Hohlzylinder, der in Preßpassung in einer entsprechenden Bohrung der Matrizenhalteplatte sitzt. Die Matrize ist dabei bevorzugt kürzer als die Matrizenhalteplatte und an der dem Stempel zugewandten Seite bündig mit der Matrizenhalteplatte. Die durchgehende Bohrung weist vorzugsweise eine nach innen vorspringende Ringstufe auf, an der die vom Stempel abgewandte Seite der Matrize anliegt.
Hierdurch wird die an sich schon durch die Preßpassung gewährleistete sichere und genaue Halterung der Matrize in der Matrizenhalteplatte weiter gefördert.
Der die Matrize bildende im wesstlichenzylindrische Hohlkörper weist nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform auf der dem Stempel zugewandten Stirnseite eine mit dem Stempel genau zusammenpassenden, den Schneidteil bildenden, sich nach innen erstreckenden Ringvorsprung auf. Dieser Teil muß mit der Schneidkante des Stanzstempels so genau zusammenpassen, daß das Schnittspiel zwischen dem Stempel und der Matrize im Bereich von 0,005 bis 0,008 mm liegt.
Eine in der Praxis besonders bevorzugte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß die Matrizen fest am Rahmen angeordnet sind und die Stanzstempel relativ zum Rahmen beweglich geführt und durch die Antriebsvorrichtung zu einer Bewegung auf die zugeordnete Matrize zu bzw. von ihr weg antreibbar sind. Bei dieser Ausführungsform ist die Matrizenhalteplatte vorzugsweise etwa doppelt so stark wie die Stempelhalteplatte ausgebildet, weil erstere keinen Bewegungsspielraum benötigt.
Die Stempelhalteplatte ist zweckmäßig auf einem Grundkörper befestigt, welcher an die Antriebsvorrichtung angeschlossen ist und bevorzugt auf sich in Bewegungsrichtung erstreckenden Führungsstangen geführt ist. Die Befestigung der Stempelhalteplatte erfolgt bevorzugt durch lösbare Bolzen, so daß eine einfache Auswechslung der Werkzeuge möglich ist, ohne in den Antriebsmechanismus einzugreifen.
ähnliche Vorteile werden für die Matrizenhalteplatte dadurch erzielt, daß auch sie auf einem Grundblock befestigt ist, welcher im Maschinenrahmen fest angeordnet insbesondere verzapft ist.
Die Führungsstangen sollen sich auch im Paß- oder Gleitsitz durch die Matrizenhalteplatten erstrecken, damit eine exakte Ausrichtung der die Stempelhalteplatten tragenden Grundkörper und der die Matrizenhalteplatten aufnehmenden Grundblöcke relativ zueinander gewährleistet ist.
Die die Stempelhalteplatten tragenden Grundkörper sind sämtlich an einem Antriebsblock befestigt, insbesondere in diesem verzapft.
Der Antriebsblock erstreckt sich zweckmäßigerweise in Bewegungsrichtung und trägt auf beiden Seiten in Bewegungsrichtung versetzt die Grundk#rper.
Bei einer anderen Ausführungsform für die Herstellung eines anderen Akkumulatortyps erstreckt sich der Antriebsblock quer zur Bewegungsrichtung und trägt die Grundkörper nebeneinander.
Vorzugsweise ist auch der Antriebsblock auf einer sich in Bewegungsrichtung erstreckenden Führungsstange geführt, so daß auch der Antriebsblock zur exakten Führung der Stempelhalteplatten beiträgt Besonders vorteilhaft ist eine Dreieckanordnung der Führungs stangen derart, daß die beiden Führungsstangen für die Grundkörper zu beiden Seiten des Antriebsblocks unten und die Führungsstange für den Antriebsblock selbst oben angeordnet ist. Der Angriffspunkt für die auf den Antriebsblock wirkende Stoßkraft sollte unmittelbar unterhalb der oberen Führungsstange liegen.
Vorzugsweise befindet sich vor der Matrize in etwas größerem Abstand als die Stärke der durchzustanzenden Wand eine Abstreiferplatte mit einer Stempeldurchtrittsöffnung. Hierdurch wird eine Beschädigung des gestanzten Loches beim Herausziehen des Stanzstempels wirksam vermieden.
Der Antriebsblock ist zweckmäßig durch eine Stoßstange angetrieben, welche an dem vom Antriebsblock abgewandten Ende vorteilhafterweise ein Schneckengewinde aufweist, das mit einer angetriebenen Mutter zusammenwirkt Die Mutter kann außen einen Zahnkranz tragen, der mit einer zu einer Hin- und Herbewegung angetriebenen Zahnstange zusammenarbeitet. Letztere ist bevorzugt durch eine pneumatische Kolben-Zylinderanordnung antreibbar. Auf diese Weise kann durch in den meisten Betrieben ohne weiteres vorhandene Druckluft anschlüsse ein einwandfreier und betriebssicherer Antrieb der Stanzmaschine sichergestellt werden. Gleichzeitig wird durch die erfindungsgemäße Umsetzung der durch Druckluft hervorgerufenen großen Verschiebewege in kleine Vorschubwege der Stanzstempel die erforderliche Kraftverstärkung herbeigeführt.
Eine platzmäßig günstige Anordnung wird dadurch erzielt, daß die Zahnstange und die Kolben-Zylinderanordnung vertikal, die Stoßstange horizontal angeordnet sind.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung und insbesondere die hohle Ausführung der Matrize, deren hinteres Ende noch in einem deutlichen Abstand von der nächsten Zellenwand liegt, wird es ermöglicht, daß die ausgestanzten Abfallstücke nach unten herausfallen können. Dort ist erfindungsgemäß ein Aufnahmeraum für einen Abfallsammelbehälter angeordnet.
Um eine einwandfreie Ausgangsposition für den Stanzvorgang zu haben, ist oberhalb des Rahmens eine Schnellspannvorrichtung vorgesehen, mittels der ein zu stanzender Blockkasten auf der Maschine mit einem einzigen Handgriff festgespannt werden kann.
Mit dem Festspannen wird vorzugsweise durch damit gekoppelte pneumatische Schalter der Stanzvorgang ausgelöst.
Um eine einwandfreie Genauigkeit der ausgestanzten Löcher auch in seitlicher Richtung zu erzielen, können auf den Längsseiten des Rahmens Anschläge angeordnet sein, welche den umgekehrt aufgesetzten Blockkasten in seitlicher Richtung halten und einwandfrei ausrichten.
Die erfindungsgemäße Stanzmaschine läßt sich auch so weiterbilden, daß nicht nur in einer Richtung liegende Löcher in parallel zueinander angeordneten Zwischenwänden in einem Arbeitsgang ausgestanzt werden. Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Achsen einiger Stempel senkrecht aufeinanderstehen, so daß ein Teil der Stempel Löcher in parallel zu den Stirnseiten des Blockkastens verlaufenden Zwischenwänden ausstanzen, während weitere Stempel Löcher in senkrecht zu den besagten Stirnwänden stehenden Zwischenwänden herstellen.
Eine bevorzugte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß die Stempel mit gleichgerichteter Achse von einer ersten, die senkrecht dazu stehenden Stempel von einer zweiten Antriebsvorrichtung beaufschlagt sind. Hierdurch soll insbesondere ermöglicht werden, daß zunächst die in Längsrichtung arbeitenden Stempel bis zur Anlage betätigt und erst dann die Längs- und Querlöcher gemeinsam beaufschlagt werden. Diese Maßnahme hat den Zweck, durch Vorabbetätigung der in Längsrichtung arbeitenden Stempel die in Längsrichtung verlaufenden Zwischenwände mit den Querstempeln exakt in Ausrichtung gebracht werden, bevor die Stanzung der Querlöcher erfolgt.
Weiterhin sind oben auf der Stempelhalteplatte bzw. der Matrizenhalteplatte vorzugsweise Zylinderhaltestifte für die seitliche Ausrichtung angeordnet.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stanzmaschine für das Ausstanzen der der Durchführung elektrisch leitender Verbinder der Pole benachbarter Zellen dienenden Löcher in den Zwischenwänden der Zellen von Akkumulator-Blockkästen, Fig. 2 einen schematischen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 1 und 2, wobei jedoch der einfacheren Darstellung halber nur ein einziges Stanzatempel-Matrizen-Paar dargestellt ist, Fig. 4 einen vertikalen Mittellängsschnitt eines bevorzugten Stanzwerkzeuges, Fig. 5 eine Draufsicht des Gegenstandes der Fig. 4, Fig. 6 eine Stirnansicht des Stanzstempelwerkzeuges nach den Fig. 4 und 5, Fig. 7 einen Axialschnitt eines bevorzugten Stanzstempels mit Befestigungsschraube, Fig. 8 eine schematische Draufsicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Stanzmaschine und Fig. 9 eine schematische perspektivische Darstellung der Stanzmaschine nach Fig. 8.
Nach den Fig. 1 bis 3 sind in einem von oben gesehen rechteckförmigen, massiven Maschinenrahmen 16 mehrere massive Querträger 50 verzapft angeordnet. Die in Fig. 1 links liegenden beiden Querträger 50 nehmen Drehlager 51 auf, die eine außen mit einem Zahnkranz 43 versehene Mutter 42 drehbar, aber in axialer Richtung unverschiebbar derart tragen, daß die Gewindebohrung der Mutter 42 sich parallel zu den Längsseiten des Maschinenrahmens 16 erstreckt.
Der Zahnkranz 43 steht mit einer vertikal angeordneten Zahnstange 44 (Fig. 1) in Eingriff, welche in vertikaler Richtung durch eine in Fig. 9 schematisch dargestellte pneumatische Kolben-Zylinderanordnung 45 zu einer Auf- und Abbewegung antreibbar ist. Die pneumatische Kolben-Zylinderanordnung 45 ist in den Fig. 1 und 3 nicht dargestellt.
Das Innengewinde der Mutter 42 arbeitet mit dem Außengewinde 41 einer sich parallel zu den Längsseiten des Rahmens 16 erstreckenden Stoßstange 40 zusammen, welche durch eine Gewindeverbindung 52 starr mit einem Antriebsblock 18 verbunden ist.
Ebenso wie die Querträger 50 die Form massiver Metallplatten haben, ist auch der Antriebsblock 18 als massive Stahlplatte ausgebildet, welche hochkant und in Längsrichtung der Maschine angeordnet ist.
In seinem oberen Bereich weist der Antriebsblock 18 eine sich in Längsrichtung erstreckende, mit einer Führungsbuchse versehene Axialbohrung 53 auf, durch die hindurch eine massive Führungsstange 23 verläuft, welche mit ihren beiden Enden in den beiden Querträgern 50 vor bzw. hinter dem Antriebsblock 18 fest gelagert ist. Durch die Führungastange 23 erfährt der Antriebsblock 18 eine exakte und paßgenaue Führung in Richtung der Ausübung der Stoßkraft.
Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgehet, trägt der Antriebsblock 18 auf beiden Seiten in Längsrichtung versetzt quaderförmige massive Grundkörper 20, die zwecks einwandfreier Übertragung der Antriebskräfte verzapft im Antriebsblock 18 angebracht sind. Nach außen erstrecken sich die Grundkörper 20 bis zum Rahmen 16, von dem sie einen geringen, die axiale Beweglichkeit zulassenden Abstand aufweisen. Nach Fig. 2 erstrecken sich die Grundkörper 20 bis zum unteren Ende des ebenfalls mit plattenförmigen Seiten ausgestatteten Rahmens 16. Die Grundkörper 20 haben also die Form massiver, quaderförmiger Blöcke.
In ähnlicher Weise wie der Antriebsblock 18 oben sind die Grundkörper 20 unten mit Führungsbuchsen aufweisenden axialen Bohrungen 53 versehen, durch die sich ebenfalls Führungsstangen 23 erstrecken, die mit ihren Enden in den zu beiden Seiten des Antriebsblocks 18 vorgesehenen Querträgern 50 fest gelagert sind. Wie besonders gut aus Fig. 2 ersichtlich ist, bilden die drei Führungastangen 23 eine Dreieckanordnung, welche die aus dem Antriebsblock 18 und den Grundkörpern 20 bestehende kompakte Einheit in axialer Richtung exakt und nicht um eine Längsachse kippbar führt.
Gegenüber den Grundkörpern 20 sind am Maschinenrahmen ähnlich gestaltete massive Grundblöcke 26 angeordnet, welche gemäß Fig. 1 in den Seitenplatten des Rahmens 16 verzapft sind. Gemäß Fig. 3 weisen die Grundblöcke 26 im unteren Bereich Axialbohrungen 54 auf, durch die hindurch sich die unteren beiden Füürungsstangen 23 erstrecken. Durch die Verzapfung im Rahmen 16 und die Führungs stangen 23 erfolgt somit eine exakte Ausrichtung zwischen den Grundkörpern 20 und den Grundblöcken 26.
Die eigentlichen Stanzwerkzeuge sind auf die Grundkörper 20 bzw.
die Grundblöcke 26 in der aus den Fig. 1 bis 6 ersichtlichen Weise aufgeschraubt. Mit Schraublöchern 55 versehene Stempel- und Matrizenhalteplatten 19 bzw. 22 haben die Form von Quadern, welche dem Zwischenraum zwischen den Zellenwänden 12 eines Akkumulator-Blockkastens 25 angepaßt sind. In den Grundkörpern 20 und den Grundblöcken 26 befinden sich zu den Bohrungen 55 passende Gewindelöcher 56.
Zum besseren Verständnis der Fig. 1 ist darauf hinzuweisen, daß die Draufsicht der Stanzwerkzeuge außen die Oberfläche der Grundkörper 20 bzw. Grundblöcke 26 wiedergibt, während dazwischen ein Axialschnitt durch die Stempelhalteplatte 19 bzw. die Matrizenhalteplatte 22 dargestellt ist. In Fig. 6 ist beispielsweise einer der Schraubbolzen 21 dargestellt, mit denen die Stempelhalteplatten 19 bzw. die Matrizenhalteplatten 22 an den Grundkörpern 20 bzw. Grundblöcken 26 lösbar befestigt werden.
Aus den Fig. 4 bis 7 ergibt sich der für die Erfindung sehr wichtige Aufbau der Stanzwerkzeuge.
Der Stanzstempel 14 ist kreiszylindrisch ausgebildet und in einer Bohrung 28 angeordnet, die eine aus Gießharz bestehende Kunststoffbuchse enthält. Nach Fig. 7 weist der Stanzstempel 14 eine Axialbohrung 34 auf, die an ihrem zur Schneidseite hin gelegenen Ende zu einer Ausnehmung 30 erweitert ist, um Platz für den Kopf 57 einer Befestigungsschraube 58 zu schaffen. In der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise wird der Stanzstempel 14 durch Einschrauben der Befestigungsschraube 58 in eine dazu passende Bohrung 59 der Stempelhalteplatte 19 in der Gießharzbuchse 29 befestigt.
Die Schneidkante 31 des Stanzstempels 14 ist nach Fig. 7 als ringförmige Fase mit einer Breite von etwa 0,3 mm ausgebildet.
Von der Schneidkante nach innen schließt sich eine hohle Kugel-Kalotte 32 an, welche durch eine Schleifscheibe mit dem dreifachen Durchmesser des Stanzstempels 14 eingeschliffen wird. Diese Ausbildung ist für die Erzielung einer grat-und flusenfreien Stanzung von besonderer Bedeutung. Der Mittelpunkt der Kugelkalotte 32 liegt auf der Achse 33 des Stanzstempels 14.
Die zu dem Stanzstempel 14 gehörende Matrize 15 ist in einer zylindrischen Stufenbohrung 35 der Matrizenhalteplatte 22 in Preßpassung angeordnet. Die Matrize 15 bildet einen kreisförmigen Hohlzylinder, welcher mit dem vom Stempel 14 abgewandten Ende derart an der Stufe 36 der Stufenbohrung 35 anliegt, daß die Matrize nach innen noch etwas über den schmaleren Teil der Bohrung vorspringt. Diese Ausbildung ist für den Ausstoß des sich in Fer Matrize sammelnden Abfalls von Bedeutung. Nach Fig. 1 erstreckt sich die Matrize 22 nicht ganz bis zur nächsten Zwischenwand 12, so daß auch hier noch snügend Platz für den Ausstoß der herausgestanzten Abfallteile verbleibt.
Auf der zum Stempel 14 hin gerichteten Seite weist die Matrize 15 einen sich nach innen erstreckenden Ringvorsprung 37 auf, welcher den eigentlichen, mit der Schneidkante 31 zusami.#arbe itenden Schneidteil bildet.An dieser Stelle beträgt die Toleranz zwischen Stempel und Matrize nicht mehr als 0,005 bis 0,008 mm.
Nach den Fig. 1 und 3 ist zwischen der Stempelhalteplatte 19 und der Matrizenhalteplatte 22 noch eine Abstreiferplatte 38 rahmenfest angeordnet, welche nach Fig. 2 einen dort gestrichelt dargestellten Ausschnitt 39 aufweist, durch den hindurch sich der Stanzstempel 14 zur Matrize 15 hin erstreckt. Zwischen dem Abstreifer 38 und der Matrizenhalteplatte 22 verbleibt ein Spalt zum Durchtritt der Zwischenwand 12 des aufgesetten Akkumulator-Blockkastens 25.
Auf dem Rahmen 16 sind nach den Fig. 1 und 2 beidseits längsverlaufende Anschläge 24 vorgesehen, welche als äußere Begrenzung für die Längswände eines umgekehrt aufgesetzten Akkumulatorblockkastens 25 dienen und diesen in Querrichtung exakt mit den Stanzstempeln auszurichten gestatten. Erfindungsgemäß können noch zwischen dem Rahmen 16 und den seitlichen Anschlägen 24 Auflageleisten 60 angeordnet sein, welche auch eine exakte vertikale Ausrichtung des Blockkastens 25 relativ zu den Stanz--stempeln 14 gestatten. Der in Fig. 2 rechte Anschlag 24 ist durch eine federnd verschiebbare Anordnung 61 nach innen zu vorgespannt, um das Einsetzen des Blockkastens 25 zu erleichtern und gewissen Herstellungstoleranzen Rechnung zu tragen.
Die Verschiebung des Anschlags 24 nach innen ist durch einen mit einer Anschlagkante 63 zusammenarbeitenden Stift 62 begrenzt.
Nach Fig. 5 sind oben auf den Stempelhalteplatten 19 bzw.
den Matrizenhalteplatten 22 seitlich jeweils Zylinderstifte 49 angeordnet, welche der seitlichen Absicherung dienen.
Wesentlich für die erfindungsgemäße Ausgestaltung der beschriebenen Stanzmaschine ist, daß sich im Bereich des aufzusetzenden Blockkastens 25 nur die Stempelhalteplatten 19 mit den Stanzstempeln 14 und die Matrizenhalteplatten 22 mit den Matrizen 15 über die Bezugsebene 27 hinaus nach oben erstrecken. Aus diesem Grunde wird der zwischen den Zwischenwänden 12 bzw. den Stirnwänden 13 des Blockkastens 25 zur Verfügung stehende Raum optimal für die Unterbringung der eigentlichen Stanzwerkzeuge ausgenutzt, während die Antriebsmittel sich auf der anderen Seite dieser Bezugsebene 27 befinden.
Fig. 9 zeigt anhand eines in Fig. 8 wiedergegebenen Ausführungs beispiels die Anordnung der vorstehend beschriebenen Bauelemente auf einem Standfuß 48 und unterhalb eines Schnellspannverschlusses 47. Unterhalb des Rahmens 16 ist noch ein Aufnahmeraum 46 vorgesehen, in den ein Abfallsammelbehälter eingestellt werden kann.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Stanzmaschine anhand der Fig. 1 bis 7 und 9 beschrieben: Vor dem Beginn eines Stanzvorgangs nehmen die Stempelhalteplatten 19 und die Matrizenhalteplatten 22 die aus den Fig. 4 und 5 ersichtlichen Relativpositionen ein, so daß von oben her ein in den Fig. 1 bis 3 gestrichelt dargestellter Akkumulator-Blockkasten 25 mit Stirnwänden 13 und Zwischenwänden 12 auf die Leisten 60 des Rahmens 16 in der dargestellten Weise umgekehrt aufsetzbar ist und dabei mit den Enden der Zwischenwände 12 zwischen die Stempel 14 und die Matrizen 15 zu liegen kommt. Die seitliche Ausrichtung erfolgt dabei automatisch durch die sich längs erstreckenden Anschläge 24, während die Ausrichtung in Längsrichtung dadurch zustande kommt, daß die Zwischenwände zwischen die Abstreifer 38 und die Matrizenhalteplatten 22 eingeschoben werden.
Nunmehr ist eine einwandfreie Ausrichtung gewährleistet, so daß durch Betätigen der Schnellspanneinrichtung 47 der Blockkasten 25 fixiert werden kann. Mit dem Schnellspannverschluß 47 sind erfindungsgemäß pneumatische Schalter verbunden, welche auf die pneumatische Kolben-Zylinderanordnung 45 derart einwirken, daß diese einen Hub ausführt, welcher über die Zahnstange 44, den Zahnkranz 43, die Mutter 42, die Stoßstange 40, den Antriebsblock 18 und die Grundkörper 20 auf die Stempelhalteplatten 19 und damit auf die Stanzstempel 14 übertragen wird. Hierdurch bewegen sich sämtliche Stempelhalteplatten 19 gleichzeitig in Richtung auf die zugehörigen Matrizen 15, so daß in alleni Zwischenwänden 12 gleichzeitig Löcher 11 ausgestanzt werden, welche aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung weitgehend grat-und flusenfrei sind, so daß sie sich mit ihren Rändern ausgezeichnet als Dichtkanten eignen.
Der Abfall wird bei 65 aus der Matrizenhalteplatte 22 ausgestoßen und kann durch den Zwischenraum 66 hindurch nach unten in den Abfallsammelbehälter im Aufnahmeraum 46 fallen. Dies wird ermöglicht, ohne daß die Matrizenhalteplatte 22 unzulässig schwach ausgebildet werden müßte.
Im weiteren Verlauf des automatisch ausgelösten Hubs werden die Stanzstempel 14 wieder zurückgezogen, wobei der Abstreifer 38 dafür sorgt, daß die Zwischenwände 12 nicht bei der Rückwärtsbewegung mitgenommen und dadurch die gestanzten Löcher 11 beschädigt werden.
Durch Öffnen des Schmellspannverschlusses 47 und Herausnahme des gestanzten Blockkastens 25 ist die Stanzmaschine für einen weiteren Arbeitsgang bereit.
Bei der weiteren Ausführungsform nach Fig. 8 sind gleiche Teile mit entsprechenden Bezugszahlen wie in den vorangegangenen Figuren gekennzeichnet. Im Unterschied zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel ist jedoch hier der Antriebsblock 18 als querverlaufende massive Platte 18 ausgebildet, an der nebeneinander drei Grundkörper 20 befestigt sind, um mit entsprechend aufgeschraubten Stempel 14 tragenden Stempelhalteplatten drei nebeneinanderliegende Löcher 11 in eine Zwischenwand eines Blockkastens 25 zu stanzen. In analoger Weise sind am Rahmen 16 gegenüber den Grundkörpern 20 Grundblöcke 26 fest angeordnet, welche in der gleichen Weise wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel die Matrizenhalteplatten 22 lösbar aufnehmen. Die Antriebsvorrichtung kann entweder ähnlich wie nach Fig. 1 auf den Antriebsblock 18 wirken oder es sind zwei in einem gewissen Abstand nebeneinander vorgesehene Antriebsvorrichtungen 17 angeordnet, die an zwei in seitlichem Abstand voneinander befindlichen Stellen auf den Antriebsblock 18 einwirken.
Zusätzlich sind bei dem Ausführun.gsbeispiel nach Fig. 8 aber auch noch zwei in Querrichtung verschiebbare Grundkörper 20 vorgesehen, welche mit dazugehörigen Grundblöcken 26 in der dargestellten Weise zusammenarbeiten. Der Antrieb der quer arbeitenden Grundkörper erfolgt von der Seite der Maschine her über ein Joch 67, welches von einer separaten Antriebsvorrichtung 17t in ähnlicher Weise wie der Antriebsblock 18 nach Fig. 1 antreibbar ist.
Die Ausführungsform nach Fig. 8 arbeitet völlig analog zu der nach den Fig. 1 bis 7 mit der Ausnahme, daß die beiden Antriebsvorrichtungen 17, 17t in besonderer Weise automatisch gesteuert werden.
Beim Schließen der Schnellspannvorrichtung 47 wird zunächst die Längs-Antriebsvorrichtung 17 so betätigt, daß die in Fig. 8 nicht gezeigten Stanzstempel 14 die Zwischenwände 12 vorsichtig gegen die Matrizenhalteplatte 22 drücken, so daß sie dort sicher anliegen. Erst jetzt, d.h., nachdem die quer verlaufenden Stempel 14 in exakte Ausrichtung mit in dem Block kasten 25 vorhandenen Längswänden zur Ausrichtung gebracht worden sind, erfolgt in einem weiteren, unmittelbar anschließenden Schritt der Stanzvorgang sowohl in Längs- als auch in Querrichtung. Sowohl Längs- als auch Querlöcher sind nunmehr exakt an der richtigen Stelle herausgestanzt.
Während die Stempel und Matrizen zweckmäßigerweise einen Durchmesser von 11 mm haben, beträgt die Stärke der Stempelhalteplatte 19 zweckmäßigerweise etwa 15 mm, während die Matrizenhalteplatte etwa 30 mm stark sein sollte. Für Stempeldurchmesser von mehr als 10 mm ist die Stempelhalteplatte etwas stärker und zwar bis 30 mm stark auszubilden.
Wichtig ist, daß alle Teile des Rahmens 16 und der Querträger 50 aus dicken Stahlplatten bestehen, die miteinander verzapft sind.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche Fr\ 111 Stanzmaschine für das Ausstanzen der der Durchführung elektrisch leitender Verbinder der Pole benachbarter Zellen dienenden Löcher in den Zwischenwänden der Zellen von Akkumulator-Blockkästen in einem Arbeitsgang mit einem Rahmen und einer Antriebsvorrichtung, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß auf der einen Seite einer Bezugsebene (27) für jede mit einem Loch (11) zu versehende Zwischenwand (12) ein aufeinander zu- und voneinander weg bewegbares Stanzstempel (14)-Matrizen (15)-Paar vorgesehen ist, daß die Antriebsorgane für die Paare (14, 15) im Bereich des aufzusetzenden Blockkastens(25) auf der anderen Seite der Bezugsebene (27) angeordnet sind und alle Paare in einem Arbeitsgang betätigbar sind.
2. Stanzmaschine nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Stanzstempel (14)-Matrizen (15)-Paare oberhalb, ihre Antriebsorgane im Bereich des auf zusetzenden Blockkastens (25) unterhalb der Bezugsebene (27) angeordnet sind.
3. Stanzmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Stanzstempel (14) in einer Stempelhalteplatte (19) angeordnet sind und von ihr vorstehen.
4. Stanzmaschine nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß in der einen Flachseite der Stempel-#a1teplatte 49- eine Bohrung (28) zur Aufnahme des Stempels (14) vorgesehen ist.
5. Stanzmaschine nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Bohrung (28) einen größeren Durchmesser als der Stempel (14) aufweist und eine Kunststoffbuchse (29) enthält, in die der Stempel (14) eingesetzt ist.
6. Stanzmaschine nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z ei c h n e t, daß die Kunststoffbuchse (29) aus Gießharz besteht.
7. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schneidseite des Stempels (14) eine axiale Ausnehmung (30) auf weist.
8. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Stempel (14) eine Schneidkante (31) in Form einer ringförmigen Fase aufweist.
9. Stanzmaschine nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Fase (31) 0,1 bis 0,3 mm breit ist.
10. Stanzmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g e k e n n -z ei c h n e t, daß an die Fase (31) nach innen eine Kugel-Hohlkalotte (32) anschließt, deren Mittelpunkt auf der Achse (33) des Stempels (14) liegt und welche gegebenenfalls in die axiale Ausnehmung (30) übergeht.
11. Stanzmaschine nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Durchmesser der Kugelkalotte (32) zwei- bis viermal und vorzugsweise dreimal so groß wie der des Stempels (14) ist.
12. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Stempel (14) sich bis zu etwa 2/3 der Plattenstärke in diese erstreckt.
13. Stanzmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gek e n nz e i c h n e t, daß der Stempel (14) im Anschluß anöie Ausnehmung (30) eine axiale Befestigungsbohrung (34) aufweist,
14. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z ei c h n e t, daß die Stempelhalteplatte (19) 125 bis 200 % so stark wie der Durchmesser des Stempels (14) ist.
15. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Matrizen (15) in einer Matrizenhalteplatte (22) angeordnet sind.
16. Stanzmaschine nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Matrize (15) ein Hohlzylinder ist, der in Preßpassung in einer entsprechenden Bohrung (35) der Matrizenhalteplatte (22) sitzt.
17. Stanzmaschine nach Anspruch 16, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Matrize kürzer als die Matrizenhalteplatte (22) ist und an der dem Stempel (14) zugewandten Seite bündig mit der Platte (22) ist.
18. Stanzmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die durchgehende Bohrung (35) eine nach innen vorspringende Ringstufe (36) aufweist, an der die vom Stempel (14) abgewandte Seite der Matrize (15) anliegt.
19. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Matrize (15) ein im wesentlichen zyl#ndrischer Hohlkörper ist.
20. Stanzmaschine nach Anspruch 19, dadurch g e k e n n -z ei c h n e t, daß der Hohlkörper (15) auf der dem Stempel (14) zugewandten Stirnseite einen mit dem Stempel (14) genau zusammenpassenden, den Schneidteil bildenden, sich nach innen erstreckenden Ringvorsprung (37) aufweist.
21. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schnittspiel zwischen Stempel (14) und Matrize (15) 0,005 bis 0,008 mm beträgt.
22. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Matrizen (15) fest am Rahmen (16) angeordnet sind, und die Stanzstempel (14) relativ zum Rahmen (16) beweglich geführt und durch die Antriebsvorrichtung (17) zu einer Bewegung auf die zugeordnete Matrize (15) zu bzw. von ihr weg antreibbar sind.
23. Stanzmaschine nach Anspruch 22, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Stempelhalteplatte (19) auf einem Grundkörper (20) befestigt ist, welcher an die Antriebsvorrichtung (17) angeschlossen ist.
24. Stanzmaschine nach Anspruch 23, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Grundkörper (20) auf sich in Bewegungsrichtung erstreckenden Führungsstangen (23) geführt ist.
25. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Matrizenhalteplatte (22) auf einem Grundblock (26) befestigt ist, welcher im Maschinenrahmen (16) verzapft ist.
26. Stanzmaschine nach Anspruch 25, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Führungsstangen (23) sich auch im Paß- oder Gleitsitz durch die Matrizenhalteplatten (22) erstrecken.
27. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Grundkörper (20) an einem Antriebsblock (18) befestigt sind.
28. Stanzmaschine nach Anspruch 27, dadurch - g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Antriebsblock (18) sich in Bewegungsrichtung erstreckt und auf beiden Seiten in Bewegungsrichtung versetzt Grundkörper (20) trägt.
29. Stanzmaschine nach Anspruch 27, dadurch g e k e n n -z ei c h n e t, daß der Antriebsblock (18) sich quer zur Bewegungsrichtung erstreckt und nebeneinander die Grundkörper (20) trägt.
30. Stanzmaschine nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß auch der Antriebsblock (18) auf einer sich in Bewegungsrichtung erstreckenden Führungsstange (23) geführt ist.
31. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z ei c h n e t, daß vor der Matrize (15) in etwas größerem Abstand als die Stärke der durchzustanzenden Wand (12) eine Abstreiferplatte (38) mit einer Stempeldurchtrittsöffnung (39) vorgesehen ist.
32. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Antriebsblock (18) durch eine Stoßstange (40) angetrieben ist.
33. Stanzmaschine nach Anspruch 32, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Stoßstange (40) an dem vom Antriebsblock (18) abgewandten Ende ein Schneckengewinde (41) aufweist, das mit einer angetriebenen Mutter (42) zusammenwirkt.
34. Stanzmaschine nach Anspruch 33, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Mutter (42) außen einen Zahnkranz (43) trägt, der mit einer zu einer Hin- und Herbewegung antreibbaren Zahnstange (44) zusammenarbeitet.
35. Stanzmaschine nach Anspruch 34, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Zahnstange (44) durch eine pneumatische Kolben-Zylinderanordnung (45) antreibbar ist.
36. Stanzmaschine nach Anspruch 34, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Zahnstange (44) und die Kolben-Zylinderanordnung (45) vertikal, die Stoßstange (40) horizontal angeordnet ist.
37. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß unterhalb des Rahmens (16) ein Aufnahmeraum (46) für einen Abfallsammelbehälter vorgesehen ist.
38. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß oberhalb des Rahmens (16) eine Schnellspannvorrichtung (47) vorgesehen ist.
39. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß auf den Längsseiten des Rahmens (16) Anschläge (24) angeordnet sind, welche den umgekehrt aufgesetzten Blockkasten (25) in seitlicher Richtung halten.
40. Stanzmaschine nach einem der Ansprüche 24 bis 39, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Führungsstangen (23) für die Grundkörper (20) symmetrisch zur Mitte und im unteren Bereich, die Führungsstange (23) für den Antriebsblock (18) im oberen Bereich in der Mitte angeordnet ist.
41. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge k e n n z e i c h n e t, daß die Achsen (33) einiger Stempel (14) senkrecht aufeinander stehen.
42. Stanzmaschine nach Anspruch 41, dadurch g e k e n n -z ei c h n e t, daß die Stempel (14) mit gleichgerichteter Achse (33) von einer ersten, die senkrecht dazu stehenden Stempel von einer zweiten Antriebsvorrichtung (17) beaufschlagt sind.
43. Stanzmaschine nach Anspruch 42, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß zunächst die in Längsrichtung arbeitenden Stempel (14) bis zur Anlage betätigt und erst dann die Längs- und Querlöcher gemeinsam beaufschlagt werden.
44. Stanzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß oben auf der Stempelhalteplatte (19) bzw. der Matrizenhalteplatte (22) Zylinderhaltestifte (49) für die seitliche Ausrichtung angeordnet sind.
45. Stanzmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Halteplatten (19, 22) etwas versenkt in den Grundkörpern (20) bzw. Grundblöcken (26) angeordnet sind.