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Vorrichtung zum Ausbrechen von Stanzabfällen
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Die Erfindung bezieht sich auf das Aufbrechen von Abfall len, um sie
in einer Form abzuräumen, die durch Stanzen von Blechen, z.B. Riffeiblechen auf
einer rotierenden Stanze gegeben ist.
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Das Stanzen geriffelter Bleche auf gewünschte Umrisse geschieht gewöhnlich
durch rotierende Stanzen, Figur 1 zeigt schematisch eine solche Vorrichtung üblicher
Konstruktion.
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Es wird ein Stapel geriffelter Bleche 1, die auf einem Anliefertisch
3 von einer hin- und herschwingenden Schlagvorrichtung 2 liegen, einzeln in zwei
Zuführrollen 4 gedrückt. Beim Drehen dieser Rollen werden die Bleche aufeinanderfolgend
in eine Stanzzone und eine Abfallabräumzone 6 geführt, so daß sie in der Zone 5
gestanzt werden. Der entsprechende Abfall wird von den gestanzten Blechen, die in
der Zone 6. liegen, weggeschafft. Die Stanzzone enthält einen mit einem Stanzstempel
an seiner Außenrandfläche einen Schneidzylinder, der dazu dient, sich in einer gegebenen
Richtung und Geschwindigkeit zu drehen. Ein Amboßzylinder arbeitet mit dem Schneidzylinder
zusammen und läuft entgegengesetst, aber mit derselben Geschwindigkeit mit dem Schneidzylinder.
Der Amboßzylinder'wan seiner äußeren Randfläche mit einem Teil oder einer Schicht
versehen, an die der Stempel gedrückt werden soll. Jedes geriffelte Blech wird zwischen
den Messern der Stanze und der die messer aufnehmenden Schicht gestanzt (geschert).
Das Stanzen in der Stanzzone 5 erfolgt in einer von zwei Anordnungen. Die eine wird
das harte Schneidverfahren genannt (Figur 2k)e
Ihr Zweck ist das
Schneiden mit ebenen messern, die gegen ein Messerhalteteil aus Stahl gedrückt werden.
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Die andere wird das weiche Schneidverfahren genannt und verwendet
eine Kombination von Sägeblättern und ein Gummi-Ausfüll-Blatthalteteil (Figur 2B).
Beim ersten ist die Oberfläche eines Amboßzylinders 8 (der als Blatthalter dient)
oberflächengehärtet, falls sie durch Berührung mit den Kanten der ebenen Blätter
beschädigt wird.
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Beim letzteren beschädigen die Kanten der Sägeblätter 10, die in die
mit Gummi ausgefüllte Schicht 11 eines Amboßzylinders zum Ausschneiden jedes geriffelten
Blechs angreifen, die Außenrandfläche der Schicht 11. Dies macht die Sägeblätter
stumpf, was ein unvollständiges Abscheren des geriffelten Blechs ergibt. Aus diesem
Grund muß in der Praxis das Umdrehungsverhältnis des Messerzylinders 9 zu dem des
Amboßzylinders 12 etwas, z.B. 49 : 50, verändert werden, während gleichzeitig der
Ambußzylinder 12 sich axial zum Messerzylinder 9 so verschieben kann, daß die Kanten
der Sägeblätter 10 so weit wie möglich die äußere Randkante der Schicht 11 gleichmäßig
berühren kann, anstatt einen begrenzten ungeänderten Flächenteil.
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Wie festgestellt, erfolgt das Stanzen im allgemeinen auf zwei Weisen.
In jedem Fall werden die beim Stanzen entstehenden Abfälle nicht vollständig vom
Rest des Riffelblechs abgetrennt, sondern werden im gestanzten Blech gelassen. Dies
erfordert ein zusätzliches Entfernen des Abfalls.
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Die Verfahren zum Abräumen des Abfalls werden in zwei Klassen eingeordnet:
Die eine verwendet, wie Figur 1 zeigt, eine Äbfallabräuzzone
6,
die von der Stanzzone 5 getrennt ist, Die andere wird Einzeln-Einheits-Verfahren
genannt, da die Stanzzone 5 sowohl Stanzen als auch Abräumen der sich ergebenden
Abfälle bewirkt.
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Die gewöhnlich zum gleichzeitigen Stanzen und ibfallabräumen benutzten
Anordnungen werden in ihrer Konstruktion in Figur 3 gezeigt. An der Oberfläche 14,
des am Messerzylinder befestigten Stempels 14 sind zum getrennten Herausdrücken
des gestanzten Werkstücks bzw. des Abfalls Abschlagschwammgummistücke 12 und 13
angebracht, deren Höhe und Härte so gewählt ist, daß optimale inerte und Abschlaggeschwindigkeiten
erzielt werden. Diese Anordnung läßt das gestanzte Blech 15 und den abfall 16 trennenXsobald,
wie sie aus der Stanze 14 gedrückt werden.
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Die bestehenden Einzel-Einheits-Anordnungen enthalten jedoch folgende
Schwierigkeiten.
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1) Wegen der hohen Zuführgeschwindigkeit der Riffelbleche (gewöhnlich
etwa 2 bis 3 m/sek.) muß die Trennung des gestanzten Blechs 15 und des sich ergebenen
Abfalls in sehr kurzer Zeit erfolgt sein.
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2) Die größere Dicke von Riffelblechen (gewöhnlich 3 bis 8 mm) als
gewöhnlichea papier ergibt eine verhältnismäßig größere Strecke S- die außerhalb
der Phase liegt, die zum Trennen des gestanzten Werkstücks und des Abfalls erforderlich
ist (Figur 4).
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3) Nach Figur 5 besteht das Riffelblech aus einer vorderen Füllung
17, einer hinteren Füllung 18 und einem geriffelten Blech 19, das die beiden flachen
Bleche trennt.
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Folglich versuchen die Zwischenräume unter den Teilblechen die abgescherten
Kanten des Blechs, die ineinander verfangen sind, wie im Teil B in Figur 5, aufzunehmen.
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4) Besonders bei Weichschneideanordnungen, die Sägeblätter verwenden
(Teil C in Figur 6) werden die abgescherten Kanten des Werkstücks und deshalb des
Abfalls (schraffiert) so lose zersägt, daß die Teile oder die vordere und die hintere
Füllung und das entsprechende Riffelteil des Blechs sich leicht ineinander verfangen
können.
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Diese Schwierigkeiten fassen das Behindern des Trennens von Abfall
von den gestanzten Riffelblechen zusammen, besonders, wo, wie in figur 6, das Blech,
so abgeschert und gestanzt ist, daß es Endabfälle 20 am vorderen Ende ergibt, das
zur Auflieferrichtung X weist, und auch Schlitz-oder Lochabfälle 21 bildet.
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Figur? zeigt eine übliche bisherige Anordnung einer Abfallabräumzone,
die von der Stanzzone getrennt ist (Figur 1).
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Ein oberer Zylinder 22, der in derselben Wichtung mit derselben Geschwindigkeit
wie der Messerzylinder der Stanzzone angetrieben werden kann, trägt einen Abfallabschlagblock
23, der mittels geeigneter Befestiger am Außenrandteil des Zylinders befestigt ist,
der dem Punkt entspricht, an den ein abzuräumender Abfall 16 vorbeigeführt wird.
Gegenüber dem oberen Zylinder 22 befindet sich ein unterer Zylinder 2arc, der mit
einer Schicht aus weichem Schwaiiwi#i 25 überzogen ist, so daß der Abfall 16 vom
Abscblagblock 23 in den
Schwammgummi 25 gedrückt wird, um danach
abgeräumt zu werden. Mit dieser Doppel-Einheit-Vorrichtung, so genannt, weil die
Stanz- und Abfallabräumzonen als getrennte Vorrichtungen ausgebildet sind, muß das
gestanzte Blech und der sich ergebende Abfall zusammen und somit in einem unvollständig
getrenntem Zustand in die Abfallabräumzone ausgeliefert werden. Das gestanzte Blech
und der Abfall versuchen natürlich, wenn sie in dem von der Blattkante in der Stanzzone
umgebenden Raum sind, sich voneinander auf ihrem Weg zur folgenden Zone zu trennen.
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Dies führt häufig zu unerwünschtem Herunterfallen des Abfalls während
der Überführung zwischen den beiden Zonen und auch zur unwirksamen Benutzung der
Abfallabräumzone.
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Anscheinend könnte ein richtiges Bemessen, wie es beim Teil D in Figur
6 gezeigt wird, Einkerbungen 26 als Teil des Schnitts ergeben, die das gestanzte
Werkstück vom Abfall trennen. Eine solche Messung ist jedoch nicht zweckmäßig, weil
der Abfall und der Rest des Blechs, das teilweise durch die Einkerbungen verbunden
ist, eher schwierig zum Abräumen des Abfalls zu trennen sein würde.
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Die Vorrichtung des Doppel-Einheits-!1#ps mit getrennten Zonen zum
Stanzen und Abfallabräumen ist teuer und erfordert erheblichen Raum für die Anlage.
Außerdem erfordert das Zusammensetzen der Vorrichtung etwa die doppelte Zeit und
Arbeit wie das des Einzel-Einheits-Typs, der gleichzeitig zum Stanzen und Abfallabräumen
in einer Zone bestimmt ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Abfallausbrecher für richtiges
Entfernen von Abfällen von den Stsnzblättern
beim Stanzen anzugeben,
die das Stanzen mit der Einzel-Gerät-Vorrichtung ermöglichen, die keinen großen
Raum für die Anlage, keine hohen Kosten und nicht viel Zeit und Arbeit für den Aufbau
erfordert, während alle Nachteile der Vorrichtung dieser Art vermieden werden.
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Nach der Erfindung ist ein Abfallausbrecher mit einer rotierenden
Stanzvorrichtung, die einen mit Stanzblättern an der äußeren Randfläche versehenen
Messerzylinder und einen Amboßzylinder mit einer Schicht aufweist, an die die Blätter
gedrückt werden, wenn ein zwischen die beiden rotierender Zylinder geführtes Werkstück
gestanzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Stanzblatt mit einem Schnitt oder
Schlitz versehen ist und ein Abfallausschlaghebel mit dem Schnitt oder Schlitz in
Eingriff gebracht wird, der dadurch in seiner Aufwärts- und Abwärtsbewegung beschränkt
wird, wobei ein Ende des Ausschlagshebels ein freies Ende ist, das sich in dem vom
Stanzblatt umgebenden Raum befindet, und das andere Ende vom Stanzblattträger drehbar
gehalten wird, so daß der beim Stanzen entstandene Abfall durch Aufwärtsbewegung
dieses Hebels abgeräumt werden kann.
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Diese und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden mit Hilfe der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen ist: Figur 1 eine
schematische Gesamtdarstellung einer üblichen rotierenden Stanze; Figur 2 (A und
B) zeigt Schnitte von zwei verschiedenen Stanzanordnungen der rotierenden Stanzvorrichtung;
Figur
3 ist eine Einzelheit des bisherigen Verfahrens zum Trennen von Abfall, der beim
Stanzen entsteht; Figur 4 ein Schnitt an der Linie A-A der Figur 3; Figur 5 ein
Schnitt der abgescherten Enden eines gestanzten Werkstücks und der durch die Anordnung
nach Figur 3 entstanden ist; Figur 6 eine Ansicht eines von der Anordnung nach Figur
3 gestanzten Werkstücks mit der Beziehung zwischen diesem und dem sich ergebenen
Abfall; Figur 7 ein detailierter Schnitt eines anderen bisherigen Verfahrens zum
Trennen des Abfalls, der beim Stanzen entstanden ist; Figur 8 eine allgemeine Ansicht
einer rotierenden Stanzvorrichtung nach der Erfindung; Figur 9 ein Schnitt der Stanzzone
der Vorrichtung nach Figur 8 in größerem Baaßstab; Figur 10 eine Schnittdarstellung
des Stanzblattes und der zugehörigen Teile, der Stanzzone nach Figur 9; Figur 11
ein Schnitt an der Linie G-G der Figur 10; Figur 12 eine Darstellung eines in den
Stanzblatträger der Stanzzone eingebrachten Schlitzes; Figur 13 eine Teilansicht
des Stanzblattes;
Figur 14 ein Schnitt einer Abänderung des Ausführungsbeispiels
nach den Figuren 8 bis 13, wobei zwei Abfallausschläger anstelle eines in dem vom
Stanzblatt umgebenen Raum vorgesehen sind; Figur 15 eine der Figur 13 ähnliche Ansicht
eines abgeänderten Form eines Stanzblattes; und Figur 16 eine der Figur 11 ähnliche
Ansicht, aber im Schnitt durch die abgeänderte Form nach Figur 15.
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Die Erfindung wird mit Hilfe der Figuren 8 bis 13 beschrieben.
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Eine Anzahl von Blechen, z.B. Riffelbleche 31 werden einzeln nacheinander
vom Boden eines Stapels, der auf einem Zuführtisch liegt, durch einen Zuführschlä#er
33, der durch bekannte Mittel hin- und hergeschwenkt wird, in zwei Zuführrollen
33 geführt, die so zusammenarbeiten, daß sie jedes Riffelblech 31 gut in die Stanzzone
bringen.
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Diese enthält einen Messerzylinder 35, einen an diesem angebrachten
Stempel 36, und einen Amboßzylinder 34. Das Riffelblech 31 wird vom Stempel 36 und
dem Amboßzylinder 34 in die gewünschte Form gestanzt.
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Der Messerzylinder 35 (Figur 9) ist hohl und wird in einer gegebenen
Richtung und mit gegebener Umfangsgeschwindigkeit von einem (nicht dargestellten)
Primärmotor gedreht.
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Der Stempel 36 ist von folgender Konstruktion: Ein Blatträger 39,
der um den Messerzylinder 35 herum angebracht ist, ist mit runden Schlitzen 39'
versehen, von denen in jedem ein Stanzblatt 37 im Preßsitz befestigt ist, das von
einem Stück Aufschlagschwamm 38 oder dergl. umgeben ist, der am Blatträger 39 befestigt
ist. ober dem Träger 39 befinden sich mehrere solcher Stanzblätter 37 und Schwammstücke
38
am Rande strategisch und axial verteilten Punkten, je nach Form, Größe und Zwischenräumen
zwischen den auszustanzenden Werkstücken. Der Messerzylinder 35 und der Blatträger
39 haben entsprechende Durchbohrungen 35a, die in rechten Winkeln zu ihren Achsen
und in entsprechenden Abständen (z.B. 50 mm) am Außenrand vorgesehen sind.
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Jedes Stanzblatt 37 ist mit einem rechteckigen Ausschnitt 37' versehen,
der in der Hälfte des Blatträgers 39 eingeformt ist, wie es Figur 13 zeigt.
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Jeder Abfallausschlaghebel 42 verläuft durch den Einschnitt 37' und
endet mit einem freien Ende in dem vom Blatt 37 umgebenen Raum. Das andere Ende
des Hebels ist elastisch in einen eingeschnittenen Teil eines Gelenkgliedes 43 eingepaßt.
Der Hebel 42 dient zum Auf- und Zurückdrehen des Endes, an dem er in den Ausschnitteil
des Gelenkgliedes 43 eingreift, das wiederum durch Befestiger 44 am Träger 39 befestigt
ist. Im Messerzylinder 35 ist ein hohler Druckzylinder 41 untergebracht, wobei seine
Mitte außerhalb der des letzteren liegt. Dieser exzentrische Zylinder dreht sich
in derselben Richtung mit derselben Winkelgeschwindigkeit wie der Messerzylinder
35.
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In jeden überlagerten Sttz der durchgehenden Löcher 35a ist eine Stoßstange
40 in radialer Richtung zur Endbewegung lose eingepaßt. Mehrere solcher Stoßstangen
sind an entsprechenden Punkten radial zum Messerzylinder 35 und an dessen Rand entsprechend
der Zahl uhd Lagen der zu verwendeten Abfallausbrecherhebel 42 angeordnet.
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Diese Stoßstangen bewegen sich mit dem Umlauf des Messerzylinders
35 und durch exzentrische Nockenwirkung des Druckzylinders 41 gedrückt und wie folgt
arbeiten: Wenn ein Ausbrechhebel sich im Gebiet E in Figur 9 befindet, kommt die
zugehörige Druckstange 40 an ihrem inneren Ende mit der Außenfläche des Druckzylinders
41 in Kontakt.
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Das äußere Ende der Stange im Loch ist von der Außenfläche des Blatträgers
39 versenkt. Mit dem Umlauf des Messerzylinders 35 nähert sich der Ausbrechhebel
dem Gebiet F, wenn die Stange 4 radial nach außen gedrückt wird, wobei ihr äußeres
Ende allmählich aus dem Loch und der Fläche des Trägers 39 heraustritt. Diese Bewegung
einer jeden Druckstange 40 wird durch entsprechende Wahl der Länge der Stange und
dem Grad der Exzentrizität bewirkt. Die Druckstangen 40 bestehen aus leichten Material,
z.B. aus Kunststoff, und sind an der Oberfläche so glatt, daß sie leicht in den
Durchbohrungen 35a gleiten. Wenn sie aus der Fläche des Trägers 39 heraustritt,
berührt jede Stange 40 den Ausbrechhebel 42 und drückt ihn radial von der Trägergrundfläche
weg.
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Der Stempel 36 wird in folgender Weise eingesetzt. Zunächst wird jedes
Stanzblatt 37 mit einem rechteckigen Einschnitt 37' gegebener Abmessungen versehen
(Breite 1 und Höhe h), (Figur 13). Dann werden zwei Löcher 39" in den Blatträger
39 so eingebohrt, daß der Abstand der Mitte der sich ergebenden Löcher je eines
Paares der Strecke 1 einem gegebenen Wertes entspricht. In jedes Loch wird eine
gewöhnlich für solche Zwecke verwendete Wippsäge eingesetzt und dann werden die
beiden Löcher durch einen Schlitz 39' so verbunden, daß sie ein Stanzblatt 37 aufnehmen
können. (Figur 12) Nach dem Schlitzen des Trägers 39 wird das Blatt 37 mit Kraft
in den Schlitz 39' eingepaßt und in seiner Lage festgelegt.
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Dann wird die Strecke m zwischen den Mitten des Ab-fallausbrechhebels
42 entsprechend gewählt und das Gelenkteil 43 an einem Ende der Länge n mit einem
Befestiger 44 befestigt. Der Rechteckausschnitt 37t des Hebels 42 ist so bemessen,
daß seine Breite 1 größer als die Breite 1' des Hebels selbst ist (Figur 10) und
seine Höhe h so bemessen ist, daß der Nebel 42 von der Druckstange 40 radial bewegt
werden kann. Das Aufschlagschwammstück 38 drückt ein gestanztes Werkstück heraus.
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Diese Konsiniktion arbeitet in folgender Weise: Jedes Riffelblech
31, das von Zuführrollen 33 angeliefert worden ist, gelangt zwischen den Messerzylinder
35 und den Amboßzylinder 34. Während seiner Auslieferung in Pfeilrichtung wird das
Blech von den Stanzblättern 37 des Stempels 36, der am Messerzylinder angebracht
ist, gegen den Amboßzylinder 34 gestanzt. Das gestanzte Werkstück wird von der Elastizität
des Schwammstücks 38 zur nächsten Station zur weiteren Behandlung geführt.
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Aller beim Stanzen entstandene Abfall wird vom Stanzblatt 37 getragen,
das sich mit dem Messerzylinder 35 dreht.
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Beim Nähern des Abfalls an das Gebiet F wird die zugehörige Stange
40 vom Exzenternockenteil des Druckzylinders 41 so allmählich angehoben, daß das
Außenende der Stange über die Fläche des Trägers 39 am Messerzylinder 35 hinausgeht
und dadurch den Ausbrechhebel 42 drückt und mit ihm den Abfall hinausschiebt. Bei
weiterem Drehen des Messerzylinders 35 erreicht der Abfall das Gebiet F, wo er vom
Blatt freigegeben wird und auf eine (nicht dargestellte) Abfallförderanlage fällt,
die ihn zu einem außen liegenden Sammelpunkt bringt.
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Bevor das Stanzgerät in das Gebiet E zurückkehrt, wobei sich der Messerzylinder
35 dreht, wird die Druckstange 40 axial in ihre Ausgangsstellung zurückgesetzt und
so ist der Ausbrechhebel 42 jetzt zum Zurückkehren zur Fläche des Blatträgers 39
frei. Obwohl der Hebel 42 selbst keine Bewegungen zum Zurückkehren in seine Ausgangsstellung
ausführt, kehrt er zurück, wenn er von beim nächsten Stanzen im Gebiet E neu entstandenen
Abfall gegen den Träger 39 gedrückt wird.
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Dieser Vorgang wird wiederholt, um das Riffelblech nach Wunsch zu
stanzen und den Abfall wegzuräumen.
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Während der Einschnitt 37' mit Hilfe der Figur 13 als am unteren Ende
des Blattes 37 offenen Rechteckausschnitt beschrieben worden ist, ist dies keine
Begrenzung der Erfindung. Beispielsweise kann ein rechteckiger Ausschnitt oder Schlitzinit
entsprechender Höhe des Blattes 37 eine unveränderte Breite besitzen, wie in den
Figuren 15 und 16 gezeigt )wird. In diesem Fall ergibt sich das Problem des Zusammensetzen
wegen der Unmöglichkeit des Einsetzens des Abfallausbrechhebels 45 durch den Schlitz
37' wie es beispielsweise in Figur 16 gezeigt wird, durch Teile des Hebels in einen
Ausbrechkissenteil 45 und einen Hebelteil - Hebelstiel 46 die am Abschluß der Stanzherstellung
durch Kleben oder andere Mittel miteinander verbunden werden. Wo das runde Stanzblatt
37 zu groß oder zu lang ist, können zwei oder mehr Schlitze mit entsprechenden Ausbrechhebeln
42 vorgesehen werden, wie es figur 14 zeigt.
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Während der Ausbrechhebel beim beschriebenden Ausführungsbeispiel
vom Druckzylinder und der Druckstange betätigt
wird, so ist dies
keine Beschränkung. Beispielsweise kann der Hebel selbst eine solche Elastizität
besitzen, daß er sich von der Fläche des Blatträgers fern hält.
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Nur während des Stanzens wird er vom Kneifdruck, der zwischen dem
Amboßzylinder und dem Messerzylinder besteht, gegen die Trägerfläche gedrückt. Wenn
dieser Kneifdruck aufhört, wird sich der Hebel elastisch von der hinteren Fläche
aufkrümmen und den Abfall vom Stanzblatt ausbrechen. Der Ausbrechhebel kann pneumatisch
betätigt werden, wobei ein entsprechender Teil an der inneren Hebelseite einem Luftdruck
ausgesetzt ist, der den Hebel von der Trägerfläche weg vorspannt. Als andere Abänderung
kann die Stange getaktet hydraulisch gleiten.
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Ferner kann der Druckzylinder dieser Ausführung von einem Nocken mit
entsprechendem Profil ersetzt werden und ein Nockenfolger am inneren Ende der Druckstange
angebracht sein, so daß die Stange bei ihrer Bewegung durch den Nokkenfolger am
Nocken gleitet.
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Nach der Erfindung wird aller Abfall aus Blechmaterial, der beim Stanzen
entsteht, vollständig vom Werkstück getrennt und aus dem vom Stanzblatt umgebenden
Aaum durch die Aufwärtsbewegung des in diesem Raum angeordneten Hebel richtig abgeräumt.
Weil jeder Abfall an einem gegebenen Punkt ausgebrochen wird, gibt es dort keine
Mühe von willkürlichem Zerstreuen und der Abfall kann von der Vorrichtung leicht
weggeführt werden. Die Vorrichtung der sogenannten Ein-Geräte-Art bei der das Stanzblatt
ein Werkstück in der Form eines Blechs gewünschter Form stanzt und gleichzeitig
der vom Blatt freigegebene Abfall ausgebrochen ist, ist weniger kostspielig als
die übliche Zwei-Geräte-Art und erfordert keinen großen Kaum für die Anlage.