DE3107199A1

DE3107199A1 - Vorrichtung zum schneiden und/oder stanzen

Info

Publication number: DE3107199A1
Application number: DE19813107199
Authority: DE
Inventors: Hubert Masch.-Ing. 5828 Ennepetal Barysch; Erwin 5820 Gevelsberg Kruse; Joachim Ing.(grad.) 5820 Gevelsberg Wepner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-26
Filing date: 1981-02-26
Publication date: 1982-09-09
Also published as: ES509972A0; IT8219739A0; US4457197A; FR2500343A1; IT1153444B; GB2093749B; ES8302504A1; GB2093749A

Description

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schneiden und/ oder Stanzen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art.

Eine derartige Vorrichtung ist nach der DE-AS 25 33 153 bekannt. Da die Wirkungslinie der Antriebskraft und diejenige der Reaktionsschnittkraft einen erheblichen Abstand voneinander aufweisen, unterliegt die Führung beim Betrieb der Vorrichtung einer" beträchtlichen Beanspruchung, so daß die Betriebsweise einen entsprechenden Verschleiß bedingt. Infolge dieses Verschleisses können schließlich Schnitte oder Stanzungen nicht mehr genügend präzise ausgeführt werden, so daß entsprechende, aufwendige Nachbearbeitungen an der Vorrichtung erforderlich sind. Der Verschleiß führt fast stets zu einer einseitigen Lage des Schlittens, die durch das Kräftepaar aus Antriebskraft und Reaktionsschnittkraft sowie aus dem Abstand dieser beiden Kräfte voneinander bedingt ist und den Verschleiß an aneinander diagonal gegenüberliegenden Führungsbereichen verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend beschriebenen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß sie eine erheblich verlängerte Betriebszeit ohne den Aufwand einer Nachbearbeitung der Führung ermöglicht. Dabei liegt die Beobachtung zugrunde, daß die jeweiligen Führungsflächen zwischen Schlitten und Maschinenrahmen in den Bereichen, die nicht durch die einseitige Kipplage des Schlittens belastet sind, nur sehr geringfügig verschleißen.

Diese Aufgabenstellung läßt sich erfindungsgemäß durch den Vorschlag gemäß dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 lösen.

Auf diese Weise gelingt es, das Führungsspiel entweder unmittelbar während des Schneidens bzw. des Stanzens in erheblichem Ausmaß herabzusetzen, oder aber jedenfalls dann, wenn die vorgeschlagenen zusätzlichen Mittel nicht gleichzeitig während des Schneidens bzw. Stanzens auf den Schlitten zur Einwirkung gelangen, den Verschleiß der Führung wesentlich herabzusetzen.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bestehen die zusätzlichen Mittel in einem das Gegenwerkzeug tragenden Sattel, der sich an einer am Maschinenrahmen angelenkten und um eine die Ebene des Kräftpaares schneidende Achse verschwenkbaren Schwinge befindet, der eine als Führungsfläche am Schlitten zur Anlage gelangende Seite aufweist. Mittels einer derartigen Schwinge wird die Schnittkraft selbst dazu benutzt, um der Kippneigung des Schlittens entgegenzuwirken, indem sich die Fiihrungsf lache der Schwinge an den Schlitten anlegt und bei Belastung mit einer Kraft letzteren entgegengesetzt zur derjenigen Richtung zu drücken sucht, in welcher er auf Grund der Krafteinwirkung eine Schräglage einzunehmen sucht. Die Schwinge wirkt also mit starker Kraft ausschließlich während des Schneidvorganges selbst auf den Schlitten ein.

Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung sind als die zusätzlichen Mittel ein weiterer Werkzeugsatz vorgesehen, der sich auf der Seite der Wirkungslinie der Antriebskraft befindet, die dem ursprünglichen Werkzeugsatz gegenüberliegt. Eine derartige Anordnung geht von der Überlegung aus, daß eine Vorrichtung mit zwei beidseitig der Wirkungslinie der Antriebskraft liegenden Werkzeugen auch für Arbeiten eingesetzt wird, bei welchen man von beiden Werkzeugen Gebrauch machen kann. Dies bedeutet, daß alle Bereiche der Führung im Laufe längerer Betriebszeit einen praktisch gleichmäßigen Verschleiß aufweisen,

so daß sich ein entsprechend verlängerte betriebliche Einsatzzeit erreichen läßt. Wenn zum Beispiel auf beiden Seiten gleichwirkende Werkzeuge vorgesehen werden, wird bei gleichmäßigem Einsatz der beiden Werkzeuge eine erheblich längere, verschleißfreie Betriebszeit erreicht, als dies etwa einer Verdoppelung der betrieblichen Einsatzzeit bei nur auf einer Seite angeordnetem Werkzeugsatz entpsrechen würde. Hierfür ist wesentlich, daß die Verschleißvorgänge seitlich progressiv zunehmen.

Für beide Ausführungsformen der Erfindung ist es von Vorteil, den Druckmittelantrieb am unteren Teil der Vorrichtung zur Einwirkung zu bringen. Damit wird die Führungsgenauigkeit entsprechend der Herabsetzung der Kippneigung erheblich vergrößert.

Während die Schwinge bei Belastung des zugehörigen Werkzeugsatzes mithin in der beschriebenen Weise aktiv auf die Führung einwirkt, sucht sie bei Betätigung weiterer Werkzeuge, die eine Verkantung des Schlittens in Richtung auf die Schwinge auslösen können, auszuweichen. Derartige weitere Werkzeuge können vor allem in Nähe der Längsmittellinie des Schlittens befindliche Messer sein, die bei Betätigung zu Reaktionskräften führen, die gleichfalls von der Wirkungslinie der Antriebskraft beabstandet sind und demgemäß ein Drehmoment auslösen können. Um für diesen Fall eine unbeabsichtigte Auslenkung der Schwinge zu vermeiden, ist es von Vorteil, ihre Bewegung durch einen Anschlag zu begrenzen, der sich auf der ihrer Fühungsfläche gegenüberliegenden Seite befindet. Man kann einen derartigen Anschlag auch leicht nachstellbar ausführen, so daß sich auch präzise Einstellmöglichkeiten verwirklichen lassen.

Eine besonders gleichmäßige Anpressung bzw. Abstützung des Schlittens ist dann möglich, wenn in der Führungssseite der Schwinge eine Kugel kaiotte gelagert wird, deren Planseite am Schlitten anliegt.

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Eine derartige Kugelkalotte stellt sich stets flächig _auf di_e zu führende Gegenfläche ein und hat eine demgemäße herabgesetzte, spezifische Flächenbelastung zur Folge.

Wenn die Antriebskraft mit einem Zylinder erzeugt wird, der am Maschinenrahmen befestigt ist, und dessen ausfahrende Kolbenstange den Schlitten nach unten beaufschlagt, läßt sich für den Arbeitshub eine besonders hohe Kraft verwirklichen, weil das Druckmittel hierbei die gesamte Kolbenfläche zu beaufschlagen vermag. Demgegenüber ist es für den Rückhub ausreichend, wenn die relativ geringe Ringfläche zwischen Kolbenquerschnitt und Kolbenstangenquerschnitt belastet wird.

Die Verwendung von weiteren Werkzeugen in Nähe der Längsmittellinie des Schlittens ist gleichfalls nach der DE-AS 25 33 153 bekannt. Um mit derartigen weiteren Werkzeugen präzise Schnitte ausführen zu können, ist es von besonderem Vorteil, wenn erfindungsgemäß die Möglichkeit der Anpressung an der Führungsfläche der Schwinge benutzt wird. Zu diesem Zweck ist der Schlitten mit einer Messerplatte versehen, deren Schneidkante gegenüber der Wirkungslinie der Antriebskraft unter einem Winkel von etwa 45° in Richtung auf die den Sattel tragende Schwinge geneigt ist, wobei sich dann in der Gegenmesserplatte die Profilöffnung befindet. Diese hat dann vorteilhaft sich vertikal und horizontal kreuzende Einsteckschlitze für das Einlegen von Winkelprofilen. Letztere weisen dabei mit ihrem horizontalen Schenkel von der Schwinge weg und führen dazu, daß die Schnittreaktionskraft den zur Schwinge bzw. ihrer Kugelkalotte gegenüberliegenden Führung aufgefangen werden kann. Dabei besteht der an sich bekannt gewesene Vorteil, daß man Profileisen auch in horizontaler Ebene schräg einstecken kann, um Gehrungsschnitte durchführen zu können.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die schematischen Zeichnungen Bezug genommen. Darin xeigen:

Figur 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in Vorderansicht, während

Figur 2 den Ausschnitt II der Figur 1 in etwas vergrößertem Maßstab sowie in abgewandeitere Ausführungsform wiedergibt.

Man erkennt den im stehenden Maschinenrahmen 12 in vertikaler Richtung geführten sowie auch angetriebenen Schlitten 1. Auf dessen unterer Traverse 19 wirkt die darin verankerte Kolbenstange 18 ein, deren Kolben 17 im Zylinder 16 beaufschlagbar ist. Letzterer ist am Maschinenrahmen 12 befestigt. Bei Beaufschlagung des Zylinders wird der Schlitten 1 nach abwärts bewegt, wobei die Wirkungslinie der Antriebskraft 2 mit der Längsmitteninie 27 des Schlittens 1 zusammenfällt. Im seitlichen Abstand 28 von der Wirkungslinie der Antriebskraft 2 ist ein Werkzeugsatz erkennbar, bestehend aus der an einem Sattel 5 angeordneten Matritze 4 sowie dem oberhalb der Matritze 4 befindlichen Lochstempel 9, welchletzterer an einer vorspringenden f!ase des Schlittens 1 befestigt ist. Sowie ein Werkstück gestanzt wird, kommt es zur Ausbildung der Schnittreaktionskraft 3, die dann mit der Antriebskraft 2 ein Kräftepaar bildet, für dessen Drehmoment der Abstand 28 bestimmend ist. Infolge dieses Drehmomentes sucht der Schlitten 1 eine Schräglage einzunehmen, wobei er einerseits in Richtung der Pfeile 29 die rechte obere Führungsfläche 30 des Maschinenrahmens 12 beaufschlagt, während die Pfeile 31 auf die linke untere FUhrungsflache 8 einwirken. Letztere ist von einer Schwinge 7 ausgebildet, die um die Achse 6 verschwenkbar ist. Die Achse 6 steht senkrecht auf der Ebene des Kräftepaars 2, 3. Ober den Sattel 5 trägt die Schwinge 7 die als Gegenwerkzeug 4 gestaltete Matritze.

Um eine genau flächige Anlage zwischen der Schwinoe 7 und dem Schlitten 1 zu gewährleisten, ist der Schlitten 1 mit der Kugel kalotte 14 Vt.^ehen, dessen Planfläche 15 der Beaufschlagung an der Führungsfläche des Schlittens 1 dient.

Figur 1 zeigt weiterhin auf der anderen Seite der Wirkungslinie der Antriebskraft 2 einen Werkzeugsatz 10, 11, der aus einem Untermesser und einem Obermesser zum Schneiden vorgesehen ist. Das Untermesser 11 ist in den Maschinenrahmen 12 eingesetzt, wohingegen das Obermesser 10 vom Schlitten 1 gehalten ist. Beim Schnitt kommt es hier zur Schnittreaktonskraft 32, die auf Grund des Abstandes 33 von der Wirkungslinie der Antriebskraft 2 ein Drehmoment auslöst, welches der Schlitten 1 in Richtung der oberen Pfeile 42 sowie der unteren Pfeile 43 an sich diagonal gegenüberliegende Fiihrungsflachen des Maschinenrahmens 12 preßt. Sowohl die Schwinge 7 als auch das Drehmoment bei Betätigung des weiteren Werkzeugsatzes 10, 11 suchen mithin den Schlitten 1 in seinem unteren Teil nach rechts zu verkanten.

Neben den Werkzeugsätzen 4, 9 und 10, 11 können weitere Werkzeuge im Bereich der Längsmittellinie 27 vorgesehen sein. Zum Beispiel kann es sich hierbei um eine mit dem Schlitten 1 verbundene Messerplatte

34 sowie umeine im Maschinenrahmen 12 befestigte Gegenmesserplatte

35 handeln, welchletztere Aufnahmeöffnungen 36, 37 und 38 für Profile und Stabstahl besitzen kann.

Weiterhin kann ein Scherenmesser 39 vom Schlitten 1 aufgenommen sein, welches hinter einer den Maschinenrahmen 12 befindlichen Werkstücköffnung 40 beweglich ist und beispielsweise ein Flacheisen 41 schneiden kann. Diese Scherenanordnung ist zweckmäßig von doppelter Breite

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wie die seitliche Ausladung des Werkzeugsatzes 4, 9, so daß man Flacheisen in einem einzigen Arbeitsgang schneiden und in zweiArbeitsgängen über seine gesamte Breite mit Stanzöffnungen versehen kann.

Figur 2 zeigt eine besonders vorteilhafte, abgewandelte Ausführungsform der aus Messerplatte und Gegenmesserplatte bestehenden Anordnung gemäß dem Kreisbild II der Figur 1.Wie Figur 2 zeigt, liegt das Winkelprofil 25 vertikal-horizontal in den sich entsprechend kreuzenden Schlitzen 23, 24 der Profi!öffnung innerhalb der Messerträgerplatte 22, wobei der horizontale Schenkel 26 des Profils von der Schwinge 7 weg weisen muß. Der Bereich 21 des Schlittens besitzt eine Kante 20, die unter einem Winkel von 45 zur Antriebskraft 2 verläuft und die Messerträgerplatte 22 unter einem Winkel von 45 verschiebt. Letztere besitzt dem Winkel profil entsprechende Öffnungsschlitze und ist zwischen den schraffiert dargestellten Führungen des Gegenmessers beweglich. Bei der Ausführung des Schnittes sucht die Schnittkraft den Schlitten nach rechts zu verschieben, so daß er an der rechten oberen sowie an der rechten unteren Führung zur Anlage kommt, ohne dabei die in der Gegenrichtung nachgebende Schwinge 7 auszulenken. Um die Auslenkung der letzteren indes beim Rückhub zu begrenzen, und um weiterhin eine Führung präzise einstellen zu können, ist noch der Anschlag 13 in Figur 1 am Maschinenrahmen 12 vorgesehen, an welchem die Schwinge 7 flächig anliegt. Ein Verstellmittel zum Nachstellen des Anschlags 13 ist zeichnungsgemäß nicht wiedergegeben.

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

Vorrichtung zum Schneiden und/oder Stanzen von Stab- und Profilstahl, bestehend aus einem Maschinenrahmen mit darin geführtem, in seiner Längsrichtung angetriebenem Schlitten, der seitlich versetzt zur Wirkungslinie seiner Antriebskraft ein Werkzeug und zweiseitig beaufschlagbare Führungen gegenüber dem Maschinenrahmen oberhalb und unterhalb des Werkzeuges trägt, während das Gegenwerkzeug am Maschinenrahmen angeordnet und ein Druckmittelantrieb etwa in der Längsmittel linie des Schlittens vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Schlitten (1) etwa senkrecht zu der Wirkungslinie der Antriebskraft (2) und der Reaktionsschnittkraft (3) zusätzlich einwirkende Mittel vorgesehen sind, die ihn dem Drehmoment des entlang dieser Wirkungslinien besteehenden Kräftepaares (2, 3) entgegenwirkend beaufschlagen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Mittel in einem das Gegenwerkzeug (4) tragenden Sattel (5) bestehen, der sich an einer am Maschinenrahmen (12) angelenkten

Schwinge (7) befindet, die eine als Führungsfläche (8) am Schlitten (1) zur Anlage gelangende Seite aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Mittel als ein auf der der Seite des Werkzeugsatzes (4,9) gegenüberliegende Seite der Wirkungslinie der Antriebskraft (2) angeordneter, weiterer Werkzeugsatz (10, 11) ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelantrieb (16, 17, 18) unterhalb des Werkzeugsatzes (4,9) am Schlitten (1) angreift.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schwinge (7) ein der Führungsfläche (8) gegenüberliegender Anschlag (13) am Maschinenrahmen (12) besteht, der die Auslenkung der Schwinge (7) begrenzt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (13) nachstellbar ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Führungsseite der Schwinge (7) eine in ihr allseitig verdrehbare Kugelkalotte (14) eingesetzt ist, die mit ihrer Planseite (15) an dem zu führenden Schlitten (1) anliegt.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelantrieb aus einem Zylinder (16) besteht, der in einer unteren Aussparung des Maschinenrahmens (12) eingebaut ist, und in dem ein Kolben (17) beaufschlagbar ist, dessen Kolbenstange (18) nach unten aus dem Zylinder (17) herausgeführt und in einer unteren Traverse (19) des Schlittens (1) verankert ist.

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9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8- wobei der Schlitten im Bereich se^npr Längsmittellinie eine Kante aufweist und eine für die Aufnahme von Profilen ausgebildete Messerträgerplatte im Maschinenrahmen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (20) im Bereich (21) gegenüber der Wirkungslinie der Antriebskraft (2) unter einem Winkel von etwa 45° in Richtung auf die den Sattel tragende Schwinge (7) geneigt ist, und die Profilöffnung in der Messerträgerplatte (22) sich vertikal und horizontal kreuzende Einsteckschlitze (23, 24) für das Einstekken von Winkel profil en (25) mit von der Schwinge (7) weg weisendem horizontalen Schenkel (26) besitzt.