-
-
Vorrichtung zum Lochen von Materialbahnen
-
(Zusatz zu P 30 37 255.5) Gegenstand der Hauptanmeldung P 30 37 255.5
ist eine Vorrichtung zum Lochen von Materialbahnen mit einem mit Lochwerkzeugen
versehenen Träger, wobei die Lochwerkzeuge einen Schneidstempel aufweisen, der in
einem an dem Träger befestigten Gehäuse um seine Längsachse drehbar gelagert, um
einen eingestellten Arbeitshub in seiner Längsachse verschiebbar und das Lochwerkzeug
mit Mitteln ausgerüstet ist, über die demSchneidstempel beim Arbeitshub eine Drehbewegung
aufgebbar ist.
-
Beim Gegenstand der Hauptanmeldung ist eine mit Lochwerkzeugen ausgerüstete
Werkzeugwalze in einem Gestell drehbar gelagert. In der Höhe der Mittelachse der
Werkzeugwalze sind-zwei Gegendruckwalzen angeordnet, die einander diametral gegenüberliegen
und die in verstellbaren Lagerböcken drehbar gelagert sind. Sofern ein Schneidstempel
eines Lochwerkzeuges im Zuge'der Rotation der Werkzeugwalze eine Gegendruckwalze
anläuft und die zwischen der Werkzeugwalze und der Gegendruckwalze angeordnete Materialbahn
auf die Gegendruckwalze preßt, beginnt ein Drehschnitt, bei dem der
Schneidstempel
auch einen Arbeitshub in seiner Längsachse ausführt.
-
Sobald die Verlängerung der Längsachse des Schneidstempels die Drehachse
der Gegendruckwalze durchtritt, findet kein Drehschnitt mehr statt. Zur Erzielung
eines einwandfreien Schnittes auf dem gesamten Umfang des auszustanzenden Teiles
der Materialbahn ist es jedoch vorteilhaft, wenn in dieser Betriebslage der Vorrichtung
ebenfalls ein Drehschnitt ausgeführt werden kann.
-
Der Gegenstand der Hauptanmeldung enthält auch keine Maßnahmen, um
die mit den einzelnen Schneidstempeln ausgeschnittenen bzw. ausgestanzten Teile
der Materialbahn aus dem Bereich des Schneidstempels sicher zu transportieren.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gegenstand der Hauptanmeldung
weiterzubilden und die Maßnahmen zur Erzielung eines einwandfreien Schnittes auf
dem gesamten Umfang und den Abtransport der aus der Materialbahn gestanzten Teile
aus dem Bereich des Lochwerkzeuges zu verbessern.
-
Zur optimalen Ausführung des Schnittes wird erfindungsgemäß der Schneidstempel
mit einem im Gehäuse gleitbar gelagerten Kolben versehen, der mit einer Stirnseite
eine mit einem Druckmedium beaufschlagbare Kammer begrenzt, die wahlweise auf Zu-
oder Abfluß schaltbar ist oder der Schneidstempel durch einen elektromagnetischen
Antrieb axial bewegt.
-
Sobald der Arbeitshub des Schneidstempels begonnen hat, kann in jeder
Betriebslage die Intensität des Drehschnittes durch Druckbeaufschlagung des Kolbens
beeinflußt werden. Insbesondere in der Betriebslage, in der beim Gegenstand der
Hauptanmeldung ein Drehschnitt nicht stattfindet, also in der die Verlängerung der
Längsachse des Schneidstempels sich durch die Drehachse der Gegendruckwalze erstreckt,
kann durch Druckbeaufschlagung des Kol'bens ein Drehschnitt vorgenommen werden,
bei dem die Schneide des Schneidstempels mit gleichmäßig über den Umfang verteilten
Schneidkräften den Schnitt vornimmt und gering-
fügig in das zähelastische
Material der Gegendruckwalze eindringt.
-
Um die aus der Materialbahn ausgestanzten Teile aus dem Bereich des
Lochwerkzeuges zu transportieren, weisen erfindungsgemäß die Schneidstempel eine
mittige, durchgehende Bohrung für pneumatische oder mechanische Mittel zum Austragen
des ausgestanzten Teils der Materialbahn nach vorn auf.
-
Ausführungsbeispieleder Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden im folgenden beschrieben.
-
Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung mit einer Werkzeugwalze, der zwei
Gegendruckwalzen zugeordnet sind in schematischer Darstellung und im Aufriß, Fig.
2 den Punkt II nach der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab und im Schnitt, Fig. 3 ein
Lochwerkzeug mit doppelt wirkendem Kolben im Schnitt, Fig. 4 ein Lochwerkzeug im
Schnitt, das mit einer pneumatischen Einrichtung zum Austragen des ausgestanzten
Teiles der Materialbahn ausgerüstet ist, Fig. 5,6 und 7 Ausführungsbeispiele von
Lochwerkzeugen, die mit einem Stößel zum Austragen des ausgestanzten Teiles der
Materialbahn versehen sind und Fig. 8 ein Lochwerkzeug im Schnitt, mit dem aus einer
Materialbahn Ringe ausgestanzt werden können. sowie Fig. 9 und 10 Lochwerkzeuge
mit elektromagnetischen Antrieben.
-
In einem Gestell 1 ist eine Werkzeugwalze 2 drehbar gelagert, die
mit Lochwerkzeugen 3 versehen ist. In der Höhe der Mittelachse der Werkzeugwalze
sind zwei Gegendruckwalzen 4,5 angeordnet, die einander diametral gegenuberliegen
und die in verstellbaren Lagerböcken 6 drehbar gelagert sind.
-
Die Lagerböcke 6 sind auf einem Halteprofil 7 angeordnet, das an der
Unterseite mit einer Zahnstange 8 versehen ist, mit der ein Zahnrad 9 kämmt, das
über ein Handrad 10 betätigt werden kann. Die Gegendruckwalzen 4,5 sind somit über
das Handrad 10, das Zahnrad 9 und die Zahnstange 8 in axialer Richtung verstellbar.
-
Das aus der Gegendruckwalze, dem Lagerbock und dem Halteprofil bestehende
System ist auf einem Tragbalken 11 angeordnet, der über Haltestangen 12 um eine
Achse 13 drehbar gelagert ist.
-
Eine derartige Anordnung erlaubt ein schnelles Ab- und Abschwenken
der Gegendruckwalze von der Werkzeugwalze und zwar dann, wenn über eine Kolben-Zylinder-Einheit
14 ein Hebel 15 in seiner Lage so verändert wird, daß die Haltestange 12 entgegen
dem Uhrzeigersinn um die Achse 13 verSschwenken kann. Der Hebel 15 ist um eine Achse
15a drehbar im Gestell gelagert. Die Bewegung der Gegendruckwalze 4 bzw.
-
5 in Richtung auf die Werkzeugwalze 2 wird durch einen Anschlag 16
begrenzt, der einstellbar ist.
-
Die Werkzeugwalze 2 wird über einen Motor 17 und über einen Antriebsriemen
18 angetrieben.
-
Durch die Werkzeugwalze 2 wird die Materialbahn 19 gelocht.
-
Die Gegendruckwalzen 4,5 bestehen aus einem zähen, hochelastischen
Material, das einen Einstiegweg des Schneidstempel.s von ca. 5 mm zuläßt.
-
Ein Ausführungsbeispiel für eine konstruktive Ausbildung des Lochwerkzeuges
3 ist in der Fig. 2 dargestellt.
-
Das Lochwerkzeug weist einen Schneidstempel 20 auf, der aus einem
vorderen, mit der Schneide 21 versehenen Teil 22 einem Mittelteil 23 mit größerem
Durchmesser und einem Endteil 24 mit einem kleineren Durchmesser als das Mittelteil
besteht.
-
An dem Bund 25 liegt ein Drucklager 26 an, an dem sich das Ende einer
zylindrischen Schraubenfeder 27 abstützt, die mit ihrem anderen Ende an einer Stirnfläche
28 eines Kolbens 29 anliegt, der mit dem Teil 24 des Schneidstempels fest verbunden
ist. Der Kolben 29 ist gleitbar in einer Bohrung 30 des Gehäuses 31 gelagert und
begrenzt mit seiner Stirnseite 32 eine Kammer 33, die über eine Gehäuseöffnung 34
mit einem Druckmedium, z.B. mit Druckluft oder mit einer Druckflüssigkeit, beaufschlagt
werden kann.
-
Das Gehäuse 31, das dem Schneidstempel 20 zugeordnet ist, ist mit
einem Außengewinde 35 ausgerüstet und in eine Gewindebohrung der Werkzeugwalze 2
eingeschraubt. Hierdurch.kann die Lage des Gehäuses und damit die des Schneidstempels
gegenüber den Gegendruckwalzen 4,5 eingestellt werden. Das GEhäuse wird durch eine
Kontermutter 36 gegenüber der Werkzeugwalze 2 arretiert.
-
Das Mittelteil 23 ist mit schraubenlinienförmigen.Nuten 37 ausgerüstet,
die Teile von Kugeln 38 aufnehmen, die in Taschen eines Käfigs 39 angeordnet sind.
Das Gehäuse 31 ist mit zur Innenseite geöffneten schraubenlinienförmigen Nuten versehen,
die die Kugelteile aufnehmen, die aus der Außenseite des Käfigs herausragen. Ein'Käfig
kann auch entfallen.
-
Durch die Ausbildung des Mittelteils 8 des Schneidstempels unddiese
Zuordnung der Kugeln 38 wird dem Schneidstempel bei einem Arbeitshub in seiner Längsachse
eine Drehbewegung um diese Längsachse 40 aufgegeben.
-
Sofern in der Betriebslage des Schneidstelmpels nach der Fig. 2 der
Kolben 29 mit einem Druckmedium an der Stirnseite 32 beaufschlagt wird, wird der
Schneidstempel in Richtung auf die Gegendurckwalze 5 bewegt und vollzieht einen
Drehschnitt. Sofern die Kammer 33 auf Abfluß geschaltet und somit druckentlastet
wird, wird der Kolben 29 unter Wirkung der Feder -27 in seine Ausgangslage bewegt.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 ist der Kolben 29 als
doppelt wirkender Kolben ausgebildet. Dem Kolben 29 ist zusätzlich zu der Kammer
33 eine Kammer 41 zugeordnet. Beide Kammern sind wechselweise mit einem Druckmedium
beaufschlagbar und werden wechselweise auf Zufluß und Abfluß geschaltet, so daß
der Kolben 29 einen Arbeitshub ausführen kann, der durch die Anschlagringe 42 und
43 begrenzt wird. Das Druckmedium wird der Kammer 41 über eine Gehäuseöffnung 44
zugeführt bzw. aus der Kammer über diese Gehäuseöffnung abgeleitet. Durch die Druckbeaufschlagung
des Kolbens 29 wird somit auch bei dieser Konstruktion eine Drehbewegung des Schneidstempels
20 um die Längsachse 40 erreicht.
-
Bei dem Lochwerkzeug nach der Fig. 4 weist der SchneidsteXmpel 20
eine mittige durchgehende Bohrung 45 auf. Am hinteren Ende der Bohrung ist ein Anschlußstutzen
46 für eine Druckluftleitung vorgesehen. Nach dem Stanzvorgang wird die Bohrung
45 mit Druckluftimpulsen beaufschlagt, durch die das aus der Materialbahn gestanzte
Teil nach vorn aus dem Bereich des Schneidstempels ausgetragen wird.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 5 ist die mittige Bohrung
des Schneidstempels 20 gestuft ausgebildet und weist einen vorderen Teil 47 mit
größerem Durchmesser und einen hinteren Teil 48 mit kleinerem Durchmesser auf. In
der Bohrung ist ein federbelasteter Stößel 49 gleitbar gelagert, der aus einem Stößelkopf
50 und aus einem Stößelschaft 51 besteht, der gegenüber dem Stößelkopf einen kleineren
Durchmesser aufweist. Die Feder 52.stützt sich an der Rückseite des Stößelkopfes
und an einer Ringfläche 53 des Schneidstempels ab, die im Obergangsbereich des Teils
47 und des Teils 48 der Bohrung des Schneidstempels liegt.
-
Aus der Fig. 5 ergibt sich, daß der Stößelkopf 50 in der Ausgangslage
des Stößels ein wenig aus dem Schneidstempel 20 herausragt.
-
Beim Stanzvorgang wird der Stößel kopf 50 entgegen der Wirkung der
Feder 52 in den Schneidstempel vollständig eingefahren. Das ausgestanzte
Teil
der Materialbahn wird dann nach. dem Stanzvorgang und nach dem Herausfahren des
Schneidstempels aus dem Wirkbereich der Gegendruckwalze mittels des Stößels nach
vorn aus dem Schneidstempel herausgestoßen. Der Stößel bewegt sich dann nämlich
unter dem Einfluß der Feder 52 wieder in seine Ausgangslage, die in der Fig .5 aufgezeigt
ist.
-
Bei der Konstruktion nach der Fig. 6 ist in der-mittigen, gestuften
Bohrung 54 des Schneidstempels 20 ebenfalls ein Stößel 55 gleitbar gelagert, der
zum Austragen des ausgestanzten Teils aus dem Bereich des SchneidstemFpels 20 dient.
-
Der Stößel 55 besteht aus einem Stößelkopf 56, einem Stößel schaft
57 mit kleinerem Durchmesser gegenüber dem StöRelkopf und einer Endscheibe 58, die
einen größeren Durchmesser als der Stößelschaft aufweist. Der Stößelschaft 57 wird
teilweise Bn einer Feder 59 umschlossen, die sich an der hinteren Stirnfläche 60
des Schneidstempels 20 und an der Endscheibe 58 abstützt. Die Endscheibe arbeitet
mit einer Kurvenscheibe 61 zusammen, die um eine Achse 62 drehbar gelagert ist und
über die der Stößelkopf 56 in eine Stellung verfahren werden kann, in der sein vorderes
Ende ein wenig aus dem Schneidstempel 20 herausragt. Durch die Feder 59 wird eine
kraftschlüssige Anlage der Endscheibe 58 an der Kurvenscheibe 61 erreicht.
-
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 7 ist in der mittigen, gestuften
Bohrung des Schneidstempels 20 ein Stößel 63 gleitbar gelagert, der am hinteren
Ende einen in einem Bohrungsteil 64 des-.Schneidstempels gleitbar gelagerten Kolben
65 aufweist. In dem BohruqFteil 64 ist eine Feder 66 angeordnet, die sich am Kolben
65 und an einer Ringfläche 67 des Schneidstempels 20 abstützt. Diese Feder dient
somit als Rückstellfeder. Der Schneidstempel weist am hinteren Ende einen Anschlußstutzen
68 auf, über den die Stirnfläche 69 des Kolbens mit einem Druckmedium beaufschlagt
werden kann. Der Arbeitshub'des Stößels 63.erfolgtentgegen der Wirkung der Feder
66. Der Stößelkopf 70 wird hierbei nach dem Stanzvorgang ein wenig aus dem Schneidstempel
20 herausgefahren, so daß das
ausgestanzte Teil der Materialbahn
nach vorn ausgestoßen wird.
-
Bei der Konstruktion nach der Fig. 8 ist der Schneidstempel 20 am
vorderen Ende mit einem Aufsatzteil 71 ausgerüstet, das z.B. über eine Madenschraube
72 an dem Schneidstempel 20 festgelegt wird.
-
Dieses Aufsatzteil weist eine Ringschneide 73 auf, die zu der Schneide
21 des Schneidstempels 20 konzentrisch angeordnet ist.
-
Unter Verwendung des Aufsatzteils 71 besteht somit die Möglichkeit,
aus der Materialbahn Ringe auszustanzen.
-
In der Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel aufgezeigt, bei dem der
Schneidstempel 20 durch einen elektromagnetischen Antrieb axial bewegbar ist. Zu
diesem Zweck ist in dem Gehäuse 31 eine Magnetspule 74 festgelegt, die Anschlüsse
75 aufweist. An dem den Kolben 29 überragenden, hinteren Teil 76 des Schneidstempels
20 ist ein Anker 77 befestigt, der in der in der Fig. 9 dargestellten Ausgangslage
gegenüber der Magnetspule 74 versetzt ist. Sofern der Magnetspule über die Anschlüsse
75 elektrische Energie zugeführt wird, wird der Anker und damit der Schneidstempel
20 entgegen der Wirkung der Schraubenfeder 27 nach rechts bewegt, wobei der Schneidstempel
20 eine Drehschnittbewegung ausführt. Sofern die Magnetspule 74 stromlos wird, wird
der Schneidstempel 20 unter der Wirkung der Schraubenfeder 27 in die Ausgangslage
bewegt.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 10 entfällt die Schraubenfeder
27 für die Rückstellbewegung. Anstelle der Schraubenfeder 27 ist eine Magnetspule
78 vorgesehen und im Gehäuse 31 festgelegt, die mit elektrischen Anschlüssen 79
ausgestattet ist. In dem Bereich des Schneidstempels 20 zwischen dem Kolben 29 und
dem Mittelteil 23 ist an dem Schneidstempel ein Anker 80 befestigt. Zur Erzielung
einer Bewegung des Schneidstempels von der in der Fig. 10 dargestellten Lage nach
rechts wird die Magnetspule 74 mit Energie gespeist während die Magnetspule 78 stromlos
bleibt. Die Bewegung des Schneidstempels 20 nach rechts wird durch die Magnetspule
78 begrenzt. Für eine Bewegung des Schneidstempels 20 in die Ausgangslage
wird
der Magnetspule 78 elektrische Energie über die Anschlüsse 79 zugeführt, während
die Magnetspule 74 stromlos ist. Die Ausgangslage des.Kolbens 29 wird durch die
Magnetspule 74 bestimmt, die gleichzeitig als Anschlagkörper dient.
-
Bezugszeichen 1 Gestell 2 Werkzeugwalze 3 Lochwerkzeug 4 Ge-gendruckwalze
5 Gegendruckwalze 6 Lagerbock 7 Halteprofil 8 Zahn stange 9 Zahnrad 10 Handrad 11
Tragbalken 12 Haltestange 13 Achse 14 Kolben-Zylinder-Einheit 15 Hebel 15a Achse
16 Anschlag 17 Motor 18 Antriebsriemen 19 Materialbahn 20 Schneidstempel 21 Schneide
22 Teil 23 Mittelteil 24 Endteil 25 Bund 26 Drucklager 27 Schraubenfeder 28 Stirnfläche
29 Kolben 30 Bohrung 31 Gehäuse 32 Stirnseite 33 Kammer 34 Gehäuseöffnung 35 Außengewin'de
36 Kontermutter 37 Nuten 38 Kugel 39 Käfig 40 Längsachse 41 Kammer 42 Anschlagring
43 Anschlagring 44 Gehäuseöffnung 45 Bohrung 46 Anschlußstutzen 47 Teil 48 Teil
49 Stößel 50 Stößel kopf 51 Stößelschaft 52 Feder 53 Ringfläche 54 Bohrung 55 Stößel
56 Stößel kopf 57 Stößelschaft 58 Endscheibe 59 Feder 60 Stirnfläche 61 Kurvenscheibe
62 Achse 63 Stößel 64 Bohrungsteil 65 Kolben
66 Feder 67 Ringfläche
68 Anschlußstutzen 69 Stirnfläche 70 Stößelkopf 71 Aufsatzteil 72 Madenschraube
73 Ringschneide 74 Magnetspule 75 Anschluß 76 Teil 77 Anker 78 Magnetspule 79 Anschluß
L
e e r s e i t e