DE3144025A1

DE3144025A1 - "verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines lochs in einem sandwichelement"

Info

Publication number: DE3144025A1
Application number: DE19813144025
Authority: DE
Inventors: Fred 43331 Partille Bengtsson
Original assignee: Crawford Door AB
Current assignee: Crawford Door AB
Priority date: 1980-11-17
Filing date: 1981-11-05
Publication date: 1982-07-22
Also published as: BE891118A; NL8104916A; SE8008047L; GB2090178A; DK505681A; FR2494168A1; NO813872L; FI813626L

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Lochs in einem Sandwichelement, insbesondere in einem Sandwichelement, das aus plattenförmigen Lagen aus einem harten Werkstoff wie beispielsweise Metall, vorzugsweise aus Aluminium, mit einer Zwischenlage aus einem zusammendrückbaren Werkstoff gebildet ist.

Beispielsweise bei der Herstellung von Türen, die aus einem Schichtelement bzw. Sandwichelement gefertigt werden, wird ' ein zeitraubendes und teures Verfahren zur Erzeugung von Ausschnitten, beispielsweise für Türfenster oder Schlösser, angewendet. Diese Ausschnitte werden ausgesägt, um glatte und genaue Ränder um das auszubildende Loch herum zu erhalten und

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um das Sandwichelement nicht zu verformen. Dies ist jedoch ein zeitraubendes und teures Vorgehen, wobei der Zeitaufwand und die Kosten unter anderem von der Form des gewünschten Ausschnittes abhängen, der beispielsweise abgerundete Ecken usw. haben kann. Es hat sich als unmöglich erwiesen, solche Löcher in Sandwichelementen mit herkömmlichen Stanzwerkzeugen auszustanzen, was unter anderem auf die zum Sandwichelement gehörende Zwischenlage aus einem zusammendrückbaren Werkstoff zurückzuführen ist, die dazu führt, daß das Sandwichelement verformt wird, wenn versucht wird, es mit einer herkömmlichen Stanzvorrichtung zu stanzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schnell und mit geringem Kostenaufwand durchführbares Verfahren der oben angegebenen Art zu schaffen. Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich des Verfahrens dadurch gelöst, daß direkt durch das Sandwichelement ein 0 Stanzwerkzeug gedrückt wird, das ein Stanzmesser aufweist, das mit spitzen Zähnen versehen ist und entlang der gewünschten Schneidlinie des Lochs verläuft, wobei das Stanzmesser eine im wesentlichen gerade Seitenfläche aufweist, die dem gewünschten Schnittrand folgt und sich in Bewegungsrichtung des Stanzwerkzeugs relativ zum Sandwichelement erstreckt, und in Richtung zu den Randflächen und Spitzen der Zähne abnehmende Dicke hat.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die genannte Aufgabe erfin- · dungsgemäß dadurch gelöst, daß sie mit einem Stanzwerkzeug versehen ist, das ein Stanzmesser aufweist, das mit spitzen Zähnen versehen ist und entlang der gewünschten Schneidlinie des Lochs verläuft, wobei das Stanzmesser eine im wesentlichen gerade Seitenfläche aufweist, die dem gewünschten Schnittrand folgt und sich in Bewegungsrichtung des Stanzwerk-

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zeugs relativ zum Sandwichelement erstreckt, und in Richtung zu den Randflächen und Soitzen der Zähne abnehmende Dicke hat.

Ein Ausführungsbeispiel· der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

Figuren 2
bis 4

Figur 5

eine perspektivische Ansicht von schräg unten, teilweise im Schnitt, einer Vorrichtung zur Er-' zeugung von Löchern in einem Sandwichelement;

Ansichten, teilweise im Schnitt, zur Erläuterung verschiedener Schritte des Verfahrens zur Erzeugung eines Lochs in einem'Sandwichelement;

eine perspektivische Ansicht von schräg vorne eines bei der Vorrichtung vorgesehenen Schneidwerkzeugteils;

Figur 6A

eine Ansicht des Schneidwerkzeugteils direkt von unten;

Figur 6B

eine Ansicht des Schneidwerkzeugteils direkt von vorne; und

Figur 6C

einen Schnitt durch das Schneidwerkzeugteil.

Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung dient dazu, beispielsweise Löcher in Form von Ausschnitten in Sandwichelementen■ herzustellen. Insbesondere ist die Vorrichtung für ein Sandwichelement 1 geeignet, das Platten bzw. Bleche aufweist, die beispielsweise aus einem Metall wie Aluminium bestehen und die mit einer Zwischenschicht aus zusammendrückbarem Füllstoff zusammengefügt sind. Die Vorrichtung wird von einem Maschinenständer 2 getragen, der in Figur 1 lediglich ausschnittsweise gezeigt ist. Die Basis der Vorrichtung bildet

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eine Grundplatte 3, die von zwei geraden Trägern 4 getragen wird, die ihrerseits von Querträgern 5 getragen werden, die am Maschinenständer befestigt sind. Die Träger 4 und die Querträger begrenzen einen Transportweg auf der Oberseite eines Blechs bzw. einer Platte 6, die auf die Querträger 5 gelegt ist. Auf der Grundplatte 3 sitzt eine Stanzform 7. Die Grundplatte 3 und die Stanzform 7 sind rechteckig. An jeder Ecke der Grundplatte 3.befindet sich eine Säule 8, die an ihrem einen Ende mittels eines Säulenfußes 9 fest mit der Grundplatte 3 verbunden ist. Das andere Ende jeder Säule 8 ist verschiebbar in einer Säulenhülse 10 angeordnet, die ihrerseits an einer der Ecken einer Oberplatte 11 befestigt ist, die eben⁴" .Ils rechteckig geformt ist. An jeder Ecke der Oberplatte befindet sich eine öffnung 12 neben der jeweiligen Säule 8, wobei die' öffnung 12 derart ausgebildet ist, daß die Säule 8 im Bedarfsfall durch und in.die öffnung 12 geschoben werden kann. Mit Hilfe von fest an der Oberplatte 11 angebrachten Halterungen 14 sind vier pneumatische Zylinder 13 abgestützt. Die Halterungen 14 sind paarweise an jedem von zwei zueinander parallelen Rändern 11A und 11B der Oberplatte 11 angeordnet. Kolben 13A, die aus den pneumatischen Zylindern 13 ausgefahren werden können, tragen eine Niederhalteplatte 15, die somit an den vier Ecken der Oberplatte 11 aufgehängt ist.

An der Unterrseite der Oberplatte 11 ist ein Werkzeughalter 16 angebracht, der fest mit der Oberplatte 11 verbunden ist. Die Vorrichtung umfaßt zwei weitere pneumatische Zylinder 17, die am Maschinenständer 2 befestigt sind. Die Kolbenstangen 17A der pneumatischen Zylinder 17 verlaufen durch die Oberplatte 11 und den Werkzeughalter 16 und können nach unten in Richtung zur Grundplatte 3 bewegt werden. An den freien Enden der zwei Kolbenstangen 17A befinden sich Druckfüße 17B, deren Funktion noch erläutert werden wird.

Der Werkzeughalter 16 trägt an seinem Umfang entweder ein

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einziges Stanzmesser 18 oder - wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel - mehrere Stanzmessertelle 18A, die im zusammengebauten Zustand die Form haben, die das Stanzmesser 18 haben muß, damit die gewünschte Lochform, beispielsweise ein ovaler Ausschnitt, im Sandwichelement 1 beim Stanzen erzeugt wird.

Das Stanzmesser 18 bzw. die Stanzmesserteile 18A sind oben mit Löchern 19 versehen, die als Durchgangslöcher ausgebildet sind. Jedes dieser Löcher 19 ist dazu bestimmt, ein Befestigungselement, beispielsweise eine Befestigungsschraube 20, aufzunehmen, mit deren bzw. dessen Hilfe das Stanzmesser 18 am Werkzeughalter 16 angebracht ist, wozu in gewissen Abständen am Umfang des Werkzeughalters 16 entsprechende Löcher ausgebildet sind, die vorzugsweise mit einem Gewinde versehen sind.

Unter der Grundplatte 3 ist nahe der Platte 6· und im wesentlichen parallel zu dieser eine Transportvorrichtung angeordnet, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem pneumatischen Zylinder 21 mit einem Kolben 21A besteht, der ausgefahren werden kann und ein Transportelement 22 trägt. In der Niederhalteplatte 15, der Stanzform 7 und der Grundplatte 3 ist jeweils eine öffnung 15A bzw. 7A bzw. 3A ausgebildet, deren Querabmessungen etwas größer als die der vom Stanzmesser 18 erzeugten Form sind, wobei die öffnung 7A in der Stanzform 7 in Richtung nach unten etwas erweitert ist. Das Stanzmesser 18 weist eine im wesentlichen gerade Seitenfläche 23 auf und ist mit Zähnen 24 versehen, die die Form eines gleichseitigen Dreiecks haben, dessen eine Ecke die einstechende Spitze 24A des Zahnes bzw. Messers bildet. Die geraden Randflächen 24B der Zähne 24 schließen einen spitzen Winkel mit der geraden Seitenfläche 23 des Stanzmessers 18 ein, so daß eine Schneidkante bzw. Schneide 25 an· der Spitze des.Winkels ausgebildet ist, dessen einer Schenkel in der geraden Seitenfläche 23 liegt. Die gerade Seitenfläche 23 und die an dieser ausgebildete Schneide 25 erstrecken sich über die gesamte Länge des Stanzmessers 18. Die Querabmessungen des gewünschten Loches

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sind bestimmt durch die Position der geraden Seitenfläche und der Schneide 25, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel von der Mitte des Werkzeughalters 16 wegweisen. In diesem Fall wird beim Stanzen eines Loches in das Sandwichelement 1 eine glatte Oberfläche an den plattenförmigen Lagen 1A des Sandwichelementes erhalten. Wenn statt dessen die gerade Seitenfläche 23 und die Schneide zum Werkzeughalter 16 weisen, werden dagegen die glatten Oberflächen am herausgestanzten Teil ausgebildet, was dann von Vorteil ist, wenn aus dem Sandwichelement solche herausgestanzten Teile hergestellt werden sollen.

Die von der geraden Seitenfläche 23 abgewandte Seitenfläche 26 des Stanzmessers 18 weist eine Form auf, die sich von der geraden bzw. ebenen Form darin unterscheidet, daß die Seitenfläche eines jeden Zahnes 24 einen vorzugsweise gekrümmten Rücken 27 aufweist, der sich von der Spitze 24A des Zahnes über die gesamte Höhe des Zahnes 24 und über einen Teil der Höhe des restlichen Stanzmessers 18 erstreckt, wie dies in Figur 6C erkennbar ist.

Im folgenden wird ein Verfahren zur Ausbildung eines Lochs mit abgerundeten Ecken im Sandwichelement 1 ausführlicher beschrieben, das bei einer Türkonstruktion ein Fenster aufnehmen soll. Das Verfahren wird unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung durchgeführt.

Das Sandwichelement 1, das als langgestrecktes Teil vorliegen kann, das in Stücke geeigneter Länge geschnitten werden kann, nachdem die Löcher 28 gestanzt worden sind, wird der Stanzform 7 mit Hilfe von Trag- und Transporteinrichtungen zugeführt, die nicht dargestellt sind. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Rollenbahn handeln, die in gleicher Höhe wie die Ebene der Stanzform 7 angeordnet ist. Der kontinuierliche Vorschub des Sandwichelementes 1 durch die Vor-

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richtung wird auf geeignete Weise mittels eines Anschlags begrenzt, dessen Stellung relativ zum Stanzmesser 18 eingestellt werden kann und der als bewegbares Teil ausgebildet sein kann, das entlang einem geraden Träger verschoben werden kann und am geraden Träger festgelegt werden kann.

Wenn die Oberplatte 11, der Werkzeughalter 16 und das Stanzmesser 18 abgesenkt werden, wird dadurch-auch die Niederhalteplatte 15 abgesenkt, was bedeutet, daß das Werkstück bzw. das Sandwichelement 1 zwischen der Niederhalteplatte 15 und der Stanzform 7 fest eingeklemmt wird. Wenn dann die Oberplatte 11 und das Stanzmesser 18 weiter abgesenkt werden, werden sie von den Säulen 8 geführt, die zumindest an ihren oberen Enden mit Vorrichtungjen versehen sein können, die das Gleiten verbessern.

Während des Absenkens werden die Kolben 13A jeweils in den zugeordneten pneumatischen Zylinder 13 geschoben und wird das Stanzmesser 18 in der durch einen Pfeil in Figur 3 angedeuteten Richtung durch das Sandwichelement 1 hindurchgedrückt. Wenn das Stanzmesser 18 die in Figur 3 gezeigte Stellung erreicht hat, werden die pneumatischen Zylinder 17 auf geeignete Weise in Betrieb gesetzt, so daß deren Kolbenstangen 17A mit den an den freien Ende angebrachten Druckfüßen 17B das aus dem Sandwichelement herausgestanzte Teil 29 durch die öffnungen 7A und 3A in-der Stanzform 7 bzw. der Grundplatte 3 5 herausdrücken.

Nicht dargestellte Anschläge, die zwischen der Grundplatte 3 und der Oberplatte 11 angeordnet sein können, begrenzen den Abstand zwischen diesen zwei Platten sowie die Tiefe, bis zu der das Stanzmesser 18 abgesenkt werden kann. Wichtig ist, daß die Zähne 24 des Stanzmessers durch die öffnungen 7A in der Stanzform 7 vollständig hindurchtreten.

Wie in Figur 4 erkennbar ist, wird das Teil 29, das herausgestanzt worden ist, danach aus der Vorrichtung mit Hilfe der

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Transportvorrichtung entfernt, zu der der Zylinder 21 gehört. Die Transportvorrichtung arbeitet in Querrichtung. Das heraustransportierte Teil 29 wird mittels einer nicht dargestellten Fördervorrichtung zu einem Lager für die Teile 29 transportiert.

Danach werden das Stanzmesser 18, die Oberplatte 11, die Niederhalteplatte 15 und die Zylinder 17 hochgefahren, so daß das Werkstück bzw. das Sandwichelement 1 frei bewegt werden kann, und zwar entweder aus der Vorrichtung heraus oder in eine weitere Stanzstellung, die wie zuvor mit Hilfe eines τ _ht dargestellten, einstellbaren Anschlags festgelegt sein kann, wonach dann auf gleiche Weise, wie dies vorstehend beschrieben ist, ein weiteres Loch in das Sandwichelement 1 gestanzt wird.

Wie bereits festgestellt wurde, sind die Schnittränder am Loch 28 frei von· Unregelmäßigkeiten, da die gerade Seitenfläche 23 des Stanzmessers 18 die Schnittränder nicht verformt, während das Stanzmesser 18 durch das Werkstück bzw. das Sandwichelement 1 hindurchgeführt wird, sondern durch das Sandwichelement wie ein Messer schneidet. Andererseits wird jedoch derjenige Teil des Sandwichelementes 1, an dem die nicht gerade Seitenfläche 26 des Stanzmessers wirkt, entlang dem Schnittrand verformt.

Die Erfindung ist nicht auf das in den Zeichnungen dargestellte und vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr kann dieses abgewandelt werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Lochs in einem Sandwichelement auf einfache und schnelle Weise derart, daß die das Loch begrenzenden Ränder glatt sind. Dies wird dadurch erreicht, daß durch das Sandwichelement ein Stanzwerkzeug gedrückt

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1 wird, das ein Stanzmesser aufweist, das mit spitzen Zähnen versehen ist und entlang der gewünschten Schneidlinie des Lochs verläuft, wobei das Stanzmesser eine im wesentlichen gerade Seitenfläche aufweist, die dem' gewünschten Schnitt-

5 rand folgen und sich in Bewegungsrichtung des Stanzwerkzeugs relativ zum Sandwichelement erstreckt, und in Richtung zu den Randflächen und Spitzen der Zähne abnehmende Dicke hat.

Claims

Patentansorüche

( 1.) Verfahren zur Erzeugung eines Lochs in einem Sandwichelement, insbesondere in einem Sandwichelement, das aus plattenförmigen Lagen aus einem harten Werkstoff wie beispielsweise Metall, vorzugsweise aus Aluminium, mit einer Zwischenlage aus einem zusammendrückbaren Werkstoff gebildet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß direkt durch das Sandwichelement ein Stanzwerkzeug gedrückt wird, das ein Stanzmesser aufweist, das mit spitzen Zähnen versehen ist und entlang der gewünschten Schneidlinie des Lochs verläuft, wobei das Stanzmesser eine im wesentlichen gerade Seitenfläche aufweist, die dem gewünschten Schnittrand folgt und sich in Bewegungsrichtung des Stanzwerkzeugs relativ zum Sandwichelement erstreckt, und in Richtung zu den Randflächen und Spitzen der Zähne abnehmende Dicke hat.

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2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet

durch ein Stanzwerkzeug, das ein Stanzmesser (18) aufweist, das mit spitzen Zähnen (24) versehen ist und entlang der gewünschten Schneidlinie des Lochs verläuft, wobei das Stanzmesser eine im wesentlichen gerade Seitenfläche (23) aufweist, die dem gewünschten Schnittrand folgt und sich in Bewegungsrichtung des Stanzwerkzeugs relativ zum Sandwichelement erstreckt, und in Richtung zu den Randflachen (24B) und Spitzen (24A) der Zähne (24) abnehmende Dicke hat.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzmesser, das vorzugsweise aus raehr^.en Stanzmesserteilen (18A) besteht, von einem Werkzeughalter' (16) getragen wird, an dem das Stanzmesser gegebenenfalls mit Hilfe von Befestigungselementen (20) befestigt ist, die ■ durch die gerade Seitenfläche (23) des Stanzmessers verlaufen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (24) die Form eines vorzugsweise im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks haben, dessen eine Ecke die Spitze (24A) des jeweiligen Zahnes bildet, mit der das Stanzmesser (18) eindringt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, ' . daß die Randflächen (24B) der Zähne (24) einen spitzen

•Winkel mit der geraden Seitenfläche (23) des Stanzmessers (18) einschliefen und daß an der Spitze dieses Winkels, d.h. unmittelbar an der geraden Seitenfläche des Stanzmessers, die Schneidkante (25) ausgebildet ist. 35

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6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzmesser (18) zumindest über die Höhe der Zähne (24) eine in Richtung zu den Randflächen (24B) abnehmende Dicke hat, wobei eine Seitenfläche jedes Zahnes unter Bildung eines Rückens (27) gekrümmt ist, der sich in Bewegungsrichtung des Zahnes relativ zum Sandwichelement (1) erstreckt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzmesser (18), das von einem Werkzeughalter (16) .getragen wird, der seinerseits von einer Oberplatte (11) getragen wird, mit"Hilfe eines Preßzylinders relativ zum Sandwichelement (1) bewegt werden kann, das von einem Stanzunterteil (3, 7) getragen wird, wobei die Bewegungsrichtung durch das Sandwichelement hindurch verläuft.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,

· dadurch gekennzeichnet , daß im Stanzunterteil (3, 7) öffnungen (3A, 7A) ausgebildet sind, die der Schneidlinie des Stanzmessers (18) entsprechen, wobei diese Öffnungen so ausgebildet sind, daß ein aus dem Sandwichelement (1) herausgestanztes Teil (29) vorzugsweise mit Hilfe einer Ausdrückeinrichtung (17B), die mit dem Teil zusammenwirkt, durch die Öffnungen gedrückt werden kann.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet , daß am Stanzunterteil (3, 7) eine Transporteinrichtung (22) angeordnet ist," die zum Entfernen des herausgestanzten Teils (29) dient, das durch die Öffnungen (3A, 7A) hindurchbewegt worden ist.

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet ,

daß der Werkzeughalter (16) gesteuert entlang Säulen (8) bewegt wird, die das Stanzunterteil (3, 7) trägt, und daß eine Stanzwerkzeugehalteplatte (11) eine Niederhaltevorrichtung (15) trägt, die mit dem Sandwichelement (1) zusammenwirkt und vorzugsweise von Druckzylindern (13) getragen wird, die an der Stanzwerkzeughalteplatte (11) angebracht sind. 10