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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen eines an einem Stanzwerkzeug haftenden Werkstücks nach dem Hochfahren des Werkzeugträgers im Anschluß an den Stanzvorgang, mit einer an einem Hebel angebrachten Betätigungsspitze, deren Bewegung durch Hebel eines Gelenkvierecks im Zusammenwirken mit dem bewegten Werkzeugträger so gesteuert wird, daß beim Hochfahren des Werkzeugträgers die Betätigungsspitze unter den Werkzeugträger fährt und beim Herunterfahren des Werkzeugträgers aus dem Bereich des Werkzeugträgers wieder herausfährt, wobei der die Betätigungsspitze tragende Hebel eine Koppel des Gelenkvierecks bildet, deren radial äußeres Ende mit einer Schwinge gelenkig verbunden ist.
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Eine derartige Vorrichtung ist durch die FR-PS 4 14 869 bekannt. Der die untere Koppel des Gelenkvierecks bildende Hebel ist mit einer Betätigungsspitze versehen, die eine Abstreifergabel für eine am Stanzwerkzeug haftende, ausgestanzte Mutter bildet. Der radial äußere Lenker des Gelenkvierecks ist drehstarr mit einem nach oben ragenden Hebel verbunden, der über eine mit einer Kurbelwelle verbundene Schwinge gesteuert wird. Die Bewegung der Kurbelwelle erfolgt durch Zahnradverbindungen synchron mit der Bewegung des Werkzeugträgers. Die beiden oberen Drehgelenke des Gelenkvierecks sind ortsfest angeordnet. Von der Bewegung des Werkzeugträgers wird die als Abstreifergabel ausgebildete Betätigungsspitze unter den Werkzeugträger eingefahren und übergreift die ausgestanzte Mutter, die durch die weitere Bewegung des Werkzeugs von diesem abgestreift wird. Beim Herunterfahren des Werkzeugträgers wird die Abstreifergabel aus dem Bereich des Werkzeugs wieder herausgefahren. Die bekannte Vorrichtung eignet sich aufgrund ihrer langen Hebelübersetzungen nicht für Hochgeschwindigkeits-Stanzmaschinen, da die langen Hebelwege zu Schwingungsvorgängen führen, die eine präzise Bewegung der Betätigungsspitze verhindern.
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Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art, die als Deckelwegschlageinrichtung an einer Stanzmaschine für Dosendeckel verwendet wird.
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Beim Stanzen von Dosendeckeln werden die Dosendeckel aus einem Blechstreifen ausgeschnitten und gleichzeitig in die gewünschte Form geprägt. Bei der Beendigung des Stanzhubes bleibt der Dosendeckel häufig in dem bewegten Werkzeug haften. Auch bei den überwiegend verwendeten Stanzautomaten mit einer schräg liegenden Werkzeugachse entsteht die Notwendigkeit, den Abtransport der Dosendeckel zu unterstützen, wenn eine wirtschaftliche Anzahl von Stanzhüben pro Zeiteinheit realisiert werden soll.
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Es sind Deckelwegschlageinrichtungen - sogenannte "Kicker" - bekannt, die mit einer am Werkzeug angebrachten, vorgespannten Feder arbeiten, die beim Hochziehen des Werkzeugs in Richtung auf die Werkzeugachse schnellt und den Deckel wegschlägt. Die Anordnung ist für eine Leistung von 200 bis 300 Hüben pro Minute verwendbar. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Feder häufig über die Schnittkante springt und bei ihrer Zerstörung ins Werkzeug fällt. Neben den dadurch möglichen Beschädigungen des Werkzeugs kommt es zu einem übermäßigen Verschleiß der Schnittkante des Werkzeugs im Bereich der Feder.
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Es ist versucht worden, die Bewegung des Wegschlägers mit einer Kurvensteuerung zu kontrollieren. Wegen der erforderlichen langen Hebel zwischen der Führung und dem Hebelende kommt es dabei jedoch zu einem zu großen Spiel, so daß keine zuverlässige Funktion gewährleistet ist.
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Unter der Bezeichnung Gregory-Kicker ist eine Wegschlageinrichtung bekannt geworden, die für Taktzahlen über 300 Hüben/ min brauchbar ist. Bei dieser Einrichtung ist eine Kurvensteuerung mit einer Federeinrichtung kombiniert worden. Am Werkzeugträger, beispielsweise am Stößel, ist außen eine Kurve angebracht, die die Bewegung des Wegschlägers steuert. Dieser wird mit Hilfe einer Druckfeder gegen die Kurve gedrückt. Der Wegschläger hat dabei im wesentlichen eine L-Form. Sein langer Schenkel verläuft parallel zur Werkzeugachse und sein kurzer Schenkel senkrecht hierzu. Am Ende des kurzen Schenkels befindet sich die Wegschlagspitze. Bei dieser Anordnung besteht notwendigerweise ein gewisser Abstand zwischen der Steuerkurve, die beim Herunterfahren des Werkzeugträgers den Wegschläger nach außen aus dem Bereich des Werkzeugs herausdrückt und der Werkzeugspitze. Bei einer sehr hohen Taktzahl lassen sich wegen des großen Übersetzungsverhältnisses Schwingungen der Wegschlägerspitze senkrecht zu ihrer Längserstreckung nicht vermeiden, wodurch die Spitze auf- und abschwingt. Da die Wegschlägerspitze etwa 0,2 mm unter dem Werkzeug - dem sogenannten Auswerfer des Werkzeugs - entlangfährt, verursachen die Auf- Ab-Schwingungen der Wegschlägerspitze Berührungen am Auswerfer. Dadurch kommt es zu einem erheblichen Verschleiß am Werkzeug und an der Wegschlägerspitze. Auch bei einer Optimierung der Kurvenform lassen sich die Schwingungen, die zur Berührung führen, nicht vermeiden.
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Es ist versucht worden, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, daß der Auswerfer eine Aussparung für den Wegschläger erhalten hat. Doch auch bei dieser Anordnung läßt sich das große Übersetzungsverhältnis und damit das Auftreten der Schwingungen nicht vermeiden. Außerdem ist die Anordnung wegen der zusätzlichen Teile sehr teuer.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu erstellen, die mit kurzen Hebelanordnungen ausgestattet ist und daher auch bei hohen Taktzahlen eine sichere, nicht durch Schwingungen gestörte Funktion erlaubt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die an den beiden Drehgelenken des Hebels gelagerten Lenker mit dem Werkzeugträger gelenkig verbunden sind und daß die Schwinge an einem gegenüber der Bewegung des Werkzeugträgers ortsfesten Punkt gelenkig angebracht ist.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Steuerung der Bewegung der Betätigungsspitze durch Anbringung der beiden Lenker des Koppelgelenks am Werkzeugträger, beispielsweise am Säulengestell der Stanzmaschine. Die Bewegung des Werkzeugträgers verursacht im Zusammenwirken mit der ortsfest angelenkten Schwinge die Bewegung der Betätigungsspitze auf der Koppelkurve. Diese läuft streng synchron mit der Bewegung des Werkzeugträgers.
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Die erfindungsgemäße Anordnung läßt sich mit kurzen Hebeln realisieren. Durch Verwendung von Nadellagern für die Gelenke des Gelenkvierecks läßt sich eine praktisch spielfreie Lagerung realisieren, so daß das Auftreten von störenden Schwingungen vermieden wird.
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Eine besonders hohe Stabilität der Anordnung und somit die Möglichkeit, eine hohe Taktzahl zu fahren, läßt sich dadurch erreichen, daß die Lenker als Gelenkgabeln ausgebildet sind, die den die Betätigungsspitze tragenden Hebel jeweils beidseitig erfassen.
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Der Ausbildung möglichst kurzer Hebelwege ist es förderlich, wenn das den ortsfesten Punkt bildende Drehgelenk der Schwinge unterhalb der Höhe der beiden Drehgelenke zwischen den Lenkern und dem Werkzeugträger und oberhalb der Höhe der Drehgelenke zwischen den Lenkern und den die Betätigungsspitze tragenden Hebeln positioniert ist. Die Bezeichnungen "oberhalb" und "unterhalb" sind jeweils auf senkrecht zur Werkzeugachse liegende Ebenen bezogen, und der Werkzeugträger befindet sich in seiner oberen Stellung.
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In einer besonders vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Lage des den ortsfesten Punkt bildenden Drehgelenks verstellbar. Diese Verstellung ermöglicht die Beeinflussung der Geschwindigkeit der Betätigungsspitze auf der Koppelkurve. Demgemäß läßt sich eine optimale Geschwindigkeitsverteilung für die Ausschwenkbewegung und die Bewegung unterhalb des Werkzeugs durch die Verstellung des Drehgelenks der Schwinge erreichen.
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Mit der erfindungsgemäßen Koppelanordnung läßt sich eine Bewegung der Betätigungsspitze realisieren, in der sie aus ihrer Endposition unter dem Werkzeug zunächst etwa senkrecht zur Werkzeugachse verschoben und anschließend verschwenkt wird. Entsprechend findet auch die Ausstoßbewegung für den ausgestanzten Deckel in einer Ebene senkrecht zur Werkzeugachse statt. Hierzu können die Lenker in der Endposition der Betätigungsspitze unter dem Werkzeug in Richtung des Wegschlägerhebels leicht zur Werkzeugachse hin geneigt sein. Vorzugsweise ist dabei das den näher an der Werkzeugachse positionierten inneren Lenker mit dem Werkzeugträger verbindende Drehgelenk um ein geringes Maß niedriger angeordnet als das den äußeren Lenker mit dem Werkzeugträger verbindende Drehgelenk.
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Für die Realisierung der gewünschten Bewegung der Betätigungsspitze ist es vorteilhaft, daß das Drehgelenk zwischen dem inneren Lenker und dem die Betätigungsspitze tragenden Hebel etwas niedriger angeordnet ist als das Drehgelenk zwischen dem äußeren Lenker und dem Hebel.
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Die erfindungsgemäße Anordnung bietet weiterhin den Vorteil, daß eine Umstellung auf eine andere Deckelgröße nicht die spezielle Anfertigung von anderen Präzisionsteilen erfordert, sondern lediglich eine Verschiebung des Gelenkvierecks nach außen sowie eine Verschiebung des ortsfesten Punktes für die Anlenkung der Schwinge.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet den weiteren Vorteil, daß sie praktisch verschleißfrei arbeitet. Die Drehgelenke sind bei richtiger Materialwahl den an sie gestellten Anforderungen leicht gewachsen. Ein Verschleiß kann daher praktisch nur an der Betätigungsspitze auftreten, die ständig in Kontakt mit den Deckeln gerät. Bei einer Abnutzung der Betätigungsspitze kann diese leicht ausgewechselt werden, ohne daß an der Justierung der Anordnung etwas geändert werden müßte.
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In einer zweckmäßigen Ausführungsform fällt das Drehgelenk des Lenkers mit dem äußeren Drehgelenk des Gelenkvierecks zusammen. Diese Ausführungsform ist aber nicht zwingend, da für den Lenker an dem Wegschlaghebel auch ein eigenes Drehgelenk vorgesehen werden kann.
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Die Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigt
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Fig. 1 eine schematische Seitenansicht auf die hier interessierenden Teile einer Stanzmaschine mit einer erfindungsgemäßen Deckelwegschlageinrichtung;
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Fig. 2 eine Ansicht auf die Anordnung aus Fig. 1 in Bewegungsrichtung der Deckelwegschlageinrichtung
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Fig. 1 zeigt den Arbeitsbereich einer Stanzmaschine und läßt eine Spannplatte 1 erkennen, auf der ein Werkzeuggegenstück 2 ortsfest montiert ist. Zwischen dem Werkzeuggegenstück 2 und einem darüber angeordneten beweglichen Werkzeug 3 befindet sich ein Arbeitsspalt 4, in den Blechstreifen, aus denen Dosendeckel mit Hilfe der Stanzmaschine ausgestanzt werden, über eine Streifeneinlaufplatte 4 a eingeschoben werden. Als Werkzeughalter 5 dient ein Säulengestell der Stanzmaschine, das im Arbeitstakt auf- und abbewegt wird. An dem Säulengestell 5 ist eine Halteplatte 6 quer zur Werkzeugachse 7 gelagert. Hierzu ist die Platte 6 mit einem Steg 8 in einer Nut 9 verfahrbar. Die Festlegung der Platte 6 erfolgt über eine Schraube 10. An der Platte 6 sind zwei Lenker 11, 12 mit zugehörigen Drehgelenken 13, 14 gelagert. Die anderen Enden der beiden Lenker 11, 12 sind über einen als Koppel ausgebildeten Hebel 15 miteinander verbunden, der als Wegschlaghebel fungiert. Die Verbindung mit dem der Werkzeugachse 7 näheren, inneren Lenker 11 erfolgt über ein Drehgelenk 16, die Verbindung mit dem äußeren Lenker 12 übr ein Drehgelenk 17. Das Drehgelenk 17 nimmt gleichzeitig ein Ende einer Schwinge 18 auf, die mit ihrem anderen Ende in einem Drehgelenk 19 gelagert ist, das sich an einem ortsfesten Maschinenteil 20 befindet.
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Der Hebel 15 steht mit seinem zur Werkzeugachse 7 zeigenden Ende über das Drehgelenk 16 hinaus. An dieses Ende ist eine Betätigungsspitze 21 zum Wegschlagen des Deckels durch eine Schraubverbindung befestigt. Fig. 1 zeigt den Zustand der Anordnung in der Endposition der Betätigungsspitze 21 unter dem Werkzeug 3. Die senkrecht zur Werkzeugachse 7 etwa auf gleicher Höhe in den Drehgelenken 13, 14 befestigten Lenker 11, 12, die eine etwa gleiche Länge aufweisen, sind dabei in Richtung auf den Hebel 15 etwas zur Werkzeugachse 7 hin geneigt. Das Werkzeug 3 befindet sich in seiner oberen Endstellung, die der Ruhestellung der Stanzmaschine entspricht. Bei der Ausführung eines Stanzhubes fährt das Säulengestell 5 mit dem Werkzeug 3 nach unten, wodurch die Platte 6 mit den Lenkern 11, 12 ebenfalls nach unten bewegt wird. Gesteuert durch die im Drehgelenk 19 ortsfest verankerte Schwinge 18, drehen die Lenker 11, 12 von der Werkzeugachse 7 weg und bewegen somit die Wegschlagspitze 21 aus dem Bereich des Werkzeugs 3 heraus. Wegen der beschriebenen Stellung der Lenker 11, 12 in der Endposition der Betätigungsspitze 21 erfolgt die Bewegung zunächst senkrecht zur Werkzeugachse 7, bevor das Zusammenspiel der Lenker 11, 12 mit der Schwinge 18 und dem Hebel 15 diesen von der Werkzeugachse 7 wegkippt, so daß die Betätigungsspitze 21 in der anderen Endposition, in der das Werkzeug 3 auf das Werkzeuggegenstück 2 trifft, die in Fig. 1 gestrichelt gezeichnete Lage einnimmt.
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Fig. 1 läßt erkennen, daß durch die Lage des Drehgelenkes 19 der Schwinge 18 unterhalb der Drehgelenke 13, 14 und oberhalb der Drehgelenke 16, 17 eine sehr kompakte Anordnung erhalten wird, die die Verwendung von kurzen, kompakten Hebeln 11, 12, 15, 18 und 6 ermöglicht.
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Fig. 2 läßt erkennen, daß zur weiteren Stabilisierung der Anordnung die Hebel 11, 12 als Gelenkgabeln ausgebildet sind. Diese umfassen sowohl den Hebel 15 als auch die Platte 6 von beiden Seiten. Die Drehgelenke 13, 14, 16, 17 sind dabei als Nadellager ausgebildet. Erkennbar ist in Fig. 2 fernerhin, daß die Führung 8 der Platte 6 T-förmig ausgebildet ist und in einer entsprechend geformten Nut 9 radial zur Werkzeugachse 7 verschiebbar ist.