DE3515241A1 - Steuervorrichtung fuer verschiebung und antrieb des beweglichen stanzkopfes einer stanzmaschine - Google Patents

Description

Steuervorrichtung für Verschiebung und Antrieb des beweglichen

Stanzkopfes einer Stanzmaschine

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für Antrieb und Verschiebung in einer bestimmten Richtung des beweglichen Stanzkopfes einer Stanzmaschine, besonders vom Typ einer Portal-Stanzmaschine zum Stanzen von beliebigen Folienmaterial.

Zum Steuern der horizontalen Verschiebung des Kopfes einer Stanzmaschine in beiden Richtungen, seiner Zentrierung über der darunterliegenden Stanzform und dem anschliessenden Senken, um das gewünschte Stanzen durchzuführen, sind heute verschiedene Vorrichtungen bekannt, welche die Folge dieser Vorgänge mehr oder weniger automatisch ausführen. Es ist zum Beispiel eine Stanzmaschine bekannt, hergestellt von dem geliehen Anmelder, die mit einer Vorrichtung zum automatischen Aufsuchen der Stanzform versehen ist. Durch diese Vorrichtung und nach einem einzigen, durch den Bedienenden gegebenen Anlaufbefehl, beginnt der Kopf der Stanzmaschine, die Stanzform zu suchen, findet sie auf, senkt sich zum Stanzen, hebt sich wieder und läuft schliesslich in seine Ausgangsposition zurück.

Diese Vorrichtung erweist sich jedoch trotz der zweifellosen technischen und funktioneilen Vorteile als sehr teuer, und zwar auf Grund der hohen Kosten, die mit der gesamten Automatik zusammenhängen, über die sie verfügt, und ist deshalb auch nur einem begrenzten Marktanteil verfügbar. Eine andere Steuervorrichtung dre bekannten Art und von ent-

schieden niedrigeren Kosten sieht eine Reihe von Drucktasten vor, die an einem Paar von mit dem Kopf der Stanzmaschine verbundenen Handgriffen angeordnet sind, welche während der gesamten Bearbeitungsphase stets von dem Bedienenden in der Hand gehalten werden, und zwar beginnend mit dem horizontalen Verschieben des Kopfes bis zu seinem Senken, während der Rücklauf in die Ausgangsposition automatisch ist. Es ist offensichtlich, dass der Bedienende, der bei Betätigung der Stanzmaschine stets die Hände auf den von dem Kopf getragenen Griffen halten muss, gezwungen ist, auch körperlich der horizontalen Verschiebebewegung des Kopfes zu folgen, wobei er die Hände in einer eher unbequemen Position halten muss. Dies alles bringt eine körperliche Ermüdung des Bedienenden mit sich, was sich schliesssowohl auf die Arbeitsqualität als auch auf die Produktivität der Maschine auswirkt.

Um diese Ermüdung des Bedienenden zu vermeiden, wurde eine Stanzmaschine hergestellt, deren Steuervorrichtung aus einer horizontalen Stange besteht, die zwischen zwei überstehend _aus den seitlichen Ständern der Maschine herausragenden Zapfen montiert ist, und zwar mit der Möglichkeit des horizontalen Ausschlags und des Drehens. In diesem Falle kann der Bedienende, wenn er diese Stange mit beiden Händen ergreift, das Verschieben des Kopfes nach rechts oder links bewirken, indem die Stange einfach nach rechts oder entsprechend nach links geschoben wird. Sobald der Kopf die gewünschte Posi-

tion erreicht hat, führt der Bedienende die Stange wieder in die Ausgangsposition zurück und bewirkt anschliessend eine Umdrehung, durch die der Befehl zum Senken des Kopfes zwecks Durchführung des StanzVorgangs ausgelöst wird. Nach Beendigung des Stanzvorgangs kehrt der Kopf automatisch wieder in die Ausgangsposition zurück, das heisst auf die Seite des Gestells, von der aus er angelaufen ist. Wenn der Kopf bei der Ausführung seiner Arbeit die Mittellinie der Arbeitsfläche überschritten hat, könnte es der betrieblichen Einfachheit halber notwendig sein, ihn nicht mehr in die Ausgangsposition zurückzuführen, sondern in eine neue Ausgangsstellung, die sich auf der gegenüberliegenden Seite von der befindet, von der aus er vorher angelaufen ist. Zu diesem Zweck muss der Bedienende, wenn er den letzten Befehl mit Anlauf aus der Ausgangsposition erteilt, statt die Steuerstange nur in einer Richtung zu schwenken, zum Beispiel nach rechts, diese unmittelbar darauf ein zweites Mal in die entgegengesetzte Richtung schwenken, um die horizontale Richtung für den Rücklauf des Kopfes zu ändern.

Es ist offensichtlich, dass dieses, zum Wechsel der Ausgangsposition des Stanzkopfes vorgesehene Antriebssystem sehr unbequem und wenig rationell für den Bedienenden ist, der diese Steuerung von Hand nur unter zahlreichen Schwierigkeiten übernimmt.

Es muss ausserdem hervorgehoben werden, dass durch die Umdrehung, die der Bedienende der Steuerstange verleihen muss,

um das Senken des Kopfes zu erreichen, die Handgelenke des Bedienenden über den gesamten Arbeitstag hinweg einer ständigen Belastung unterliegen, die ausser zu einer unvermeidbaren Ermüdung auch zu tatsächlichen physischen Störungen führen kann.

Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist der, die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden, die sich auf das heute angewandte System beziehen, indem eine Steuervorrichtung für Verschiebung und Antrieb des beweglichen Kopfes einer Stanzmaschine hergestellt wird, insbesondere von Typ der Portal-Stanzmaschine, die eine gleichbleibend saubere Stanzarbeit gewährleistet und eine Folge von ausgesprochen rationellen Steuerungen von Hand mitsich bringt, die keine körperlichen Kraftanstrengungen von Seiten des Bedienenden verlangen. Dieser und noch weitere Zwecke, die deutlicher aus der nachstehenden Beschreibung hervorgehen, werden erreicht in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durch eine Steuervorrichtung für Verschiebung und Antrieb des beweglichen Kopfes einer Stanzmaschine vom Typ enthaltend einen elektro-™ nischen Antriebskreis, bestehend aus einem kombinatorischen Netz von Gattern, deren Eingänge durch Schalter mit empfindlichen Platten gesteuert werden, die durch Schliessen oder Öffnen der verschiedenen Zweige des Kreises das Auslösen des gewünschten Vorgangs bewirken, wobei der genannte bewegliche Stanzkopf mit Mitteln für seine Hin-' und Herverschiebung, sei es in horizontaler wie auch in vertikaler Richtung oberhalb

einer Arbeitsfläche, auf welche das zu stanzende Material gelegt wird, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die genantnen Verschiebemittel automatisch durch den erwähnten elektronischen und mit von Hand zu bedienenden Anlaufmitteln verbundenen Antriebskreis gesteuert werden, wobei dieser elektronische Antriebskreis Mittel vorsieht, um eine komplette Betriebsfolge der Bewegung des Stanzkopfes auszuführen, das heisst von der Positionierung desselben über das Senken, das Anheben und folglich bis zum Rücklauf in die seitliche Ausgangsposition oder nach dem Stanzen in die gegenüberliegende seitliche Position, wobei die genannten Bewegungen durch die Aktivierung einiger Gatter des genannten elektronischen Kreises bestimmt werden.
Vorteilhafterweise bestehen die genannten Verschiebemittel aus metallenen Platten, die bei Berührung durch die Hände des Bedienenden nach spezifischen Kombinationen als Schalter wirken, weshalb sie elektrisch bestimmte Kreisabschnitte schliessen und im Ausgang eindeutige und jeweils einem einzigen Bewegungsbefehl entsprechende Darstellungen bestimmen.

Es wird ausserdem bemerkt, dass diese Platten an einer vor der Maschine liegenden Stange installiert sind. Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen deutlicher aus der detaillierten Beschreibung einer vorgezogenen, jedoch nicht ausschliesslichen Verwirklichungsform einer Steuervorrichtung für Verschiebung und Antrieb des beweglichen Kopfes einer Stanzmaschine hervor, die hier nachstehend unter

Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen gegeben wird, welche rein als Beispiel und nicht begrenzend sind, und von

*
denen

- Abb. 1 eine vertikale Frontalansicht einer Stanzmaschine

zeigt, in welche die Vorrichtung nach der Erfindung eingebaut ist;

- Abb. 2 zeigt eine Plandarstellung der vorderen Stange der Maschine, an der die empfindlichen Platten montiert sind;

- Abb. 3 zeigt in vergrösserter Form einen Schnitt nach der Linie III-III aus Abbildung 2;

- Abb. 4 zeigt einen vereinfachten Schaltplan der Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.

Unter Bezugnahme auf diese Abbildungen, und besonders auf die erste, wird mit 1 insgesamt eine Stanzmaschine vom Typ mit Portal bezeichnet.

Diese Maschine besteht in ihren wichtigsten Elementen aus einem festen Gestell 2, das aus einem Paar von seitlichen Ständern 3 und 4 gebildet wird, die oben durch eine Brückenstruktur 5 miteinander verbunden sind, in welcher beweglich ein in den Abbildungen nicht dargestellter Schlitten angebracht ist, fest verbunden mit dem beweglichen Kopf 6 der Stanzmaschine.

Am vorderen Teil der Maschine 1 ist eine die Steuerungen enthaltende Stange 7 vorgesehen, die von einem Paar von überstehend aus den Ständern 3 und 4 der Stanzmaschine 1 herausragenden Armen 8 und 9 getragen wird.

Wie man aus den Abbildungen 2 und 3 ersehen kann, ist an der Stange 7, oberhalb und entlang der Seite, die der in Abbildung 1 mit 10 bezeichneten Arbeitsfläche zugewandt ist, eine Anzahl von empfindlichen Platten montiert. Unter Bezugnahme auf die Abbildung 3 sind die oben angeordneten, empfindlichen Platten insgesamt drei, wobei die seitlich angeordneten mit den Bezugszahlen 11 versehen sind und die in der Mitte angeordnete die Bezugszahl 12 trägt. Unter Bezugnahme auf die an der Innenseite der Stange 7 angeordneten empfindlichen Platten, haben die entsprechend zu den Platten 11 angeordneten die Bezugszahlen 13 und 14, während die mit der Bezugszahl 15 bezeichneten entsprechend zu den mittleren Platten 12 angeordnet sind. Die obengenannten empfindlichen Platten, die vorteilhafterweise aus metallenem Material hergestellt sind, bilden einen Teil des elektronischen Kreises, der mit der Steuervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung verbunden ist. Sie erscheinen daher auch in dem Schaltplan in Abbildung 4, in dem die empfindlichen Platten 11, die einen Eingang für einen Kreisabschnitt darstellen, in einer einzigen Einheit angedeutet werden, während sie in Wirklichkeit aus zwei getrennten Einheiten bestehen, die elektrisch miteinander verbunden sind. Es muss dabei bemerkt werden, dass jede Gruppe von Platten 11 wie auch die Platten 12 mit der Gruppe von Platten 13 und 14 sowie mit der Gruppe Platten 15 jeweils eine Platte gemeinsam haben. Die Gruppen von Platten 13, 14 und

bestehen folglich jeweils aus einer einzigen metallenen Platte. Wie die Platten 11 bilden auch die Platten 12, 13, 14 und 15 Kreisabschnittseingänge und sind als solche mit entsprechenden Transistoren zur Verstärkung der Signale verbunden, bezeichnet mit den Bezugszahlen von 16 bis 20, wie deutlich in der Abbildung 4 dragestellt ist. Stets unter Bezugnahme auf die Abbildung 4, ist mit der Strichlinie 21 insgesamt ein Kreisabschnitt bezeichnet, der den Befähigungssatz zur Ausführung des gewünschten Befehls bildet. Die entsprechenden Eingänge des Kreisabschnitts 21 sind durch die empfindlichen Platten 11 und 12 gegeben. Der Kreisabschnitt 21 besteht grundsätzlich aus einer Anzahl von entsprechend miteinander kombinierten Gattern, gebildet aus einem Paar von AND 22 und 23, aus einem Paar von OR 24 und 25 sowie aus einem INVERTER 26, welche nach dem in Abbildung 4 dargestellten Schema angeordnet sind. Wie man deutlich sehen kann, ist zwischen OR 24 und dem INVERTER 26 ein veränderbarer Kapazität-Widerstands-Block eingeschaltet, der aus einem Kondensator 27 besteht, dessen Ladung durch einen Trimmer 28 geregelt wird.

Mit 29 ist in Abbildung 4 ein zweiter Kreisabschnitt bezeichnet, dessen Eingänge aus den empfindlichen Platten 13 und bestehen. Der Kreisabschnitt 29 hat die Aufgabe, die horizontale Verschieberichtung des Kopfes 6 der Stanzmaschine 1 zu steuern. Wie man feststellen kann, enthält dieser Kreisabschnitt eine Anzahl von Gattern, die zum Beispiel aus einem

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Paar NOR 30 und 31 wie auch aus einem Paar AND 32 und 33 bestehen, welche folgerichtig nach dem Schema in Abbildung 4 kombiniert sind.

Mit der Strichlinie 34 ist schliesslich ein letzter Kreisabschnitt bezeichnet, dessen Eingang aus der empfindlichen Platte 15 gebildet wird. Der Abschnitt 34 dient zur Befähigung zum Stanzvorgang von Seiten des Kopfes 6 und wird aus einem Paar von jeweils aus einem INVERTER 35 und einem AND 36 bestehenden Gattern gebildet, wobei INVERTER und AND nach dem Schema in Abbildung 4 entsprechend miteinander verbunden sind.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung muss hervorgehoben werden, dass der Kreisabschnitt 21 synchron mit dem Kreisabschnitt 29 oder entsprechend mit dem Kreisabschnitt 34 arbeitet. Mit anderen Worten heisst das, wenn kein Befähigungsbefehl seitens des Kreisabschnittes 21 erfolgt, so können die Kreisabschnitte 29 und 34 nicht aktiviert werden, weshalb der Kopf 6 der Stanzmaschine sich weder verschieben noch den Stanzvorgang ausführen kann.

Nach dem, was in vorwiegend struktureller Hinsicht beschrieben wurde, läuft der Betrieb der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung auf die folgende Weise ab. Beim Einschalten der Stanzmaschine 1 positionieren sich die Ausgänge von NOR 30 und 31 auf zufällige Weise. Um eine Ver-Schiebung nach links zu bewirken, wird eine Hand auf die empfindlichen Platten 13 aufgelegt. Der schwache Strom, der die

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Hand durchdringt, muss notwendigerweise durch den Transistor 18 verstärkt werden, welcher nach einer Folge von kombinatorischen Gesetzen die Eingänge und Ausgänge der genannten NOR 30 und 31 auf solche Weise führt und anlegt, dass stabi-Ie Ausgangsbedingungen erreicht werden.

Das so gebildete und im Eingang an AND 33 herangeführte Ausgangssignal befähigt dieses zur Verschiebung nach links. Auf die gleiche Weise wird, um eine Verschiebung nach rechts zu bewirken, die Hand auf die empfindlichen Platten 14 aufgelegt. Der schwache Strom, der die Hand durchdringt, wird durch den Transistor 19 verstärkt, welcher die vorstehend gezeigten Kombinationen führt und umgekehrt wiederholt, indem er im Eingang das neue Signal an AND 32 heranführt, welches die Verschiebung nach rechts auslöst. Praktisch werden in diesen Kreisen die Folgen von Eingängen und Ausgängen gespeichert, die zu einer bestimmten Lösung führen. Wenn beide Hände gleichzeitig auf die empfindlichen Platten 11 und 12 aufgelegt werden, geht durch sie ein schwacher Strom, der durch die Transistoren 16 und 17 verstärkt wird und eine Darstellung im Eingang von AND 22 und 23 sowie von OR 24 und 25 erlaubt, welche, kombiniert mit der Darstellung von AND 32 und 33, die vorher beschrieben wurde, im Ausgang eine Verschiebung entweder nur nach rechts oder nur nach links bewirkt. Um den StanzVorgang durchzuführen, genügt es, die empfindlichen Platten 15 zu berühren, deren durch den Transistor 20 verstärkte schwache Strom den Eingang des INVERTERS 35 und

des AND 36 so darstellt, dass die vorangegangene Verschiebung angehalten und die Stanzphase eingeleitet wird. Der Trimmer 28 dient zur Zeitgebung für die Ladung des Kondensators 27 bis dieser nicht den Schwellenwert des INVERTERS 26 erreicht und so das Elektroventil zum Senken des Kopfes 6 schliesst. Dieses Senken wird dann durch das Auslösen des Mikro-Endschalters unterbrochen, der auch den Kopf in der Rücklaufphase steuert. Die Darstellungen der Signale in Eingang und Ausgang werden durch die hohen und niedrigen logisehen Stufen der verschiedenen Gatter des kombinatorischen Netzes bestimmt, das den elektronischen Kreis der genannten Vorrichtung bildet. Werden die emspfindlichen Platten erst einmal berührt, so steuern sie eben die Formation dieser logischen Stufen. Es muss darauf hingewiesen werden, dass nur bei gleichzeitiger Berührung der Platten 11 und 12 das Bilden der vorher gespeicherten Darstellung zum Verschieben und Stanzen bestimmt werden kann. Wie festgestellt werden kann, gewährleistet die Vorrichtung nach der Erfindung ein korrektes Stanzen, ohne den Bedienenden zu ermüden, da sie letzterem mühevolle und ununterbrochene Bewegungen erspart. Tatsächlich kann weiter festgestellt werden, dass eine Portal-Stanzmaschine Breiten der Arbeitsfläche von im Bereich von zwei Metern erreichen kann. Während der Bedienende, der den Kopf steuert, indem er die Hände rigoros an den die Steuertasten tragenden Griffen halten muss, gezwungen war, den Verschiebebewegungen des Kopfes 6 tatsächlich zu

folgen, bleibt er so gesehen in diesem Falle in seiner abgegrenzten Position zwischen den Platten 13 und 15 oder zwischen den Platten 14 und 15, wenn es notwendig ist, die Rücklaufrichtung des Kopfes 6 zu ändern. Auch im Verhältnis zu der anderen Technik, die eine zu verschiebende und zu drehende Steuerstange vorsieht, erweist sich die vorliegende Erfindung als ausgesprochen vorteilhaft und sehr viel rationeller, da der Bedienende nie mit seinen Handgelenken Drehbewegungen ausführen muss, sondern die gewünschten Antriebe durch einfaches Auflegen der Handballen und der Finger seiner Hände auf die obengenannten empfindlichen Platten steuert. Natürlich ist die Erfindung nicht allein auf die oben beschriebene Verwirklichungsform begrenzt, sondern es sind zahlreiche Änderungen und Varianten möglich, die alle in den Be-

*5 reich des erfinderischen Konzepts fallen.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE

1. Steuervorrichtung für Verschiebung und Antrieb des beweglichen Stanzkopfes 6 einer Stanzmaschine 1 vom Typ enthaltend einen elektronischen Antriebskreis, bestehend aus einem kombinatorischem Netz von Gattern 21, 29 und 34, deren Eingänge durch Schalter mit empfindlichen- Platten 11, 12, 13, und 15 gesteuert werden, die durch Schliessen oder Öffnen der verschiedenen Zweige des Kreises das Auslösen des gewünschten Vorgangs bewirken, wobei der genannte bewegliche Stanzkopf 6 mit Mitteln für seine Hin- und Herverschiebung, sei es in horizontaler wie auch in vertikaler Richtung oberhalb einer Arbeitsfläche 10, auf welche das zu stanzende Material gelegt wird, verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten-Verschiebemittel automatisch durch den erwähnten elektronischen und mit von Hfind zu bedienenden Anlaufmitteln verbundenen Antriebskreis gesteuert werden, wobei dieser elektronische Antriebskreis Mittel vorsieht, um eine komplette

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Betriebsfolge der Bewegung des Stanzkopfes 6 auszuführen, das heisst von der Positionierung desselben über das Senken, das Anheben und folglich bis zum Rücklauf in die seitliche Ausgangsposition oder nach dem Stanzen in die gegenüberliegende seitliche Position, wobei die genannten Bewegungen durch die Aktivierung einiger Gatter 21, 29, 34 des genannten elektronischen Kreises bestimmt werden.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten von Hand zu bedienenden Anlaufmittel aus empfindlichen Platten 11, 12, 13, 14, und 15 bestehen, die an einem Stab 7 vor der Stanzmaschine 1 angebracht und in einem Abstand voneinander angeordnet sind, und die den genannten elektronischen Antriebskreis aktivieren, wenn eine oder gleichzeitig beide Hände des Bedienenden aufgelegt werden, und zwar je nach Betriebsnotwendigkeit, wobei jede der genannten empfindlichen Platten 11, 12, 13, 14 und 15 einen bestimmten Endzweck hat, um allen Bewegungen des kompletten Arbeitszyklus zu entsprechen.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte elektronische Antriebskreis aus einer Kette von Gattern 21, 29 und 34 aufgebaut ist, die so ausgelegt sind, dass sie eine einzige Ausgangsantwort in Funktion einer einzigen Verknüpfung von logischen Stufen im Eingang bilden, wobei die genannte Ausgangsantwort einem vertikalen und horizontalen Verschiebevorgang oder einem Stanzvorgang entspricht.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, dass die genannten empfindlichen Platten 11, 12, 13, 14 und 15 in fünf Gruppen vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten empfindlichen Platten 11, 12, 13, 14 und 15 aus normalerweise offenen, metallenen Kontakten bestehen, die durch die aufgelegte Hand des Bedienenden miteinander verbunden werden.