DE3604516C2 - Ausklinkvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausklinkvorrichtung der durch den Oberbegriff des Patentanspruches 1 angege­ benen Gattung.

Bei einer aus der US-PS 44 83 227 bekannten Ausklink­ vorrichtung dieser Art ist die Verstellbarkeit der Aus­ klinkmesser für den Zweck vorgesehen, jeweils mit einem Arbeitshub des Stößels Ausklinkungen an Werkstücken mit einem veränderlichen Spitzenwinkel zwischen beispiels­ weise 30° und 120° ausführen zu können. Um bei diesem Verstellbereich der Ausklinkmesser den minimalen Spitzen­ winkel von 30° zu erhalten, müssen dafür die beiden Ein­ zelmesser des Obermessers an der jeweiligen Schneidspitze mit einem Spitzenwinkel von 15° zugeschliffen sein. Weil bei jeder Ausklinkung die Ausklinkspitze des Obermessers der höchsten Materialbeanspruchung unterliegt, ergibt sich dadurch für diesen minimalen Spitzenwinkel eine entsprechende Beschränkung der maximalen Schnittlei­ stung der Ausklinkvorrichtung, wenn zur Gewährleistung einer längeren Standzeit der Ausklinkmesser ein Ausbre­ chen der in aller Regel noch mit einer kleinen Rundung versehenen Schneidspitzen verhindert werden soll. Da dieses Kriterium eines möglichen Ausbrechens der Schneidspitzen bei Vorgabe eines größeren Spitzenwin­ kels für die beiden Einzelmesser des Obermessers weni­ ger problematisch ist, wird bei dieser bekannten Aus­ klinkvorrichtung der Verstellbereich zwischen 60° und 120° meistens mit einem bereitgestellten zweiten Mes­ sersatz praktiziert, bei dem die Messer mit einem Spit­ zenwinkel von 30° zugeschliffen sind. Bei Verwendung dieses zweiten Messersatzes können dann für die Aus­ klinkvorrichtung auch vergleichbar größere Schnitt­ leistungen ohne die Gefahr eines vorzeitigen Ausbre­ chens der Schneidspitzen zugestanden werden.

Die durch die Patentansprüche gekennzeichnete Erfindung löst die Aufgabe, eine Ausklinkvorrichtung der angegebe­ nen Gattung derart auszubilden, daß für vergleichbar höhere Schnittleistungen für jeden ein­ gestellten Spitzenwinkel die Ausklinkspitze des Obermes­ sers einer weniger kritischen Materialbeanspruchung un­ terliegt.

Die mit der erfindungsgemäßen Ausklinkvorrichtung erziel­ baren Vorteile liegen im wesentlichen darin, daß jetzt mit dem dritten Messerteil praktisch für jeden eingestell­ ten Spitzenwinkel innerhalb des mit der Bauform der Aus­ klinkvorrichtung vorgegebenen Verstellbereichs eine Aus­ klinkspitze zur Verfügung steht, die wegen ihrer ungeteil­ ten Ausbildung einer Materialbeanspruchung in der gleichen Größenordnung wie ein mit einem festliegenden Spitzenwin­ kel ausgebildetes Obermesser unterworfen werden kann. Im Vergleich zu der Verwendung eines Obermessers mit fest­ liegendem Spitzenwinkel wird dabei gleichzeitig der Ko­ stenvorteil erhalten, daß für jeden innerhalb des Ver­ stellbereichs der Ausklinkmesser benutzerseitig gewünsch­ ten und dabei in der Regel auf wenige Standardgrößen be­ schränkten Spitzenwinkel nur ein diesen jeweiligen Spit­ zenwinkel aufweisendes Austauschteil für die Ausklinkspit­ ze des Obermessers bereitgestellt werden muß, da wegen einer im Vergleich zu der Ausklinkspitze praktisch völ­ lig unkritischen Materialbeanspruchung der Schneiden der Einzelmesser deren Auswechseln in aller Regel nicht gleichzeitig mit einem Auswechseln der Ausklinkspitze vorgenommen werden muß. Die Verwendung eines dritten Messerteils zur Ausbildung der Ausklinkspitze des Ober­ messers ergibt daneben auch die Möglichkeit, die bisher bezüglich der maßgeblichen Schnittverhältnisse besonders kritische Ecke der Ausklinkung an einem Werkstück saube­ rer und dabei gleichzeitig ohne wesentlich höhere Werk­ zeugkosten wahlweise spitz, rund oder auch eckig ausführen zu können, wenn dafür benutzerseitig entsprechende For­ derungen bestehen.

Zwar ist aus der GB-PS 14 46 206 bekannt, bei einer Ausklinkmaschine mit festliegendem 90°-Winkel der Ausklinkmesser zur Verschleißminderung an der Ecke des Obermessers einen dritten Messerteil für eine erhöhte Messerhaltbarkeit vorzusehen. Dieser dritte Messerteil, der an der Ecke des Obermessers einer besonders hohen Belastung ausgesetzt ist, ist separat an dem oberen Maschinenrahmen mittels Schrauben befestigt, so daß er separat ausgewechselt werden kann, wenn er verschlissen ist. Für Ausklinkvorrichtungen mit winkelverstellbaren Einzelmessern entsprechend der Ausbildung nach der US-PS 44 83 227 ist diese Lösung des Verschleißproblems jedoch nicht anwendbar, da die Schneidkanten eines solchen dritten Messerteils nur bei einem einzigen aller verstellbaren Ausklinkwinkel die Schneidkanten der Einzelmesser geradlinig verlängern bzw. ergänzen.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ausklink­ vorrichtung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittdarstellung der Ausklinkvorrichtung,

Fig. 2 eine Schnittansicht nach der Linie A-B in Fig. 1 zur Dar­ stellung des dreiteilig ausgebil­ deten Obermessers, wobei dessen die Ausklinkspitze bildender Mes­ serteil in drei alternativen Aus­ führungsformen gezeigt ist,

Fig. 3 eine Schnittansicht nach der Linie C-D in Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung der Aus­ klinkvorrichtung gemäß einer alter­ nativen Ausführungsform,

Fig. 5 eine Schnittansicht nach der Linie E-F in Fig. 4 und

Fig. 6 eine Schnittansicht nach der Linie G-H in Fig. 4.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Ausklinkvorrichtung ist zur Verwendung bei einer Ausklinkmaschine der Bauart gemäß der US-PS 41 29 054 vorgesehen. Diese Ausklinkma­ schinen weisen einen vertikal beweglichen Stößel auf, der mit einem auskragenden Kopf 1 über den zur Auflage der auszuklinkenden Werkstücke vorgesehenen Maschinen­ tisch 2 der Ausklinkmaschine nach oben vorsteht. An die­ sem Kopf 1 des Stößels einer solchen Ausklinkmaschine ist nun das mit zwei Einzelmessern 3 und 4 und einem als auswechselbare Ausklinkspitze vorgesehenen dritten Mes­ serteil 5 gebildete Obermesser der Ausklinkvorrichtung befestigt, das für ein Ausklinken von Werkstücken mit einem an dem Maschinentisch 2 befestigten Untermesser 6 zusammenarbeitet, sobald dafür der Stößel der Ausklink­ maschine aus einer für die Darstellung der Fig. 1 ange­ nommenen Hochlage abgesenkt wird. In abweichender Aus­ bildung von dem Obermesser ist das Untermesser 6 nur mit zwei Einzelmessern gebildet, deren Schneiden einen mit den zusammengesetzten Schneiden des Obermessers überein­ stimmenden Spitzenwinkel einschließen.

Die beiden Einzelmesser 3, 4 des Obermessers sind jeweils mit einem Messerträger 7 bzw. 8 verschraubt, womit sie einfach ausgewechselt werden können. Diese Messerträger 7, 8 sind für ein Verstellen des von den Schneiden der beiden Einzelmesser 3, 4 eingeschlossenen Spitzenwinkels um eine nahe der Ausklinkspitze liegende vertikale Dreh­ achse 9 verschwenkbar, indem dafür jeder Messerträger mit einem Stellring 10 bzw. 11 starr verbunden oder mit ihm einstückig ausgebildet ist und diese Stellringe 10, 11 längs eines Führungsringes 12 verstellbar sind, der eine zu der Drehachse 9 konzentrische Krümmung aufweist. Der Führungsring 12, an welchem die Stellringe 10, 11 für eine ihre Führung ergänzende Anlage an einer unte­ ren Führungsfläche 13 des Stößelkopfes 1 mittels eines in eine hinterschnittene Haltenut 14 einfassenden Halte­ steges 15 gehalten werden, ist in eine in der Führungs­ fläche 13 mündende Haltenut 16 des Stößelkopfes beweg­ lich eingesetzt, so daß also unter Vermittlung dieses Führungsringes die beiden normal gegen die untere Füh­ rungsfläche 13 angezogenen Stellringe 10, 11 bei einer gewünschten Veränderung des von den Schneiden der Ein­ zelmesser 3, 4 eingeschlossenen Spitzenwinkels gelockert werden können. Für dieses mit einer Bewegung des Füh­ rungsringes 12 in der Haltenut 16 erreichte Lockern und Anziehen der Stellringe 10, 11 sind drei längs des Führungsringes gleich beabstandete Kolben-Zylinder- Anordnungen vorgesehen, die mit einer Kolbenstange 17 ihres jeweiligen Kolbens an dem Führungsring 12 befe­ stigt sind, so daß mit einer entweder pneumatischen oder hydraulischen Drucksteuerung der drei Druckzylin­ der die Bewegung des Führungsringes in seiner Haltenut des Stößelkopfes 1 gesteuert werden kann. Anstelle die­ ser Druckzylinder können alternativ auch mechanische Mittel vorgesehen sein, um ein entsprechendes Lockern und Anziehen der Stellringe 10, 11 für eine Veränderung des Spitzenwinkels zu ermöglichen, der von den Schnei­ den der beiden Einzelmesser 3 und 4 eingeschlossen wird und für welchen beispielsweise ein Verstellbereich zwi­ schen 30° und 120° oder auch 135° vorgegeben sein kann. Derselbe Verstellbereich muß dann natürlich auch für die beiden Einzelmesser des Untermessers 6 mit einer entsprechenden Verschwenkbarkeit um die gleiche verti­ kale Drehachse 9 bereitgestellt sein, wofür in bekann­ ter Weise in einer Ausnehmung des Maschinentisches 2 drehbar gelagerte Stellringe entsprechend den Stell­ ringen 10, 11 für zwei entsprechende Messerträger vor­ gesehen sein können.

Der die Ausklinkspitze des Obermessers bildende Messer­ teil 5 ist im wesentlichen dreieckförmig ausgebildet, wobei die auf die Drehachse 9 ausgerichtete eine Ecke den für das Obermesser maßgeblichen Spitzenwinkel einer die Schneiden der beiden Einzelmesser 3 und 4 ergänzen­ den Schneide einschließt. An den beiden anderen Ecken dieses dritten Messerteils 5 sind andererseits zwei ab­ gestufte Paßflächen 18 und 19 für komplementär ausgebil­ dete Stoßkanten der beiden Einzelmesser 3, 4 vorgesehen, wobei diese Paßflächen durch einen Rücken 20 des Messer­ teils 5 verbunden sind. Der Rücken 20 ist mit einer zu der Drehachse 9 konzentrisch gekrümmten Haltenut 21 versehen, in welche zwei als Widerlager an den beiden Stellringen 10 und 11 ausgebildete Haltestege 22 und 23 einfassen, wobei diese Widerlager bezüglich einer an dem Messerteil 5 noch ausgebildeten Klemm- bzw. Spannfläche 24 für ein an dem Stößelkopf 1 angeordnetes Schnellspannmittel wirksam sind. Das Schnellspannmittel ist mit einem Spannhebel 25 gebildet, der mittels eines Lagerzapfens 26 am Stößelkopf 1 drehbar gelagert ist. Der Spannhebel 25 ist durch eine Kolben-Zylinder-Anord­ nung 27 beweglich, indem dafür deren durch eine Druck­ feder entgegen einem pneumatischen oder hydraulischen Druck des Druckzylinders vorgespannter Kolben mit einer Kolbenstange 28 mit diesem Spannhebel 25 gelenkig ver­ bunden ist. Wenn der Druckzylinder unter einen pneuma­ tischen oder hydraulischen Druck gesetzt ist, dann nimmt der Spannhebel 25 seine in Fig. 1 gezeigte Schwenklage ein, in welcher somit der Messerteil 5 unter Vermittlung seiner Klemm- bzw. Spannfläche 24 an dem Rücken 20 gegen die beiden Stellringe 10, 11 an­ gedrückt wird. Bei einer Druckentlastung des Druckzylin­ ders wird der Spannhebel 25 andererseits unter Mitwir­ kung dann der den Kolben belastenden Feder in die in Fig. 1 gestrichelt gezeigte Relativlage verschwenkt, so daß dann der Messerteil 5 einfach und schnell gegen einen anderen Messerteil ausgetauscht werden kann.

In Fig. 2 sind noch zwei weitere alternative Ausfüh­ rungsformen für den die Ausklinkspitze bildenden drit­ ten Messerteil 5 gezeigt. Bei dem einen Messerteil 5′ ist die den maßgeblichen Spitzenwinkel seiner Schnei­ de einschließende eine Ecke mit einer Rundung 29 ver­ sehen, deren Mitte in der vertikalen Drehachse 9 lie­ gen kann. Bei dem zweiten Messerteil 5′′ ist die ver­ gleichbare Spitze mit einer rechteckigen Vergrößerung 30 versehen. Auch diese alternativen Ausführungsfor­ men des Messerteils sind selbstverständlich ebenfalls mit den Paßflächen 18 und 19 entsprechenden Paßflä­ chen für die komplementär ausgebildeten Stoßkanten der beiden Einzelmesser 3 und 4 versehen, und selbst­ verständlich ist an ihnen auch eine entsprechende Klemm- bzw. Spannfläche ausgebildet, um damit deren Verspannen an dem Stößelkopf 1 mittels des Spannhe­ bels 25 in entsprechender Weise zu ermöglichen. Da­ bei ist der Hinweis auf diese alternativen Ausfüh­ rungsformen des Messerteils 5 gleichzeitig so zu ver­ stehen, daß für die Ausklinkvorrichtung der bis jetzt beschriebenen Ausbildung gemäß den Fig. 1 bis 3 dieser Messerteil 5 ein auswechselbares Bauteil des Obermessers bildet und bei Verwendung eines der Mes­ serteile 5′ oder 5′′ dann natürlich auch ein Unter­ messer 6 verwendet werden muß, bei dem die Spitze in entsprechender Weise entweder rund oder eckig ausge­ bildet ist. Weiterhin sind diese Hinweise so zu ver­ stehen, daß jede Veränderung der Relativlage der bei­ den Einzelmesser 3 und 4 für eine entsprechende Ver­ änderung des von ihren Schneiden eingeschlossenen spitzen Winkels dann auch einen Austausch des bis da­ hin verwendeten dritten Messerteils 5 gegen einen Mes­ serteil erfordert, dessen Schneide den mit den beiden Einzelmessern neu eingestellten Spitzenwinkel ein­ schließt. Um mit einer Ausklinkvorrichtung dieser Ausbildung praktisch arbeiten zu können, sind des­ halb für ihr Obermesser beispielsweise acht als aus­ wechselbare Ausklinkspitzen verwendbare Messerteile 5 vorgesehen, deren Schneiden um jeweils 15° größere Spitzenwinkel bei der Vorgabe eines Verstellbereichs zwischen 30° und 135° aufweisen.

In den Fig. 4 bis 6 ist eine Ausführungsform der Ausklinkvorrichtung gezeigt, die sich im wesentlichen nur in der Formgebung und Anordnung des auch hier für die Ausklinkspitze des Obermessers verwendeten dritten Messerteils unterscheidet. Die mit der vorbeschriebenen Ausklinkvorrichtung vergleichbaren Bauteile sind deshalb mit gleichen, jeweils mit einem Strichindex ergänzten Be­ zugsziffern bezeichnet. Wie insbesondere aus der Schnitt­ ansicht der Fig. 5 im Vergleich zu der Schnittansicht der Fig. 2 hervorgeht, werden bei dieser Ausklinkvorrichtung die Schneiden der beiden Einzelmesser 3′ und 4′ mit einer runden Schneide eines nach Art eines Rundstempels ausge­ bildeten dritten Messerteils 31 ergänzt, der an einem ver­ größerten Kopfteil 32 mittels eines Bolzens 33 an dem Stö­ ßelkopf verschraubt ist. Die Verwendung eines solchen, nach Art eines Rundstempels ausgebildeten Messerteils 31 ist bei solchen Ausklinkvorrichtungen zweckmäßig, bei denen die Verstellbarkeit der Ausklinkmesser nur bei­ spielsweise zwischen 30° und 60° vorgegeben ist und da­ bei gleichzeitig einen häufigen Wechsel erfahren soll, so daß sich die Verwendung von Obermessern mit einem festeingestellten Spitzenwinkel der jeweils gewünschten Größe nicht als zweckmäßig erweist.

Das bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 6 verwirklichte Befestigungsprinzip für den dritten Mes­ serteil 31 kann selbstverständlich auch für andere, von einem Rundstempel abweichende Querschnittsformen vorge­ sehen werden, wenn insoweit entsprechend der unterschied­ lichen Spitzenformen bei den Messerteilen 5′ und 5′′ nur entsprechend unterschiedliche Ausbildungen der Ausklink­ ecken interessieren. Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 kann andererseits auch beispielsweise eine Kniehebelanordnung als alternatives Schnellspannmittel für die austauschbare Befestigung des dritten Messerteils 5 vorgesehen sein.

Claims (5)

1. Ausklinkvorrichtung mit einem an dem Kopf (1) eines vertikal beweglichen Stößels befestigten Obermesser (3, 4) und einem am Maschinentisch (2) befestigten Untermesser (6), die beide aus zwei Einzelmessern bestehen, welche für ein Verstellen des von ihren Schneiden eingeschlossenen Spitzenwinkels um eine nahe der Ausklinkspitze liegende vertikale Drehachse (9) verschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausklinkspitze des Obermessers (3, 4) mit einem an dem Kopf ( 1) des Stößels auswechselbar befestigten dritten Messerteil (5) gebildet ist, der eine die Schneiden der beiden Einzelmesser (3, 4) ergänzende Schneide und zwei Paßflächen (18, 19) für komplementär ausgebildete Stoßkanten der beiden Einzelmesser (3, 4) sowie eine Klemm- bzw. Spannfläche (24) für ein an dem Kopf (1) des Stößels angeordnetes Schnellspannmittel (25-28) aufweist, wobei für alle vorgegebenen Teilbereiche des gesamten Verstellbereichs des von den Schneiden der Einzelmesser (3, 4) eingeschlossenen Spitzenwinkels eine mit der Zahl der Teilbereiche übereinstimmende Zahl von dritten Messerteilen (5) mit entsprechend angepaßten unterschiedlichen Spitzenwinkeln bereitgestellt ist.

2. Ausklinkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dritte Messerteil (5) im wesentlichen dreieckförmig ausgebildet ist und an einer Ecke den für das Obermesser (3, 4) maßgeblichen Spitzenwinkel seiner Schneide einschließt.

3. Ausklinkvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Spitzenwinkel einschließende Ecke jedes dritten Messerteils (5) mit einer seine Schneide vergrößernden runden oder eckigen Kontur (29, 30) versehen ist.

4. Ausklinkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnellspannmittel (25-28) mit einem durch einen Druckzylinder (27, 28), eine Kniehebelanordnung od. dgl. beweglichen Spannhebel (25) gebildet ist.

5. Ausklinkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dritte Messerteil (5) an je einem Widerlager (22, 23) der beiden Einzelmesser (3, 4) abgestützt ist.