DE3935625A1 - Verfahren und vorrichtung zum durchtrennen von flaechigen werkstuecken - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum durchtrennen von flaechigen werkstueckenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Durchtrennen von flächigen, leicht biegsamen Werk
stücken mit geringer Materialstärke, wobei ein eine
Schneide aufweisendes Trennwerkzeug verwendet wird.
Verfahren zum Durchtrennen von flächigen Werkstücken mit
geringer Materialstärke sind grundsätzlich bekannt. Pro
bleme treten auf, wenn das zu durchtrennende Werkstück
nur eine geringe Eigenstabilität besitzt und besonders
schwierig ist es, dünne, flächige Werkstücke zu durch
trennen, die nicht nur biegsam, sondern zusätzlich noch
elastisch sind. Hier ist es in der Regel notwendig, den
Trennvorgang mit Hilfe eines Scherenschnittes durchzu
führen oder beheizte Stanzmesser zu verwenden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, die
es erlauben, leicht biegsame Werkstücke mit geringer Mate
rialstärke zu durchtrennen, wobei dies selbst dann mög
lich sein soll, wenn das leicht biegsame Werkstück aus
einem elastischen Werkstoff besteht.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß
das flächige Werkstück zunächst in einem Bereich neben
der vorgesehenen Trennlinie sowie quer zur Trennlinie auf
Zug belastet wird und daß das Werkstück sodann an einzel
nen sowie im Abstand voneinander befindlichen Stellen
punktförmig durchtrennt und daraufhin von den punktförmig
definierten Stellen ausgehend linienförmig durchtrennt
wird.
Das Werkstück wird also zunächst nur im unmittelbaren Be
reich neben der vorgesehenen Trennlinie gespannt und
hierzu in größtmöglicher Weise auf Zug belastet. Das der
art vorgespannte Werkstück wird daraufhin nicht über die
gesamte Länge der gewünschten Trennlinie durchtrennt,
sondern zunächst nur punktförmig an mehreren, im Abstand
voneinander befindlichen Stellen gelocht bzw. perforiert,
ehe von den punktförmig definierten Stellen ausgehend
eine Vielzahl von Einzelschnitten durchgeführt werden.
Ein bevorzugtes Einsatzgebiet für dieses Trennverfahren
ist die Automobilindustrie, weil sie verschiedenar
tigste Bezugsstoffe für die Innenverkleidung benötigt.
Aber auch andere Textilien und Folien usw. lassen sich
in der beschriebenen Art und Weise mit geringen Drücken
und ohne Zufuhr von Wärme durchtrennen.
Die Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Ver
fahrens umfaßt ein Trennwerkzeug und ein Gegenwerkzeug,
wobei als Trennwerkzeug mindestens ein Zähne aufweisendes
Trennmesser vorgesehen ist. Als Gegenwerkzeug ist ein
Werkstückträger vorgesehen, der vorzugsweise einen
Schnittspalt mit erhabenen Längsrändern aufweist. Messer
seitig sind ferner nach Art von Mitnehmern wirkende
Niederhalter angeordnet, die über das Trennmesser vor
stehen und beim Arbeitshub vor dem Trennmesser auf das
flächige Werkstück auftreffen. Die Niederhalter ziehen
das Werkstück über die erhabenen Längsränder des Schnitt
spaltes und belasten es dadurch im Bereich der vorgesehe
nen Trennlinie auf Zug. Ferner halten sie das Werkstück
während des Trennvorganges. Das Spannen des Werkstückes
ausschließlich im Bereich der vorgesehenen Trennlinie er
folgt daher während des Arbeitshubes unmittelbar durch
Zusammenwirken von dem Trennwerkzeug zugeordneten Nieder
haltern und dem Gegenwerkzeug, ohne daß zusätzliche
Spannvorrichtungen vorhanden sind.
Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus Unteransprüchen
und der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung
hervor.
Die Erfindung wird nachstahend anhand von Ausführungsbei
spielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher be
schrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze der Vor
richtung zum Durchtrennen mit
einem Oberwerkzeug und einem
Unterwerkzeug;
Fig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1
mit dem Trennmesser, den
Niederhaltern und dem
Schnittspalt im Gegenwerk
zeug;
Fig. 3 eine Einzelheit wie in Fig. 2,
jedoch kurz vor dem vollstän
digen Schließen von Oberwerk
zeug und Unterwerkzeug;
Fig. 4 eine zum Teil längs der Linie
IV-IV in Fig. 2 geschnittene
Ansicht des Oberwerkzeuges
und des Unterwerkzeuges;
Fig. 5 eine Einzelheit wie in Fig. 3
von einem abgewandelten Aus
führungsbeispiel;
Fig. 6 eine Prinzipskizze wie in
Fig. 1 von einer abgewandel
ten Ausführungsform;
Fig. 7 eine abgebrochene Seitenan
sicht eines Trennmessers mit
messerrückenseitig angeordne
ten Zungen;
Fig. 8 eine Draufsicht auf das
Trennmesser gem. Fig. 5 und
6 nach dem Umbiegen der
Zungen zu Messerfüßen;
Fig. 9 zum Teil im Schnitt eine An
sicht eines Trennwerkzeuges
und seines Gegenwerkzeuges
mit einem Einzelantrieb für
das Trennmesser;
Fig. 10 einen Schnitt durch ein wei
teres, abgewandeltes Trenn
werkzeug mit einem zugehöri
gen Gegenwerkzeug:
Fig. 11 einen Schnitt durch ein wei
teres Oberwerkzeug und ein
Unterwerkzeug;
Fig. 12 eine abgebrochene Draufsicht
auf das Unterwerkzeug gemäß
Fig. 11;
Fig. 13 einen abgebrochenen Schnitt,
durch ein letztes Ausfüh
rungsbeispiel kurz vor dem
vollständigen Schließen von
Oberwerkzeug und Unterwerk
zeug und
Fig. 14 einen Schnitt durch das Ober
werkzeug und das Unterwerk
zeug in Fig. 13, jedoch in
der Stellung während des
Durchtrennens des biegsamen
Werkstückes.
Eine Vorrichtung 1 zum Durchtrennen von flächigen, leicht
biegsamen und insbesondere elastischen Werkstücken 2 mit
geringer Materialstärke, die gegebenenfalls auch dreidi
mensional in sich verformt sein können, umfaßt mindestens
ein Trennwerkzeug in Gestalt eines gezahnten Trennmessers
3 und mindestens einen Werkstückträger 4 mit einem Gegen
werkzeug in Gestalt eines Schnittspaltes 5. Bei dem in
den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen befinden
sich das bzw. die Trennmesser 3 jeweils an einem Ober
werkzeug bzw. einer Oberform 6, während der Schnittspalt
5 in einem Unterwerkzeug bzw. in einer Unterform 7 ange
ordnet ist. Eine derartige Anordnung ist allerdings nicht
zwingend, denn entsprechend den jeweiligen Gegebenheiten
kann das Trennmesser 3 auch im Unterwerkzeug bzw. in der
Unterform 7 angeordnet sein, während sich der Schnitt
spalt 5 im Oberwerkzeug bzw. in der Oberform 6 befindet.
Das Werkstück 2 ist gemäß dem in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel ein dreidimensional geformtes Teil,
dessen Kontur allseitig auf ein gewünschtes Sollmaß be
schnitten werden muß. Die Oberform 6 und die Unterform
7 sind in hier nicht näher interessierenden Maschinen
teilen gelagert und relativ zueinander mit Hilfe von
ebenfalls nicht dargestellten und hier nicht näher inter
essierenden Antrieben bewegbar.
Das Trennmesser 3 ist längs der zu durchtrennenden Kontur
des Werkstückes 2 verlegt und weist dazu auch Bogenstücke
8 auf. Um das Trennmesser 3 in die erforderliche Form
biegen zu können, befinden sich Schlitze 9 und dadurch
gebildete Zungen 10 im Bereich des Messerrückens 11. Zur
Befestigung des bzw. der Trennmesser 3 an der Oberform
6 sind Klemmbacken 12 gemäß dem in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel vorgesehen. Sie sind im Querschnitt
L-förmig und halten zwischen sich das Trennmesser 3 und
sind selbst aneinander sowie an der Oberform 6 mit Hilfe
von Schrauben 13 befestigt.
Ferner dienen die Klemmbacken 12 zur Aufnahme von Nieder
haltern 14, die über die Schneide 15 des Trennmessers 3
vorstehen und beim Arbeitshub vor der Schneide 15 auf das
Werkstück 2 auftreffen (Fig. 3). Vorzugsweise sind
Niederhalter 14 auf beiden Seiten des Trennmessers 3 an
geordnet und zumindest mit ihrem freien Ende 16 und einer
dort befindlichen Kontaktfläche 17 relativ zur Schneide
15 des Trennmessers 3 bewegbar. Zur Erzielung dieser re
lativen Bewegbarkeit bestehen die Niederhalter 14 aus
einer elastischen Werkstoff. Der Grad der Elastizität
kann dabei unterschiedlich sein und von den Umständen des
Einzelfalles, wie z. B. auch den Materialeigenschaften des
Werkstückes 2 abhängen. Der jeweils erforderliche Grad
an Elastizität wird daher zweckmäßigerweise durch Ver
suche ermittelt.
Um ihre Funktion als Spann- und Halteelement erfüllen zu
können, sind die Kontaktflächen 17 am freien Ende 16 der
Niederhalter 14 im Querschnitt zumindest teilweise bogen
förmig. Der jeweils bogenförmige Teil der Kontaktflächen
17 erstreckt sich vorzugsweise von einer werkstückseiti
gen Stirnfläche 18 bis zu einer messerseitigen Begren
zungsfläche 19 des Niederhalters 14 (Fig. 2). In ihrer
Funktion sind die Niederhalter 14 zumindest teilweise
reibschlußartig.
Das Gegenwerkzeug ist ein Schnittspalt 5 mit erhabenen
Längsrändern 20, 21. Neben den Längsrändern 20, 21 befin
det sich jeweils auf der dem Schnittspalt 5 abgewandten
Seite eine Ausnehmung 22 bzw. Vertiefung 22. Beim Ar
beitshub wird der Werkstoff 2 von dem bzw. den Nieder
haltern 14 über die Längsränder 20, 21 und in die Aus
nehmungen bzw. Vertiefungen 22 gezogen. Hierbei wird der
Werkstoff ferner im Bereich zwischen den beiden erhabenen
Längsrändern 20, 21 und somit quer zur vorgesehenen
Trennlinie 23 vorgespannt bzw. auf Zug belastet. Ent
sprechend der Breite des Schnittspaltes 5 ist nur ein
verhältnismäßig schmaler Streifen längs der vorgesehenen
Trennlinie 23 durch die Niederhalter 14 und die erhabenen
Längsränder 20, 21 auf Zug belastet.
Wie die verschiedenen Figuren zeigen, übergreifen die
Kontaktflächen 17 den Schnittspalt 5 zumindest teilweise
und sie übergreifen auch die freien Längsränder 20 und
21 vollständig. Beim Arbeitshub ziehen daher die an den
Längsrändern 20, 21 abgleitenden Niederhalter 14 den
Werkstoff bzw. das Werkstück 2 jeweils von der Trennlinie
23 weg und spannen das Werkstück 2 dadurch vor.
Zur Bildung des Schnittspaltes 5 befindet sich eine Hut
24 im Gegenwerkzeug bzw. der Unterform 7. Zur Bildung der
erhabenen Längsränder 20, 21 dienen vorzugsweise Einsätze
25 z. B. in Gestalt flacher Profilleisten 26, die wiederum
mit Hilfe von einschlagbaren Klemmstücken 27 in der Nut
24 fixierbar sind.
Das Gegenwerkzeug bzw. die Unterform 7 trägt noch eine
als Unterlage für das Werkstück 2 dienende, elastische
Auflage 28, welche zur Bildung der Vertiefungen 22 neben
den erhabenen Längsrändern 20, 21 jeweils entsprechende
Ausnehmungen 22 aufweist.
Der Schnittspalt 5 ist tiefer als der Hub des Trenn
messers 3, so daß der eigentliche Durchtrennvorgang er
folgt, ohne daß das Trennmesser 3 mit einem Gegenwerkzeug
in körperlichem Kontakt ist.
Ebenso wie das Trennmesser 3 längs der vorgesehenen
Trennlinie verläuft, gilt dies auch für die den Schnitt
spalt 5 begrenzenden Profilleisten 26. Auch sie sind
daher gegebenenfalls bzw. entsprechend dem in Fig. 1
dargestellten Ausführungsbeispiel längs einer räumlich
verlaufenden Kontur angeordnet und weisen längs ihres
Rückens 29 im Bereich von Bogenstücken 30 mehrere
Schlitze 31 aus herstellungstechnischen Gründen auf.
Die Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, wo
bei eine Nut 32 im Oberwerkzeug 6 bzw. in der Oberform
6 zur Aufnahme und Lagerung des Trennmessers 3′ dient.
Das Trennmesser 3′ weist Füße 33 auf und ist im Zusammen
hang mit den Fig. 7 und 8 noch näher beschrieben. Zur
Befestigung des Trennmessers 3′ in der Nut 32 dienen un
mittelbar Niederhalter 14′, die das Trennmesser 3,
zwischen den Seitenwänden 34 der Nut 32 klemmend halten.
Ferner kann das Trennmesser 3′ mit Hilfe von Schrauben
35 am Boden 36 der Nut 32 gesichert sein.
Als Werkstoff für den bzw. die Niederhalter 14′ dient ein
Kunststoff, der dem freien Ende 16 der Niederhalter 14′
die notwendigen Biegeeigenschaften verleiht, damit die
Niederhalter 14′ das Werkstück 2 in die Ausnehmungen bzw.
Vertiefungen 22 ziehen können, der aber ferner hart genug
und ausreichend eigenstabil ist, damit die Niederhalter
14′ auch als Klemmstücke zur Befestigung des Trennmessers
3′ dienen können.
Auch bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
sind identisch übereinstimmende Teile mit denselben Be
zugszahlen und jeweils abgewandelte Teile mit einem zu
sätzlichen Index bezeichnet wie bei dem Ausführungsbei
spiel gemäß den Fig. 1-4 bzw. der Ausführungsform
gemäß Fig. 5. So zeigt Fig. 6 eine Oberform 6 mit einem
Trennmesser 3′ und mit Niederhaltern 14′, die nicht nur
zum Spannen und Halten des Werkstückes 2 dienen, sondern
zugleich auch zur Befestigung und Fixierung des Trenn
messers 3, in einer Nut 32 der Oberform 6 vorgesehen
sind.
Ein Trennmesser 3 mit Schlitzen 9 und Zungen 10, die vom
Messerrücken 11 ausgehen, ist in Fig. 7 dargestellt. Das
Trennmesser 3 weist ferner längs seiner Schneide 15 Zähne
37 mit Zahnspitzen 38 auf, zwischen denen sich Teil
schneiden 39 erstrecken. Zur erfindungsgemäßen Verwen
dung ist die Verzahnung des Trennmessers 3′ vorzugsweise
eine Grobverzahnung. Ferner kann die vorteilhafteste Art
der Verzahnung auch hinsichtlich der Zähnezahl längs der
Schneide 15 am zweckmäßigsten durch Versuche unter Be
rücksichtigung der verschiedenartigen Materialeigen
schaften des zu durchtrennenden Werkstückes ermittelt
werden.
Fig. 8 zeigt in Draufsicht das Trennmesser 3′ gemäß den
Fig. 5 und 6. Zu seiner Herstellung sind die Zungen
10 des Trennmessers 3 gemäß Fig. 7 längs der in Fig. 7
angegebenen Biegelinie 40 und somit auf einem Teil ihrer
Länge umgebogen und bilden dadurch mit ihren freien Enden
41 Messerfüße 33. Diese Messerfüße 33 können gemeinsam
nach einer einzigen Seite oder abwechselnd nach ver
schiedenen Seiten, bezogen auf die Messerebene abgewin
kelt sein. Entsprechend erhält man eine symmetrische Fuß
anordnung wie bei dem Trennmesser 3′ oder eine unsymme
trische Fußanordnung wie bei dem Trennmesser 3′′ gemäß
dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Ausführungs
beispiel.
Aufgrund der messerrückenseitig angeordneten Messerfüße
ist die Stand- und Auflagefläche 42 der Trennmesser 3′
und 3′′ deutlich breiter als der Querschnitt der jewei
liegen Messerblätter 43. Dadurch sind diese Trennmesser
3′ und 3′′ besonders zur Verwendung im Zusammenhang mit
Werkzeugträgern wie z. B. Oberformen und dgl. geeignet,
die selbst aus einem verhältnismäßig weichen Werkstoff
wie z. B. Aluminium bestehen.
Während bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 und
6 der gesamte Messersatz durch Bewegen des Werkzeugträ
gers bzw. der Oberform 6 einen Arbeitshub ausführt, be
trifft das in Fig, 9 dargestellte Ausführungsbeispiel
einen gesonderten Antrieb 44 für die Hubbewegung jedes
einzelnen Trennmessers 3 bzw. 3′.
Dieser Antrieb 44 weist als Antriebselement 45 einen auf
blasbaren Schlauch auf, der zwischen einer starr angeord
neten Stützplatte 46 und einer bewegbar gelagerten Hub
platte 47 angeordnet ist. Die Hubplatte 47 ist in Lagern
48 linear geführt und überträgt über ein Distanzstück 49
die Hubbewegung des schlauchförmigen Antriebselementes
45 auf einen Messerhalter 50, der beispielsweise im Quer
schnitt U-förmig ist und in einer nutförmigen Ausnehmung
51 ein Trennmesser 3′ trägt. Die Anordnung und Befesti
gung des Trennmessers 3′ und zugeordneter Niederhalter
14′ sind bei diesem Ausführungsbeispiel ebenso gestaltet
wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6.
Gleiches gilt für den Schnittspalt 5 und seine erhabenen
Längsränder 20, 21 im Unterwerkzeug 7.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 9 unterscheidet sich so
mit von den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Aus
führungsbeispielen nur durch die Art des Antriebes für
das Trennmesser 3′ und die Anordnung des Trennmessers 3′
in einem Werkzeugträger 51.
Der Arbeitshub erfolgt bei dem schlauchförmigen Antrieb
44 z.B. durch Druckluft, während für den Rückhub min
destens eine Rückstellfeder 52 vorgesehen ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 ist eine ab
satzförmige Ausnehmung 53 zur Lagerung des Trennmessers
3, an einer Unterform bzw. an einer Oberform 6 randseitig
angeordnet. Die sich zur Oberform 6 hin erstreckenden
Messerfüße 33 stützen sich an der einen Begrenzungsfläche
54 der Ausnehmung 53 ab. Ferner übergreift ein im Quer
schnitt winkelförmiges, das Trennmesser 3′ zugleich
fixierendes Klemmstück 55 die Ausnehmung 53 und ist seit
lich neben dieser mit Hilfe von Schrauben 56 befestigt.
Die der Oberform 6 abgewandten Messerfüße 33′ stützen
sich am Klemmstück 55 ab.
Ferner sind Niederhalter 14′ wie bei dem Ausführungsbei
spiel gemäß Fig. 5 jeweils zu beiden Seiten des Trenn
messers 3′ angeordnet und auch das Gegenwerkzeug mit dem
Schnittspalt 5 in einer Unterform 7 ist genauso gestaltet
wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5.
Die beiden Fig. 11 und 12 betreffen jeweils als Ein
satz verwendbare Elemente 57 und 58. Das beispielsweise
in sich geschlossene Trennmesser 3′ ist an einem schalen
förmigen Träger 59 befestigt, wozu einige Zungen 10 am
Messerrücken in Ausnehmungen 60 im Boden 61 des schalen
förmigen Trägers 59 greifen. Andere Zungen 10 sind zu
Messerfüßen 33 abgewinkelt und liegen auf dem Boden 61
auf.
Ferner befinden sich elastische Niederhalter 14′ und 14′′
außerhalb und innerhalb des in sich geschlossenen
Trennmessers 3′ und weisen zur Messerschneide 15 hin ge
wölbte Ränder 62 an beiden Seiten des bzw. der Trenn
messer 3′ auf. Ferner stehen die Niederhalter 14′ und
14′′ mit ihrer Kontaktfläche entsprechend ihren gewölbten
Rändern 62 in Hubrichtung über die Schneide 15 des bzw.
der Trennmesser 3′ vor, wie dies auch bei den anderen
Ausführungsbeispielen der Fall ist. Die Niederhalter 14′
und 14′ halten schließlich auch das bzw. die Trennmesser
3′ in dem schalenförmigen Träger 59. Dazu liegen sie wie
Klemmstücke einerseits straff an dem bzw. den Trenn
messern 3′ an und stützen sich ferner entsprechend mit
Spannung an außen befindlichen Randstücken 62 des
schalenförmigen Trägers 59 ab.
Das ebenfalls als Einsatz 58 gestaltete Gegenwerkzeug 63
besteht aus einer Grundplatte 64 und weist entsprechend
der Kontur der Schneide 15 einen Schnittspalt 5 auf. Er
wird begrenzt von die ebene Oberfläche 65 überragenden,
erhabenen Längsrändern 66, die gemäß dem dargestellten
Ausführungsbeispiel einstückig mit der Grundplatte 64
verbunden sind. Ein Füllstück 67 kann den Boden des
Schnittspaltes 5 bilden, der in Form einer Nut in der
Grundplatte 64 ausgebildet ist.
Beide Einsätze 57 und 58 werden zweckmäßigerweise in
Ober- bzw. Unterformen bei der Herstellung von Kraftfahr
zeug-Innenverkleidungsteilen angeordnet und dienen zur
Herstellung von Durchbrüchen und dgl.
Die beiden Fig. 13 und 14 zeigen schließlich ein
letztes Ausführungsbeispiel, gemäß dem ein zu einer Ober
form 6′ und/oder Unterform gehörendes Trennmesser 3′′ vor
gesehen und die Oberform 6′ und/oder Unterform relativ
zum Trennmesser 3′′ bewegbar ist.
Wie Fig. 13 zeigt, gehören zu der Vorrichtung 1′ neben
der Oberform 6′ auch eine Unterform 7′, die z. B. auf
schlauchförmigen Antriebselementen 68 ruht. Die schlauch
förmigen Antriebselemente 68 stützen sich auf einer
Grundplatte 69 ab. Die Unterform 7′ weist randseitig eine
absatzförmige Ausnehmung 70 auf, die zur Bildung des
Schnittspaltes 5′ dient. Die Ausnehmung 70 wird von einer
Bodenfläche 71 und von einer Seitenfläche 72 begrenzt.
Die Seitenfläche 72 dient zugleich als Begrenzungswand
für den Schnittspalt 5′, dessen zweiter, erhabener Längs
rand 73 von einer flachen Profilleiste 74 gebildet wird.
Die Seitenfläche 72 der Ausnehmung 70 reicht bis zur Höhe
des Längsrandes 73 und geht dort in eine sich parallel
zum Längsrand 73 erstreckende, schmale Randfläche 75
über.
Ferner dient zur Bildung des Schnittspaltes 5′ mindestens
ein im Querschnitt winkelförmiges Paßstück 76, das mit
Hilfe von mindestens einer Schraube 77 an der Unterform
7′ befestigt ist. Das Paßstück 76 liegt mit seinem einen
Schenkel 78 an der Seitenfläche 72 der absatzförmigen
Ausnehmung 70 an und begrenzt mit seinem anderen Schenkel
79 unter Abstützung der Profilleiste 74 den Schnittspalt
5′. Ein Klemmstück 27 im Schnittspalt 5′ hält unter Ab
stützung an der Seitenfläche 72 ebenfalls die Profil
leiste 74.
An der schmalen Randfläche 75 endet eine als Unterlage
für das Werkstück 2 dienende Auflage 80, die entsprechend
der oberen Kontur der Unterform 7′ an die schmale Rand
fläche 75 anschließend leicht nach oben gewölbt ist und
dann in eine horizontale Ebene 81 übergeht.
Die Oberform 6′ besitzt auf ihrer der Unterform 7′ zuge
wandten Seite eine an deren Kontur angepaßte Kontur,
welche ebenfalls in einer schmalen Randfläche 82 endet.
Diese Randfläche 82 übergreift etwas die Randfläche 75
und ist zusammen mit dieser in der Lage, das flächige
Werkstück 2 festzuklemmen, wenn die Oberform 6′ und die
Unterform 7′ geschlossen und ihre einander zugewandten
Flächen mit der dazwischen befindlichen Auflage 80 anein
ander gedrückt werden. Im Bereich der beiden Randflächen
75 und 82 ist das Werkstück 2 daher unmittelbar am Rand
des Schnittspaltes 5′ eingespannt.
Bei dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel ist sowohl die Oberform 6′ als auch die
Unterform 7′ bewegbar gelagert, während das Trennmesser
3′′ unmittelbar neben der Oberform bzw. unmittelbar neben
deren schmalen Randfläche 82 nicht bewegbar angeordnet
ist. Hierzu dient eine Stütze 83, die mit einer Grund
platte 84 verbunden ist, an welcher sich auch die beweg
bar gelagerte Oberform 6′ unter Zwischenschaltung von
Pufferelementen 85 abstützt.
Das Trennmesser 3′′ weist nur von der Oberform 6′ wegge
richtete Messerfüße 33′ auf und ist mit Hilfe von Schrau
ben 86 an der Stütze 83 befestigt. Das Messerblatt 43 ist
daher nahe an der Oberform 6′ angeordnet und mit seiner
Schneide 15 nahe bei den beiden Randflächen 75 und 82 der
Oberform 6′ bzw. der Unterform 7′. Zur Aufnahme und Lage
rung des Niederhalters 14 ist noch ein Winkelstück 87
vorgesehen und erstreckt sich mit seinem einen Schenkel
88 parallel zum Messerblatt 43.
Ein Vergleich der beiden Fig. 13 und 14 zeigt die
Funktion und Wirkungsweise der Vorrichtung 1′. Insbe
sondere aus Fig. 14 geht hervor, daß der Niederhalter 14
das flächige Werkstück 2 über den erhabenen Längsrand 73
am Schnittspalt 5′ zieht, während das Werkstück 2 auf der
anderen Seite des Schnittspaltes 5′ zwischen der Ober
form 6′ und der Unterform 7′ festgeklemmt und somit ge
halten ist.
Zur Bildung des Längsrandes 73 kann schließlich auch eine
im Querschnitt winkelförmige Profilleiste 89 gemäß Fig. 14
dienen. Auch hier wird der Werkstoff über den als Umlenk
kante dienenden Längsrand gezogen, ebenso wie dies bei
den zuerst beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall
ist.
Die Erfindung ist schließlich nicht auf die konkret dar
gestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr sind
noch mannigfache Abwandlungen und Variationsmöglichkeiten
im Rahmen der Erfindung möglich.
Claims (32)
1. Verfahren zum Durchtrennen von flächigen, leicht
biegsamen Werkstücken mit geringer Materialstärke mit
Hilfe eines, eine Schneide aufweisenden Trennwerkzeu
ges, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Werk
stück (2) zunächst in einem Bereich neben der vorge
sehenen Trennlinie (23) sowie quer zur Trennlinie
(23) auf Zug belastet wird und daß das Werkstück (2)
sodann an einzelnen sowie im Abstand voneinander
befindlichen Stellen punktförmig durchtrennt und
daraufhin von den punktförmig definierten Stellen
ausgehend linienförmig durchtrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ausschließlich der unmittelbar neben der Trenn
linie (23) befindliche Teil des flächigen Werkstückes
(2) vorgespannt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Werkstück
(2) unmittelbar neben der Trennlinie (23) über eine
Umlenkkante gezogen wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Werkstück
(2) zu beiden Seiten der Trennlinie (23) je über eine
Umlenkkante gezogen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Werkstück (2) ein dünnes, dreidimensio
nal geformtes Teil ist und die Trennlinie (23) sich
zumindest teilweise dreidimensional erstreckt, da
durch gekennzeichnet, daß das Werkstück (2) durch
trennt wird, während es auf einer elastisch nach
gebenden Auflage (8) liegt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Werkstück
(2) ausschließlich längs eines streifenförmigen Be
reiches zu beiden Seiten der Trennlinie (23) auf Zug
belastet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit
einem Trennwerkzeug und einem Gegenwerkzeug, wobei
mindestens je ein Zähne aufweisendes Trennmesser als
Trennwerkzeug und ein seitliche Ränder aufweisender
Schnittspalt als Gegenwerkzeug vorgesehen sind, da
durch gekennzeichnet, daß der Schnittspalt (5) seit
lich je von einem erhabenen Längsrand (20, 21) be
grenzt wird und daß messerseitig Niederhalter (14,
14′) vorgesehen sind, die in Arbeitsrichtung über das
Trennmesser (3, 3′) so weit vorstehen, daß sie vor
dem Trennmesser (3, 3′) auf das Werkstück (2)
auftreffen und es beim Arbeitshub des Trennmessers
(3, 3′) über die seitlichen, erhabenen Längsränder
(20, 21) von der vorgesehenen Trennlinie (23)
wegziehen, woraufhin das Trennwerkzeug zunächst
punktförmig an mehreren, im Abstand voneinander
befindlichen Stellen in das Werkstück (2) eindringt
und dieses sodann linienförmig durchtrennt (Fig. 1).
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (2) vor dem
Durchtrennen auf der einen Seite der vorgesehenen
Trennlinie (23) sowie unmittelbar neben ihr klemmend
gehalten wird und auf der anderen Seite der vorge
sehenen Trennlinie (23) über einen als Umlenkkante
dienenden, erhabenen Längsrand (73) gezogen wird
(Fig. 13).
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An
spruch 1 mit einem Werkstückträger (4) sowie mit
einem Trennwerkzeug und einem Gegenwerkzeug, wobei
mindestens je ein Zähne (37) aufweisendes Trennmesser
(3, 3′, 3′′) als Trennwerkzeug und ein seitliche
Längsränder aufweisender Schnittspalt (5) als Gegen
werkzeug vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schnittspalt (5, 5′) als seitliche Begrenzung
mindestens einen erhabenen Längsrand (20, 21, 73)
aufweist und daß mindestens ein Niederhalter (14,
14′) als Spann- und Klemmelement messerseitig vorge
sehen ist, der in Arbeitsrichtung über das Trenn
messer (3, 3′) vorsteht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Ausnehmung (22) oder Vertiefung (22) min
destens längs des einen Längsrandes (20, 21) auf
dessen dem Schnittspalt (5, 5′) abgewandten Seite
vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (14,
14,) an seinem freien Ende (16) eine Kontaktfläche
(17) aufweist, die relativ zur Messerschneide (15)
bewegbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Schnittspalt (5) tiefer
ist als der Hub des Trennmessers (3).
13. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Trennmesser (3, 3′,
3′′) eine Grobverzahnung aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (14, 14′)
zum Spannen am flächigen Werkstück (2) nach Art eines
Mitnehmers angreift und eins Kontaktfläche (17) auf
weist, die nach Art eines Reibschlusses wirksam ist.
15. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (14, 14′)
aus einem elastischen Werkstoff besteht.
16. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß jeweils ein Niederhalter
(14, 14′) zu beiden Seiten des Trennmessers (3, 3′)
angeordnet ist und daß die Kontaktflächen (17) an den
freien Enden (16) eines jeden Niederhalters (14, 14′)
relativ um Trennmesser (3, 3′) bewegbar sind.
17. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß Klemmbacken (12) zur Be
festigung des Trennmessers (3) und des bzw. der
Niederhalter (14) vorgesehen sind.
18. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der bzw. die Klemmbacken
(12) im Querschnitt L-förmig sind.
19. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Trennmesser (3′) mit
seinem Messerrücken in einer Nut (32) angeordnet ist
und daß der Niederhalter (14′) zugleich als Halte-
und Klemmstück zur Befestigung des Trennmessers (3′)
in der Nut (32) angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß eine Nut (24) zur Bildung
des Schnittspaltes (5) im Gegenwerkzeug angeordnet
ist und daß mindestens ein Einsatz (25) zur Bildung
des bzw. der erhabenen Längsränder (20, 21) vorgese
hen ist.
21. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß flache Profilleisten (26)
zur Bildung der erhabenen Längsränder (20, 21) vorge
sehen und mit Hilfe von Klemmstücken (27) befestigbar
sind.
22. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Einsatz zur Bildung des
Längsrandes (73) eine im Querschnitt winkelförmige
Profilleiste (89) ist.
23. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (14) an
seinem werkstückseitigen Ende (16) eine im Quer
schnitt zumindest teilweise bogenförmige Kontaktflä
che (17) aufweist.
24. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß sich der bogenförmige Teil
der Kontaktfläche (17) am freien Ende (16) des
Niederhalters (14) von einer werkstückseitigen Stirn
fläche (18) bis zu einer messerseitigen Begrenzungs
fläche (19) erstreckt.
25. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß jeweils ein gesonderter An
trieb (44) für die Hubbewegung jedes einzelnen Trenn
messers (3, 3′) vorgesehen ist.
26. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der bzw. die Niederhalter
(14, 14′) mit ihren Kontaktflächen (17) in Hubrich
tung deutlich über die Schneide (15) des Trennmessers
(3, 3,, 3′′) vorstehen.
27. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Trennmesser (3′, 3′′)
längs des Messerrückens (11) Zungen (10) aufweist,
die parallel zur Schneide (15) auf einem Teil ihrer
Länge unter Bildung von Messerfüßen (33, 33′) abge
winkelt sind.
28. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß eine Ausnehmung (53) zur
Lagerung des Trennmessers (3′) an einer Unter- oder
Oberform (6) randseitig vorgesehen ist und ein die
Ausnehmung (53) seitlich übergreifendes, im Quer
schnitt winkelförmiges, das Trennmesser (3′)
fixierendes Klemmstück (55) neben der Ausnehmung (53)
angeordnet ist.
29. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß ein vorzugsweise in sich
geschlossenes Trennmesser (3′) in einem als Einsatz
verwendbaren Träger (59) angeordnet ist, daß ferner
mindestens ein äußerer und mindestens ein innerer,
elastischer Niederhalter (14′, 14′′) mit zur Messer
schneide (15) hin gewölbten Rändern (62) zu beiden
Seiten des bzw. der Trennmesser (3′) angeordnet sind
und mit ihren Kontaktflächen in Hubrichtung über die
Schneide (15) des bzw. der Trennmesser (3′) vorstehen
und daß der Schnittspalt (5) mit seinen erhabenen
Längsrändern (66) ebenfalls in einem, vorzugsweise
einstückigen Einsatz (58) angeordnet ist.
30. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß ein zu einer Oberform (6′)
gehörendes Trennmesser (3′′) vorgesehen und die Ober
form (6′) relativ zum Trennmesser (3′′) bewegbar ist.
31. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das flächige Werkstück (2)
zwischen einer Oberform (6′) und einer Unterform (7′)
festklemmbar ist und daß sich das Trennmesser (3,
3′′) mit einem zugehörigen Niederhalter (14) sowie
der Schnittspalt (5′) unmittelbar seitlich neben der
Oberform (6′) und der Unterform (7′) befinden
(Fig. 13).
32. Vorrichtung nach einem der Vorrichtungsansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß eine elastische Auflage
(28, 80) auf dem Werkstückträger (4) bzw. der Unter
form (7) als Unterlage für das Werkstück (2) vorge
sehen ist.
Priority Applications (1)
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