DE4212745A1

DE4212745A1 - Beschneidwerkzeug zum Beschneiden von Ziehteilen am gesamten Umfang und zum gleichzeitigen Querschneiden des abgeschnittenen Abfallstreifens

Info

Publication number: DE4212745A1
Application number: DE4212745A
Authority: DE
Inventors: Karl Weisser
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1992-04-16
Publication date: 1993-10-28
Anticipated expiration: 2012-04-17
Also published as: GB2266853B; GB2266853A; GB9307137D0; DE4212745C2; KR960011983B1; JPH0615379A; KR930021306A; US5373767A

Description

Der Gegenstand der Erfindung ist ein Beschneidwerkzeug zum Be schneiden von Ziehteilen am gesamten Umfang und zum gleichzei tigen Querschneiden des abgeschnittenen Abfallstreifens.

Ein bekanntes Beschneidwerkzeug einer ähnlichen Art geht bei spielsweise aus DE-OS 40 34 278 als bekannt hervor. Dort wird ein Beschneidwerkzeug dargestellt, das aus einem das Ziehteil lagedefiniert aufnehmenden Unterwerkzeug und einem zweiteiligen Oberwerkzeug, das auf das in das Unterwerkzeug eingelegte, zu beschneidende Ziehteil absenkbar ist, besteht. Dem Unterwerkzeug ist ein der Kontur des Beschnittes folgendes und der Randform des aufliegenden Ziehteiles räumlich entsprechendes unteres Be schnitt-Schermesser angeformt, wobei die der Auflage des Zieh teiles auf dem unteren Beschnitt-Schermesser dienende Aufla gefläche sich innerhalb des geschlossenen Scherkanten-Linienzu ges des unteren Beschnitt-Schermessers befindet. Das zweiteili ge Oberwerkzeug ist aus einem Niederhalter und aus einem oberen Beschnitt-Schermesser gebildet. Der Niederhalter entspricht in seiner Grundriß- und Oberflächenform negativ dem unteren Be schnitt-Schermesser und legt sich als erstes an das Ziehteil Niederhalter. Die äußerste, die Anlagefläche des Niederhalters nach außen hin begrenzende Konturlinie stimmt mit dem Scherkan tenverlauf des unteren Beschnitt-Schermessers überein. Das obe re Beschnitt-Schermesser umgibt den Niederhalter und ist ihm gegenüber in Scherrichtung beweglich geführt; seine Scherkante stimmt ebenfalls mit dem Scherkantenverlauf des unteren Be schnitt-Schermessers überein, jedoch berührt sie erst zeitver setzt gegenüber dem Anlegen des Niederhalters das eingelegte Ziehteil und schert den zu beschneidenden Rand des Ziehteiles im Zusammenwirken mit dem unteren Beschnitt-Schermesser ringsum ab. Zum Querschneiden des Abfallstreifens sind außerhalb der Scherkante des unteren Beschnitt-Schermessers mehrere quer dazu stehende Querschneidemesser mit nach unten versetzter Scherkan te ortsfest angebracht. An dem Oberwerkzeug sind, in Umfangrich tung zu den Querschneidemessern versetzt, schwenkbare Scherkör per angebracht, an denen eine zu der Scherkante des Querschnei demessers deckungsgleich liegende Scherkante angeformt ist. Durch Absenken des Oberwerkzeuges wird zum Querschneiden des Abfallstreifens, nachdem er vom Werkstück abgetrennt wurde, der Scherkörper gegen die Wirkung von Rückstellmitteln so ver schwenkt, daß der Abfallstreifen in Querrichtung geschnitten wird. Diese Vorrichtung zum Querschneiden des Abfallstreifens ist jedoch aufwendig. Einerseits ist der Platzbedarf des schwenkbaren Scherkörpers groß, wodurch auch der Zugang zum Einlegen und Ausnehmen des Werkstückes aus dem Werkzeug behin dert wird und andererseits bedürfen die Schwenklager und die Rückstellmittel des Scherkörpers häufiger Wartung und Repara tur, weil sie extrem stark belastet sind. Auch ist das Nachrüs ten schon vorhandener Werkzeuge mit einer solchen Querschneide vorrichtung, wenn dies überhaupt möglich ist, umständlich und teuer.

Aus DE-OS 40 35 857 ist ein anderes Beschneidwerkzeug mit inte grierter Querschneideeinrichtung bekannt. Und zwar sind dort die Querschneidemesser schwenkbar im Beschnitt-Schermesser des Oberwerkzeuges gelagert. Sie erstrecken sich bis unmittelbar an die Scherkante des Beschnitt-Schermessers heran und bilden mit ihrer Querkante einen Teil der Scherkante für den Besäum schnitt. Die Schwenkachse des Querschneidemessers liegt höhen gleich wie die schnittwirksame stirnseitige Scherkante. Zum Querschneiden des vom Abfallstreifen abgetrennten Abfallstrei fens werden die schwenkbaren Schermesser in einer mit der Ab wärtsbewegung des Oberwerkzeuges übereinstimmenden Richtung nach unten geschwenkt, wobei der Abfallstreifen jeweils gegen ein unterseitiges, ortsfestes Querschneidemesser abgeschert wird, welches jedoch gegenüber der unteren Totlage des Ober werkzeuges nach unten versetzt angeordnet sein muß, damit es das zuerst vorzunehmende Umfangsbeschneiden des Werkstückes nicht stört. Aufgrund der Schwenkbewegung des Querschneidemes sers bewegt sich das äußerste, werkstückseitige Ende der Scher kante des Querschneidemessers auf einem Kreisbogen der sich mit zunehmender Abwärtsbewegung mehr und mehr von der Innenkante des Abfallstreifens entfernt. Dadurch kann nicht erreicht wer den, daß das Querschneidemesser den Abfallstreifen vollständig bis unmittelbar zur inneren, umfangsmäßig verlaufenden Schnitt kante durchschert. Vielmehr wird bei dem bekannten Beschneid werkzeug ein kleines Stuckchen des Schnittes gerissen. Bei die sem Reißen lösen sich jedoch häufig kleine Werkstückpartikel aus der Trennstelle des Abfallstreifens und fliegen unkontrol liert herum, wodurch sie in das Werkzeug und auf das Werkstück gelangen können und dort bei der Weiterverarbeitung Druckstel len hinterlassen die sich nicht oder nur mit einem unvertretbar hohen Nacharbeitungsaufwand beseitigen lassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein vollständiges, bruchstück freies Querschneiden des Abfallstreifens mit einem wartungsar men, zuverlässigen und den Raum zum Einführen und Entnehmen des Werkstücks nicht einschränkenden Werkzeug zu erzielen.Die Auf gabe wird erfindungsgemäß durch das in Anspruch 1 beschriebene Beschneidwerkzeug gelöst. Danach erfolgt das Querschneiden durch geradliniges Weiterbewegen eines feststehend im Oberwerk zeug integrierten Querschneidemessers, wobei dessen Scherkante durch eine Ausweichbewegung eines Füllmessers rechtzeitig frei gelegt wird. Diese Ausweichbewegung kann sowohl gesteuert als auch durch Kraftspeicherelemente, insbesondere durch eine Feder erfolgen. Das Füllmesser erlaubt es zum einen einen vollständi gen und sauberen Besäumschnitt am Werkstück durchzuführen und zum anderen die Scherkante des Querschneidemessers bis unmit telbar an die Besäum-Scherkante zu erstrecken. Dank der gerad linigen Abwärtsbewegung des Querschneidemessers wird der Abfall streifen auch sauber und rißfrei bis in die innerste Besäum schnittkante hin abgeschert. Aufgrund der feststehenden Inte gration der Querschneidemesser in das Oberwerkzeug ist auch ein störungsfreier Betrieb möglich.

Das Querschneiden des Abfallstreifens erfolgt im übrigen durch im Vergleich zu der im Stand der Technik aufgezeigten Quer schneidevorrichtung wesentlich kleinere Bauteile. Dadurch wird der Zugang zum Werkstück bei geöffnetem Werkzeug nicht beein trächtigt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung kostengünstig hergestellt und auch kostengünstig an bereits bestehende Werkzeuge nachgerüstet wer den kann.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nach folgend noch erläutert; dabei zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch das Beschneidwerkzeug längs der Schnittlinie I-I aus Fig. 2 in der Stellung unmittelbar vor dem Querschneiden des Abfall streifens,

Fig. 2 den Schnitt durch das Beschneidwerkzeug nach der Schnittlinie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch das gleiche Beschneidwerkzeug längs der Schnittlinie III-III aus Fig. 4 in ei ner nach dem Querschneiden des Abfallstreifens erzielten Stellung und

Fig. 4 den Schnitt durch das Beschneidwerkzeug nach der Schnittlinie IV-IV aus Fig. 3.

Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Beschneidwerkzeug dient zum Beschneiden von Ziehteilen 20 am gesamten Umfang und zum gleichzeitigen Querschneiden des abgeschnittenen Abfallstrei fens. In den Fig. 1 und 2 ist das Werkzeug in einer Stellung unmittelbar vor dem Querschneiden des Abfallstreifens darge stellt. Das Ziehteil 20 liegt lagedefiniert in dem Unterwerk zeug 1. Das Unterwerkzeug 1 weist ein entsprechend der gewünsch ten Kontur des Beschnittes verlaufendes und der Randform des aufliegenden Ziehteiles 20 räumlich entsprechendes, unteres Be schnitt-Schermesser 2 auf. Dabei liegt die der Auflage des Zieh teiles auf dem unteren Beschnitt-Schermesser 2 dienende Auflage fläche 3 innerhalb des geschlossenen Scherkanten-Linienzuges des unteren Beschnitt-Schermessers 2. Das zweiteilige Oberwerk zeug 10 ist auf das in das Unterwerkzeug 1 eingelegte, des zu beschneidende Ziehteil 20 abgesenkt. Der in seiner Grundriß- und Oberflächenform dem unteren Beschnitt-Schermesser 2 negativ entsprechende Niederhalter 11 legt sich als erstes und mit definierter Kraft an das Ziehteil 20 an. Die äußerste, seine Anlagefläche nach außen hin begrenzende Konturlinie des Nieder halters 11 stimmt mit dem Scherkanten-Verlauf des unteren Be schnitt-Schermessers 2 überein. Mit einem den Niederhalter 11 umgebenden und gegenüber ihm in Scherrichtung beweglich geführ ten, oberen Beschnitt-Schermesser 12, dessen Scherkante eben falls mit dem Scherkanten-Verlauf des unteren Beschnitt-Scher messers 2 übereinstimmt, die jedoch erst zeitversetzt gegenüber dem Anlegen des Niederhalters 11 das eingelegte Ziehteil 20 be rührt, wird der zu beschneidende Abfallsteifen 21 des Ziehtei les 20 im Zusammenwirken mit dem unteren Beschnitt-Schermesser 2 ringsum abgeschert. Außerhalb der Scherkante des unteren Be schnitt-Schermessers 2 sind - über den Umfang verteilt - mehre re quer dazu stehende untere Querschneidemesser 4 mit im ein fachsten Fall horizontal, in jedem Fall aber durch die Form des Ziehteiles im Randbereich in vorgegebener Lage verlaufender Scherkante ortsfest angebracht, deren Scherkante bis unmittel bar an die Scherkante des unteren Beschnitt-Schermessers 2 her anreicht, aber nach unten versetzt zu dessen Scherkante liegt. An dem oberen Beschnitt-Schermesser 12 sind mehrere obere Quer schneidemesser 13 angebracht, deren Scherkanten jeweils deck ungsgleich zu denen der unteren Querschneidemesser liegen, de ren Messerkörper jedoch in Umfangsrichtung zueinander versetzt liegen. Die Scherkanten der oberen Querschneidemesser 13 rei chen ebenfalls bis unmittelbar an die Scherkante des oberen Be schnitt-Schermessers 12 heran.

Die Scherkante des oberen Beschnitt-Schermessers 12 ist im Be reich eines jeden oberen Querschneidemessers 13 um ein wenig stens der Messerkörperstärke des unteren Querschneidemessers 4 entsprechendes Maß unterbrochen. In dem Bereich der Unterbrech ung der Scherkante des oberen Beschnitt-Schermessers 12 ist ein die Unterbrechung ausfüllendes, innerhalb des oberen Beschnitt- Schermessers 12 in Scherrichtung beweglich geführtes aber durch eine steuerbare Abstützung in einer unteren Ruhestellung rela tiv zum oberen Beschnitt-Schermesser 12 gehaltenes Füllmesser 14 angeordnet. Auf die Abstützung wird weiter unten näher ein gegangen. Das Füllmesser 14 ist aus dem oberen Beschnitt-Scher messer 12 durch einen der Querschnittskontour des Füllmessers 14 folgenden konischen Drahterodierschnitt herausgetrennt. Die Scherkante des Füllmessers 14 folgt in Ruhestellung - sowohl in Scherrichtung als auch quer dazu gesehen - dem sonstigen Kon turverlauf des oberen Beschnitt-Schermessers 12 und bewirkt ei nen ununterbrochenen Verlauf der Scherkante des oberen Be schnitt-Schermessers 12. Weil sich die Führung des Füllmessers 14 innerhalb des Beschnitt-Schermessers 12 nach unten verjüngt, liegt die Scherkante des Füllmessers 14 in der unteren Extrem lage innerhalb der sich verjüngenden Führung bündig und spiel frei zur Scherkante des oberen Beschnitt-Schermessers 12. Die steuerbare Abstützung des Füllmessers 14 ist durch einen etwa parallel zur Scherkante der Querscheidemesser 13 im oberen Be schnitt-Schermesser 12 beweglich geführten, als Sperrkörper für eine Ausweichbewegung des Füllmessers 14 dienenden Keil 15 ge bildet, dessen Verschiebeposition in Abhängigkeit vom Relativ hub des oberen Beschnitt-Schermessers 13 zum Niederhalter 11 gesteuert ist. Dadurch kann das Füllmesser 14 innerhalb des oberen Beschnitt-Schermessers so weit nach oben ausweichen, daß die Scherkante des oberen Querschneidemessers 13 auf deren gan zen Länge bis an die Scherkanten der Beschnitt-Schermesser 12 freigegeben wird. Die Steuerung des Keils 15 erfolgt mittels einer am Niederhalter 11 angebrachten Steuernocke 16.

In der in Fig. 1 dargestellten Stellung des oberen Beschnitt- Schermessers wird die auf das Füllmesser 14 aufwärts einwirken de Kraft auf die schräg liegende Arbeitsfläche 15′ des Keiles 15 eingeleitet, wodurch eine Aufteilung der Kraft in eine Ver tikal- und in eine Horizontalkomponente erfolgt. Die Vertikal komponente der Kraft wird von dem Oberwerkzeug 10 aufgenommen, während die Horizontalkomponente den Keil 15 seitwärts in Rich tung des Niederhalters 11 drückt. Eine Bewegung des Keils 15 in diese Richtung wird während des Schneidens des Abfallstreifens 21 vom Ziehteil 20 durch die Steuernocke 16 verhindert. Bei einer weiteren Bewegung des oberen Beschnitt-Schermessers nach unten gibt die Steuernocke 16 eine Seitwärtsbewegung des Keils 15 frei. Sobald das untere Querschneidemesser 4, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, den Abfallstreifen 21 auf das Füll messer 14 beaufschlagt, weicht dieses, den Keil 15 zur Seite schiebend, nach oben aus.Das obere und das untere Querschneide messer 13, 4 führen eine Scherbewegung aus und Schneiden den Abfallstreifen 21 in Querrichtung. Da sich beide Querschneide messer 13, 4 bündig bis an das untere Beschnitt-Schermesser 2 erstrecken, wird der Abfallstreifen in seiner gesamten Breite geschnitten, so daß es nicht durch Reißen zur Spanbildung kom men kann.

Nach dem Querschnitt erfolgt die Aufwärtsbewegung des Oberwerk zeuges 10. Weil der mit der Steuernocke zusammenwirkende Be reich des Keiles 15 parallel zu der mit dem Füllmesser zusam menwirkenden Arbeitsfläche 15′ abgeflacht ist, wird währen der nun nach oben gerichteten Relativbewegung des oberen Beschnitt- Schermessers 12 zum Niederhalter 11 der Keil 15 von der Steuer nocke 16 in die Ausgangsstellung zurückgeschoben. Dadurch wird das Füllmesser 14, sofern es nicht ohnehin durch Schwerkraft wirkung wieder in die untere, in den Fig. 1 und 2 dargestell te Relativlage zurückfällt, wieder nach unten geschoben und schließt damit wieder die Kontur des oberen Beschnitt-Schermes sers 12.

Das Füllmesser wird vorteilhafterweise durch Drahterodieren aus dem oberen Beschnitt-Schermesser 12 herausgetrennt. Der Trenn spalt 17 definiert das Spiel des Füllmessers 14 in der Führung. Weil die Führung des Füllmessers 14 sich nach unten verjüngend ausgebildet ist und seine Scherkante bündig zu der Scherkante des oberen Beschnitt-Schermessers 12 liegt - sie ist bündig geschliffen -, wird das Füllmesser 14 in dieser Lage spielfrei gehalten. Dadurch wird ein spanfreier Schnitt des Abfallstrei fens 21 durch das obere Beschnitt-Schermesser 12 längs der ge samten Kontour des Ziehteiles 20 sichergestellt.

Claims

1. Beschneidwerkzeug zum Beschneiden von Ziehteilen (20) am gesamten Umfang und zum gleichzeitigen Querschneiden des abge schnittenen Abfallstreifens (21),

- gebildet aus einem das Ziehteil (20) lagedefiniert autneh menden Unterwerkzeug (1), das ein entsprechend der gewünsch ten Kontur des Beschnittes verlaufendes und der Randform des aufliegenden Ziehteiles (20) räumlich entsprechendes, unteres Beschnitt-Schermesser (2) aufweist, wobei die der Auflage des Ziehteiles (20) auf dem unteren Beschnitt-Scher messer (2) dienende Auflagefläche (3) innerhalb des ge schlossenen Scherkanten-Linienzuges des unteren Beschnitt- Schermessers (2) liegt,
- ferner gebildet aus einem zweiteiligen Oberwerkzeug (10), das auf das in das Unterwerkzeug (1) eingelegte, zu be schneidende Ziehteil (20) absenkbar ist,
- mit einem in seiner Grundriß- und Oberflächenform dem unteren Beschnitt-Schermesser (2) negativ entsprechen den, sich als erstes und mit definierter Kraft an das Ziehteil (20) anlegenden Niederhalter (11) in dem Ober werkzeug (10), dessen äußerste, seine Anlagefläche nach außen hin begrenzende Konturlinie mit dem Scher kanten-Verlauf des unteren Beschnitt-Schermessers (2) übereinstimmt,
- sowie mit einem den Niederhalter (11) umgebenden und gegenüber ihm in Scherrichtung beweglich geführten, oberen Beschnitt-Schermesser (12), dessen Scherkante ebenfalls mit dem Scherkanten-Verlauf des unteren Be schnitt-Schermessers (2) übereinstimmt, die jedoch erst zeitversetzt gegenüber dem Anlegen des Niederhalters (11) das eingelegte Ziehteil (20) berührt und den zu beschneidenden Abfallsteifen (21) des Ziehteiles (20) im Zusammenwirken mit dem unteren Beschnitt-Schermesser (2) ringsum abschert,
- außerhalb der Scherkante des unteren Beschnitt-Schermessers (2) sind - über den Umfang verteilt - mehrere quer dazu stehende untere Querschneidemesser (4) ortsfest angebracht, deren Scherkante bis unmittelbar an die Scherkante des un teren Beschnitt-Schermessers (2) heranreicht, aber nach unten versetzt zu dessen Scherkante liegt,
- an dem oberen Beschnitt-Schermesser (12) sind mehrere obere Querschneidemesser (13) angebracht, deren Scherkanten je weils deckungsgleich zu denen der unteren Querschneidemes ser liegen, deren Messerkörper in Umfangsrichtung zueinan der versetzt liegen,
- die Scherkanten der oberen Querschneidemesser (13) reichen ebenfalls bis unmittelbar an die Scherkante des oberen Be schnitt-Schermessers (12) heran, wobei die Scherkante des oberen Beschnitt-Schermessers (12) im Bereich eines jeden oberen Querschneidemessers (13) um ein wenigstens der Mes serkörperstärke des unteren Querschneidemessers (4) ent sprechendes Maß unterbrochen ist,
- im Bereich der Unterbrechung der Scherkante des oberen Be schnitt-Schermessers (12) ist ein die Unterbrechung ausfül lendes, innerhalb des oberen Beschnitt-Schermessers (12) in Scherrichtung beweglich geführtes aber durch eine steuer bare Abstützung in einer unteren Ruhestellung relativ zum oberen Beschnitt-Schermesser (12) gehaltenes Füllmesser (14) vorgesehen, dessen Scherkante in Ruhestellung - sowohl in Scherrichtung als auch quer dazu gesehen - dem sonstigen Konturverlauf des oberen Beschnitt-Schermesser (12) folgt und einen ununterbrochenen Verlauf der Scherkante des obe ren Beschnitt-Schermessers (12) bewirkt,
- die Abstützung des Füllmessers (14) ist in der Weise hubab hängig ansteuerbar oder nachgiebig ausgebildet, daß spä testens beim Aufsetzen des Füllmessers (14) des oberen Querschneidemessers (13) auf das untere Querschneidemesser (4) die Abstützung das Füllmesser (14) freigibt, derart, daß das Füllmesser (14) innerhalb des oberen Beschnitt- Schermessers selbsttätig nach oben ausweichen kann, so daß die Scherkante des oberen Querschneidemessers (13) auf de ren ganzer Länge bis an die Scherkanten der Beschnitt- Schermesser (12) freigebbar ist.

2. Beschneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Abstützung des Füllmessers (14) durch einen etwa parallel zur Scherkante der Querscheidemesser (13) im obe ren Beschnitt-Schermesser (12) beweglich geführten, als Sperr körper für eine Ausweichbewegung des Füllmessers (14) dienenden Keil (15) gebildet ist, dessen Verschiebeposition in Abhängig keit vom Relativhub des oberen Beschnitt-Schermessers (13) zum Niederhalter (11) steuerbar ist.

3. Beschneidwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Keils (15) mittels einer am Niederhalter (11) angebrachten Steuernocke (16) erfolgt.

4. Beschneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Führung des Füllmessers (14) innerhalb des Ober werkzeuges (10) nach unten verjüngt, und daß die Scherkante des Füllmessers (14) in der unteren, spielfreien Extremlage innerhalb der sich verjüngenden Führung bundig zur Scherkante des oberen Beschnitt-Schermessers (12) liegt.

5. Beschneidwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllmesser (14) vom oberen Beschnitt-Schermesser (12) durch einen der Querschnittskontour des Füllmessers (14) fol genden Trennspalt (17) in Form eines Drahterodierspaltes, La serschneidspaltes oder Elektronenstrahlschneidspaltes getrennt ist.

6. Beschneidwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (α) der schräg stehenden, dem Füllmesser und dem Oberwerkzeug zugekehrten Arbeitsfläche (15′) des Keiles (15) etwa 45° beträgt.

7. Beschneidwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Steuernocke (16) zusammenwirkende Bereich des Keils (15) parallel zu der mit dem Füllmesser (14) zusammen wirkenden Arbeitsfläche (15′) des Keils (15) geschrägt abge flacht ist.