-
GEBIET DER
ERFINDUNG
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine
Rotationsstanzvorrichtung zum Stanzen oder Lochen von Öffnungen
in laufendes Gewebeblattmaterial und insbesondere zum Stanzen von Öffnungen,
welche eine signifikante Länge
entlang der Längsachse
des laufenden Gewebes aufweisen.
-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Das Herstellen von Öffnungen
durch Stanzen in ein laufendes Gewebe wird seit vielen Jahren durchgeführt. Wo
die Öffnungen
relativ klein, d.h. kurz entlang der Längsachse des laufenden Gewebes
sind, konnten in vielen Fällen
einfache Rotationsstanzstempel mit befriedigendem Ergebnis benutzt werden.
Dort jedoch, wo die Öffnungen
verlängert sind
oder eine signifikante Länge
entlang der Längsachse
des laufenden Gewebes aufweisen, konnte ein einfacher Rotationsstanzstempel
oder mehrere einfache Rotationsstanzstempel, die auf eine Rotationstrommel
oder -rolle montiert waren, nicht verwendet werden. In diesem Fall
benutzte die Industrie so genannte fliegende Stanzstempel. Dies
waren Stanzstempel, welche auf entlang linearer Schienen beweglichen
Fahrgestellen montiert waren. Die Fahrgestelle waren in gerader
Linie intermittierend hin und zurück entlang der Längsachse
des laufenden Gewebes beweglich. Die Fahrgestelle beschleunigten von
einer stationären
Position aus und erreichten die lineare Geschwindigkeit des laufenden
Gewebes. An diesem Punkt bewegten sich die Fahrgestelle aufeinander
zu, indem sie die Stanzstempel auf das Gewebe aufdrückten und
dadurch die Öffnung
stanzten oder lochten, während
sich die Stanzstempel in Längsrichtung
mit dem Gewebe bewegten. Danach öffneten
sich die Stanzstempel und das Fahrgestell bewegte sich entlang der
Schienen zur Startposition zurück.
Dieses System erforderte den Einsatz einer relativ aufwändigen Ausrüstung und
die Kontrolle des Fahrgestells erforderte eine hoch entwickelte
Computersteuerung. Dies war notwendig, um sicher zu stellen, dass
das Fahrgestell eine Geschwindigkeit erreichte, welche mit der Geschwindigkeit
des laufenden Gewebes übereinstimmte,
und die Stanzstempel im exakt richtigen Moment schlossen, um die Öffnungen
präzise
am gewünschten
Punkt auszuführen.
Ein anderes, ernsteres Problem war die Tatsache, dass das Anhalten
des Fahrgestells, seine Umkehrung und sodann sein erneutes Starten,
um es nochmals für
die nächste Öffnung zu
beschleunigen, eine messbare Zeitdauer benötigte. Während dieser Zeit konnten keine Öffnungen
in dem Gewebe ausgeführt
werden. Erforderte die Ausführung
des Gewebeprodukts Öffnungen
in engen Abständen,
stand eine von zwei Lösungen
zur Verfügung:
- 1. entweder musste das Gewebe verlangsamt werden,
so dass seine Geschwindigkeit langsam genug war, um dem Stanzstempelträger Zeit
zu geben, zu seiner Startposition zurück zu kehren und danach mit
der nächsten
Beschleunigung zu beginnen oder
- 2. die Strecke wurde mit zwei oder mehreren solcher fliegender
Stanzstempelwagen gebaut, welche in Tandemart montiert waren und
in Sequenzen arbeiteten.
-
Jede der Lösungen war in der Praxis kostspielig
und unannehmbar. Das Verlangsamen des Gewebes reduzierte das Produktionsvolumen
pro Schicht und erhöhte
dadurch die Produktionskosten. Das Installieren zweier oder mehrerer
fliegender Stanzstempelwagen war kostspielig und erforderte eine
noch höher
entwickelte Steuerung, um sicher zu stellen, dass die Öffnungen
an den richtigen Stellen auf dem laufenden Gewebe durchgeführt wurden.
-
Die Blechindustrie erfordert insbesondere die
Produktion von Gewebeprodukten, welche in relativ engen Abständen Öffnungen
aufweisen, die entlang der Längsachse
des Gewebes eine signifikante Länge
haben. Z.B. ist ein Blechgewebeprodukt, das häufig verwendet wird, ein so
genannter Trockenmauersteg. Dies ist normalerweise ein C-förmiger Steg
aus Gewebeblech, welcher bei der Errichtung von Wänden und
Unterteilungen, üblicherweise
im Innenbereich, in allen Sorten von Büro-, kommerziellen und industriellen
Gebäuden
verwendet wird. Der Markt für
dieses Produkt ist von besonders hoher Konkurrenz beherrscht, und
die Hersteller sind ständig
auf der Suche nach Mitteln und Wegen, um ihre Kosten zu senken und
ihren Marktanteil aufrecht zu erhalten. Solche Trockenmauerstege
werden mit relativ breiten oder verlängerten Öffnungen in möglichst
engen Abständen
hergestellt. Diese Öffnungen werden
im Bauwesen benötigt,
damit sanitäre,
elektrische und sonstige Anschlüsse
entlang der Innenseite der Wände
verlegt werden können.
-
Dies ist nur ein Beispiel eines typischen
Produkts, das aus fortlaufendem Gewebe hergestellt werden kann.
Zahlreiche andere Produkte können aus
solch einem laufenden Gewebe hergestellt werden. Das Gewebe kann
metallisch oder nichtmetallisch sein. Das Endprodukt kann ein Gewebeprodukt mit Öffnungen
sein, oder in anderen Fällen
kann das Endprodukt aus den Teilen des Gewebes bestehen, welche
aus dem Gewebe herausgestanzt werden.
-
Der Bedarf an einer Stanz- oder Lochvorrichtung,
welche relativ breite oder verlängerte Öffnungen
aus einem laufenden Gewebe stanzen oder lochen kann, ohne dass die
oben beschriebenen Probleme in Verbindung mit fliegenden Stanzstempeln und
rollenden Fahrgestellen auftreten, ist unbestritten. Vorzugsweise
basiert eine solche Vorrichtung auf einer Rotationstrommel oder
-rolle, auf die Stanzstempel montiert sind, so dass Öffnungen
mit gewünschten
Zwischenräumen
und so eng wie erforderlich ohne Verzögerung der Produktion oder
Verursachung von Sonderkosten gestanzt oder gelocht werden können, im
Nachstehenden mit „gestanzt" bezeichnet. Relativ
einfache Steuerungen stellen sicher, dass die Rotationsstanzstempel
oder die die Stanzstempel führenden
Rollen in zeitlicher Relation zur Bewegung des Gewebes entlang der
Produktionslinie arbeiten und dass, wenn keine Öffnungen erforderlich sind,
die Rollen inaktiv sind und das Gewebe zwischen den Rollen hindurch
laufen kann, ohne das Öffnungen
gestanzt werden. Öffnungen,
welche eine „signifikante" Länge entlang
der Gewebeachse aufweisen, werden nachstehend „verlängerte Öffnungen" genannt, gleichgültig, ob sie eine runde oder rechtwinklige
oder andere Form haben. „Verlängerte Öffnungen" schließen auch
Gegenstände
oder Stücke
ein, welche aus einem Gewebe herausgestanzt werden.
-
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Im Hinblick auf das Erreichen oben
genannter Ziele besteht die Erfindung in einer Rotationsstanzvorrichtung
zum Stanzen von Öffnungen
in einem laufenden Gewebewerkstück,
wobei die Öffnungen
eine signifikante Länge
entlang der Längsachse des
Gewebes haben, welche umfasst: ein Paar Rollen, welche an den gegenüberliegenden
Seiten der Bahn des Gewebewerkstücks
angeordnet sind, und Kraftantriebsmittel für die Rotation der Rollen,
sowie mindestens einen vorderen Stanzstempel, welcher auf die eine
Rolle des genannten Paares montiert ist, und Bewegungsmittel zur
Bewegung des Stanzstempels normalerweise von der Rolle aus gesehen
nach außen
hin, so dass eine vordere Stanzstempelöffnung durch das genannte Gewebe
gestanzt wird, wobei diese vordere Stanzstempelöffnung eine Vorderkante und
einen hinteren Gewebeteil definiert und es eine passende vordere
Stanzstempelaussparung in der anderen der genannten Rollen gibt,
sowie weiter einen zweiten, an den ersten angrenzenden Stanzstempel,
wobei dieser zweite Stanzstempel so positioniert ist, dass er das
Gewebe in einem Punkt ergreift und stanzt, der an den hinteren Gewebeteil
der vorderen Stanzstempelöffnung
angrenzt, wodurch eine Fortsetzung der vorderen Stanzstempelöffnung in dem
genannten Gewebe gestanzt wird und die erste Stanzöffnung somit
eine fortlaufende Öffnung
mit signifikanter Länge
entlang der Längsachse
des Gewebes und eine von der Vorderkante entfernte Hinterkante definiert.
-
Die Erfindung sieht vorzugsweise
vor, dass ein mittlerer Stanzstempel relativ zur genannten Rolle
zwischen dem vorderen und hinteren Stanzstempel feststehend angeordnet
ist, sodass er sich nicht nach außen hin bewegt und auf diese
Weise bewirkt, dass die vordere Stanzöffnung fortgesetzt und ausgedehnt
wird.
-
Bei einer besonders vorteilhaften
Ausführung
sieht die Erfindung einen hinteren Stanzstempel vor, welcher beweglich
ist, wodurch das genannte Gewebe gestanzt und eine Hinterkante der
genannten Öffnung
definiert wird.
-
Die Erfindung kann auch mindestens
einen Lochstanzstempel vorsehen, der relativ zur genannten Rolle
nach außen
hin beweglich und betriebsfähig
ist, um eine weitere Öffnung
in das Gewebe zu stanzen, welche sich axial entlang der Längsachse des
Gewebes von der genannten verlängerten Öffnung,
die durch den vorderen und hinteren Stanzstempel gestanzt worden
ist, entfernt befindet.
-
Die Erfindung sieht vorzugsweise
ein kraftbetriebenes Mittel zur Rotation der Rollen vor, wobei das
kraftbetriebene Mittel intermittierend arbeitet, so dass die Öffnungen
in den gewünschten
Längsabständen entlang
der Achse des Gewebes gestanzt werden, und die Rollen dort inaktiv
gehalten werden, wo Öffnungen
nicht erwünscht
sind, so dass das Gewebe zwischen ihnen hindurch laufen kann, ohne dass Öffnungen
gestanzt werden. Das kraftbetriebene Mittel kann ein intermittierend
arbeitender Motor sein oder eine Kupplung umfassen, so dass der
Motor kontinuierlich arbeiten kann, wobei die Kupplung betrieben
werden kann, um erforderlichenfalls Drehkraft für die Rollen zu liefern.
-
Die Erfindung kann in Form von Rollen
gebaut werden, welche sich über
die Breite des Gewebes hinaus ausdehnen und auf Lagern an einer
Seitenkante des Gewebes drehbar montiert sind.
-
In einem bevorzugten Fall sind die
Rollen auf einem einzigen Klotz freitragend montiert und entlang
nur einer Seitenkante der Gewebebahn positioniert, wobei die Rollen
lang genug sind, um sich teilweise über das Gewebe hinaus zu erstrecken,
um die Stanzstempel entlang der gewünschten Achse des Gewebes zu
positionieren.
-
Die Erfindung sieht Stanzstempelantriebsmittel
vor, wie z. B. Nocken. Die vorderen Stanzstempel sind auf Trägern montiert,
reichen in die Rolle hinein und enden in Stößeln, die so angeordnet sind, dass
sie von den Nocken erfasst werden. Die hinteren und Lochstanzstempel
werden auf ähnliche
Weise montiert und von Nocken erfasst.
-
Die Erfindung sieht Stanzstempelaussparungen
auf der anderen Rolle vor, welche mit ihren jeweiligen Stanzstempeln
zusammen passen und die Teile des Gewebes aufnehmen, welche ausgestanzt
werden. Ausschlagmittel sind vorzugsweise vorgesehen, um die ausgestanzten
Gewebeteile aus den Aussparungen auszustoßen.
-
Die verschiedenen Neuheitshauptmerkmale, welche
die Erfindung charakterisieren, sind mit größerer Ausführlichkeit in den Ansprüchen, welche
beigefügt
sind und Bestandteil dieser Offenlegung sind, ausgeführt. Für besseres
Verständnis
der Erfindung, ihrer Funktionsvorteile und der durch ihre Anwendung
erreichten spezifischen Ziele wird auf die begleitenden Zeichnungen
und Beschreibungen verwiesen, in denen bevorzugte Ausführungen
der Erfindung dargestellt und beschrieben sind.
-
ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine allgemeine Perspektive einer Rotationsvorrichtung zum Stanzen
von Öffnungen
in ein laufendes Gewebewerkstück,
welche die Erfindung darstellt und ein fiktives Gewebe mit Öffnungen, welche
unterhalb der Vorrichtung gestanzt wurden, zeigt.
-
2 ist
ein Schnitt entlang der Linie 2-2 der 1.
-
3 ist
eine Draufsicht auf einen Teil des Gewebewerkstücks, das mit eingestanzten
kurzen und verlängerten
Löchern
gezeigt wird.
-
4 ist
eine perspektivische Darstellung eines Endprodukts, in diesem Fall
eines Stücks
eines Baustahls, wie es verwendet wird, um Trockenmauern und Ähnliches
zu stützen.
-
5 ist
eine perspektivische Darstellung eines Stanzstempels.
-
6 ist
eine perspektivische Darstellung eines anderen Stanzstempels.
-
7 ist
eine perspektivische Darstellung eines feststehenden Zwischenstanzstempels.
-
8 ist
eine perspektivische Darstellung eines vorderen Stanzstempels.
-
9 ist
eine schematische Ansicht, welche den 4 und 5 entspricht und das Stanzen
einer separaten kurzen Öffnung
durch einen Lochstanzstempel in einer vierten Rotationsposition
der Vorrichtung zeigt.
-
10, 11 und 12 zeigen weitere Positionen für das Stanzen
von kurzen Öffnungen.
-
13 ist
eine schematische Darstellung, welche 3 entspricht
und das Stanzen einer verlängerten Öffnung durch
einen vorderen Stanzstempel in einer vorderen Rotationsposition
der Vorrichtung zeigt und
-
14, 15, 16, 17 und 18 zeigen weitere Positionen
für das
Stanzen von verlängerten Öffnungen.
-
BESCHREIBUNG
EINER SPEZIFISCHEN AUSFÜHRUNG
-
Unter Bezug zunächst auf 1 wird deutlich, dass die Erfindung dort
als eine Rotationsstanzvorrichtung dargestellt ist, welche normalerweise
mit (10) bezeichnet wird. Ein Gewebewerkstück W ist
als fiktives Gewebe dargestellt. Das Gewebe bewegt sich fortlaufend
in die Richtung des Pfeils A von einem oberhalb gelegenen zu einem
unterhalb gelegenen Ort. Ein solches Gewebe kann ein Stück eines Blechstreifens
sein, der typischerweise von einer Spule abgewickelt und auf einem
Mittel aufliegt (das nicht gezeigt ist), welches bahnaufwärts positioniert ist
und nach der Technik wohlbekannt ist. Der Streifen wird in irgendeine
gewünschte
Form gebracht, üblicherweise
durch Walzformplatten, die ebenfalls in der Technik wohlbekannt
sind. In diesem besonderen Fall sind die Walzformplatten von der
Vorrichtung (10) aus gesehen abwärts angeordnet, aber dies ist keine
Grundvoraussetzung für
die Erfindung. Die Vorrichtung (10) könnte leicht so gebaut werden, dass
sie von den Walzformplatten aus gesehen abwärts angeordnet ist für den Fall,
dass viele Blechprodukte gewünscht
wären.
-
Das Gewebe kann an der Position der
Vorrichtung (10) ein kontinuierlicher Streifen sein, der eventuell
an irgendeiner Stelle unterhalb durch geeignete Schneidewerkzeuge
in geeignete Längen geschnitten
wird.
-
In einem bevorzugten Fall jedoch
sind die Schneidewerkzeuge eng an die Rotationslochvorrichtung (10)
(oberhalb oder unterhalb) angrenzend angebracht (das Schneidewerkzeug
ist nicht gezeigt), so dass das Gewebe in geeignete Längen geschnitten
werden kann, wo es noch flach ist, entweder kurz vor oder kurz nach
dem Lochen der Öffnungen
in der nachstehend beschriebenen Weise.
-
In diesem Fall, in welchem das Gewebe
geschnitten wird, solange es noch flach ist, werden die einzelnen
Gewebelängen
in den Druckwalzplatten (nicht gezeigt) bei dieser besonderen Ausführung in die
geeigneten Formen gebracht. Es ist klar, dass es bei anderen Ausführungen
möglich
ist, dass überhaupt
keine Druckwalzplatten vorhanden sind. Dies kann dann der Fall sein,
wo z.B. das Endprodukt die aus dem Gewebe ausgestanzten Teile sind
oder wo in der Tat das Endprodukt des Gewebes selbst flach ist.
-
Die Erfindung ist dargestellt in
Verbindung mit dem Stanzen von kürzeren Öffnungen
(12) und längeren
oder verlängerten Öffnungen
(14). Die langen und kurzen Öffnungen sind paarweise angeordnet
in dem Fall des dargestellten besonderen Produkts. In diesem Fall
mag das gezeigte Produkt nur zum Zwecke der Erläuterung eventuell einen Blechsteg
für Trockenmauern
ergeben. Solche Stege sind an sich bekannt, 2 ist eine typische Darstellung. Es sind
dies üblicherweise
im Querschnitt rechtwinkelige C-förmige Hohlkehlen mit normalerweise
umkanteten Kantenflächen
entlang der beiden Kantenseiten des Stegs. Gemäß der Praxis in der Industrie müssen Stege
kurze Öffnungen
(12) und lange Öffnungen
(14) aufweisen, welche wie in 3 und 4 allgemein
dargestellt entlang der Längsachse
der Stege mit Zwischenräumen
angeordnet sind. Diese Öffnungen
ermöglichen
es, dass Anschlüsse
für sanitäre und elektrische
Anlagen innerhalb der Wand entlang verlegt werden, wie dies in der
Industrie wohl bekannt ist.
-
Die kurzen Öffnungen (12), die üblicherweise ringförmige Öffnungen
sind, werden mit einzelnen Stanzstempeln gestanzt. Die langen oder
verlängerten Öffnungen
(14) haben eine signifikante Länge entlang der Längsachse
des Gewebes. Es sind diese Öffnungen,
welche die oben beschriebenen Probleme bereiten, und die Erfindung
zielt insbesondere auf die hohe Stanzrotationsgeschwindigkeit solcher Öffnungen
mit signifikanter Länge
ab. Vorteilhafterweise werden bei dieser Erfindung beide, die kurzen
und die verlängerten Öffnungen
mit signifikanter Länge aufeinander
folgend auf derselben Rotationsstanzvorrichtung in der nachstehend
beschriebenen Weise gestanzt.
-
In einigen Fällen kann es jedoch denkbar sein,
dass kurze Öffnungen
mit einem separaten Paar von Walzen durch eine konventionellere
Vorrichtung gestanzt werden sollen.
-
Es wird natürlich als Vorteil gewertet
werden, dass das Formen der länglichen
Krümmungen,
um einen C-förmigen
Steg herzustellen (4), üblicherweise
von der Stanzvorrichtung (10) aus gesehen abwärts in Walzenformvorrichtungen
R in dem dargestellten Beispiel wie oben beschrieben stattfindet.
Das Formen solcher länglicher,
rechtwinkeliger C-förmiger Krümmungen
wird durchgeführt,
indem konventionelle Walzformplatten verwendet werden, die in der
Technik wohl bekannt sind und keiner Beschreibung oder Darstellung
bedürfen.
-
Es wird auch als Vorteil gewertet
werden, dass die Erfindung, während
sie in diesem besonderen Fall als in einem Verfahren zur Herstellung
von Trockenmauerstegen angewandt dargestellt ist, viel breitere
Anwendungsmöglichkeiten
bietet. Die Erfindung kann in jeder Situation angewandt werden,
in der Öffnungen
in ein laufendes Gewebe mit länglichen
Intervallen in exakten Abständen
gelocht werden müssen.
Alternativ kann die Erfindung zum Einsatz kommen, wo Teile von Werkstücken einer
besonderen Form aus einem laufenden Gewebe ausgestanzt werden sollen.
In diesem Fall stellen die ausgestanzten oder gelochten Teile das
Endprodukt dar.
-
Das Gewebematerial kann typischerweise ein
Blech sein, aber in anderen Fällen
kann es aus einer Vielfalt anderer Materialien bestehen, die auf
diese Weise bei hoher Geschwindigkeit und mit großer Präzision aus
einem laufenden Gewebe gestanzt, gelocht oder ausgestanzt werden
sollen.
-
Unter Bezugnahme noch einmal auf 1 erkennt man, dass die
Vorrichtung (10) eine Basis (20) umfasst, welche
Teil einer kontinuierlichen Produktionslinie sein kann, hier aber
lediglich zur Veranschaulichung getrennt dargestellt ist. Auf diese
Basis (20) ist ein Maschinenkörper (22) montiert.
Der Körper
(22) ist bei dieser Ausführung ein gegossener fester
Metallblock. Der Körper
(22) definiert eine untere Montierplatte (24),
einen normalerweise aufrechten Seitenteil (26), einen unteren
freitragenden Querträger
(28) und einen oberen freitragenden Querträger (30).
-
Zwischen den Trägern (28) und (30)
ist ein normalerweise verlängerter
Raum (32) definiert. Das Gewebe W erstreckt sich in den
Raum (32), so dass das Gewebe zwischen dem unteren und
oberen Träger
(28) und (30) auf die unten beschriebene Weise kontinuierlich
bewegt werden kann.
-
Wie erwähnt bestehen in dieser Ausführung alle
Teile, die Platte (24), der Seitenteil (26), der
untere Träger
(28) und der obere Träger
(30), aus einem gegossenen festen Metallblock.
-
In entsprechenden Bohrungen (34)
und (36) in den unteren und oberen Trägern (28) und (30)
sind die unteren und oberen Rollenantriebsschäfte (38) und (40)
montiert. Die Rollenantriebsschäfte
(38) und (40) laufen in geeigneten inneren (nicht
dargestellten) und äußeren (nicht
dargestellten) Lagern, die in die freien Enden der unteren und oberen
Träger
montiert sind.
-
Die beiden Schäfte (38) und (40)
erstrecken sich durch den Seitenkörper (26) hindurch
und sind für
eine gleich schnelle Rotation in entgegen gesetzte Richtungen mittels
unterer und oberer, aneinander gekoppelter Getriebe (50)
und (52) verbunden.
-
Ein Antriebszug, der einen Motor
(54) umfasst, und ein Kupplungs- oder Unterbrechungsmechanismus
(56) sind in diesem Fall mit dem oberen Schaft (40)
verbunden. Motor oder Unterbrechungsmechanismus sind nur als Blocks
dargestellt, da sie normalerweise in der Technik gut bekannt sind
und keiner besonderen Beschreibung bedürfen. Einstellbare Klammern
(58) verkeilen Getriebe (50) und (52) mit
ihren jeweiligen Schäften
(38) und (40).
-
An den freitragenden Enden der Schäfte (38) und
(40) dehnen sich vom Seitenkörper (26) entfernt die
Enden der Schäfte
vom unteren und oberen Träger
(28) und (30) aus gesehen nach außen hin
aus. Auf den freien Enden der unteren und oberen Schäfte sind
untere und obere Rotationsstanzvorrichtungen (60) und (62)
montiert.
-
Die jeweilige, untere und obere Rotationsstanzvorrichtung
(60) und (62) ist mit den freien Enden ihrer Schäfte (38)
und (40) durch irgendein geeignetes, in der Technik bekanntes
Mittel verkeilt. Außerhalb
der Rotationsstanzvorrichtungen (60) und (62)
sind untere und obere Nockenstützplatten
(64) und (66) vorgesehen, die an den äußeren Enden
der unteren und oberen Körper
(28) und (30) jeweils befestigt sind.
-
Bezieht man sich nun auf die 2 und 9 bis (18),
so kann man sehen, dass in dieser dargestellten Ausführung – die jedoch
nicht als ausschließlich
anzusehen ist – zwei
Sätze von
vier Stanzstempeln auf der oberen Rotationsstanzvorrichtung (62) und
zwei Sätze
von zwei Stanzstempelausparungen auf der unteren Rotationsstanzvorrichtung
(60) dargestellt sind.
-
Wie den schematischen Darstellungen
der 3 und 4 entnommen werden kann,
ist bei dieser besonderen Ausführung
das Gewebe W mit einer kurzen runden Öffnung (12) und einer
längeren
verlängerten Öffnung (14)
versehen dargestellt, wobei die verlängerte Öffnung (14) relativ
zur runden Öffnung
(12) abwärts
angeordnet ist. So wird, da das Gewebe von links nach rechts (Abbildung
1) läuft,
die runde Öffnung
(12) zuerst und die verlängerte Öffnung (14) zuletzt
ausgeführt.
Die Anordnung der Öffnungen
kann leicht umgekehrt werden. Diese Erläuterung dient nur zur Veranschaulichung.
-
Um die Öffnung (12) zu stanzen,
welche in diesem Fall kürzer
als die Öffnung
(14) ist, sind Lochstanzstempel (70) vorgesehen,
die radial um den Umfang der oberen Stanzvorrichtung (62)
in Abständen
angeordnet sind. Die Lochstanzstempel (70) werden in passenden,
normalerweise radialen Bohrungen (72) in der oberen Stanzvorrichtung
(62) gleitfähig
aufgenommen und normalerweise im Innern durch eine Federvorrichtung
(74) angetrieben (9).
-
Der Lochstanzstempel (70)
ist in 5 isoliert gezeigt.
Er umfasst einen Stempelkörper
(76) von normalerweise rechtwinkeliger Form und hat einen
Schneidestanzbuckel (78), der so geformt ist, dass er aus
dem Gewebe eine Öffnung
ausschneiden kann, die in diesem Fall eine kreisförmige Öffnung (12)
ist.
-
Innerhalb des Stanzkörpers (76)
ist eine Federaussparung (80) vorgesehen. Am entgegen gesetzten
Ende des Stanzkörpers
(76) ist ein Nockenstößelprofil
(82) vorgesehen, dessen Zweck nachstehend beschrieben wird.
-
Die verlängerte Öffnung (14) in dem
Gewebe wird durch einen beweglichen vorderen Stanzstempel (84)
und einen feststehenden mittleren Stanzstempel (86) und
einen beweglichen hinteren Stanzstempel (88) ausgestanzt.
Alle diese Stanzstempel 84, 86 und 88 sind
auf der oberen Rotationsstanzvorrichtung (62) montiert.
-
Die 9 bis (18) illustrieren das Fortschreiten der
Positionen der oberen und unteren Stanzvorrichtungen (62)
und (60), wobei das Gewebe in den Darstellungen lediglich
als Beispiel und zur Veranschaulichung von links nach rechts läuft.
-
Der bewegliche vordere Stanzstempel
(84) ist innerhalb der oberen Stanzvorrichtung (62)
in einer normalerweise radialen Aushöhlung (90) montiert,
nach außen
hin beweglich und normalerweise nach innen durch eine geeignete
(nicht dargestellte) Federvorrichtung gespannt. Solche Stanzstempelfedervorrichtungen
sind normalerweise in der Technik wohl bekannt, obwohl ihre Verwendung
in dieser besonderen Ausführung
und in einer Rotationsstanzvorrichtung für einmalig gehalten wird.
-
Die Aushöhlung (90) ist nicht
wirklich radial. Die Achse der Aushöhlung ist relativ zu einem
wirklichen Radius der oberen Stanzvorrichtung (62) durch einen
Winkel im Bereich von 5 Grad versetzt, so dass eine schnellere und
komplettere Stanzaktion auf die nachstehend beschriebene Weise gegeben
ist.
-
Der mittlere Stanzstempel (86)
ist ein feststehender Stanzstempelkörper, der auf die obere Rotationsstanzvorrichtung
(62) angrenzend an den beweglichen vorderen Stanzstempel
(84) montiert ist.
-
Der bewegliche hintere Stanzstempel
(88) ist beweglich montiert in einer im allgemeinen radialen Aushöhlung innerhalb
der oberen Stanzvorrichtung (62) und ist von dort aus nach
außen
hin beweglich und wird normalerweise nach innen durch geeignete (nicht
dargestellte) Federvorrichtungen, wie sie in der Technik gut bekannt
sind, gespannt.
-
Man erkennt, dass die obere Stanzvorrichtung
selbst (62) eine innere kreisförmige oder zylindrische Aussparung
(92) sowie zwei halbsegmentäre Stanzstempelabschnitte (62a)
und (62b) definiert, welche einen im Allgemeinen kreisförmigen Umfang haben.
-
Man erkennt, dass die untere Stanzvorrichtung
(60) eine ähnliche
Form umfasst, die nämlich eine
innere kreisförmige
oder zylindrische Aussparung (94) definiert, und dass die äußere Form
durch zwei halbsegmentäre
Stanzstempelabschnitte (60a) und (60b) definiert
wird, wobei jeder einen im Allgemeinen kreisförmigen Umfang aufweist.
-
Vorderer, mittlerer und hinterer
Stanzstempel (84, 86 und 88) arbeiten
so zusammen, dass sie die verlängerte Öffnung (14)
stanzen, wie es allgemein im Gewebe (W) der 3 dargestellt ist. Die Öffnung (14)
definiert eine normalerweise lineare vordere Kante (14a),
Seitenkanten (14b) und eine normalerweise dreieckige Hinterkante
(14c). Die Funktion des vorderen Stanzstempels (84)
ist es, die vordere lineare Kante (14a) zu stanzen und
mit dem Stanzen der beiden linearen Seitenkanten (14b)
zu beginnen.
-
Die Funktion des mittleren Stanzstempels (86)
ist es, das Stanzen der beiden linearen Seitenkanten (14b)
fortzusetzen.
-
Die Funktion des hinteren Stanzstempels (88)
ist es, die beiden normalerweise dreieckigen Kanten (14c)
des hinteren Teils der verlängerten Öffnung (14)
zu stanzen.
-
Die Kombination des vorderen und
hinteren Stanzstempels (84) und (88), die beweglich sind,
um eine Stanz- oder Lochaktion durchzuführen, zusammen mit dem Zwischenstempel
(86) bewirkt, dass eine verlängerte Öffnung z.B. in der in 3 dargestellten Form wiederholt
und mit großer
Präzision
gestanzt wird. Die präzise
Form der verlängerten Öffnung wird
natürlich
durch die Profile der Stanzstempel selbst definiert und kann je
nach der Form der Öffnung,
die gestanzt werden soll, oder alternativ nach der Form des Gewebeteils,
das aus dem Gewebe selbst herausgetrennt werden soll, stark variieren.
-
Zusammenwirkend mit den Stanzstempeln (70)
und (84, 86 und 88) sind in der unteren
Stanzvorrichtung (60) eine erste komplementäre Stanzaussparung
(100) und eine zweite komplementäre Stanzaussparung (102)
vorgesehen. Die erste Stanzaussparung (100) hat eine Form
und Bogenausdehnung, die dem Lochstanzstempel (70) entspricht.
Die Aussparung (102) hat eine Ausdehnung, die den Stanzstempeln
(84, 86 und 88) entspricht. Innerhalb
jeder Aussparung (100) und (102) sind Ausschlagplatten (104)
und (106) vorgesehen, welche gleitfähig festgehalten werden, z.B.
von den Nadeln (108) und (110). Die inwendige
Oberfläche
der Ausschlagplatten (104) und (106) definiert
Nockenprofile (112).
-
Die vorderen Stanzstempel (84)
sind in einer normalerweise ähnlichen
Weise wie die Lochstanzstempel (70) geformt und in den 6 und 8 jeweils isoliert dargestellt.
-
Aus Gründen der Einfachheit sind dieselben Bezugsnummern
verwendet wie in 5.
-
So erkennt man, dass die vorderen
Stanzstempel (84) einen Stanzkörper (76a), einen
Stanzbuckel (78a) und eine Federaussparung (80a)
umfassen.
-
Die hinteren Stanzstempel (88)
sind in einer normalerweise ähnlichen
Weise wie die Lochstanzstempel (70) geformt und in den 6 und 8 jeweils isoliert dargestellt.
-
Aus Gründen der Einfachheit sind dieselben Bezugsnummern
verwendet wie in 5.
-
So erkennt man, dass die hinteren
Stanzstempel (88) einen Stanzkörper (76b), einen
Stanzbuckel (78b) und eine Federaussparung (80b)
umfassen.
-
Die vorderen und hinteren Stanzstempel
(84) und (88) definieren an ihren inwendigen Enden
Nockenprofile (120) und (121).
-
Die mittleren Stanzstempel (86)
sind mit mehr Einzelheiten in 7 isoliert
dargestellt.
-
Man erkennt, dass sie eine Vielzahl
an Stempelkörpern
(114) – in
diesem Falle drei – umfassen, von
denen ein jeder ein zentrales Bohrloch (116) definiert,
durch welches sie in Position montiert werden können.
-
Die Körper (114) definieren
Stanzschneideoberflächen
(122) und (123). Die Oberflächen (122) stehen
in einem stumpfen Winkel zu den Oberflächen (123), sodass
ein progressiver Ausschneidevorgang in der nachstehend beschriebenen
Weise gegeben ist.
-
Der mittlere Stanzstempel (86)
zwischen den Stanzstempeln (84) und (88) ist feststehend
und weist daher kein Nockenprofil auf.
-
Innerhalb der zylindrischen Aussparung
(94) der unteren Stanzvorrichtung (60) positioniert
ist eine Nockenvorrichtung vorgesehen, welche in diesem Fall eine
Druckwalze (124) umfasst. Die Druckwalze (124)
ist auf der unteren Nockenstützplatte
(64) drehbar befestigt.
-
Innerhalb der Aussparung (92)
der oberen Stanzvorrichtung (62) ist eine Nockenvorrichtung
in der Form einer Druckwalze (130) vorgesehen, welche drehbar
auf einer oberen Nockenstützplatte
(66) montiert und mittels Trägerrollen (134) und
(136) befestigt ist.
-
Da die untere und obere Stanzvorrichtung (60)
und (62) durch ihre verbundenen Schäfte rotiert werden, rotiert
die untere Stanzvorrichtung (60) im Uhrzeigersinn (2) und die obere Stanzvorrichtung
(62) entgegen des Uhrzeigersinns (2).
-
Ein großer Vorteil ist dabei, dass
der Verweis auf die Richtung im Uhrzeigersinn und entgegen des Uhrzeigersinns
nicht ausschließlich
gemeint ist und nur der Erläuterung
dessen dienen soll, was in den Zeichnungen gezeigt wird: dass die
beiden Walzen einfach in gleicher Geschwindigkeit und in entgegen gesetzten
Richtungen rotieren und dass angenommen wird, dass dies selbstverständlich aus
den Zeichnungen hervorgeht. Sie könnten auch in die andere Richtung
gleich schnell rotieren.
-
Da die beiden Stanzvorrichtungen
in einer halben einer kompletten Umdrehung rotieren, durchlaufen
sie progressiv die Stanzpositionen, die in den 9 bis 18 dargestellt
sind.
-
In den 9 bis 12 stanzt der Lochstanzstempel
(70) das Gewebe (W). Das inwendige Nockenprofil (82)
des Stanzstempels (70) ergreift die Rolle und zwingt somit
den Stanzstempel (70) nach unten durch das Gewebe (W).
In dieser Position passt die Stempelstanzaussparung (100)
(in der unteren Stanzvorrichtung (62)) mit dem Stanzstempel (70)
zusammen und nimmt den Auswurfanteil aus der Öffnung (12) im Gewebe
auf.
-
9, 10, 11 und 12 zeigen
die progressiven Positionen des Lochstanzens (70) und seiner entsprechenden
Stanzaussparung (100).
-
Ist der Lochstanzstempel (70)
einmal aus der Öffnung
zurückgezogen,
die er in das Gewebe gestanzt hat, setzen die untere und obere Stanzvorrichtung
(60) und (62) ihre Rotation in die in den 13 bis 18 fortschreitend gezeigten Positionen
fort.
-
In 13 ergreift
der vordere Stanzstempel (84) das Gewebe (W) und sein Nockenprofil
(120) ergreift die Nockenwalze (130). Die untere
Stanzvorrichtung (60) ist mit ihrer Aussparung (102)
so positioniert, dass sie mit dem Stanzstempel (84) zusammen
passt.
-
In der in 15 dargestellten Position ergreift der
mittlere Stempels (86) das Gewebe (W) am hinteren Teil
der vorderen Eckenöffnung
(14a), und die untere Stanzvorrichtung (60) ist
rotiert, so dass der zentrale Teil der Aussparung (102)
mit dem Stanzstempel (86) zusammenpasst und den Seitenkantenteil
stanzt (14b).
-
In der Position der 16 ergreift der hintere Stanzstempel
(88) das Gewebe. Das Stanznockenprofil (121) ergreift
die Nockenwalze (130) und der Stanzstempel wird das Gewebe
(W) so stanzen, dass die verbleibenden Seitenkanten (14b)
und die hintere Ecke (14c) der Öffnung (14) gestanzt
werden.
-
Die untere Stanzvorrichtung (60)
ist auch eine gebogene Distanz weit rotiert, welche der oberen Stanzvorrichtung
entspricht, und in diesem Fall ergreift das hintere Ende der Einsparung
(102) den hinteren Stanzstempel (88).
-
Nachdem die vier Stanzstempel ihre
Aktionen auf dem Gewebe durchgeführt
haben, rotieren die Stanzvorrichtungen (60) und (62),
bis die gebogenen Oberflächen
(60b), (62b) sich auf gegenüberliegenden Seiten des Gewebes
befinden. In dieser Position sind die Stanzstempel inaktiv. Die
beiden Ausschlagplatten (104) und (106) werden
in der Folge auch die Druckwalze (124) erfasst und dadurch
Teile des Gewebes, die durch die Stanzstempel entfernt worden sind,
ausgeworfen haben.
-
Der Kupplungs- oder Unterbrechungsmechanismus
(56) wird dann in Gang gesetzt, um die weitere Rotation
zu stoppen, so dass es möglich wird,
das Gewebe zwischen den Stanzvorrichtungen hindurch zu führen, damit
ein Teil des Gewebes frei von Öffnungen
bleibt.
-
Wenn wieder gewünscht wird, dass Öffnungen
in das Gewebe gestanzt werden, wird die Kupplungs- oder Unterbrechungsvorrichtung
(56) so in Gang gesetzt, dass der Motor (54) wieder
gestartet wird und die Schäfte
angetrieben werden und dadurch die untere und obere Stanzvorrichtung
ihre oben beschriebenen Funktionen wieder aufnehmen.
-
Es wird als Vorzug gewertet werden,
dass es in dieser dargestellten Ausführung zwei Sätze von Stanzstempeln
gibt auf entgegen gesetzten Seiten der oberen Stanzvorrichtung (62)
und zwei Sätze
von Öffnungen
auf entgegen gesetzten Seiten auf der unteren Stanzvorrichtung (60).
So beträgt
die Bogenausdehnung der tatsächlichen
Aktion einer jeden der Stanzvorrichtungen, die erforderlich ist,
um die kurzen und verlängerten Öffnungen
zu stanzen, nur etwa 90 Grad, plus, minus, und die obere und untere Stanzvorrichtung
befinden sich während
einer Bogenausdehnung von etwa 90 Grad in Ruhe, bis sie erneut reaktiviert
werden.
-
So kann die gesamte Vorrichtung mit
großer Schnelligkeit
gestartet und gestoppt werden, so dass kurze und lange Löcher in
das Gewebe gestanzt werden können,
auch wenn das Gewebe mit großer
Geschwindigkeit durchläuft,
und die Abstände
zwischen den Sätzen
kurzer und langer Öffnungen
können
von einem Produktionsablauf zum nächsten variieren, um den Bedürfnissen
der Verbraucher gerecht zu werden.
-
Natürlich wird als großer Vorteil
gewertet werden, dass der Zeitablauf der Aktion der Rollen variieren
kann in Abhängigkeit
von Faktoren wie z.B. der Geschwindigkeit, mit der das Gewebe bewegt wird,
dem Durchmesser der unteren und oberen Stanzvorrichtung und den
zwischen den Öffnungen erforderlichen
Abständen.
-
Es wird auch als Vorzug gewertet
werden, dass in einigen Fällen
nur eine solche Öffnung
notwendig sein wird, wobei ein oder mehrere Stanzstempel einfach
aus den Rollen entfernt werden können.
-
Veränderungen im Profil der Öffnungen
können
leicht durchgeführt
werden, indem einfach die Stanzvorrichtungen entfernt und durch
andere ersetzt werden.
-
Der gesamte Vorgang der Stanzvorrichtung kann
gesteuert werden z.B. mit Hilfe eines geeigneten Gewebesensormechanismus,
der ein Messgerät sein
kann, das typischerweise in die Vorrichtung (10) integriert
ist. Der Sensorapparat, der nicht gezeigt ist, kann mit einer geeigneten
Computerkonsole (140) verbunden sein, welche ihrerseits
mit dem Antrieb des Motors (54) oder des Kupplungs-Unterbrechungsmechanismus
(56) verbunden ist, je nachdem, in welcher Weise die Vorrichtung
arbeiten soll.
-
Durch die Anwendung der Erfindung
ist es möglich,
Löcher
in ein mit hoher Geschwindigkeit laufendes Gewebe zu stanzen, die
metallische Stärken von
stark variierender Dicke aufweisen, die von der dünnsten praktizierbaren
Stärke
bis mindestens (12) Stärken
reicht, ohne dass die Vorrichtung übermäßig beansprucht wird.
-
Während
in dieser Ausführung
der Erfindung die Montage der Anordnung der unteren und oberen Stanzvorrichtung
auf allgemein freitragende Weise dargestellt ist, kann es auch ein
Vorteil sein, dass, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen,
solche untere und obere Stanzvorrichtungen rotierfähig zwischen
Stanzklötzen
auf entgegen gesetzten Seiten des Gewebes montiert sein können, wenn
eine solche Anordnung wünschenswert
erscheint.
-
Die Montage und Anordnung solcher
Stanzvorrichtungen in Klötzen
auf entgegen gesetzten Seiten eines Gewebes bedarf unserer Meinung
nach keiner besonderen Beschreibung.
-
Das Vorstehende ist die Beschreibung
einer bevorzugten Ausführung
der Erfindung, die hier nur als Beispiel angegeben ist. Die Erfindung
soll nicht so verstanden werden, als wäre sie auf eine der beschriebenen
spezifischen Merkmale beschränkt, sondern
umfasst vielmehr alle in den Rahmen der angehängten Ansprüche fallenden Variationen davon.