DE69031173T2

DE69031173T2 - Vorrichtung zum herstellen eines zuschnittes aus streifenmaterial

Info

Publication number: DE69031173T2
Application number: DE69031173T
Authority: DE
Inventors: Edward Bennett
Original assignee: Ace Technology Co Ltd
Current assignee: Ace Technology Co Ltd
Priority date: 1988-09-29
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1998-02-26
Anticipated expiration: 2010-04-28
Also published as: DE69031173D1; EP0526449B1; EP0526449A1; CA1282647C; WO1991017005A1; US4951537A; EP0526449A4

Description

Hintergrund der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Zuschnittes mit glatten Rändern aus Streifenmaterial, und insbesondere eine Vorrichtung, wie sie in der US-A-4,267,753, ausgegeben am 19. Mai 1981, beschrieben ist.
Vor meiner oben angegebenen Vorrichtung wurde die Herstellung von Zuschnitten bzw. Stempelteilen aus Streifenmaterial entweder durch ein konventionelles Stanzverfahren oder durch ein sogenanntes "Feinschneide"- Verfahren durchgeführt. Ein durch konventionelle Verfahren hergestelltes Stempelteil weist den Nachteil auf, der im Stand der Technik als "die break" bzw. "Schnittplattenbruch" bezeichnet wird. Wenn ein Sternpelteil durch konventionelle Verfahren hergestellt wird, erzeugen die zusammenarbeitenden Stempel und Schnittplatte eine Anfangs-Schneidebewegung, nach welcher der Zuschnitt einem Bruch ausgesetzt ist. Ein Grat, bekannt als ein "Schnitt", erstreckt sich entlang des Randes des Stempelteils und trennt denjenigen Bereich, der geschnitten worden ist, von demjenigen Bereich, der gebrochen ist. Der gebrochene Bereich ist der Schnittplattenbruch und ist sowohl konisch als auch rauh als auch körnig in seiner Natur. Wenn die Dicke des Zuschnittes, aus welchem das Stempelteil hergestellt wird, sich vergrößert, so vergrößert sich auch das Problem des Schnittplattenbruchs.
Das Problem des Schnittplattenbruchs wurde früher lange Zeit in großem Maße nur durch das bekannte Verfahren des Feinschneidens abgewendet. Feinschneiden wird durchgeführt durch positives Zurückhalten des Zuschnitt- und Streifenmaterials, und zwar in einer solchen Art und Weise, daß Schnittplattenbruch verhindert wird, wenn der Stempel und die Schnittplatte ihre Schneidoperation durchführen. Durch das Eliminieren des Schnittplattenbruchbereichs ist der gesamte Rand des Stempelteils gerade und vollständig geschnitten und es gibt keinen Bruch oder einen konischen Abschnitt bzw. eine Verjüngung. Das Feinschneiden wird hauptsächlich angewendet, wenn einzelne Bauteile mit geringen Toleranzen benötigt werden, denn wenn ein Zuschnitt durch Feinsohneiden hergestellt wird, können viele nachfolgende maschinelle Bearbeitungsvorgänge, wie z.B. Schleifen, Fräsen usw. unnötig gemacht werden. Obwohl das Verfahren des Feinschneidens diese nützlichen und vorteilhaften Merkmale aufweist, bringt es auch entscheidende Nachteile mit sich. Zwei der ernsthaftesten Nachteile sind die Notwendigkeit, eine spezielle Presse vorzusehen und die langsame Arbeitsgeschwindigkeit einer solchen Presse. Die spezielle Presse war typischerweise eine Dreifach-Stempelpresse, welche so betrieben wird, daß sie drei notwendige Kräfte zur Verfügung stellt, wobei dies Schneiddruck, "Keilring"-Druck und Gegendruck sind. Die benötigte spezielle Presse ist besonders teuer und muß extrem robust sein, um eine entsprechende Unterstützung zu gewährleisten, zur Aufnahme von Reaktionskräften, plötzlich auftretenden Kräften und sämtlichen Vibrationen.
Zusätzlich müssen Feinschneidepressen sowohl den Zuschnitt als auch das Streifenmaterial, von welchem der Streifen geschnitten wird, sicher festklemmen. Aus diesem Grund war es notwendig, ein spezielles Bauteil- Merkmal zu schaffen, um das auszuschneidende Gebiet einzukreisen bzw. zu umschließen Der Grat wird "Stachel" genannt und kann in einem Werkzeugbauteil, welches als Schnittplatte bekannt ist, eingebracht sein, oder, in einigen Ausführungsformen, in ein Werkzeugbauteil, welches als "Abstreifer" bekannt ist, eingebracht sein, welches dazu verwendet wird, das überschüssige Streifenmaterial zu entfernen, nachdem das Stempelteil oder der Zuschnitt entfernt worden sind. In jedem Fall führt die präzise Plazierung des Stingers bzw. Stachels und die Notwendigkeit, das überschüssige Streifenmaterial sicher festzuklemmen, notwendigerweise zu einer Presse, welche kompliziert, teuer und unhandlich ist. Ganz abgesehen von diesen eigenständigen Nachteilen, ist es offensichtlich, daß die Verwendung eines Stachels eine ausreichende Menge von überschüssigem Streifenmaterial notwendig macht, um das gewünschte Festklemmen zu erlauben, wodurch eine Verschwendung entsteht.
Meine oben genannte Vorrichtung beseitigte die Notwendigkeit, einen Stinger vorzusehen, und schuf ein Verfahren zur Herstellung von Stempelteilen mit geraden Seiten, welche nicht das Klemmen des Streifenmaterials um den zu stanzenden Bereich beinhaltet. Die Erfindung hat einen großen kommerziellen Erfolg und eine Akzeptanz unter dem Markennamen GRIP-flow gehabt. Die Beseitigung des Stingers erlaubt es nicht nur, daß mehr Stempelteile pro Längeneinheit des Streifenmaterials produziert werden kann, sondern erlaubt es dem Streifenmaterial darüber hinaus, in einer freien Art und Weise von dem Schneidstempel weg zu fließen, was den nützlichen Effekt des Verringerns von Wärme und Reibung im Bereich des Schneidstempel während des Entfernens von Streifenmaterial hat, wodurch die Lebensdauer des Schneidstempels verlängert wird, die Produktionsgeschwindigkeit erhöht wird und die Kaltverfestigung des Randes des Stempelteiles verhindert wird.
Die Erfindung erlaubt auch die Benutzung einer Standardstempelpresse der Art, wie sie in praktisch allen Metallstanzbetrieben gefunden werden kann. Diese Standardpresse, welche in ihrer Konstruktion sehr einfach ist, wenn sie gemäß der Erfindung verwendet wird, ist in der Lage, mit Geschwindigkeiten zu arbeiten, die für das Feinschneiden ungeeignet sind.
Gemäß meiner oben angegebenen Vorrichtung ist eine Schneidstempel- und Schnittplattenkombination vorgesehen, welche eine eine Öffnung definierende Schnittplatte und einen kooperierenden Schneidstempel aufweist, welcher im wesentlichen so dimensioniert ist, um mit der Öffnung zusammenzuarbeiten, wobei der Schnittplattenrand, der die Öffnung definiert, mit einem Radius versehen ist, sowie einen Gegenhalter, der innerhalb der Öffnung verschiebbar ist, um in das Streifenmaterial einzugreifen und es zu klemmen und nachfolgend das Stempelteil von der Schnittplatte zu entfernen, einen Abstreifer, welcher den Schneidstempel umgibt und entlang diesem verschiebbar ist, um überschüssiges Streifenmaterial nach einer Schneidoperation zu entfernen, sowie Abstandseinrichtungen, die zwischen der Schnittplatte und dem Abstreifer angebracht sind, um die Schnittplatte und den Abstreifer mit einem solchen Abstand voneinander anzuordnen, der die Dicke des Streifenmaterials überschreitet. Eine solche Kombination ist dafür vorgesehen, in einer Stempelplatte eingebaut zu sein.
Ein Merkmal dieser aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung ist das Vorsehen eines mit einem Radius versehenen Randes der Schnittplatte, welche mit dem Schneidstempel zusammenarbeitet. Es wurde bereits beschrieben, wie das Abschaffen eines Stingers es dem überschüssigen Streifenmaterial ermöglicht, wegzufließen. Das Vorsehen dieses mit einem Radius versehenen Randes erhöht ein solches Wegfließen von Rest- bzw. Schrottmaterial. In der Tat sollte dieses Merkmal in Verbindung mit der erhöhten Arbeitsgeschwindigkeit gesehen werden, die durch die Presse des oben genannten Dokuments aus dem Stand der Technik möglich gemacht worden ist. Frühere Feinschneidepressen arbeiten so, daß sie Metall mit einem möglichst glatten Rand ausgeben, wohingegen meine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung es möglich macht, das Metall zu stempeln bzw. schneiden, um ein Produkt mit derselben Qualität herzustellen.
Unter Bezugnahme auf Figur 1 ist dort eine Presse dargestellt, die eine Schnittplatte beinhaltet zur Durchführung eines Schneidens und Durchstoßens bzw. Lochens gemäß meiner oben beschriebenen Vorrichtung aus dem Stand der Technik. Die dargestellte Presse dient gleichzeitig sowohl zum Schneiden mit glattem Rand als auch zum Durchstoßen mit glattem Rand eines Gegenstandes von einem Blech oder einem Streifen von Material in einer einzelnen Stempel- bzw. Schneideaktion. Zu diesem Zweck beinhaltet die Presse einen Stößel 10, der in Richtung eines Pressenbettes 12 und weg von demselben bewegbar ist, und zwar mittels z.B. einer rotierenden Kurbelwelle. Eine obere Schnittplatte 14 wird von dem Pressenstößel 10 getragen und eine untere Schnittplatte 16 ist an dem Pressenbett 12 angebracht. Die untere Pressenplatte ist sicher bzw. fest mit dem Pressenbett 12 verbunden, z.B. durch Schrauben. Die obere Schnittplatte 14 ist mit dem Stößel 10 über ein federbelastetes Power-pack, welches in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist, sicher verbunden, welches ein Gehäuse 28 mit einer Grundplatte, daran angebrachte Seitenwände und einen Deckel aufweist, welche eine innere Kammer bilden, die eine Feder 38 aufnimmt. Diese Feder ist auf einer Plattform 40 gelagert, um die Plattform nach unten in ein angrenzendes bzw. einander berührendes Eingreifen mit dem Deckel zu drücken. Der Deckel ist an den Seitenwänden sicher befestigt und die obere Schnittplatte 14 ist wiederum mit dem Deckel sicher verbunden. In einfacher Weise kann diese Verbindung durch bekannte Schrauben durchgeführt werden, die sich von der oberen Schneidplatte 14 durch den Deckel und in die Seitenwände erstrecken.
Es wird begrüßt werden, daß es wichtig ist, sicherzustellen, daß die abnehmbaren Einzelbauteile der Presse zu jedem Zeitpunkt korrekt zueinander ausgerichtet sind. Aus diesem Grund stehen Führungssäulen 46 von der unteren Schnittplatte 16 nach oben und sind durch in einer Linie damit liegenden Bohrungen in der oberen Schnittplatte 14 geführt. Die miteinander zusammenarbeitenden Führungssäulen und Bohrungen zwingen die obere Schnittplatte 14, sich direkt in Richtung der unteren Schnittplatte 16 und weg von derselben unter dem Einfluß des Pressenstößels 10 zu bewegen.
Ein Schneidstempel so ist an der unteren Schnittplatte 16 sicher befestigt und eine damit zusammenarbeitende Schnittplatte 52 ist an der oberen Schnittplatte 14 sicher befestigt und von derselben getragen. Der Stempel 50 weist eine konzentrische Bohrung auf, die sich durch denselben von oben nach unten erstreckt, wobei die Bohrung eine Durchstoß- bzw. Lochschnittplatte bildet. Ein damit zusammenarbeitender Durchstoßstempel 66 wird von der oberen Schnittplatte 14 getragen. Die Spitze des Stempels 66 ist durch einen Gegenhalter 74 geführt, der in einer Bohrung untergebracht ist, die sich durch die Schnittplatte 52 erstreckt. Der Gegenhalter 74 dient dazu, eine Klemmkraft auf das Stempelteil auszuüben, um dasselbe während des Durchstoß- und Schneidbetriebes zurückzuhalten. Die Rückhaltekraft wird durch die Feder 38 aufgebracht und wird von dieser Feder über die Plattform 40 und die Bolzen 78 übertragen, welche sich durch ausgerichtete und entsprechend dimensionierte Bohrungen in dem Deckel und der oberen Schnittplatte 14 erstrecken. Während der Durchstoßstempel 66 von dem Gegenhalter 74 umgeben ist, ist der Schneidstempel 50 von einem Abstreifer 86 umgeben. Der Abstreifer 86 ist in Form einer Platte, die eine zentrale Öffnung 88 aufweist, welche so dimensioniert ist, daß sie die äußere Peripherie des Schneidstempels 50 umgibt. Der Abstreifer 86 ist in Längsrichtung des Schneidstempels 50 verschieblich, und zwar nach oben in Richtung eines gestützten Stempelteils unter dem Einfluß von Federn 90. Die voreingestellte Federkraft wird in diesem Zusammenhang durch die Federn 90 übertragen, welche an einem Ende an einer festen Plattform 94 angrenzen und an dem anderen Ende an einer beweglichen Plattform 96. Die durch die Feder bewirkte Bewegung der Plattform 96 wird an den Abstreifer 86 übertragen, und zwar durch längliche Bolzen 98, die sich durch ausgerichtete Bohrungen erstreckt, welche sich wiederum jeweils durch das Pressenbett 12 und die untere Schnittplatte 16 erstrecken.
Der Betrieb der Presse, um sowohl zu Durchstoßen bzw. zu Lochen als auch Auszuschneiden, wird im folgenden detailliert beschrieben. Bevor das Aufeinanderfolgen der Betriebsabläufe detailliert wird, wird jedoch die Aufmerksamkeit auf die Tatsache gelenkt, daß Abstandhalter 106 auf der Unterseite der Schnittplatte 52 getragen bzw. angebracht sind, um den kleinsten Abstand zwischen der Schnittplatte und dem Abstreifer 86 zu kontrollieren bzw. festzulegen. Es ist wichtig festzuhalten, daß gemäß meiner Vorrichtung aus dem Stand der Technik die Tiefe bzw. Höhe der Abstandhalter 106 mindestens zweimal der Dicke des zu schneidenden Streifenmaterials ist. Die Plattform 94 wird an dem Pressenrahmen und an der geeigneten Position durch Schraubenbolzen gehalten. Die Federn 90 greifen in die Unterseite der Plattform 96 ein. Nachdem der gesamte Aufbau meiner Vorrichtung aus dem Stand der Technik beschrieben worden ist, wird nunmehr das Aufeinanderfolgen der Betriebsabläufe dieser Presse beschrieben, um einen Durchstoß bzw. Loch- und Schneidbetrieb durchzuführen und zwar zusammen mit Beschränkungen derselben, auf welche die vorliegende Erfindung bezogen ist.
Zu Beginn des Betriebsablaufes nehmen die oben beschriebenen Bauteile die in der Figur 1 gezeigten Positionen ein. Dies bedeutet, daß der Pressenstößel 10 bis zu seiner allerobersten Position vollständig zurückgezogen ist, um eine maximale Lücke zwischen dem Schneidstempel 50 und der Schnittplatte 52 zu bilden. Ein Materialstreifen 122, von welchem ein Stempelteil herzustellen ist, wird in die in der Figur 1 gezeigte Position zugeführt, wo er über der obersten Oberfläche des Schneidstempels 50 liegt. Wenn sich der Materialstreifen in dieser Position befindet, wird die Steuerung derart betrieben, daß der Pressenstößel 10 sich nach unten in der in Figur 2 dargestellten Position bewegt. Nach der Bewegung nach unten des Pressenstößels 10 wird ein erster Kontakt zwischen den relativ zueinander beweglichen oberen und unteren Teilen der Schnittplatte durch die Abstandshalter 106 auf der obersten Oberfläche des Abstreifers 86 hergestellt. Dieser erste Kontakt wird durch die Tatsache sichergestellt, daß gemäß den Lehren meines früheren Patentes die Höhe der Abstandhalter 106 mindestens doppelt so groß ist wie die Dicke des Streifenmaterials 122. Danach bewirkt eine kontinuierliche Bewegung der Pressenrammplatte 10 nach unten den Abstreifer 86 dazu, sich gegen den Einfluß der Federn 90 nach unten zu bewegen. Ein zweiter Kontakt wird hergestellt zwischen der Unterseite des Gegenhalters 74 und der obersten Oberfläche des Materials 122. Dieser zweite Kontakt wird dadurch hergestellt, daß die einzelnen Teile der Schnittplatte so dimensioniert sind, daß wenn sich die Federn 38 in einem zusammengedrückten Zustand befinden, der ausreichend ist, das Stempelteil von der Schnittplatte 52 zu entfernen, die Unterseite des Gegenhalters 74 von der Unterseite des Schnittstempels 52 abgehoben ist. Die fortgesetzte Bewegung der Presse 10 und der daran getragenen Bauteile nach unten bewirkt, daß der Gegenhalter 74 stationär bleibt, und dadurch die Feder 38 zusammendrückt Diese Zusammendrückbewegung wird während des Zusammentreffens der Stäbe 78 und der Plattform 40 auf die Feder 38 ausgeübt.
Zu diesem Zeitpunkt des Fortschreitens des Betriebes führen die entsprechenden Stempel und Schnittplatten die in Figur 3 dargestellten Stempel- und Lochbearbeitungen durch. Somit arbeitet der Stempel 50 mit den Rändern der Schnittplatte 52, die die Bohrung 76 festlegen, zusammen. Wie bereits früher erwähnt, sind diese Ränder der Schnittplatte 52 mit einem Radius versehen. Das Vorsehen eines Radius oder einer Rundung an den arbeitenden Rändern der Schnittplatte 52 ist notwendig für das Erhalten eines Stempelteiles mit einem glatten Rand. Unter Bezugnahme auf Figur 3 der Zeichnung wird zu diesem Zeitpunkt beobachtet, daß das Material nur in dem Bereich geklemmt wird, welcher von dem fertiggestellten Endstück eingenommen wird. Wenn der Abstreifer 86 nach unten gedrückt und von dem Streifenmaterial durch die Abstreifer 106 entfernt gehalten wird, wird das Rest- bzw. Abfallmaterial um die Ränder des Stempelteils nicht gestützt und ist unter dem Einfluß der mit einem Radius versehenen Ränder frei, unter dem Vorschub des Stempels 50 in die Schnittplattenbohrung 76 zu fließen. Mit anderen Worten, die mit einem Radius versehenen Ränder der Schnittplatte 52 führen das Streifenmaterial um die Ränder des Schneidstempels 50 und das Abfallmaterial ist frei zu fließen, weil es nicht unter irgendeinem Druck gehalten wird. Um diesen gewünschten Effekt zu erreichen, ist es nicht nur zwingend erforderlich, daß die Ecken der Schnittplatte 52 mit einem Radius versehen sind; es ist jedoch auch sehr wichtig, daß sich ein minimaler Spalt zwischen der äußeren Umgebung des Stempels 50 und den Seitenwandbereichen der Schnittplattenbohrung 76 befindet. Der Spalt ist vorzugsweise nicht mehr als ein Prozent der Dicke des zu stempelnden Materials. Es wird dabei begrüßt, daß das Lochen des Streifens 122 durch den Lochstempel 66 und die Schnittplattenbohrung 64 auch durchgeführt wird, während der Bewegung des Pressenstößels 10 nach unten. Zusätzlich muß notiert werden, daß die Führungsendränder des Lochstempels 66 auch mit einem Radius versehen sind.
Obwohl die Zeichnung die entsprechenden Stempel- und Schnittplattenteile relativ so positioniert zeigt, daß die durch den Stempel 50 und die damit zusammenarbeitende Schnittplatte 52 durchgeführte Schneidaktion beginnt, bevor die durch den Lochstempel 66 und die Schnittplattenbohrung 64 durchgeführte Lochaktion beginnt, ist es offensichtlicherweise möglich, den Lochstempel 66 unter Bezugnahme auf die Schnittplatte 52 relativ so zu positionieren, daß die Schneid- und die Lochaktion gleichzeitig durchgeführt werden. Alternativ kann die Lochaktion auch so angeordnet sein, daß sie vor der Schneidaktion beginnt. Der Zeitabstand, falls einer besteht, zwischen der Durchführung der Schneid- und Lochaktionen wird festgelegt durch die Position des vorderen Endes des Lochstempels 66 bezüglich der Unterseite und der mit Radien versehenen Rändem der Schnittplatte 52.
Nach der Vervollständigung der Loch- und Schneidbearbeitung wird der Pressenstößel 10 durch die Kurbelwelle nach oben eingezogen. Dies führt wiederum zu einem Zurückziehen der Schnittplatte 52 und der Abstandhalter 106, was dem Abstreifer 86 erlaubt, unter dem Einfluß der Federn 90, welche ihrer Kraft durch die Stifte 98 übertragen, nach oben zu folgen. Dieser abschließende Zustand in der Arbeitsabfolge gemäß dem vorhergesehenen Betriebsverhalten ist in Figur 4 der Zeichnung dargestellt. Der Abstreifer 86 ist dargestellt, wie er den entfernten Abfall trägt. Die weitere Bewegung des Pressenstößels 10 nach oben schafft einen Raum zwischen der Unterseite des Stempels 74 und des Schneidteils 124, woraufhin das Schneidteil entfernt werden kann, und zwar durch irgendwelche geeigneten Einrichtungen, wie z.B. einem Druckluftstoß.
Die vorhergehende Arbeitsabfolge funktioniert sehr gut für seinen vorgesehenen Zweck, wenn das Streifenmaterial 122, welches geschnitten wird, von beschränkter Dicke ist. Um zu funktionieren ist es jedoch notwendig, daß die Abstandhalter 106 das Streifenmaterial mindestens das Zweifache der Materialdicke des geschnittenen Streifenmaterials sind, weil sonst das Schneidteil, nachdem es hergestellt worden ist, an dem Stempel bzw. Gegenhalter 74 hängen bleibt, worauf die Abstreiferplatte mit ihrer Kraft den Abfallstreifen um das fertige Schneidteil herurndrückt. Als die in meinem vorhergehenden Patent beschriebene und beanspruchte Technologie entwickelt wurde, überschritt der Bereich des Metalischneidens nicht 3,18 mm (0,125 Zoll) . Versuche, das Verfahren für das Herstellen dickerer Teile zu verwenden, führt jedoch zu bestimmten Problemen. Um die frühere Vorrichtung zum Herstellen eines Schneidteils mit einer Dicke von 12,7 mm (0,5 Zoll) zu verwenden, mußten die Abstandhalter 106 für das Streifenmaterial 25,4 mm (1 Zoll) dick sein. Das Problem war, daß das dicke Abfallstreifenmaterial 126 sich um den Schneidstempel 50 herum bog und wenn die Abstreiferplatte 86 Kontakt mit dem Einführrand des Abfallstreifenmaterials 126 aufnahm, führte dies zu einer Klemmwirkung um den Schneidstempel 50. Diese Wirkung würde zu einer entgegengerichteten Abnutzung am Schneidrand des Schneidstempels 50 führen. Demzufolge würden die Notwendigkeiten zur Werkzeugwartung und die Überwachungskosten steigen. Des weiteren, wie in Figur 5 dargestellt, könnte schweres Abfallstreifenmaterial 126 sich sogar so weit verformen, daß es in den Schneid-rand des Schneidstempels 50 eindringen und die Schneidränder des Schneidstempels 50 abtragen würde. Ein solches Ergebnis würde natürlich den Schneidbetrieb so lange einstellen, bis der Schneidstempel 50 geschärft oder ersetzt werden würde.
Aus diesem Grund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verbesserungen an meinem oben angegebenen Stand der Technik vorzusehen, welche die Werkzeugwartung und die daraus resultierenden Kosten reduziert.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, Verbesserungen an meiner oben genannten patentierten Erfindung zu schaffen, welche die Arbeitsgeschwindigkeit derselben erhöhen und den Dickenbereich des damit geschnittenen Metalls bis zu einer Höhe von 15,9 mm (5/8 Zoll) zu erhöhen.
Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich von der im folgenden enthaltenen Beschreibung, wenn sie in Verbindung mit den Zeichnungsfiguren gesehen wird, welche sie begleiten.

Zusammenfassung:

Die oben genannte Aufgabe wurde gelöst durch die Merkmalskombination gemäß Anspruch 1.
In der bevorzugten Ausführungsform weist die variable Druckeinrichtung einen Hydraulikkolben auf, der zwischen dem Abstreifer und einem festen Punkt und einer variablen Druckguelle verbunden ist, welche mit dem Kolben betriebsfähig verbunden ist. Zusätzlich weist die variable Druckguelle eine hydraulische Druckguelle und ein Druckeinstellventil auf, welches zwischen dem Hydraulikkolben und der hydraulischen Druckguelle verbunden ist. In einer alternativen Ausführungsform weist die variable Druckeinrichtung einen Kolben auf, der zwischen dem Abstreifer und einem festen Punkt verbunden ist, wobei eine hydraulische Druckguelle und ein Druckeinstellventil zwischen dem Kolben und der hydraulischen Druckguelle verbunden ist.
Des weiteren ist in der bevorzugten Ausführungsform eine Logikeinrichtung zum Einstellen des Drucks der variablen Druckeinrichtung sowie eine Eingabeeinrichtung vorgesehen, die betriebsfähig mit der Logikeinrichtung zur Einstellung der Drücke verbunden ist, die an der variablen Druckeinrichtung durch die Logikeinrichtung beaufschlagt wird.

Beschreibung der Zeichnungen:

Figur 1 ist eine vereinfachte Schnittzeichnung meiner aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung der US-A-4,267,753 entsprechend Figur 1 derselben.
Figur 2 ist eine vereinfachte Schnittzeichnung meiner aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung, die das Klemmen des Streifenmaterials darin zeigt, und zwar vor dem Schneiden bzw. Stempeln desselben.
Figur 3 ist eine vereinfachte Schnittzeichnung meiner aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung, welche das Streifenmaterial darin zeigt, und zwar nach dem Schneiden desselben.
Figur 4 ist eine vereinfachte Schnittzeichnung meiner aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung, welche das Streifenmaterial darin zeigt, und zwar nach dem Schneiden desselben und nach dem Öffnen der Presse.
Figur 5 ist eine vereinfachte Schnittzeichnung meiner aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung, welche das Streifenmaterial darin zeigt, und zwar nach dem Schneiden desselben, wenn schweres Streifenmatenal geschnitten wird und sich biegt, wodurch die daraus resultierenden Probleme dargestellt werden, auf welche die vorliegende Erfindung zielt.
Figur 6 ist eine vereinfachte Schnittzeichnung, welche meine vorliegende Erfindung beinhaltet.
Figur 7 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Stempelpresse gemäß der vorliegenden Erfindung in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel derselben.
Figur 8 ist ein Blockdiagramm der Schritte eines Verfahrens unter Benutzung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 9 ist eine vereinfachte Schnittzeichnung, welche die vorliegende Erfindung beinhaltet und das Klemmen des Streifenmaterials darin zeigt, und zwar vor dem Schneiden desselben.
Figur 10 ist eine vereinfachte Schnittzeichnung, welche die vorliegende Erfindung enthält, und zeigt das Streifenmaterial darin, und zwar nach dem Schneiden desselben.
Figur 11 ist eine vereinfachte Schnittzeichnung, welche die vorliegende Erfindung enthält, und zwar nach einem Schneidvorgang und nach dem Öffnen der Presse, wobei das geschnittene Teil freigegeben und ausgeworfen ist und der Abfallstreifen beibehalten ist.
Figur 12 ist eine vereinfachte Schnittzeichnung, welche die vorliegende Erfindung enthält, und zwar nach einem Schneidvorgang desselben und nach dem Öffnen der Presse, wobei das geschnittene Teil ausgeworfen und der Abfallstreifen abgesteift ist.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels:

Eine Stempelpresse gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in vereinfachter Form in Figur 6 dargestellt, wo sie in ihrer Gesamtheit mit 100 bezeichnet ist. Insofern die Bauteile derselben ähnlich zu denjenigen Bauteilen meiner früheren und oben angegebenen und beschriebenen Vorrichtung sind, sind diese Bauteile mit den gleichen Nummern wie in der Zeichnung der Figuren 1 - 5 benannt. Im Interesse der Einfachheit und um Überflüssigkeiten zu vermeiden, werden nur diejenigen Bereiche bzw. Abschnitte im folgenden detailliert beschrieben, die von meiner aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung verschieden sind, weil der Rest bereits detailliert hierin vorher beschrieben worden ist. Die Presse 100 und ihr einmaliges Steuerungssystem ist auch in dem Funktionsblockdiagramm Figur 7 dargestellt. Die bevorzugten Schritte in einem Verfahren zum Betrieb derselben sind in Figur 8 dargestellt.
Die Aufgabe und die Ziele der vorliegenden Erfindung werden erreicht durch das Entfernen der Abstandshalter 106 von der früheren Vorrichtung und durch das Ersetzen der Federn 38 und 90 mit einem Hydraulikdrucksystern, welches in einer Art und Weise gesteuert wird, um den Zweck bzw. die Funktionen der entfernten/ersetzten Bauteile zu erreichen, während die damit verbundenen Probleme beim Schneiden von schweren Metallteilen beseitigt werden. Wie in Figur 6 dargestellt, wurde die obere Feder 38 durch ein Paar oberer Hydraulikkolben 102 ersetzt. In ähnlicher Art und Weise wurden die unteren Federn 90 durch ein Paar unterer Hydraulikkolben 104 ersetzt. Ein einzelner Kolben oder mehrere Kolben könnten selbstverständlich in jeder der Positionen verwendet werden, falls dies gewünscht wird. Jedoch ist ein Paar Kolben in jeder Position bevorzugt. Wie in Figur 7 dargestellt sind in der bevorzugten Ausführungsform die oberen Kolben 102 und die unteren Kolben 104 durch damit verbundene Drucksteuerventile 106 und 108 mit Druckguellen 110 verbunden. In der getesteten Ausführungsform dieser Erfindung weist die Druckguelle 110 eine Hydraulikpumpe auf, die jeweils mit den Kolben 102, 104 durch Schläuche 118 und 120 verbunden ist. Ein komplettes Pneumatiksystem, welches z.B. unter Druck stehenden Stickstoff beinhaltet, könnte natürlich auch verwendet werden. Die Ventile 106, 108 sind alle so verbunden, daß sie durch eine Logikeinrichtung 114 steuerbar sind.
Die Logikeinrichtung 114 ist wiederum durch die Eingabeeinrichtung 116 gesteuert, welche durch die Position des Pressenhubs während seines Bewegungszyklus in Bewegung gesetzt wird, wodurch das Betriebsverhalten der Kolben 102, 104 verändert werden kann, wie es am besten zu den einzelnen Materialien und den Dicken derselben paßt. Wie der Fachmann erkennen wird, könnten die Logikeinrichtung 114 und die Eingabeeinrichtung 116 sowohl elektronisch als auch mechanisch erreicht bzw. ausgeführt werden. Unter Berücksichtigung der allgemeinen Verfügbarkeit von Mikrochips bei geringen Kosten werden die Logikeinrichtung 114 und die damit verbundene Eingabeeinrichtung am einfachsten durch solche elektronischen Einrichtungen realisiert.
Das bevorzugte Durchführungsverfahren ist in Form eines Blockdiagramms in Figur 8 dargestellt, während die durch die Presse 100 durchgeführten Schritte in den Figuren 9 - 12 dargestellt sind. Die Ventile 106, 108 sind zuerst auf das richtige Druckniveau für das zu schneidende Material und die Dicke als Eingabe durch die Eingabeeinrichtung 116 eingestellt. In diesem Zusammenhang kann, falls gewünscht, die Logikeinrichtung 114 vorprogrammiert werden, und zwar mit einer Tabelle von Drücken nach Material und Dicke, so daß der Bediener nur diese Eingaben machen muß, um die Presse automatisch auf die richtigen Drücke für eine optimale Durchführung des Schneidens einzustellen. Wenn die richtigen Drücke auf den oberen und den unteren Kolben 102, 104 eingestellt sind und einwirken, bewegt sich der Pressenstößel 10 wie in den Figuren 9 und 10 dargestellt nach unten. Während seines Hubes nach unten nimmt der Schnittblock 52 Kontakt mit dem Streifenmaterial 122 auf, anstatt von demselben beabstandet zu sein, wie in meiner früheren Erfindung. Weil ein einstellbares Drucksystem anstatt der festen Druckfeder verwendet wird, kann und wird der Druck gegen die Abstreiferplatte 86 so eingestellt werden, daß sie niedrig genug ist, um es dem Abfallstreifen 126 zu erlauben, von dem Schneidstempel 50 wegzufließen; jedoch ist sie ausreichend stark, um ein Verbiegen des Abfallstreifens 126 zu vermeiden. Die Widerstandskraft, wie sie durch das Ventil 108 eingestellt ist, verändert sich daher notwendigerweise abhängig von der Art des Materials und der Dicke desselbens, um innerhalb dieser zwei beschränkenden Faktoren zu fallen.
Während des Aufwärtshubes des Pressenstößels 10, wie in Figur 11 und 12 dargestellt, bewegt sich die Abstreiferplatte 86 nicht unmittelbar nach oben. Wie in Figur 8 dargestellt wird zunächst der Druck von den unteren Kolben 104 weggenommen. Dies wird dadurch erreicht, daß das Ventil geöffnet wird und das Hydrauliköl in seinen Tank zurückfließen gelassen wird. Nach dem Herstellen des Stempelteils 124 bewegt sich der Presssenstößel 10 nach oben; jedoch wird die Abstreiferplatte 86 verzögert, damit das Stempelteil 124 von der Schnittplatte 52 ausgeworfen werden kann. Wenn dies erreicht worden ist, bewegt sich die Abstreiferplatte 86 nach oben, um den Abfallstreifen 126 unter einem durch das Ventil 104 eingestellten Druck abzustreifen. In der getesteten Ausführungsform wird die
Zeitverzögerung dadurch erreicht, daß das Zurückfließen des Hydrauliköls zu den unteren Kolben 104 beschränkt wird. Wenn das durch das Schneidverfahren gebildete Teil 124 von dem Klemmdruck der Stempels 74 gelöst worden ist, wird das Teil von der Presse 100 entweder durch einen mechanischen Auswerferarm oder durch einen Druckluftstoß entfernt, wie durch den Pfeil in Figur 11 dargestellt. Die Abstreiferplatte 86 wird dann nach oben bewegt und streift den Abfallstreifen 126 vom Umfang des Verbund-Schneidstempels 50 ab. Das Streifenmaterial 122 wird dann in die Position für das nächste Schneiden bewegt und schiebt den Abfallstreifen 126 vor sich her. Weil der Abfallstreifen 126 nicht verformt worden ist wird die Lebensdauer des Stempels sehr stark verbessert und dickere Stempelteile können ohne Probleme hergestellt werden.
Es ist wichtig zu bemerken, daß der Druck auf die Abstreiferplatte 86 während des Hubes nach oben größer ist als während des Hubes nach unten. Dies ist notwendig, weil, falls die Kraft, die benötigt wird, um einen dicken Abfallstreifen 126 von dem Schneidstempel 50 abzustreifen, beim Hub nach unten benutzt worden wäre, es das Ausschußmaterial daran hindern würde, von dem Stempel 50 während des Schneidvorgangs wegzufließen und ein Stempelteil mit glatten Rändern wäre nicht möglich. Die Wichtigkeit dieser Tatsache wurde nie vorher realisiert. Es stellt auch die Tatsache heraus, daß auf konventionellen Verbund-Schneidwerkzeugen hergestellte Stanzteile ohne die Vorteile meiner Vorrichtungs-Erfindung aus dem Stand der Technik oder dieser Erfindung unvollkommene, schräge Seiten hätten.

Claims

1. Schneidstempel- und Schnittplattenkombination, welche eine eine Öffnung definierende Schnittplatte (52) und einen kooperierenden Schneidstempel (50) aufweist, welcher im wesentlichen so dimensioniert ist, um mit der Öffnung zusammenzuarbeiten, wobei der Schnittplattenrand, der die Öffnung definiert, mit einem Radius versehen ist, um einen Metallfluß zu verursachen, sowie einen Gegenhalter (74), der innerhalb der Kontur der Schnittplattenöffnung aufgenommen ist und innerhalb der Öffnung verschiebbar ist, um in das Streifenmaterial (122) einzugreifen und es zu halten, und einen Abstreifer (86), welcher den Schneidstempel umgibt und entlang diesem verschiebbar ist, um überschüssiges Streifenmaterial nach einer Schneidoperation zu entfernen,

gekennzeichnet durch:

a) Der Abstreifer (86) ist dazu angeordnet, einen Abschnitt des Streifenmaterials (122), welches nicht von der Schnittplattenöffnung festgelegt ist, gegen die Schnittplatte (52) einzugreifen und zu halten; und

b) eine variable Druckeinrichtung (104,108,110, 120) um den Abstreifer dazu zu bewegen, das Streifenmaterial während des Stempelns des Streifenmaterials einzugreifen und zu halten, und zwar unter einem Druck, der niedrig genug ist, es dem Streifenmaterial zu erlauben, seitwärts von dem Schneidstempel (50) wegzufließen, und der hoch genug ist, um ein Biegen des Streifenmaterials während eines solchen seitlichen Fließens zu verhindern, und um den Abstreifer dazu zu bewegen, eine ausreichende Kraft auf das Streifenmaterial nachfolgend einem Stanzen des Streifenmaterials auszuüben, um das Streifenmaterial von dem Schneidstempel abzustreifen, wobei die Kraft größer ist, als die während dem Halten des Streifenmaterials ausgeübte.

2. Schneidstempel- und Schnittplattenkombination nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß

die variable Druckeinrichtung folgendes aufweist:

a) einen hydraulischen Kolben (104), welcher zwischen dem Abstreifer (86) und einem festgelegten Punkt (94) verbunden ist;

b) eine variable Druckguelle (110), vorzugsweise pneumatisch, welche betriebsfähig mit dem Kolben verbunden ist; und vorzugsweise,

c) ein Druckeinstellventil (108), welches zwischen dem hydraulischen Kolben und der pneumatischen Druckguelle verbunden ist.

3. Schneidstempel- und Schnittplattenkombination nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch.

eine Logikeinrichtung (114) zum Einstellen des Drucks der variablen Druckeinrichtung und vorzugsweise, durch;

eine Eingabeeinrichtung (116), welche betriebsfähig mit der Logikeinrichtung zum Einstellen des Druckes zum Aufbringen auf die variable Druckeinrichtung durch die Logikeinrichtung verbunden ist.

4. Stanzpresse zum Stanzen von Teilen mit glatten Ecken aus Blechstreifenmaterial, welche eine Schneidstempel- und Schnittplattenkombination nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.

5. Schneidstempel- und Schnittplattenkombination nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder Stanzpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Gebrauch das Rückstellen des Abstreifers (86) nach dem Verschieben entlang dem Schneidstempel während des Stempelns zum Abstreifen des Streifenmaterials (122) von dem Schneidstempel verzögert wird, bis das Stanzstück aus der Schnittplatte ausgeworfen wird.