DE69108667T2

DE69108667T2 - Presswerkzeugkontrollmechanismen für Form-Presswerkzeuge.

Info

Publication number: DE69108667T2
Application number: DE69108667T
Authority: DE
Inventors: Johannes Cornelis Wi Bakermans
Original assignee: Whitaker LLC
Current assignee: Whitaker LLC
Priority date: 1990-10-16
Filing date: 1991-10-15
Publication date: 1995-08-17
Anticipated expiration: 2011-10-16
Also published as: EP0481426A2; EP0481426A3; JPH04274184A; MX9101485A; EP0481426B1; BR9104421A; DE69108667D1; US5070719A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mechanismen zum Steuern der Bewegung einzelner Werkzeuge bei einer Stanz- und Formwerkzeuganordnung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Stanz- und Formmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stanz- und Formwerkzeuganordnungen des Typs, die bei Stanzpressen zum Ausführen von Arbeitsgängen an Streifenmaterial verwendet werden, enthalten häufig Werkzeugelemente, die sich relativ zu der hin- und herbewegbaren Ramme, in der sie getragen sind, bewegen müssen, während sich die Ramme von ihrer geöffneten Position in ihre geschlossene Position bewegt, d. h. mit anderen Worten, während die Formvorgänge an dem Streifenmaterial ausgeführt werden. Z. B. ist es allgemein üblich eine Werkzeuganordnung auszubilden, die ein Formwerkzeug besitzt, das sich während einer anfänglichen Bewegung der Ramme von ihrer geöffneten in Richtung auf ihre geschlossene Position in einer ausgefahrenen Position befindet, so daß das Werkzeug einen Formvorgang an dem Streifenmaterial durchführen kann. In einem mittleren Stadium der Hubbewegung der Ramme ist es dann notwendig, daß das Formwerkzeug stationär bleibt, während die Ramme ihre Bewegung in ihre geschlossene Position fortsetzt. Es ist allgemein üblich, Hochleistungsfedern an dem Formwerkzeug vorzusehen, die von der Ramme überwunden werden, wenn das Formwerkzeug seine Bewegung stoppt, so daß die Feder während des letzten Teils der Hubbewegung der Ramme zusammengedrückt wird. Wenn die Ramme in ihre geöffnete Position zurückkehrt, führt die zusammengedrückte Feder das Formwerkzeug in seine ausgefahrene Position zurück.
Während die Verwendung von Druckfedern zur Erzielung der überbewegung der Ramme relativ zu dem Formwerkzeug bei vielen Werkzeuganordnungen mit zufriedenstellenden Resultaten verwendet wird, hat die Verwendung von Federn dennoch gewisse Nachteile. Z. B. müssen die Federn in der Lage sein, einer sehr hohen Anzahl von Arbeitszyklen standzuhalten, und sie müssen in vielen Fällen extrem steif sein. Die Federn müssen daher in bezug auf die Größe des eigentlichen Werkzeugs relativ groß sein. Die Federn ermüden mit der Zeit und versagen, so daß sie ausgetauscht werden müssen. Außerdem erfordert die Verwendung von Federn den Einsatz einer Presse mit relativ hoher Leistung, da die zum Zusammendrücken der Federn erforderliche Energie zusätzlich zu der Energie erforderlich ist, die zum Ausführen der an dem Streifenmaterial durchgeführten Stanz- und Formvorgänge notwendig ist.
Aus dem Dokument US-A-1,550,580, das den Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart, ist eine Zuschnitt-Halteeinrichtung bekanntgeworden, mit einem Druckkolben, einer Mehrzahl separater federgesteuerter Zuschnitthalteeinrichtungen, die dazu ausgelegt sind, zum Festklemmen des Werkstücks nacheinander mit dem Druckkolben zusammenzuwirken, sowie mit einer Einrichtung, die zum positiven Verriegeln einer der Zuschnitthalteeinrichtungen gegen einen Betrieb während des Betriebs der anderen Zuschnitthalteeinrichtung betätigbar ist. Die Zuschnitthalteeinrichtung beinhaltet eine kniehebelartige Vorrichtung und eine zum Einknicken der Kniehebelvorrichtung betätigbare Einrichtung zum Freigeben der dadurch verriegelten Zuschnitthalteeinrichtung.
Die vorliegende Erfindung ist auf die Erzielung von Mechanismen zum Steuern der Bewegung einer Werkzeugeinrichtung in einer Werkzeuganordnung gerichtet, wobei die Verwendung von Hochleistungsfedern vermieden ist. Insbesondere ist die Erfindung auf die Erzielung eines Kniehebelmechanismus gerichtet, durch den die relative Bewegung des Werkzeugelements in bezug auf die Pressenramme positiv gesteuert wird.
Diese und weitere Ziele werden durch eine Maschine gemäß Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen 2 und 3 sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung angegeben.
Das im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung ist insbesondere zur Verwendung bei einer Stanz- und Formmaschine gedacht, die eine erste und eine zweite Rammenanordnung aufweist, die während jedes Betriebszyklus der Maschine relativ aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Stanz- und Formmaschinen dieses Typs sind in der US-A-4,497,196 und US-A-4,819,476 ausführlich beschrieben, die hiermit durch Bezugnahme zu einem Bestandteil der vorliegenden Beschreibung gemacht werden.
Die Erfindung befaßt sich mit einer Stanz- und Formmaschine mit einem ersten und einem zweiten Maschinenteil, die sich während jedes Betriebszyklus der Maschine zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position relativ aufeinander zu und voneinander weg bewegen. Der erste und der zweite Maschinenteil besitzen einen ersten und einen zweiten vorderen Endbereich, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und aneinander anliegen, wenn sich die Teile in ihrer geschlossenen Position befinden, und die voneinander beabstandet sind, wenn sich die Teile in ihrer geöffneten Position befinden. Der erste Teil enthält ein Maschinenelement, das sich senkrecht zu dem ersten vorderen Endbereich erstreckt und an einem Werkstück angreift, das sich während der Bewegung der Teile von ihrer geöffneten Position in ihre geschlossene Position zwischen den vorderen Endbereichen befindet. Das Element befindet sich während eines Teils des Betriebszyklus in einer ausgefahrenen Position und in einem anderen Teil des Betriebszyklus in einer zurückbewegten Position. Eine Elementbewegungseinrichtung zum Bewegen des Elements zwischen seiner ausgefahrenen und seiner zurückbewegten Position ist an der Maschine vorgesehen. Die Maschine zeichnet sich dadurch aus, daß die Elementbewegungseinrichtung eine Kniehebeleinrichtung in dem ersten Maschinenteil aufweist. Die Kniehebeleinrichtung umfaßt ein erstes und ein zweites Gelenkglied, die an einem Kniegelenk schwenkbar miteinander verbunden sind, wobei das erste Gelenkglied mit dem ersten Maschinenteil schwenkbar verbunden ist und das Maschinenelement mit dem zweiten Gelenkglied schwenkbar verbunden ist. Die Gelenkglieder befinden sich in ihrem miteinander ausgerichteten und gerade ausgerichteten Zustand, wenn das Element in seiner ausgefahrenen Position ist, und sie befinden sich in ihrem geknickten Zustand, wenn das Element in seiner zurückbewegten Position ist. Es ist eine Kniehebel- Steuereinrichtung zum Geradeaus richten und Knicken der Kniehebeleinrichtung vorgesehen. Der erste Maschinenteil besitzt vorteilhafterweise eine erste hin- und herbewegbare Ramme und eine Abstreifplatte, wobei der erste vordere Endbereich die Abstreifplatte sowie Bereiche der ersten Rarnme aufweist. Das erste Gelenkglied ist an der ersten Ramme angelenkt.
Bei dem Maschinenelement handelt es sich um ein Werkzeug, das während der Bewegung der Maschinenteile von ihrer geöffneten Position in ihre geschlossene Position einen Arbeitsgang an dem Werkstück ausführt. Die Kniehebel-Steuereinrichtung besitzt vorzugsweise eine Kniehebel-Knickeinrichtung und eine Kniehebel-Geraderichteinrichtung, wobei sich die Kniehebeleinrichtung während eines Teils des Zyklus, während dessen sich die Maschinenteile relativ aufeinander zu bewegen, in ihrer gerade ausgerichteten Position befindet, und die Knickeinrichtung ist während der Bewegung der Maschinenteile aufeinander zu mit dem Kniegelenk in Eingriff bringbar, um dadurch die Kniehebeleinrichtung in ihren geknickten Zustand zu verlagern. Die Kniehebeleinrichtung besitzt ein Steuerflächenfolgerglied an dem Kniegelenk, und die Kniehebel-Knickeinrichtung weist eine Steuerflächeneinrichtung in dem ersten Maschinenteil auf, die an dem Steuerflächenfolgerglied angreift, um dadurch die Kniehebeleinrichtung zu knicken. Die Kniehebel-Geraderichteinrichtung besitzt eine federnd nachgiebige Einrichtung in dem ersten Maschinenteil, die die Kniehebeleinrichtung in federnd nachgiebiger Weise in ihre Geraderichtungsposition vorspannt.
Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben; darin zeigen:
Fig. 1 eine von oben gesehene Draufsicht auf einen Maschinenmodul;
Fig. 2 eine von der weite gesehene Schnittansicht gesehen in Richtung der Pfeile 2-2 der Fig. 1 unter Darstellung der ersten und der zweiten Rammenanordnung der Werkzeuganordnung, wobei in dieser Ansicht die Positionen der Teile gezeigt sind, wenn sich die Rarnmenanordnungen in ihrer geöffneten oder voneinander beabstandeten Position befinden; Fig. 2 und Fig. 3 bis 5 sind Darstellungen entlang einer unregelmäßigen vertikalen Schnittlinie zur Darstellung von Merkmalen, die nicht sichtbar wären, wenn die Schnittlinie gerade wäre;
Fig. 3 eine in vergrößertem Maßstab dargestellte Schnittansicht unter Darstellung der Positionen der Teile in einem mittleren Stadium des Arbeitszyklus, nachdem die Rammenanordnungen teilweise aufeinander zu bewegt worden sind;
Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht unter Darstellung der Positionen der Teile, wenn sich die Rammenanordnungen in ihren geschlossenen Positionen befinden und im wesentlichen gegeneinander angeordnet sind;
Fig. 5 eine in vergrößertem Maßstab dargestellte Ansicht unter Darstellung des vorderen Endbereichs der ersten Rammenanordnung;
Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht unter Darstellung des vorderen Endbereichs der zweiten Rammenanordnung;
Fig. 7 und Seine Darstellung der ersten Werkzeuganordnung sowie von Bereichen der Rammenanordnung, wobei die Teile relativ zueinander in auseinandergezogenen Positionen dargestellt sind und diese Figuren zur Darstellung aller Teile der Anordnung entlang der Linie A-A nebeneinander anzuordnen sind;
Fig. 9 ein Zeitdiagrainm unter Darstellung der Bewegung der Teile während eines Betriebszyklus;
Fig. 10 eine Perspektivansicht eines Kontaktanschlusses, der durch die in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Werkzeuganordnungen hergestellt wird;
Fig. 11 eine Draufsicht auf einen Bereich eines Zuschnittstreifens, der durch die in den Fig. 1 bis 8 gezeigte Werkzeuganordnung gebildet wird.
Fig. 1 zeigt einen Maschinenmodul 2 des Typs, wie er in der US-A-4,497,196 und US-A-4,819,476 beschrieben ist. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit den in dem Modul enthaltenen Werkzeugeinrichtungen, und der Modul wird daher nur kurz und in einem zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Ausmaß beschrieben.
Der Modul 2 besitzt ein Modulgehäuse 4 mit einer oberen Oberfläche 6, auf der ein Rammengehäuse 8 gehaltert ist. Das Rammengehäuse besitzt eine obere und eine untere Rammengehäuseplatte 10, 12 sowie Seitenplatten 14, von denen eine in Fig. 2 gezeigt ist. Die obere und die untere Gehäuseplatte sowie die Seitenplatten 14 definieren einen rechteckigen Kanal 16, in dem sich eine erste und eine zweite Rammenanordnung 18, 20 befinden. Die Seitenplatten besitzen miteinander ausgerichtete Schlitze 22, durch die Streifenmaterial 70 durch einen Streifenfördermechanismus 24 des in der US-A-4,887,452 beschriebenen Typs hindurchbefördert wird. Die Rammenanordnungen 18, 20 werden zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position aufeinander zu und voneinander weg hin- und herbewegt, und zwar durch Schwinghebel, deren obere Enden bei dem Bezugszeichen 26 dargestellt sind. Diese Hebel sind mit den Rammenanordnungen durch Kopplungen 28 gekoppelt, wie sie in dem US-Patent 4,819,476 beschrieben sind.
Die erste Rammenanordnung 18 umfaßt einen Rammenblock 30, eine Abstandsplatte oder Stützplatte 32, einen Werkzeughalter 34, einen weiteren Werkzeughalter 36 sowie eine Abstreifplatte 38. Die Stützplatte 32 und die Werkzeughalter 34, 36 sind an der Frontseite des Rammenblocks 30 befestigt. Die Abstreifplatte 38 ist dann, wenn sich die Teile in den Positionen der Fig. 2 befinden, von der Werkzeughalterplatte 36 beabstandet und durch eine Vorspannstange, wie sie in der US-A- 4,819,476 beschrieben ist, in federnd nachgiebiger Weise in die in Fig. 2 gezeigte Position vorgespannt. Während der Bewegung der ersten Rammenanordnung nach links in ihre geschlossene Position gemäß Fig. 4 wird die Abstreifplatte 38 in bezug auf die Fig. 2 bis 4 relativ nach rechts bewegt, so daß sie der Oberfläche der Werkzeughalterplatte 36 benachbart ist. Der Streifen 70 ist zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen 39, 40 der Rammenanordnungen eingeklemmt, wenn sich diese in ihrer geschlossenen Position befinden.
Die zweite Rammenanordnung 20 umfaßt einen Rammenblock 42, eine Stütz- oder Abstandsplatte 44 sowie Werkzeughalterplatten 46, 48. Die Stützplatte und die Werkzeughalterplatten sind an der Frontseite des Rammenblocks 42 angebracht. Die Werkzeughalterplatte 48 besitzt eine Frontfläche 49, die der Frontfläche 39 der Abstreifplatte 38 gegenüberliegt.
Die erste Rammenanordnung enthält eine erste Formwerkzeuganordnung 40, und die zweite Rammenanordnung enthält eine zweite Formwerkzeuganordnung 50. Die Werkzeuganordnungen 40, 50 führen einen U-Biegevorgang an flachen Zuschnitten 52a aus, die in Fig. 11 gezeigt sind, wobei diese nach dem U-Biegevorgang weiter geformt werden, um Kontaktanschlüsse 52 zu bilden, wie sie in Fig. 10 gezeigt sind. Jeder Anschluß besitzt einen vorderen Kontaktbereich 54, einen mittleren relativ flachen Bereich 56 und einen U-förmigen Drahtkontaktierungsbereich 58. Der Drahtkontaktierungsbereich besitzt zwei voneinander beabstandete Plattenabschnitte 60, 62, die durch parallele Bügelelemente 68 miteinander verbunden sind. Die Plattenabschnitte 60, 62 besitzen miteinander ausgerichtete Schlitze 64, 66, die einen isolierten Draht derart aufnehmen, daß die einander gegenüberliegenden Kanten des Schlitzes Kontakt mit der leitenden Seele des Drahts herstellen.
Die Kontaktanschlüsse 52 werden durch eine Reihe von Stanz- und Formvorgängen an dem Streifenmaterial 70 hergestellt, das durch zwei oder mehr Module des in Fig. 1 gezeigten Typs hindurchbefördert wird. In einem ersten Modul erfolgt ein Zuschnitt des Streifenmaterials 70; d. h., es werden die flachen Zuschnitte 52a für die fertigen Anschlüsse hergestellt. Die vorliegende Erfindung befaßt sich lediglich mit dem U-Biegevorgang, in dem die Bereiche 58a U-förmig gebogen werden, um die Drahtaufnahmebereiche 58 der Anschlüsse herzustellen. Die Folgeanordnung 72, wie sie in dem Modul 2 aufgenommen wird umfaßt einen zentralen Trägerstreifen 74 mit seitlichen Rändern 76, 76'. Voneinander beabstandete Führungslöcher 78, 78' sind zum Befördern des Streifenmaterials durch den Modul vorgesehen. Die Folgeanordnung 72 besitzt flache Zuschnitte 52a, die sich von den beiden seitlichen Rändern 76, 76' wegerstrecken, wobei die Werkzeuganordnungen gleichzeitig U-förmige Zuschnitte auf jeder Seite des Streifens bilden. Die hierin beschriebene Gesenkwerkzeuganordnung wird somit als "doppelte" Gesenkwerkzeuganordnung bezeichnet. Außerdem handelt es sich dabei um eine Mehrfachzuführ-Gesenkwerkzeuganordnung, wobei dies heißen soll, daß vier oder mehr ebene Zuschnitte während jedes Betriebszyklus der Maschine zugeführt und geformt werden.
Der U-Biegevorgang wird durch erste Formwerkzeuge 80, 80', die sich an der ersten Rammenanordnung 18 befinden, durch zweite Formwerkzeuge 82, 82' sowie durch feststehende Auflageeinrichtungen 84, 84' ausgeführt. Die zweiten Formwerkzeuge 82, 82' und die feststehenden Auflageeinrichtungen befinden sich an der zweiten Rammenanordnung 20. Aus Fig. 5 und 6 ist erkennbar, daß es sich bei den Werkzeugen im oberen Bereich der Rammenanordnungen um ein Spiegelbild der Werkzeuganordnungen in dem unteren Bereich handelt. Die entsprechenden Werkzeugelemente und Teile davon werden somit mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, die durch Strichindexe differenziert werden.
Die Fig. 2 bis 5 sind entlang einer unregelmäßigen vertikalen Schnittlinie dargestellt, um Merkmale zu zeigen, die nicht sichtbar wären, wenn die Schnittlinie gerade wäre. Z. B. zeigen die Fig. 2 bis 5 in dem unteren Bereich der ersten Rammenanordnung 18 den nachfolgend beschriebenen Steuerflächenstift 138', der einem Kniehebelmechanismus 108' zugeordnet ist, wobei jedoch der dem oberen Kniehebel 108 zugeordnete Steuerflächenstift 138 nicht dargestellt ist. Diese Figuren zeigen die Kniehebel-Geraderichtfeder 150 für den oberen Kniehebel 108, wobei jedoch die entsprechende Feder 150' für den unteren Kniehebel 108' nicht gezeigt ist. Die Fig. 7 und 8 zeigen alle der Elemente in dem vorderen Bereich der ersten Rammenanordnung, wobei zusammen mit den Fig. 2 bis 5 auf diese Bezug genommen werden kann.
Im Interesse einer Vereinfachung werden nur die Werkzeugelemente und Werkzeugteile in den oberen Bereichen der Rammenanordnungen ausführlich beschrieben, und es werden nur Bezugszeichen ohne Strichindex in der nachfolgenden Beschreibung verwendet.
Wie in den Fig. 5 und 8 zu sehen ist, besitzt das erste Formwerkzeug 80 einen Basisbereich 86 mit einem sich von diesem wegerstreckenden Flansch 88, der das Werkzeugelement bildet. Dieser Flansch oder Arm 88 besitzt ein freies Ende 90 mit einer Aussparung 91 an seiner Unterseite. Zum Beginn des Arbeitszyklus, wenn sich die Teile in den Positionen der Fig. 2 befinden, befindet sich das freie Ende an der Frontfläche 39 des Abstreifblocks 38, und es bewegt sich in der nachfolgend beschriebenen Weise von der Fläche nach außen, wenn der U-Biegevorgang durchgeführt wird.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, besitzt das zweite Formwerkzeug 82 einen Basisbereich 92, der in dem Werkzeugblock 46 gleitend verschiebbar angeordnet ist und einen sich nach vorne erstreckenden Arm 94 mit einem freien Ende 96 aufweist. Dieser Arm bildet das zweite Formelement. Die Auflageeinrichtung 84 besitzt eine Oberfläche 98, die sich an der Fläche 49 der Werkzeugplatte 48 befindet, jedoch geringfügig nach innen und unten geneigt ist, so daß der Zuschnitt geringfügig überformt oder überbogen wird, um einem Zurückfedern Rechnung zu tragen. Eine Aussparung 100 ist in der Auflageeinrichtung 84 vorgesehen und besitzt ein inneres Ende 102 sowie eine Seitenfläche 101. Der Arm 94 bewegt sich in der in Fig. 4 gezeigten Weise an der Aussparung vorbei, wenn sich die Rammenanordnungen in ihre geschlossenen Positionen bewegen.
Der Kniehebelmechanismus 108, der die Bewegung des ersten Formwerkzeugs steuert, besitzt ein erstes und ein zweites Gelenkglied 110, 112, die an einem Kniegelenk 114 schwenkbar miteinander verbunden sind. Das erste Gelenkglied 110 ist allgemein U-förmig, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, und besitzt einen Bügel- oder Körperbereich 116 sowie sich von dem Körperbereich wegerstreckende voneinander beabstandete Arme 118. Der Schwenkstift 129 für das Kniegelenk 114 erstreckt sich zwischen diesen Armen sowie durch das zweite Gelenkglied 112 hindurch. Das innere feststehende Ende des ersten Gelenkglieds ist auf einem Stift 128 in einer H-förmigen Adapterplatte oder Befestigungsplatte 122 angebracht. Diese Platte 122 ist wiederum in einer Öffnung 124 in der Werkzeugplatte 34 aufgenommen. Das erste Gelenkglied 110 ist in einer Aussparung 126 an dem oberen Ende der Platte 122 mittels des Schwenkstifts 128 schwenkbar gelagert.
Das zweite Gelenkglied ist an dem Stift 130 schwenkbar angebracht, der sich durch eine Aussparung 132 in dem Basisbereich 86 des Formwerkzeugs 80 erstreckt. Der Kniehebelmechanismus wird von seinem in Fig. 2 gezeigten gerade ausgerichteten Zustand in seinen in Fig. 4 gezeigten geknickten Zustand durch eine Steuerflächenfolgereinrichtung 134 gebracht, die an dem Schwenkstift 129 angebracht ist. An dieser Steuerflächenfolgereinrichtung greift das abgeschrägte Ende 136 eines Steuerflächenstifts 138 an, der in einer Öffnung 140 in einer Platte 142 aufgenommen ist, die wiederum in einer Öffnung 143 in der Abstreifplatte 38 festgelegt ist. Die Öffnung 140 ist bei dem Bezugszeichen 144 zylindrisch angesenkt, und ein reduzierter Endbereich des Stifts 138 erstreckt sich in die Senkung hinein und über einen mittleren Kragen an dem Stift hinaus. Eine Feder 146 umgibt den reduzierten Endbereich des Stifts und drückt gegen eine Frontplatte 148, die an der Platte 142 befestigt ist und eine Oberfläche aufweist, die zu der Fläche 39 der Abstreifplatte koplanar ist. Eine Stellschraube 147 in aber Platte 148 ist mit dem Stift 138 ausgerichtet und schafft einen feststehenden Anschlag für den Stift.
Nachdem der U-Biegevorgang ausgeführt worden ist und die Rammenanordnungen in ihre Ausgangspositionen zurückbewegt worden sind, ist es notwendig, die Kniehebelmechanismen von ihrem geknickten Zustand in ihren gerade ausgerichteten Zustand zu verschieben. Diese Verschiebung jedes Kniehebelmechanismus wird mittels Rückführfedern 150 erreicht, die zwischen einer sich nach unten erstreckenden Lippe 152 an dem Formwerkzeug 80 und der in bezug auf die Zeichnung nach links weisenden Fläche 154 der H-förmigen Platte 122 angeordnet sind. Die Federn umgeben zugehörige Stangen 156, die in der Frontplatte 148 angebracht sind und sich durch die nach unten erstreckende Lippe 156 des Formwerkzeugs 80 hindurcherstrecken. Diese Stangen 156 erstrecken sich über die Fläche 154 der Platte 122 hinaus sowie in eine Aussparung in der Werkzeugplatte 34 hinein.
Bei dem U-Biegevorgang handelt es sich nur um einen von drei Vorgängen, die von dem in den Fig. 7 und 8 gezeigten Modul durchgeführt werden. Weitere Öffnungen, wie sie bei 158, 160, 162, 164, 166 und 168 gezeigt sind, sind in den Werkzeugplatten 34, 36 sowie in der Abstreifplatte 38 für diese weiteren Werkzeugelemente vorgesehen. Diese weiteren Werkzeugelemente sind deshalb nicht dargestellt oder beschrieben, weil sie nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind. Es sei jedoch erwähnt, daß die in den Öffnungen 158, 160 und 162 aufgenommenen Werkzeugeinrichtungen einen Qualifizierungsvorgang an den U-förmigen Bereichen der Anschlüsse durchführen und die in den Öffnungen 164, 166 und 168 angebrachten Werkzeugeinrichtungen Formvorgänge an den Kontaktendbereichen der Anschlüsse durchführen.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, besitzt der Basisbereich 92 des zweiten Werkzeugelements 50 eine Öffnung 170, die sich in diesem von einer Stelle unter dem Arm 94 nach links erstreckt. Eine Feder 172 ist in dieser Öffnung enthalten und befindet sich zwischen einer Abstandsplatte 174 an dem inneren Ende der Öffnung, um dadurch das Werkzeugelement 50 in bezug auf Fig. 6 nach links vorzuspannen. Das linke Ende 176 des Schaft- oder Basisbereichs 92 ist bei dem Bezugszeichen 178 schwenkbar mit einem sich nach oben erstreckenden Hebel 180 verbunden, der zwischen seinen Enden bei dem Bezugszeichen 182 schwenkbar gelagert ist. Der Hebel und der Endbereich des Schafts 92 sind in einer Aussparung 184 in der Werkzeughalterplatte 46 aufgenommen. Das obere Ende 186 des Hebels 180 enthält eine Stellschraube 188, die gegen den vergrößerten Kopf 192 einer Stange 194 drückt, die gleitend verschiebbar in einer Öffnung 196 aufgenommen ist, die sich durch die Werkzeugplatten 46, 48 hindurch zu der Frontfläche 49 erstreckt. Wenn sich die Teile in ihren Positionen zum Beginn des Betriebszyklus befinden, ist das Ende 198 der Stange 194 angrenzend an die Frontfläche 49 angeordnet. Im Verlauf des Betriebszyklus wird die Stange 194 nach links bewegt, wodurch ein Verschwenken des Hebels 180 im Gegenuhrzeigersinn verursacht wird und das Werkzeugelement 50 in bezug auf Fig. 6 antriebsmäßig nach rechts bewegt wird. Diese nach rechts gehende Bewegung des vorspringenden Bereichs 94 führt zu einem Biegen des Plattenabschnitts 62 des Zuschnitts, so daß am Ende der Hubbewegung der Rammenanordnungen in Richtung aufeinander zu der nun geformte Kontaktbereich 58 des Anschlusses 52 zwischen der Seitenfläche des Werkzeugelements 94 und der Seitenfläche 101 der Auflageeinrichtung 84 eingeschlossen ist, wobei der Endbereich 90 des ersten Werkzeugelements in dem U- förmigen Abschnitt sowie zwischen den Plattenelementen 60, 62 positioniert ist.
Die Stange 194 wird währen des letzten Teils der Hubbewegung der Rammenanordnungen aufeinander zu durch eine Stange 200 nach links bewegt, die in der Abstreifplatte 38 gleitend verschiebbar angebracht ist und ein vergrößertes Ende 204 besitzt, das gegen die Fläche 106 der Werkzeughalterplatte 36 drückt. Eine Feder 202 ist um die Stange 200 herum angeordnet und ist zwischen dem vergrößerten Endbereich 204 und dem inneren Ende einer zylindrischen Senkung angeordnet, wie dies in den Fig. 2 und 6 gezeigt ist.
Ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Verwendung von Hochleistungsfedern, wie sie für das Formwerkzeug 80 erforderlich wären, wenn dieses durch eine Feder gesteuert würde, vermieden ist und das Formwerkzeug durch einen Kniehebelmechanismus gesteuert wird. Bei dem offenbarten Ausführungsbeispiel werden Federn verwendet, wie sie bei den Bezugszeichen 202, 146, 150 und 172 gezeigt sind, jedoch handelt es sich bei diesen Federn um Rückführfedern für geringe Beanspruchung. Diese sind langlebig und führen zu keiner wesentlichen Erhöhung der Leistung der für die Stanzwerkzeuganordnung erforderlichen Presse.
Fig. 9 beschreibt die Positionen der Hauptteile der Werkzeuganordnungen während eines vollständigen Betriebszyklus, in dem sich die Rammenanordnungen von ihren geöffneten Positionen gemäß Fig. 2 in ihre in Fig. 4 gezeigten geschlossenen Positionen sowie wieder zurück in ihre geöffneten Positionen bewegen. Aus Fig. 9 ist erkennbar, daß die eigentlichen Formvorgänge nur während des letzten Bereichs der Hubbewegung der Rammenanordnungen in ihre geschlossenen Positionen stattfinden. Die Bewegungsstrecke der Rammen ist relativ kurz im Vergleich zu herkömmlichen Stanz- und Formwerkzeugen, und wie in Fig. 9 gezeigt ist, beträgt die Gesamtbewegungsstrecke jeder Ramme bei dem offenbarten Ausführungsbeispiel 10,2 mm.
Der Betriebszyklus wird in dem nachfolgenden Absatz kurz beschrieben.
Zu Beginn des Zyklus befinden sich die Rammenanordnungen in den Positionen gemäß Fig. 2, und das Streifenmaterial 70 ist derart zugeführt worden, daß mehrere ebene Zuschnitte 52a, 52a' zwischen den Werkzeuganordnungen 40, 50, 40', 50' in den Rammenanordnungen 18, 20 positioniert sind. Während eines Anfangsbereichs des Zyklus befindet sich die Abstreifplatte 38 in ihrer ausgefahrenen Position gemäß Fig. 2. Bei Annäherung an das Ende der Hubbewegung bewegt sich die Frontfläche 39 der Abstreifplatte 38 gegen die Fläche 49 der Werkzeugplatte 48 an der zweiten Rammenanordnung 20, und das Streifenmaterial wird in bezug auf die Zeichnung über eine kurze Distanz nach rechts gebogen. Die Werkzeugplatten 34, 36 bewegen sich relativ auf die nach hinten weisende Fläche 104 der Abstreifplatte zu, bis die Flächen 104, 106 aneinander anliegen. Die Enden 90, 90' der Formwerkzeuge 80, 80' beginnen sich über die Frontfläche 39 der Abstreifplatte hinaus zu bewegen und formen die Drahtaufnahmebereiche 58, 58' der Zuschnitte. Während eines kurzen Teils des Zyklus nachdem sich die Abstreifplatte gegen die Fläche der Werkzeugplatte der zweiten Rammenanordnung bewegt hat, bleiben die Kniehebelmechanismen in ihrem gerade ausgerichteten Zustand; zum Ende des Zyklus hin werden die Kniehebelmechanismen jedoch durch die Steuerflächenstifte 138, 138' in ihren geknickten Zustand verlagern. Während des letzten Teils des Zyklus bewegen sich die zweiten Werkzeugelemente 80, 80' aus den Positionen der Fig. 4 in die Positionen der Fig. 5, um dadurch den Formvorgang abzuschließen. Wenn sich die Rammenanordnungen von ihrer geschlossenen Position in ihre geöffnete Position bewegen, werden die Kniehebelmechanismen durch die Druckfedern 150 geradegerichtet, und die Teile kehren in ihre in Fig. 2 gezeigten Positionen zurück.
Zur Ausführung der Erfindung ist die Abstreifplatte 38 nicht notwendig; die Abstreifplatte ist bei dem offenbarten Ausführungsbeispiel erforderlich, um den geformten Anschlußstreifen von den Formwerkzeugen an der ersten Rammenanordnung zu entfernen. Unter gewissen Umständen läßt sich die Erfindung möglicherweise bei einer Gesenkwerkzeuganordnung verwenden, die keine Abstreifplatte benötigt. Außerdem ist darauf hinzuweisen, daß das Zeitdiagramm der Fig. 9 für ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung gilt. Alternative Ausführungsbeispiele könnten derart ausgebildet sein, daß die beschriebenen Vorgänge zu anderen Zeiten in dem Zyklus als den in dem Diagramm angegebenen Zeiten erfolgen.
Bei der Ausführung der Erfindung ergeben sich beträchtliche Vorteile aufgrund der Tatsache, daß Hochleistungsfedern eliminiert sind und ein Kniehebelmechanismus zum Steuern der Bewegung der ersten Werkzeugelemente in den Rammenanordnungen verwendet wird. Die Formwerkzeuge 80, 80' sind durch die Kniehebelmechanismen starr gehaltert, während sie die Zuschnitte formen.

Claims

1. Stanz- und Formmaschine (2) mit einem ersten und einem zweiten Maschinenteil (18, 20) , die sich während jedes Betriebszyklus der Maschine zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position relativ aufeinander zu und voneinander weg bewegen,

a) wobei der erste und der zweite Maschinenteil (18, 20) einen ersten und einen zweiten vorderen Endbereich (39, 49) aufweisen, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und die aneinander anliegen, wenn sich die Maschinenteile (18, 20) in ihrer geschlossenen Position befinden, und die voneinander beabstandet sind, wenn sich die Maschinenteile (18, 20) in der geöffneten Position befinden,

b) wobei der erste Teil (18) folgendes aufweist:

- eine erste hin- und hergewegbare Ramme (30) und eine Abstreifplatte (38) , wobei der erste vordere Endbereich (39) die Abstreifplatte (38) aufweist sowie die erste Ramme (30) teilweise aufweist,

- ein darin befindliches Maschinenelement (40, 80), das sich senkrecht zu dem vorderen Endbereich (39) erstreckt, wenn sich die Maschinenteile (18, 20) in ihrer geschlossenen Position befinden, und das an einem Werkstück (70) angreift, das sich während der Bewegung der Teile (18, 20) von ihrer geöffneten Position in ihre geschlossene Position zwischen den vorderen Endbereichen befindet, wobei sich das Element (40, 80) während eines Teils des Betriebszyklus in einer ausgefahrenen Position befindet, in der es in das zweite Maschinenteil (20) augefahren ist, und wobei sich das Element (40, 80) während eines anderen Teils des Betriebszyklus in einer zurückgezogenen Position befindet, in der es von dem zweiten Maschinenteil (20) zurückbewegt ist, und

-eine Elementbewegungseinrichtung zum Bewegen des Elements (40, 80) zwischen seiner ausgefahrenen und seiner zurückgezogenen Position, wobei die Elementbewegungseinrichtung eine Kniehebeleinrichtung (108) in dem ersten Maschinenteil (18) aufweist und die Kniehebeleinrichtung ein erstes und ein zweites Gelenkglied (110, 112) aufweist, die an einem Kniegelenk (114) schwenkbar miteinander verbunden sind, wobei das erste Gelenkglied (110) mit dem ersten Maschinenteil (18) schwenkbar verbunden ist und das Maschinenelement (40, 80) mit dem zweiten Gelenkglied (112) schwenkbar verbunden ist, wobei sich die Gelenkglieder in ihrem miteinander ausgerichteten und gerade ausgerichteten Zustand befinden, wenn das Element (40, 80) in seiner ausgefahrenen Position ist, und sich in ihrem geknickten Zustand befinden, wenn das Element (40, 80) in seiner zurückbewegten Position ist, und wobei eine Kniehebel - Steuereinrichtung (134, 138, 150, 156) zum Geradeausrichten und Knicken der Kniehebeleinrichtung vorgesehen ist,

c) wobei das erste Gelenkglied (110) an der ersten Ramme (30) angelenkt ist,

d) wobei sich die Kniehebeleinrichtung (108) während eines Anfangsteils des Zyklus, während dessen sich die Maschinenteile (18, 20) relativ aufeinander zu bewegen und während dessen sich die Abstreifplatte (38) relativ auf die erste Ramme (30) zubewegt, in ihrem gerade ausgerichteten Zustand befindet,

e) wobei die Kniehebeleinrichtung (108) während eines auf den Anfangsteil folgenden mittleren Teils des Zyklus in ihren geknickten Zustand verlagert wird,

f) wobei die Kniehebel-Steuereinrichtung eine Kniehebel-Knickeinrichtung (134, 136, 138) und eine Kniehebel-Geraderichteinrichtung (150, 156) aufweist, die in dem ersten Maschinenteil (18) enthalten sind,

g) wobei die Kniehebel-Geraderichteinrichtung eine federnd nachgiebige Einrichtung (150) aufweist, die die Kniehebeleinrichtung (108) in ihren gerade ausgerichteten Zustand vorspannt,

h) wobei die Kniehebel-Knickeinrichtung ein Steuerflächenfolgerglied (134) und ein Steuerflächenglied (136, 138) aufweist, das am Ende des Anfangsteils des Zyklus an dem Steuerflächenfolgerglied (134) angreift, um die Kniehebeleinrichtung (108) in ihren geknickten Zustand zu verschieben,

dadurch gekennzeichnet,

i) daß das Steuerflächenfolgerglied (134) an dem Kniegelenk (114) der Kniehebeleinrichtung (108) angeordnet ist, und

j) daß das Steuerflächenglied (136, 138) in der Abstreifplatte (38) enthalten ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenelement (40, 80) einen integralen Basisbereich (86) aufweist, der an dem zweiten Gelenkglied (112) schwenkbar angebracht ist, daß der Basisbereich eine Schulter aufweist, die der ersten Ramme (30) gegenüberliegt, daß die Kniehebel-Geraderichteinrichtung eine Feder (150) aufweist, die zwischen der ersten Ramme (30) und der Schulter angeordnet ist, so daß die Feder (150) zusammengedrückt wird, wenn das Steuerflächenglied (136, 138) an dem Steuerflächenfolgerglied (134) angreift und die Kniehebeleinrichtung (108) in ihren geknickten Zustand verlagert wird, und daß während der Bewegung der Maschinenteile (18, 20) von ihrer geschlossenen Position in ihre geöffnete Position die zusammengedrückte Feder (150) die Kniehebeleinrichtung (108) in ihren gerade ausgerichteten Zustand zurückführt.

3. Maschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Maschinenteil (20) eine zweite Ramme (42) aufweist, die in Richtung auf die erste Ramme (30) zu und von dieser weg hin- und herbewegbar ist, daß es sich bei dem Maschinenelement (40) um ein erstes Formwerkzeug (80) handelt, daß an der zweiten Ramme (42) ein zweites Formwerkzeug (94) vorgesehen ist, und daß es sich bei dem Werkstück (70) um einen anfangs flachen Zuschnitt handelt, der durch das erste und das zweite Formwerkzeug (80, 94) in eine U-förmige Gestalt geformt wird.