DE7209754U - Stanzmaschine - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DlPL.-lNG. BUSCHHOFF DlPL.-ING. HENNICKE DIPL.-ING. VOLLBACH

5 KÖLN/RH.

KAISER-WILHELM-RING 24

Aktenz.:

Reg.-Nr.

Aa 213

bitte angeben

KÖLN, den 13.3.72

he/ki

Gebrauchsmusteranmeldung

der Firma

U.S. Amada Limited, 613» 8th Avenue South, Seattle, Washington, USA Stanzmaschine

Die Erfindung betrifft eine Stanzmaschine, wie sie in der Technik unter dem Namen "Eisenarbeiter" (iron worker) bekannt ist.

"Eisenarbeiter" sind Maschinen zum Stanzen, Kerben, Abscheren und Abschneiden von Bauteilen, die gewöhnlich eine sehr groBe Länge und eine unterschiedliche Form und Gestalt haben. Die bisher bekannten Stanzmaschinen dieser Art hatten eine Vielzahl von Bearbeitungsstellen, die über den Maschinenkörper so verteilt waren, daß die Kraftübertragung von einer einzelnen Kurbelwelle ausgehen konnte. Bei dieser

bekiannten Maschine war eine zweckdienliche Einstellung nicht möglich· Ferner wurden bei den bekannten Stanzmaschinen voneinander getrennte Patrizen und Matrizen in jeder Bearbeitungsstation verwendet, wodurch beim Auswechseln Zeitverluste eintraten.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und die Stanzmaschine mit einstückigen Werkzeugen auszu-ί Λ rüsten, die in eine feststehende Stanzstation gebracht werden können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein zweckdienliches und genau arbeitendes Einstellsystem für eine Revolver stanzmaschine zu schaffen, mit der ein Werkstück in Richtung von zwei zueinander senkrechten Achsen X und Y in der Stanz station genau eingestellt werden kann.

Diese Aufgaben werden mit der Erfindung durch eine Stanzmaschine mit einer feststehenden Stanzstation und einem drehbaren Revolverkopf mit einstückigen Werkzeugen gelöst. Der Revolverkopf wird gedreht, um die einstückigen Werkzeuge wahlweise in ihrer Arbeitsstellung in der Stanzstation zu bringen.

Die Vorrichtung für den Vorschub des Werkstückes der Stanz· station besteht aus einem Werkstückträger, der in einer ersten Achse versenkbar ist. Die Einstellvorrichtung zum Einstellen des Werkstückes längs der anderen Achse weist

ein bewegliches Band auf, daa durch die Bewegung des Werkstückes in einer zweiten Achse betätigt wird und von selbst in die Nullstellung zurückkehrt, wenn das Werkstück fortgenommen wird.

Die Erfindung wird durch die Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Stanzmaschine nach der Erfindung im Grundriß, Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Stanzmaschine im

Aufriß, wobei einzelne Teile der Übersichtlichkeit halber fortgelassen sind,

Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 1 in einem senkrechten Teilschnitt nach Linie IH-III,

Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 in einem vertikalen Schnitt nach Linie IV-IV,

Fig. 5 eine schematische, isometrische Darstellung

eines Teiles der in Fig. 4 dargestellten Einstellvorrichtung und

Fig. 6 einen Teilschnitt durch einen Teil der Einstellvorrichtung.

Wie in Fig. 1 erkennbar, besteht die Stanzmaschine nach der Il till ItIi

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Erfindung aus einem Maschinenrahmen 10, der sich aus einem unteren Rahmenteil 12 und einem oberen Rahmenteil 14 zusammensetzt und aus einer Einstellvorrichtung 16 für das Werkstück. Der obere Rahmenteil 14 enthält ein Zapfenlager 18, in dem ein Zapfen 20 untergebracht ist, auf welchem ein Stempeltragarm 22 schwenkbar gelagert ist, der an seinem freien Ende einen Schlagbolzen 23 trägt. Etwa in der Mitte des Stempeltragarmes 22 ist mit einem Lagerzapfen 24 eine Stempelbetätigungsvorrichtung 26 angeschlossen.

Die Stempelbetätigungsvorrichtung 26 besteht aus einer an den Lagerzapfen 24 angeschlossenen Kolbenstange 28 und aus einem hydraulischen Zylinder 30 bekannter Bauart. Eine elektrisch angetriebene Pumpe 32 fördert eine Hydraulikflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter 34 über eine Einlaßleitung 36 in den Zylinder. Eine Auslaßleitung 38 verbindet das gegenüberliegende Ende des Zylinders 30 mit dem Vorrats behälter 34. Die Einzelheiten des Hydrauliksystems sind be-

kannt und für das Verständnis der Erfindung in dieser Beschreibung nicht erforderlich.

Der obere Rahmenteil 14 trägt einen drehbar gelagerten Revolverkopf 40, der sich in einem Lager 41 dreht. Der Revolverkopf kann durch geeignete, nicht näher dargestellte Antriebsmittel oder von Hand gedreht werden. Er ist mit einer Vielzahl von im Umfang im Abstand voneinander angeordneten,

einstückigen Werkzeugen versehen, die durch Drehung des Revolverkopfes unter den Schlagbolzen 23 gebracht werden können. Unter einem "einstückigen Werkzeug¹¹ (unitized tool) wird eine integrierte Baueinheit verstanden, die sowohl die Patrize 42a als auch die Matrize 42b umfaßt. Patrize und Matrize sind bei ihrer Herstellung und bei ihrem Einbau in das einstückige Werkzeug genau eingefluchtet worden. Um einen der Bearbeitungsvorgänge der Stanzmaschine zu wechseln, (3 ^is-t es daher lediglich notwendig, das gesamte einstückige Werkzeug 42 zu ersetzen und man erhält automatisch eine genaue Ausrichtung von Patrize und Matrize genau in der gewünschten Stellung unter dem Schlagbolzen 23.

Das einstückige Werkzeug hat ferner eine wichtige, vorteilhafte Beziehung zu der Einstellvorrichtung und der Werkstückvorschubeinrichtung 16, da das einstückige Werkzeug bei seiner Herstellung so bearbeitet werden kann, daß die Einstellung von Patrize und Matrize beim Werkzeugwechsel exakt die gleiche ist wie bei dem ersetzten Werkzeug. Auf diese Weise haben jede Patrize und Matrize die gleiche Stellung zueinander in Bezug auf die Werkstückvorschubeinrichtung 16 und die Einstelleinrichtung, so daß diese Positioniereinrichtungen keiner Korrektureinstellung bedürfen.

Nach dieser Erläuterung ist klar einzusehen, daß ein Werkstück W in das gewünschte einstückige Werkzeug 42 in die Stanzstation unter den Schlagbolzen 23 in Stellung gebracht

werden kann. Hierbei ist es natürlich wesentlich» das Werk· stück VJ genau und schnell zwischen Patrize und Matrize des

Werkzeuges vorzuschieben. Zu diesem Zweck besitzt die Werkstückvorschubeinrichtung einen Werkstückträger 46 und eine Vorschubeinrichtung 48, um den Werkstückträger vorzuschieben und das Werkstück in Richtung einer ersten Achse in Stellung zu bringen, die in der Beschreibung als Y-Achse bezeichnet ist. Zum Einstellen des Werkstückes in Richtung ~ einer zweiten Achse ist eine Einstellvorrichtung 44 vorgesehen. Diese zweite Achse ist in der Beschreibung als X-Achse bezeichnet.

Der Werkstückträger 46 besteht aus einer langgestreckten Grundplatte 50, die einen U-förmigen Rahmen 52 trägt. In dem U-förmigen Rahmen sind mehrere, in Längs- und Querrichtung; im Abstand voneinander angeordnete Endrollen 54 und und mehrere Hittelrollen 58 drehbar gelagert, von denen die letzteren drehbar und einstellbar auf Wellen 59 angeordnet sind. Das Werkstück ruht auf den verschiedenen Rollen, wobei die einstellbaren Rollen 58 verschobene rden können, um Werkstücke verschiedener Breite zu unterstützen. Beispielsweise würden die Rollen 58 bei der Darstellung in Fig. 3 nach links verschoben werden, um schmale, langgestreckte Rinnen od. dgl. zu stützen.

Die Vorschubeinrichtung 48 für den Vorschub des Werkstückträger s 46 in Richtung der Y-Achse soll nun beschrieben

werden. Die Grundplatte 50 gleitet in Führungsschienen 60, die im unteren Rahmenteil 12 des Maschinenrahmens 10 ausgebildet sind. An der Grundplatte 50 hängen mehrere, im Abstand voneinander angeordnete Knaggen, die mit Gelenkstangen 63 schwenkbar verbunden sind. Die Gelenkstangen 63 sind mit ihrem hinteren Ende an Gelenkstangen 64 angeschlossen, die ihrerseits an Jochbügel 65 angelenkt sind. Die Jochbügel sind ihrerseits auf einer langgestreckten Welle 66 festge-

(Λ keilt. Die Welle 66 ist ihrerseits mit einem Antriebs-Gabelkopf verkeilt. Das freie Ende des Gabelkopfes 68 ist schwenkbar an einer Spindelmutter 69 angelenkt, die auf eine Spindel 70 aufgeschraubt ist. Die Spindel 70 ist im unteren Teil 12 des Maschinenrahmens 10 drehbar gelagert und wird mit einer gewöhnlichen Handkurbel 72 gedreht. Hieraus ergibt sich, daß sich die Spindelmutter 69 bei einer Drehung der Handkurbel 72 längs der Spindel bewegt, wodurch die langgestreckte Welle 66 gedreht wird. Mit der Drehung der Welle 66 drehen sich gleichzeitig die Jochbügel 65, um die Grundplatte 50 längs ihrer Führungsschienen 60 zu verschieben.

Zu der Einstellvorrichtung 44 gehört eine aufrechtstehende Leiste 76, die einen oberen horizontalen Flansch 77 und einen unteren horizontalen Flansch 73 aufweist. Die obere, in Fig. 3 rechte Seitenfläche der aufrechtstehenden Leiste 76, ist glatt bearbeitet und wirkt als eine vordere Anschlag-

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fläche, gegen die das Werkstück beim Einfluchten in die Y-Achse angelegt wird. An der Leiste 76 ist eine aufrechtstehende Wange 80 mit Schrauben und Abstandhaltern 79 befestigt. Ein Anschlagschlitten 81 wird von der Leiste 76 und der Wange 80 gleitend getragen. Zu diesem Zweck weist der Anschlagschlitten 81 zwei abwärts gerichtete Schenkel auf, die mit Rollen 84 versehen sind, die um vertikale Achsen drehbar gelagert sind und an gegenüberliegenden Seiten der (3 Wange 80 anliegen. Diese Rollen 84 verhindern eine Bewegung des Anschlagschlittens 81 gegenüber der Leiste 76 in Richtung der Y-Achse, erlauben jedoch eine ungehinderte Bewegung in Richtung der X-Achse. Ein Rollenpaar 86 ist auf dem Anschlagschlitten 81 um horizontale Achsen drehbar gelagert. Die Rollen 86 laufen zwischen dem oberen horizontalen Flansch 77 auf der Leiste 76 und einem an der Leiste 76 unterhalb des Flansches 77 befestigten horizontalen Flansch 87. Hierdurch stützen diese Rollen 86 den Anschlagschlitten in senkrechter Richtung ab.

An dem Anschlagschlitten 81 ist ein Finger 92 angeordnet, der sich nach abwärts in die Vorschubbahn des Werkstückes W erstreckt. Hierdurch wird der Anschlagschlitten von dem Werkstück bei dessen Bewegung längs der Leiste 76 bewegt. An der Oberfläche des Anschlagschlittens 81 sind zwei Meßbänder befestigt, die beide mit einer geeigneten Graduierung versehen sind, die an einer Harke auf den Bändern beginnt,

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die beiden Bändern gemeinsam ist und den gleichen Abstand von der Nullmarkierung eines jeden Bandes aufweist. Man erkennt, daß der Abstand zwischen den Nullmarkierungen ebenso groß ist, wie die Breite des Fingers 92. Hieraus folgt, daß die von dem Ende des Werkstückes beaufschlagten Anschlagflächen des Fingers 92 mit der entsprechenden Nullmarkierung auf den beiden Bändern derart übereinstimmen, daß die Messungen an der Nullmarkierung beginnen. Die Bänder erstrecken sich über die Länge der Werkstücktragvorrichtung 44 und sind in selbsttätig einziehbaren Bandhaltern 89 untergebracht, deren Einzelheiten einem Fachmann wohl bekannt sind. Jeder Bandhalter 89 zieht das Heßband zurück, wenn der Anschlagschlitten in Richtung auf diesen Bandhalter bewegt wird.

An der Grundplatte 50 ist ein Gehäuse 94 befestigt, das sich nach aufwärts erstreckt und über den Anschlagschlitten 81 reicht. Das Gehäuse 94 ist mit einem Ausschnitt 96 zur Beobachtung des Werkstückes W versehen und weist ein Fenster 97 auf, um die Graduierungen neben einem Fixpunkt 98 einzurahmen, der sich mit dem Schlagbolzen 23 in einer Flucht befindet.

Ein typisches, zu stanzendes Werkstück kann sehr lang, z.B. über 5 m lang sein. Es 1st deshalb wünschenswert, daß der Anschlagschlitten automatisch an die Nullmarkierung am

Fixpunkt 98 zurückkehrt, so daß der Bedienungsmann beim In-Stellung-bringen des nächsten Werkstückes nicht aufgehalten wird. Zu diesem Zweck ist eine Vorspanneinrichtung 100 vorgesehen, die aus zwei vertikal im Abstand voneinander angeordneten Bandspulen 101 und 101a besteht, von denen auf jede ein Draht oder eine kräftige Kordel 102, 102a aufgewickelt ist. Durch gewöhnliche Spiralfedern wird eine Vorspannkraft von etwa 9 kp aufgebracht, um die Kordel in bekannter Weise auf die Spulen aufzuwickeln. Die Schnüre sind an ihren Enden mit Knöpfen 103 und 103a versehen, die mit Feststellschrauben oder anderen geeigneten Mitteln an der Kordel befestigt sind.

Der dem Gehäuse 94 am nächsten liegende Schenkel 82 des Anschlagschlittens 81 isijan seiner Seitenwandung 105 mit im Abstand voneinander angeordneten Konsolen 106 und 106a versehen, von denen jede eine Bohrung für die Kordel auf- __ weist, die die jeweilige Kordel 102 und 102a lose umschließt. Auf jeder Seite des feststehenden Zeigers 98 sind an dem Gehäuse Sk und an beiden Rändern der Seitenwand 105» wenn sich der Anschlagschlitten in seiner Mittelstellung befindet, zwei vertikal im Abstand voneinander angeordnete Stüt&anne 108 und 108a befestigt. Diese Stützarae haben Kerbnuten und 110a, durch welche die jeweiligen Konsolen 106, 106a hindurchgehen können, die jedoch den Durchgang der Knöpf· 103 oder 103a sperren. Man erkennt, daß bei einer Bewegung

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des Anschlagschlittens bei der Darstellung in Fig. 5 nach links die Konsole 106a durch die Kerbnute 110a hindurchgleitet und gegen den Knopf 103a stößt. Bei einer weiteren Bewegung wird die Kordel 102a von der Bandspule 101a entgegen der VorSpannkraft der Spiralfedern abgezogen. Wenn der Anschlagschlitten losgelassen wird, wird die Kordel zurückgezogen und nimmt die Konsole 106a mit, bis der Knopf 103a wieder in der Kerbnute 110a liegt. Eine Bewegung nach O rechts bringt die Konsole 106 gegen den Knopf 103, um mit der Bandspule 101 eine Federkraft aufzubringen, die Konsole 106a jedoch gleitet frei an der Kordel 102a entlang. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, können die Stützarme 108 und 108a nahe genug an die Ebene des festen Zeigers 98 herangebracht werden, so daß nur ein geringes oder gar kein Spiel auftritt, bevor ähe Konsole gegen einen Knopf stößt. Auf diese Weise kann der Anschlagschlitten exakt in die Flucht mit dem feststehenden Zeiger zurückgeführt werden.

Die Wirkungseise der Vorrichtung ist folgende:

Ein Werkstück W wird auf den Rollen derart angeordnet, daß seine lange Kante gegen die vordere Anschlagfläche der Leiste 76 anliegt und sein Ende gegen-den Finger 12 des Anschlagschlittens 81 stößt. Zu diesem Zeitpunkt ist der mit dem Zeiger 98 in dem Fenster 97 fluchtende Teilstrich die gemeinsame Harke. Die Handkurbel 72 wird gedreht, um das Werkstück in der Y-Achse einzustellen. Danach schiebt der

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Bedienungsmann das Werkstück in Richtung der X-Achse und beobachtet hierbei die in dem Fenster erscheinende wachsende Gradzahl. Wenn sich der der gewünschten Abmessung entsprechende Teilstrich über dem Fixpunkt 98 befindet, stanzt der Bedienungsmann das Werkstück. Die nachfolgende Einstellung des Werkstückes kann dann fortgesetzt werden. Nachdem das Werkstück entfernt wurde, läuft der Anschlagschlitten automatisch zurück, so daß sich die gemeinsame Markierung ( mit dem Fixpunkt 98 ausrichtet.

Man erkennt, daß die verwendete Stanzmaschine mit Revolverkopf und das Einstellsystem für sich genommen und in Kombination besonders vorteilhaft sind. Man erkennt auch, daß die dargestellte und beschriebene Ausführungsform der Vorrichtung verschiedener Abwandlungen fähig ist, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Demgemäß ist die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.

Claims (7)

- 13 Ansprüche

1. Stanzmaschine zum Stanzen, Einkerben, Abscheren und zum Ausüben ähnlicher Bearbeltuagsvorgänge an Werkstücken mit großer Länge und verschiedenen Abmessungen und Formen, bestehend aus Maschinenrahmen, Stempel und Schlagbolzen, dadurch gekennzeichnet, daß Im Maschinenrahmen (10) ein Revolverkopf (40) drehbar gelagert 1st, der eine Vielzahl von Im Kreis und im Abstand voneinander angeordneten Werkzeugen (42) aufweist, die wahlweise in die Stanzstation einstellbar sind und von denen jedes Werkzeug (42) aus einem einstückigen Träger besteht, der sowohl eine Patrize als auch eine Matrize hält und als Einheit von dem Revolverkopf (40) abziehbar ist und daß am Maschinenrahmen (10) eine Tragvorrichtung (46) für das Werkstück (W) im Bereich der Bearbeitungsstation und ein Antrieb zum Drehen des ReVolverkopfes (40) vorgesehen ist, um ein ausgewähltes Werkzeug an die einzige Bearbeitungsstelle zu bringen.

2. Stanzmaschine zum Stanzen, Einkerben, Abscheren und zum Durchführen ähnlicher Bearbeitungsvorgänge an Werkstücken mit großer Länge und verschiedenen Abmessungen und Formen, bestehend aus Maschinenrahmen, Stempel und Schlagbolzen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Werkzeugen kreisförmig und im Abstand voneinander um eine feststehende Bearbeitungsstelle und wahlweise in diese einsetzbar ange-

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ordnet sind, und daS uine Drehvorrichtung für einen Revolverkopf (40), ein Werkstückträger (46) zum Halten dee Werkstückes in der Bearbeitungsetation und eine Vorschubeinrichtung (16) zum Einstellen des Werkstückträgers (46) mit dem Werkstück längs einer ersten Achse (Y) und eine Einstellvorrichtung (44) vorgesehen sind, um das Werkstück längs einer zweiten Achse (X) unter den Schlagbolzen (23) zu bringen, wobei eine genaue und schnelle Bearbeitung des Werkstückes ohne eine Handabmessung am Werkstück durchgeführt werden kann.

3. Stanzmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (44) einen Anschlagschlitten (81) aufweist, gegen den das Werkstück bei einer Bewegung längs der zweiten Achse (X) angelegt werden kann, daß auf dem Rahmen ein Zeiger (98) zum Anzeigen der Stellung des Schlagbolzens (23) längs dieser zweiten Achse angeordnet ist, und daß eine langgestreckte Meßvorrichtung (88) vorgesehen ist, die mit dem Anschlagschlitten (81) bewegbar ist und eine Graduierung aufweist, welche an dem Zeiger ablesbar ist, wobei

. infolge der von dem Werkstück verursachten Bewegung des Anschlagschlittens die Graduierung an dem Zeiger zum Abmessen der Stellung des Werkstückes in Richtung der zweiten Achse vorbeiläuft.

4. Stanzmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagschlitten (81) eine Einrichtung (100) aufweist, die den Anschlagschlitten (81) in Übereinstimmung mit dem

Zeiger (98) bringt.

5. Stanzmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (44) Führungseinrichtungen (60) längs der zweiten Achse aufweist, und daß der Anschlagschlitten (81) Führungsrollen (86) aufweist, die auf den Führungsvorrichtungen (60) angeordnet sind und den Anschlagschlitten (81) entlangfahren, und daß die langgestreckten Meßvorrichtungen ein flexibles Band (102) aufweisen, das mit dem Anschlagschlitten (81) verbunden ist und in Richtung der zweiten Achse automatisch zurückziehbar ist, wobei die Vorspanneinrichtung (100) zwei langgestreckte Kordeln (102, 102a) aufweist, die unter Federwirkung in entgegengesetzte: Richtungen gedrängt werden und von denen jede eine hieran befestigte Verdickung (103) aufweist, wobei zwei Anschlagstücke (108, 108a) je eine Verdickung derart festhalten, daß sie sich in ihren jeweiligen Richtungen an der Ebene des feststehenden Zeigers nicht vorbeibewegen können und daß aufkdem Anschlagschlitten (81) eine Vorrichtung vorgesehen ist, die wahlweise mit einer der Vergrößerungen in Eingriff gebracht werden kann, um die Vergrößerung aus dem jeweiligen Anschlag herauszuziehen und die Kordel (102, 102a) entgegen der Federwirkung so zu ziehen, daß die Federspannung den Anschlagseil!tten (81) in seise Nullstellung zurückzieht, in der er mit dem feststehenden Zeiger übereinstimmt, wenn das Werkstück herausgenommen wurde.

6. Stanzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückträger (46) mehrere Rollen (54, 58) aufweist, die um zu der ersten Achse (Y) pars· allele Achsen drehbar sind und daß die Vorschubeinrichtung (48) für den Vorschub längs dieser ersten Achse eine Welle (70), eine Handkurbel (72) zum Drehen dieser Welle und eine Einrichtung (68, 66, 64, 63, 62) aufweist, mit der die Welle mit der Vorschubeinrichtung gekoppelt werden kann, um bei einer Drehung der Welle (70) eine Vorschubbewegung längs der ersten Achse (Y) durchzuführen.

7. Stanzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Werkzeug einen einstückigen Werkzeugträger (42) aufweist, der eine Patrize und eine Matrize trägt und als einstückige Einheit aus dem Revolverkopf (40) entfernt werden kann.