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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Ausschnitten in Metallstreifen
oder -bändern Die Erfindung 'bezieht sich auf die Herstellung vors Ausschnitten
in Metallbändern oder -streifen.
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Die bekannten, :diesem Zweck dienenden; Verfahren arbeiten entweder
m'it einer Starizpresse, die während der Haltezeiten auf -das -absatzweise geförderte
Band einwirkt, oder mit Maschinen mit umlaufenden Locheisen. Im letzteren.Falle
besitzt die Maschine eine Matrizen- und eine PatrizenwalFze, zwischen denen. das
Metallband Mmdwvchläuft. Das Ausschneiden erfolgt in einem Arbeitsgang und erfordert
einen großen Druck. Die Arbeit beruht also auf einer Bruchbeanspruchung des Metalls
durch einen seine Festigkeitsgrenze über-Schreitenden Druck. Eine solche Behandlung
des Werkstoffes ist rauh, und sie liefert meist keine sauberen und genauen Ausschnitte,
dafür aber abgerundete Ränder.
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Bei dem Verfahren gemäß .der Erfindung wird :das Band auf der gleichen
Maschine in mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen ausgeschnitten, wodurch
ein geringerer Kraft- und Druckaufwand erforderlich und eine große Arbeitsgenauigkeit
ohne Verformung des Werkstückes erzielbar ist. Die hierzu verwendeten, Schneidrollern
arbeiten .im Gegensatz zu einem Locheisen nach Art einer Schere.
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Das Verfahren kennzeichnet sich- durch die folgenden Merkmale: z.
Im Laufe einer ersten
Phase werden beim Durchlauf zwischen einem
ersten Paar von Schneidrädern Schlitze hergestellt, die zur Länge des Bandes quer
verlaufen; 2. im Laufe einer zweiten Phase, werden Längsschnitte ausgeführt, die
zusammen mit- -den. -.Querschlitzen die gewünschten Perforationen oder Lochungen
begrenzen; 3. im -Laufe einer gegebenenfalls vorgesehenen dritten Phase werden die
Teile des Bandes, die durch den- Schnitt aus der Bandebene herausgebogen worden
sind, .in :diese Ebene zurückgebracht; ¢. die zweite oder :dritte Phase wird ebenfallls
durch das Zusammenwirken von Rädern oder Rollen durchgeführt; 5. die zweite Phase
wird durch Zusammenwirken eines - Schneidrades und einer Rolle ausgeführt, und das
Rad wird durch den Durchlauf des geschlitzten Bandes im Laufe der ersten. Phase
angetrieben.
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Die Erfindung sieht auch eine Maschine- für die Durchführung dieses
Verfahrens- vor,- die sich durch die folgenden einzeln oder gruppenweise betrachteten
Punkte. kennzeichnet: 6. Die Schnei,dräder für die Durchführung der ersten Phase
stehen in einem -gegebenen Augenblick nur an der Stelle in Berührung, die in diesem
Augenblick den Schnitt ausführt; 7. .diese Räder besitzen dreieckförmige Zähne und.
sind untereinander gleich bis auf ihre etwas verschiedenen Durchmesser; B. es sind
Einstellmittel vorgesehen, um die Zähne eines Schneidrades gegen die des anderen
im Winkel zu verschieben; 9. die zweite Herstellungsphase wird durch Zusammenwirken
eines Rades, dessen Stirnflachen die aktiven Flächen sind; mit einer Rolle mit Seitenflächen
ausgeführt, :deren Seitenflächen mit jenen Stirnflächen zusammenarbeiten; io. diese
Rolle besitzt Rillen zur Aufnahme von Ablenkfingern, die die Entfernung der ausgeschnittenen.
Metallstücke erleichtern. -Die Erfindung wird im. folgenden an Hand der Zeichnung
beispielsweise erläutert. .
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Fig. r ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform -gemäß
der Erfindung; teilweise geschnitten; Fig. 2 ist ein entsprechender Grundriß, teilweise
geschnitten; -Fig. 3 ist ein Schnitt -nach .der Linie 3-3 oder Fig. 2; Fig 4 ist
ein Schnitt nach der Linie 4-4 _ der,. Fig. 2 ; Fig. 5 ist eine Ansicht der' beiden
Schneidräder in der Nähe ihrer Berührungsstelle, -in' großem Maßstab; Fig. 6 ist
eine Ansicht einesTeiles des Rades für die - Durchführung der zweiten Phase des
Verfahrens, in großem Maßstab; Fig. 7 ist ein Grundriß einer Ausführungsform eines
Metallbandes vor Durchführung des Verfahrens Fig. 8 ist ein Schnitt nach der Linie
8-8 _ der Fig.7; Fig. 9 ist eine der Fig. 7 entsprechende Ansicht, jedoch nach Durchführung
der ersten Phase; Fig. zo ist ein Schnitt nach der Linie io-io der Fig. 9; ' Fg.,
i z :ist :eine den - Fig...7 :und 9 entsprechende Ansicht, jedöch' nach «Durchführung
g der zweiten Phase; - Fg. 12 ist ein Schnitt nach der Linie 12-i2 der Fig. i i;:
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Fig. 13 ist eine den Fig. 7, 9 und rr entsprechende Ansicht, jedoch
nach Durchführung der dritten Herstellungsphase; Fig. 14 ist ein Schnitt nach der
Linie 14-i4 der Fig. i3. _ Die Maschine besitzt ein auf einem Sockel 2 ruhendes
und aus zwei Trägern 3 und 4 zusammengesetztes Gestell r. Dieses Gestell bildet
an seinem einen Ende einen Tisch 5 für die Zuführung des zu bearbeitenden Bandes
oder Streifens. Auf dem Tisch 5. sind regelbar Führungen 6 und' 7 für das Band angeordnet,
die Augen 8 besitzen, in -denen Schlitze j -angebracht sind, :die in Verbindung
mit Sehrauben io- die Einstellung ermöglichen.
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In den Trägern 3. und 4 sind gegenüberliegend Ausschnitte vorgesehen,
die drei Paare 1i, 12 und 13- bilden. In jedem dieser Ausschnitte ri ist
ein. Lager - bildender Block 14 untergebracht, der durch- Seitenflächen 15, 16 gehaltenwird,
die mit den Trägern 3 und 4 zusammenwirken. Dieser Block dient als Träger einer
Welle 17, die einen mit Gewinde versehenen Teil 18 besitzt. Dieser mit Gewinde versehene
Teil wirkt mit einer Mutter i9 zusammen, um in Verbindung mit einem Ansatz 2o der
Welle 17 das obere Schnei;drad 21, das auf der Welle 17 .aufgekeilt ist,
festzuhalten.
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In den Trägern 3 und 4 .ruht eine Welle 22, auf der dem oberen Rad
21 gegenüber ein unteres Schneidrad23 aufgekeilt ist. Das obere und das untere Schneidrad
entsprechen einander. Ihr Umfang wird durch. dreieckförmige Zähne 24 bzw. 25 gebildet,
deren Schneidwinkel mit konstantem Profil vorzugsweise mit einem Wert von annähernd
6o° gewählt wird. Die Zähnezahl des oberen, Rades 21 und :des unteren Rades 23 ist
dieselbe. Die Außendurchmesser der Räder sind etwas voneinander verschieden. Bei
dem beschriebenen Beispiel wurde für das, obere Rad ein Durchmesser von 57,2 mm
und für das untere Rad ein Durchmesser von 56;6 mm .gewählt. Selbstverständlich
haben diese "Zahlen .keine einschränkende -Bedeutung, und man kann für die verschiedenen
angestrebten Zwecke von .ihnen abweichen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
In dem beschriebenen Beispiel isf:die.Zahnhöhe der beiden Räder :dieselbe.
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Die Differenz zwischen den @ Schneidrädern, -die vorgesehen ist, um
eine gute gegenseitige Freigabe der Zähne zu geyvährleisten, kann nicht nur--durch
eine. Differenz der Durchmesser der Räder herbeigeführt werden, sondern auch durch
eine Ab-
weichung der Profile ihrer. Zähne, wobei dann die Außendurchmesser
derRäderdieselben sein können.. Diese Ausführung führt jedoch zu einer umständlicheren
Bearbeitung.
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Das Schärfen des oberen arid des unteren Schneidrades ist mittels
eines kreisförmigen Schleifsteins, der die Spitze der dreieckigen Zähne angreift,
leicht ausführbar. _ .
In den Ausschnitten 12 sind Blöcke 26 untergebracht,
die ein Lager bilden und die obere Welle 27 des zweiten Räderzuges tragen. Das obere
Rad 28 .dieses zweiten Zuges wird durch eine Folge von Zähnen 29 gebildet, die eine
allgemein rechteckige Form haben, jedoch eine .abgestumpfte Ecke 30 für ihren
Austritt aufweisen. Die Zähne 29 sind voneinander durch Zahnlücken. 31 von derselben
Breite wie die Zähne 29 getrennt. Die aktiven Teile des Rades 28 werden durch
seine Stirnflächen[32 und 33 gebildet, die mit den Seitenflächen 34 und 35 zusammenwi(rken,
.die an dem-Ende einer Rolle oder eines Zylinders 36 gebildet sind, der das untere
Element des zweiten Zuges darstellt. Die Rolle 36 besitzt kreisförmige Rollen 37
und 38, in die .die Enden von Ablenkfingern 39 und 40 eingreifen, die durch Schrauben
41 an dem Sockel 2 der Maschine befestigt sind. Die Rolle 36 ist auf einer Welle
42 aufgekeilt, die in den Trägern 3 und 4 mit Hilfe der Lager 43 und 44, die in
diesen gebildet sind, drehbar ruht.
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Der Block 26 ist durch Schrauben 45 mit einem Teil 46 fest verbunden,
in den drehbar, jedoch ohne die Möglichkeit einer Längsverschiebung, ein Gewindebolzen.
47 eingreift. Zu diesem Zweck besitzt der letztere Schultern 48 und 49. Der Gewindebolzen
47 arbeitet mit einem Gewindeloch zusammen, das in einer auf der oberen Fläche des
Trägers 3 oder gegebenenfalls des Trägers 4 durch Schrauben5z befestigten Abschlußschiene5ovorgesehen
ist.
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Der Gewindebolzen 47 endigt in einem eckigen Kopf für seine Betätigung.
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Der dritte Zug der Maschine wird gebildet durch zwei lose Rollen oder
Zylinder, eine obere, 53, und eine untere, 54, die auf Wellen 55 und 56 aufgekeilt
sind. Die- obere Welle 55 ruht in Lagerblöcken 57, die in Ausschnitten 13 befestigt
und in der soeben beschriebenen Weise mit einem Gewindebolzen 47 ausgerüstet sind.
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Der Antrieb der Maschine erfolgt durch eine Welle 58, die die Energie
von einem nicht dargestellten Motor erhält und in den Trägern 3 und 4 ruht. Auf
der Welle 58 ist ein Zahnrad 59 auf= gekeilt, das im Eingriff mit einem auf der_
Welle 22'. aufgekeilten Zahnrad 6o steht. Das, Zahnrad 6o steht im Eingriff mit
einem auf der Welle 1,7 lose angeordneten gleichen Zahnrad 61. In diesem
Zahnrad sind kreisförmige Schlitze 62 vorgesehen., durch die Schrauben 63 hindurchgreifen,
die andererseits in einer auf der Welle 17 aufgekeilten Scheibe 64 befestigt sind.
Das Zahnrad 59 steht andererseits im Eingriff mit einem auf der Welle 42
aufgekeilten Ritzel 65. Dieses überträgt seine Bewegung auf ein Zwischenritzel 66,
das auf einer in dem Träger 4 ruhenden Welle67 befestigt ist und,seine.Bewegung
auf. ein auf der Welle 56 aufgekeiltes Ritzel 68 überträgt., Das Ritzel68 steht
im Eingriff mit einem gleichen auf der Welle 55 aufgekeilten Ritzel 69.
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Das zu bearbeitende Blechband ruht auf dem Tisch 5 und wird durch
die Führungen 6 und- 7 gehalten. Bei dem gewählten Beispiel besitzt dieses Band
Längsrillen 70 und 71, die zu beiden Seiten durch Riefelungen 72, 73,
74, 75 begrenzt werden. Der Mittelteil 76 des Bandes, der durch die Riefelungen
73 und 75 begrenzt wird, ist eben. Da die Welle 58 mit gleichförmiger Bewegung angetrieben
wird, drehen sich die Schneidräder 21 und 23 ebenfalls in fortlaufender Weise. Sie
erfassen, zwischen sich das Band, und ihre Zähne 25 bewirken in dem ebenen Teil
76 die Bildung von Schlitzen 77, die die Lamellen 78 begrenzen; diese werden aus
der Ebene des Bandes, indem sie dem Profil der Zähne folgen, entfernt. Dank der
Ausbildung der Schneidräder sind sie in einem bestImmten Augenblick nur nach einer
Linie 79 in Berührung, wo in diesem Augenblick der Schnitt des Metalls vor sich
geht. Es sind dann keine weiteren Berührungsstellen zwischen den Schneidrädern,
vorhanden, so daß der Druck sich ganz an der Schnittstelle nach der Linie
79 auswirkt ohne unerwünschte Reibung und ohne Gefahr eines Fes@tk'lemmens
des Bandes zwischen den Schneidrädern.
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Die Einstellung der relativen Lage der Schneidräder 21 und 23 geht
vor sich, indem man. die Schrauben 6.3 löst und das Ritzel 61 gegenüber der Scheibe
64 verschiebt. Man kann so die relative Winkelstellung zwischen den Schneidrädern
2r und 23 ändern und zu der relativen Stellung gelangen, die für die Erzielung eines
leichten und sauberen Schnittes am günstigsten ist. Durch Verdrehung der entsprechenden
Gewindebolzen .47 stellt man andererseits den axialen Abstand der Schneidräder 21
und 23 ein.
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Beim Durchgang durch den zweiten Zug, d. h. zwischen dem Schneidrad
28 und der Rolle 36, werden die Lamellen 78, jeweils eine von zwei Lamellen, an
ihrem Verbindungspunkt 79 mit den Riefelungen 73 und 75 durch das Zusammenwirken
der Stirnflächen 32 und 33 mit den Seitenflächen 34 und 35 ausgeschnitten. Man erhält
dann das in Fig. ir und 12 gezeigte Band.
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Nach einer gewissen Arbeitszeit wird es erforderlich, das Schneidrad
28 zu schärfen. Dieses Schärfen betrifft die Flächen 32 und 33, die eben sind, so
daß es sehr leicht durchführbar ist. Vorzugsweise wird das Schneidrad 28 durch eine
Querebene in zwei Elemente zerlegt, wobei man zwischen diese beiden Elemente Keile
einschiebt mit einer Stärke, die es ermöglicht, die beim Schärfen entstehenden Verluste
auszugleichen. Die beim Durchgang durch den zweiten Zug ausgeschnittenen Lam,ellen
werden durch die Rolle 36 mitgenommen und durch die Ablenkfinger 39 und 4o ausgeworfen,
deren Enden in den Kehlen 37 und 38 liegen.
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Beim Durchgang durch den dritten, durch die Zylinder 53 und 54 gebildeten
Zug werden die noch vorhandenen Lamellen durch Walzen. in. die ursprüngliche Ebene
des Teiles 76 zurückgeführt.
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Die gemäß der Erfindung beschaffene Maschine hat somit den vollen
und ebenen Teil 76 in einen Teil umgewandelt, der eben ist, jedoch regelmäßige und
regelmäßig verteilte Lochungen 8o besitzt. Die Erfahrung zeigt, daß die Maschine
gemäß der Erfindung z. B. imstande ist, in einem Blech von
o,2 mm
Stärke Lochungen von 3 mm mit gegenseitigem Abstand von 3 mm bei einer Laufgeschwindigkeit
des Bleches von -i2oo m in der Stunde ohne übermäßige Erwärmung der Schneidräder
2z und 23 auszuführen. Diese können äuß.erdem aus gewöhnlichem Werkzeugstahl bestehen.
Wenn man die Schneidräder zwecks Kühlung bespült, kann man eine Herstellungsgeschwindigkeit
von 5000 m Blech in der Stunde erreichen.
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Die ausgeführten Lochungen sind regelmäßig angeordnet. Der fortlaufende
Austritt des bearbeiteten Bleches ermöglicht die leichte Beschickung von Apparaten
für die weitere Behandlung. Die vorgenommene Behandlung ist wenig kostspielig: An
Stelle von Metallblech kann man auch gemäß der Erfindung Streifen aus sogenannten
plastischen Stoffen bearbeiten. ! -Die Lochungen oder Ausschnitte können au--handere
Formen haben als die dargestellte Rechteckform. Sie können schräg, elliptisch; von
geometrisch regelmäßiger oder unregelmäßiger Form sein. -