DE9317311U1

DE9317311U1 - Stanzvorrichtung

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Publication number: DE9317311U1
Application number: DE9317311U
Authority: DE
Original assignee: WERKSTAETTE LIECHTBLICK SCHAFF
Current assignee: WERKSTAETTE LIECHTBLICK SCHAFF
Priority date: 1992-11-19
Filing date: 1993-11-11
Publication date: 1994-03-31
Anticipated expiration: 2003-11-12
Also published as: CH687181A5

Description

Werkstätte Liechtbiicfc WLI931101GDE

Mühlenstraße 186 ". ". " '; . 2,.· ·',

CH-8200 Schaf fhausen _#;_# ^s .·. .·. ..··..*

SCHWEIZ

Stanzvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausstanzen V-förmiger Einschnitte bzw. Ausklinkungen an insbesondere zur / Weiterverarbeitung zu Faltelementen vorgesehenen planen Platten oder Blechen.

Dreidimensxonale Faltelemente werden in verschiedenen Branchen zur Abdeckung oder Verkleidung von Tragstrukturen benötigt, z.B. im Maschinen- und Apparatebau, Fassadenbau, für Displays, Elektrogeräte etc. Solche dreidimensionalen Faltelemente lassen sich aus plattenartigen Werkstoffen durch Zuschneiden, Ausklinken von V-förmigen Einschnitten unterschiedlicher Winkel, anschliessendes Abkanten bzw. lokales Einf rasen und Umbiegen sowie Verschweissen oder Verlöten der Ecken bzw. Einnieten von Eckteilen herstellen.

Da insbesondere wärmeempfindliche Werkstoffe wie beispielsweise Metall-Kunststoff-Metall-Verbundplatten nicht metallisch verschweisst werden können, müssen diese in den Ecken vernietet werden. Die Vernietung ist besonders dann von wirtschaftlicher Bedeutung, wenn mit vorgefertigten Hinterlegeteilen gearbeitet werden kann, da in diesem Fall ein vorgängiges Verbohren der Nietlöcher entfällt.

V-förmige Ausschnitte oder sogenannte Ausklinkungen werden heute mit handelsüblichen, verstellbaren Schermessern in einem Winkelbereich von etwa 30° - 150° erzeugt. In einem weiteren Arbeitsgang werden sodann die Niet löcher gestanzt, wobei auf eine genaue Positionierung geachtet werden muss. Zur Erzielung einer ausreichenden Festigkeit und zur Verhinderung einer Formänderung des Faltelementes im Gebrauchszustand müssen nämlich die Nietlöcher einander gegenüberliegen, und zwar auf der Senkrechten zur Berührungslinie der abgekanteten Schenkel oder Stosskanten.

Angesichts dieses Standes der Technik hat sich der Erfinder die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die mit dem Ausklinken eines V-förmigen Einschnitts im Bedarfsfall das Ausstanzen von Nietlöchern im gleichen Arbeitsgang ermöglicht und wobei der Winkel des V-förmigen Einschnitts stufenlos verändert werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch einen auf einer drehbar gelagerten Stempelhalteplatte angeordneten Stempel mit V-förmiger Kontur der Stempel fläche und eine in einer drehbaren gelagerten Matrizenhalteplatte angeordnete Matrize mit einem der V-förmigen Kontur der Stempelfläche entsprechenden Durchbruch, wobei die Stempelhalteplatte und die Matrizenhalteplatte über diese verbindende Führungselemente miteinander gekoppelt sind und die Spitze des Stempels in der in Stanzrichtung verlaufenden Drehachse liegt.

Bei einer bevorzugten Variante der Vorrichtung, insbesondere zur Herstellung genieteter Faltelemente, sind zur Anbringung von Nietlöchern beidseits des Stempels paarweise und symmetrisch zur Winkelhalbierenden der Stempelfläche zumin-' dest ein Paar Rundstempel angeordnet und diesen entsprechende Bohrungen in der Matrize vorgesehen. Hierbei sind die Rundstempel zweckmässigerweise in vorbestimmte Stempelpositionen einsetzbar.

Der Stempel bzw. der Durchbruch der Matrize bildet bevorzugt einen Winkel von 10° bis 120°. Ein verhältnismässig schmaler Stempel mit einem Winkel von etwa 20° hat sich für viele Anwendungsfälle als besonders zweckmässig erwiesen.

Zur Einstellung eines vorgegebenen Drehwinkels zwischen zwei Endstellungen können zwei verstellbare Anschläge zur Begrenzung der Drehbewegung der Stempelhalteplatte und der Matrizenhalteplatte vorgesehen sein. Zur Ausführung der Drehbewegung ist diß.Stemjge.lhalteplatte oder die Matrizen-

halteplatte zweckmässigerweise mit einem Drehhebel versehen, wobei zur raschen Einstellung des Drehwinkelbereichs und zum erleichterten Auffinden der gewünschten Anschlagspositionen eine Skala mit Stricheinteilung vorgesehen sein kann.

Mit der erf indungsgemässen Vorrichtung kann der Winkel eines V-förmigen Einschnittes auf einfache Weise stufenlos eingestellt werden. Gleichzeitig sind die Nietlöcher an mehreren Stellen positionierbar, wobei diese sich jeweils paarweise gegenüberliegen und sich auf der Senkrechten zur Berührungslinie der abgekanteten Schenkel bzw. der Stosskanten befinden. Zudem können die V-förmigen Ausschnitte auch asymmetrisch gegenüber einer Abkantlinie erzeugt werden, was bei unterschiedlichen Abkantschenkeln erforderlich werden kann.

Durch die frei wählbare Einstellung der V-förmigen Einschnitte lassen sich sämtliche Formen für die anschliessende Formgebung realisieren. Erfindungsgemäss werden diese Einschnitte bzw. Ausklinkungen dadurch erzeugt, dass Stempel und Matrize, welche über Führungselemente miteinander verbunden sind, um die Spitze des V-förmigen Einschnitts solange gedreht werden, bis die eine Seite des Stempels der Lage der ersten Schnittkante des vorgesehenen Einschnitts entspricht . In dieser Position wird das erste Mal gestanzt. Anschliessend werden Stempel und Matrize gemeinsam solange gedreht, bis die andere Seite des Stempels der Lage der zweiten Schnittkante des vorgesehenen Einschnitts entspricht.

In dieser Position wird ein zweites Mal gestanzt. Auf diese Weise können V-förmige Ausschnitte jeden beliebigen Winkels erzielt werden. Mit jedem Stanzvorgang werden bei eingesetzten Rundstempeln gleichzeitig die der jeweiligen Schnittkante zugeordneten Nietlöcher mit der geforderten Präzision gefertigt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich

aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in

Fig. 1 eine Draufsicht auf den unteren, eine Matrize tragenden Teil einer Stanzvorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den oberen, einen Stempel tragenden Teil einer Stanzvorrichtung;

Fig. 3 eine Schrägsicht auf ein Faltelement aus Metallblech mit verschweissten Stosskanten;

Fig. 4 das Stanz- und Faltbild des Faltelements von Fig.

3;
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Fig. 5 eine Schrägsicht auf ein Faltelement aus einer Metall-Kunstsfoff-Metall-Verbundplatte mit vernieteten Stosskanten;

Fig. 6 das Stanz-und Faltbild des Faltelementes von Fig. 5.

Eine Stanzvorrichtung 10 weist gemäss Fig. 1 eine in einem Grundkörper 12 um eine in Stanzrichtung liegende Drehachse y drehbar gelagerte Matrizenhalteplatte 14 mit einer Matrize 16a, 16b auf, wobei die Oberflächen von Grundkörper 12, Matrizenhalteplatte 14 und Matrize 16a, 16b miteinander fluchten. Die mit der Matrizenhalteplatte 14 starr verbundene zweiteilige Matrize 16a, 16b bildet einen V-förmigen Durchbruch 18, dessen Spitze mit der Drehachse y zusammenfällt. Die Matrize 16a,16b weist weitere Durchbrüche in der Form durchgehender Bohrungen 20 auf, die paarweise beidseits des V-förmigen Durchbruchs 18 und symmetrisch zu dessen Winkelhalbierenden w angeordnet sind. Die Matrizenhalteplatte 14 ist in deren Randbereich mit einer auf der Winkelhalbierenden w liegenden Zentrierbohrung 22 versehen.

Des weiteren sind im Grundkörper 12 zwei vertikal in Stanzrichtung aufragende Führungsbolzen 24 verankert. Das in Fig. 2 dargestellte, in Gebrauchslage dem Grundkörper 12 zugewandte, parallel und in Abstand zu diesem angeordnete Oberteil 32 der Stanzvorrichtung 10 ist mit einer in diesem drehbar gelagerten Stempelhalteplatte 34 versehen, wobei die Drehachse y' ebenfalls in Stanzrichtung liegt. Der Stempelhalteplatte 34 ist ein mit dem Durchbruch 18 der Matrize 16a,16b in der Matrizenhalteplatte 14 des Grundkörpers 12 korrespondierender Stempel 36 mit V-förmiger Kontur der Stempelfläche 38 aufgesetzt. Hierbei fällt analog zum V-förmigen Durchbruch 18 der Matrize 16a, 16b die Spitze des Stempels 36 mit der Drehachse y¹ zusammen. Der Winkel &bgr; des Stempels bzw. des V-förmigen Durchbruchs 18 der Matrize 16a, 16b beträgt beispielsweise 20°. Beidseits des Stempels 36 sind paarweise Stempelpositionen 40 für den bedarfsweisen Einsatz von mit den Bohrungen 20 in der Matrize 16a, 16b korrespondierenden Rundstempeln 41 vorgesehen. Diese Stempelpositionen 40 bzw. die darin eingesetzten Rundstempel 41 sind symmetrisch zur Winkelhalbierenden w¹ der Stempelfläche 38 angeordnet und liegen in Gebrauchslage der Stanzvorrichtung 10 den Bohrungen 20 in der Matrize 16a, 16b gegenüber. Die präzise Ausrichtung von Matrize 16a, 16b und Stempel 36 sowie Bohrungen 20 und Rundstempel 41 erfolgt einerseits über einen im Randbereich der Stempelhalteplatte 34 auf der Winkelhalbierenden w^f der Stempelfläche 38 verankerten Zentrier- und Mitnehmerbolzen 42, der in Gebrauchslage der Stanzvorrichtung 10 mit der Zentrierbohrung 22 in der Matrizenhalteplatte 14 in Eingriff steht. Andererseits erfolgt eine Ausrichtung der einander gegenüberliegenden Grundkörper 12 und Oberteil 32 über Führungsbohrungen 44, in welche die Führungsbolzen 24 eingreifen.

In Gebrauchslage der Stanzvorrichtung 10 fallen somit in jedem Betriebszustand die Drehachsen y und y' zusammen und die Winkelhalbierenden w und w' liegen in derselben Vertikalebene. .··.····

Zur Drehung von Stempel 36 und Matrize 16a, 16b in die gewünschte Stanzposition ist an der Stempelhalteplatte 34 ein radial nach aussen abragender Drehhebel 46 montiert. Durch zwei am Oberteil 32 fixierte, verstellbare Anschläge 48 können zudem auf einfache Weise zwei einstellbare Stanzpositionen als Endlagen vorgegeben werden. Das Oberteil 32 ist randseitig mit einer — in der Zeichnung nur angedeuteten -- Skala 49 mit Stricheinteilung zum erleichterten Auffinden der gewünschten Anschlagposition versehen.

Zum Betrieb der Stanzvorrichtung 10 ist diese in bekannter Art in eine Stanzmaschine eingebaut, in welcher der Stanzvorgang, d.h. die Verschiebung des Oberteils 32 gegen den Grundkörper 12, ausgelöst wird. Obschon die Drehbewegung der Stempelhalteplatte 34 und der Matrizenhalteplatte 14 zwischen den beiden Endpositionen in der Zeichnung von Hand über den Drehhebel 46 erfolgt, kann selbstverständlich auch ein motorischer Antrieb, beispielsweise über eine Kombination Ritzel/Zahnkranz, vorgesehen sein.

Die in den Fig. 3 bis 6 dargestellten Faltkörper mit zugehörigem Stanz- und Faltbild lassen sich — wie in den nachfolgenden Beispielen erläutert — mit der erfindungsgemässen Vorrichtung auf einfache Weise realisieren.

Beispiel 1

Die Aussenkontur eines in Fig. 3 dargestellten Faltkörpers 50 aus 2mm dickem Aluminiumblech weist unterschiedlich grosse Winkel von ct., = 90°, cu = 95°, cig = 85°, a. = 135° und cu 3 45° auf. Hierbei ist die Höhe h der Abkantschenkel 52 konstant und beträgt 40mm. Wie aus dem entsprechenden Stanz- und Faltbild in Fig. 4 hervorgeht, sind zur Bildung des Faltkörpers 50 unterschiedliche V-förmige Einschnitte bzw. Aus-

klinkungen von 90°, 85°, 95°, 45° und 135° erforderlich. Diese Ausschnitte sind teilweise symmetrisch bezüglich der Senkrechten zur Biegelinie x-x, teilweise aber auch asymmetrisch. Durch den für eine bestimmte Ausklinkung über die beiden Stempel-Endstellungen einstellbaren Winkel lassen sich die bezüglich Winkel und Lage unterschiedlichen Ausklinkungen mit der erfindungsgemässen Vorrichtung auf einfachste Weise herstellen. Beim in Fig. 3 dargestellten Faltkörper 50 wurden die nach erfolgter Abkantung des gemäss Fig. 4 zugeschnittenen Bleches einander gegenüberliegenden Einschnitt- oder Stosskanten 54a, 54b miteinander verschweisst.

Beispiel 2

Ein in Fig. 5 dargestellter Faltkörper 60 aus einer 4mm dicken Platte aus einem Metall-Kunststoff-Metall-Verbundwerkstoff weist eine Aussenkontur mit verschiedenen Winkeln Ct₁ = 60°, a₂ = 95°, O₃ = 85° und a₄ = 90° auf, wobei die Höhe der Abkantschenkel 62 h₁ = 20mm, h₂ = 29mm und hu = 71mm beträgt.

Mit der erf indungsgemässen Vorrichtung lässt sich nun der in Fig. 6 dargestellte Zuschnitt des Faltkörpers 60 auf einfache Weise realisieren.

Nach dem Zuschnitt gemäss Fig. 6 und lokalen Einfrasen entlang der Abkantlinien wird der Faltkörper 60 nach dem Abkanten an den Stosskanten 64a, 64b über Nietlöcher 66a, 66b mittels eines Hinterlegeteils 68 vernietet, da der hier eingesetzte Verbundwerkstoff sich nicht metallisch verschweissen lässt. Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung lassen sich die V-förmigen Einschnitte bzw. Ausklinkungen und die diesen benachbarten, symmetrisch angeordneten Nietlöcher in einem einzigen Arbeitsgang durch jeweils zweimaliges Stanzen in den erforderlichen Stempel-Endlagen sehr einfach bewerkstelligen.
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Der im vorliegenden Beispiel eingesetzte Stempel weist einen Winkel von 20° auf.. Beidseits des Stempels sind in einem Ab-

auf.. Beidseits des Stempels sind in ei:

stand von 8mm von der jeweiligen Stempelkante sowie im Abstand von 16mm von der Stempelspitze entfernt je ein Rundstempel von 5mm Durchmesser angeordnet.

Die unterschieldichen Abkantschenkel 62 erfordern ein asymmetrisches Stanzbild beispielsweise gegenüber der Abkantlinie b-b, was aber mit der erfindungsgemässen Vorrichtung problemlos möglich ist. Die exakte Positionierung der Nietlöcher 68 auf der Senkrechten der Berührungslinie der Stosskanten 64a, 64b wird durch den Einsatz der erfindungsgemässen Vorrichtung direkt erzielt. Dadurch erübrigt sich ein zusätzliches Stanzen. Auch ist die Genauigkeit durch die Stanzung von Schnittkante und zugehörigem Nietloch in demselben Arbeitsgang äusserst hoch. Die anschliessende Vernietung kann mit vorgestanzten Hinterlegeteilen direkt vorgenommen werden, so dass ein Verbohren dieser Teile mit der damit verbundenen Ungenauigkeit entfällt.

Claims

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Ausstanzen V-förmiger Einschnitte im Randbereich planer Platten oder Bleche, gekennzeichnet durch einen auf einer drehbar gelagerten Stempelhalteplatte (34) angeordneten Stempel (36) mit V-förmiger Kontur der Stempelfläche (38) und eine in einer drehbaren gelagerten Matrizenhalteplatte (14) angeordnete Matrize (16 a,16b) mit einem der V-förmigen Kontur der Stempelfläche (38) entsprechenden Durchbruch (18), wobei die Stempelhalteplatte (34) und die Matrizenhalteplatte (14) über diese verbindende Führungselemente (22, 42) miteinander gekoppelt sind und die Spitze des Stempels (36) in der in Stanzrichtung verlaufenden Drehachse (y, y¹ ) liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beidseits des Stempels (36) paarweise und symmetrisch zur Winkelhalbierenden (w' ) der Stempelfläche (38) zumindest ein Paar Rundstempel (41) angeordnet und diesen entsprechende Bohrungen (20) in der Matrize (16a, 16b) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rundstempel (41) in vorbestimmte Stempelpositionen (40) einsetzbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (36) bzw. der Durchbruch (18) der Matrize (16a, 16b) einen Winkel ( &bgr;) von 10 ° bis 120°, vorzugsweise 20°, aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung eines vorgegebenen Drehwinkels zwischen zwei Endstellungen zwei verstellbare Anschläge (48) zur Begrenzung der Drehbewegung der Stempelhalteplatte (34) und der Matrizenhalteplatte

(14) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempelhalteplatte (34) oder die Matrizenhalteplatte (14) mit einem Drehhebel (46) zur Ausführung der Drehbewegung versehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Drehwinkelbereichs eine Skala (49) mit Stricheinteilung vorgesehen ist.