EP0942813B1 - Vorrichtung und verfahren zum ausbrechen und entfernen von abfallstanzteilen aus nutzen und werkstoffbögen, insbesondere für flachbettstanz- und/oder prägeautomaten - Google Patents

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EP0942813B1
EP0942813B1 EP97945860A EP97945860A EP0942813B1 EP 0942813 B1 EP0942813 B1 EP 0942813B1 EP 97945860 A EP97945860 A EP 97945860A EP 97945860 A EP97945860 A EP 97945860A EP 0942813 B1 EP0942813 B1 EP 0942813B1
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EP
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punching
stripping
needles
mould
needle
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Robert Walther
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Rowapack Verpackungsdesign und Stanztechnik GmbH
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Rowapack Verpackungsdesign und Stanztechnik GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/18—Means for removing cut-out material or waste
    • B26D7/1818—Means for removing cut-out material or waste by pushing out
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/18—Means for removing cut-out material or waste
    • B26D2007/1872—Means for removing cut-out material or waste using breakaway pins

Definitions

  • DE 41 24 098 C1 discloses a device for removing stripped parts from a sheet of material containing blanks or the like.
  • the sheet of material rests on a carrier plate in which openings with continuous vertical walls are provided.
  • Each stripped part of the sheet of material spans the associated opening and, as mentioned, rests on the support plate with corresponding contact surfaces.
  • Stripping tools made of steel strip are arranged on the tool holding plate which can be moved towards and away from the carrier plate.
  • the stripping tools have vertical and horizontal narrow sides.
  • Each of the known stripping tools made of steel strip has at least one tip towards the carrier plate as the end of the respective vertical narrow side.
  • the angle ⁇ between the tip and the surface extending from it to the adjacent horizontal narrow side facing the carrier plate and projected into the narrow side center plane should be in a range from 20 ° to 50 °.
  • the needle-shaped stripping tools fulfill the function of Prepositioning of the material sheet, pressing and Holding it and smoothing the arc starting from a gripper section on all sides, so that the The material sheet lies flat on the stripping board.
  • the needles 12 When lowering the stripping mold 10 with the stripping needles 12 the needles 12 first touch the surface of the material sheet 2, hold and smooth this and then penetrate the Recesses or openings 9 in the stripping board 8 with take-away and removing the waste punch part 6.
  • the break-out needles 12 can also be used known stripping tools e.g. in the form of streak lines be combined. In the latter case, however, is one unrestricted lateral, elastic movement of the stripping needles around their respective clamping point, i.e. a corresponding one lateral distance to the rigid stripping lines or Strike stamps must be observed. In addition, is a height-related distance between stripping needle and further Stripping tool provided.
  • FIG. 3 shows a particularly preferred embodiment a knockout needle 12.
  • This knockout needle 12 has one conical or arcuate section forming a tip 14, this section 14 being essentially half of the occupies free needle length l.
  • the maximum diameter of the Needle 12 is labeled d.
  • the end of the attachment shaft 15 of the knockout needle 12 has a V or tapered end 16 for locking or knocking the stripping needle into the holes in the stripping mold serves.
  • the attachment of the breakaway needles in the Stripping shape occurs in such a way that the V or conical end 16 of the mounting shaft flush with the back the stripping mold.
  • the needle length a total of about 50mm with a tip section of 25mm.
  • the Breakaway needle is here with its fastening shaft as well the conical end into a 15mm thick, the knockout shape forming wooden plate used.
  • the diameter of the needle according to the preferred embodiment is approximately 1.2 mm.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausbrechen und Entfernen von Abfallstanzteilen aus Nutzen oder Werkstoffbögen, insbesondere für Flachbettstanz- und/oder Prägeautomaten, umfassend ein Ausbrechbrett zur Aufnahme des Nutzens oder Werkstoffbogens, eine obere und/oder untere Ausbrechform als Ausbrechwerkzeughalteplatte, wobei die Ausbrechform mit Ausbrechwerkzeugen zum Ausbrechbrett hin vertikal bewegbar ist, umfassend weiterhin im Ausbrechbrett vorgesehene Aussparungen oder Öffnungen, die vom jeweiligen Abfallstanzteil des Werkstoffbogens überspannt sind, wobei im wesentlichen senkrecht in der Ausbrechform stiftförmige Ausbrechwerkzeuge befestigt sind.
Aus der DE 41 24 098 C1 ist eine Vorrichtung zum Entfernen von Ausbrechteilen aus einem Zuschnitte oder dergleichen enthaltenden Werkstoffbogen bekannt. Der Werkstoffbogen liegt auf einer Trägerplatte auf, in der Durchbrüche mit durchgehenden vertikalen Wänden vorgesehen sind. Jedes Ausbrechteil des Werkstoffbogens überspannt den zugehörigen Durchbruch und liegt wie erwähnt mit entsprechenden Auflageflächen auf der Trägerplatte auf.
An der zur Trägerplatte hin und von ihr weg bewegbaren Werkzeughalteplatte sind Ausbrechwerkzeuge aus Bandstahl angeordnet. Die Ausbrechwerkzeuge weisen vertikale und horizontale Schmalseiten auf. Jedes der bekannten Ausbrechwerkzeuge aus Bandstahl besitzt hin zur Trägerplatte wenigstens eine Spitze als Ende der jeweiligen vertikalen Schmalseite. Der Winkel α zwischen der Spitze und der sich von ihr zu der angrenzenden, der Trägerplatte zugewandten horizontalen Schmalseite erstreckenden Fläche projiziert in die Schmalseitenmittenebene soll in einem Bereich von 20° bis 50° liegen.
Mit Hilfe der technologisch recht aufwendig auszubildenden Spitze oder Spitzen soll das Ausbrechteil beim Eindrücken in den jeweiligen Durchbruch nicht abrutschen, so daß ein sicheres Trennen und Abschleudern des Abfallstückes auch ohne zusätzliche Abstreifelemente in der Trägerplatte möglich wird. Um die angestrebte Wirkung zu verbessern, wird dort vorgeschlagen, die sich von der Spitze zu der trägerplattenseitigen horizontalen Schmalseite des Ausbrechwerkzeuges aus Bandstahl erstreckende Fläche so auszubilden, daß diese die Form eines gleichschenkligen Dreiecks aufweist, dessen spitzer Winkel vorzugsweise 60° beträgt. Es ist offensichtlich, daß der entsprechende Zuschliff fertigungsintensiv ist, insbesondere dann, wenn man davon ausgeht, daß die Spitzen einem erheblichen Verschleiß unterliegen, so daß darüber hinaus ein häufiger Werkzeugwechsel notwendig wird.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 90 03 329 ist es bekannt, rotationssymmetrische Stifte mit Spitzen als Ausbrechwerkzeuge zu verwenden, wobei die Spitzen mit elastischen Widerlagern im unteren Bereich der Ausbrechform angeordnet, zusammenwirken. Bei der Rückkehr des Ausbrechstiftes in Verbindung mit dem Widerlager wird das Ausbrechteil entfernt. Nachteilig ist jedoch die starre Ausführungsform der rotationssymmetrischen Stifte in Verbindung mit den elastischen Widerlagern, die äußerst verschleißanfällig sind.
Aus der Firmendruckschrift BOBST SA, 1992, DOCtraining, sind Ausbrechstifte bekannt, deren kleinster Durchmesser bei etwa 4mm bei einer freien Länge von 35mm liegt. Die Ausbrechstifte werden von der Vorderseite in entsprechende Löcher einer Ausbrechform eingeschlagen bzw. eingesetzt und weisen hierfür eine Schulter auf, so daß die gewünschte längenmäßige Positionierung erreicht werden kann. Eine Viielzahl derartig angeordneter Ausbrecher dient dann dem Beseitigen von Abfallstanzteilen, wie bereits vorstehend beschrieben.
Insbesondere für sehr kleine Abfall- und Ausbrechteile sind die bekannten Ausbrechstifte nicht geeignet. Bei bekannten Ausbrechwerkzeugen sind also flache bandförmige Elemente oder Stempel größeren Durchmessers bestenfalls mit einer Spitze versehen, so daß sich ein entsprechender Wechsel von Bandstahl bzw. Stempel und Spitze ergibt. Stempel und Spitze sind formfest verbunden oder am Kopf flächig, gezackt oder mit einer gewellten Struktur versehen.
Aufgrund der Größengeometrie der bekannten Ausbrechelemente ergeben sich beim Ausbrechen auf schnellaufenden Stanzautomaten erhebliche Probleme. Zum einen sind die bekannten Ausbrechelemente, wie bereits erwähnt, für sehr kleine auszubrechende Teile zu groß, so daß diese nicht mit hinreichendem Erfolg entfernt werden können. Durch die fest gegebene Wirkverbindung zwischen Spitze und Stempel bzw. Bandstahl können die Spitzen nicht an den kritischen Punkten der Schnittgeometrie angreifen. Durch die vorgegebenen Wirklinien der bekannten Spitzen in Verbindung mit der vertikalen Schmalseite des Werkzeuges nach DE 41 24 098 C1 ist es nicht möglich, Drehmomente der auszubrechenden Teile zu verhindern, so daß Störungen beim automatischen Betrieb einer Flachbettstanze die Folge sind.
Aufgrund der geometrischen Ausbildung bekannter Spitzen ist beim Berühren der Werkstoffbogenfläche und für die Arretierung des Abfallstanzteiles eine große Gegenkraft erforderlich, die im normalen Stanzbild nicht vorhanden ist, so daß zusätzliche Haltepunkte in der Ausbrech- oder Stanzform notwendig werden.
Letztendlich erhöht sich bei zusätzlichen Haltepunkten der Druckkraftbedarf in der Ausbrechstation eines Flachbettstanzautomaten. Darüber hinaus bauen sich unerwünschte Schwingungen des Werkstoffbogens auf, die die Positionierung und Ruhelage beim Ausbrechvorgang nachteilig beeinflussen. Aufgrund der vorgenannten Probleme war es bisher notwendig, Unterstifte einzusetzen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausbrechen und Entfernen von Abfallstanzteilen aus Nutzen oder Werkstoffbögen, insbesondere für Flachbettstanz- und/oder Prägeautomaten anzugeben, welche bzw. welches es ermöglicht, mit verringertem Druckkraftbedarf in der Ausbrechstation sowohl den einlaufenden Werkstoffbogen sicher zu halten, zu glätten und zu positionieren, als auch kleinste Abfallstanzteile sicher und vollständig zu entfernen.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Gegenstand gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1, wobei hinsichtlich des Verfahrens auf die Lösung nach Patentanspruch 9 verwiesen wird. Die Unteransprüche stellen mindestens zweckmäßige Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung dar.
Ein wesentlicher Grundgedanke der Erfindung besteht darin, das bisherige starre System zwischen Ausbrechform bzw. Ausbrechwerkzeughalteplatte und Ausbrechwerkzeug zu verlassen dergestalt, daß nunmehr die Ausbrechwerkzeuge mindestens teilweise als Ausbrechnadeln ausgebildet sind, die gegenüber ihrem jeweiligen Einspann- oder Befestigungspunkt in der Ausbrechform nachgiebig elastisch beweglich sind. Durch die entsprechend schlanke und langgestreckte Nadelform stellt sich die gewünschte elastische Beweglichkeit ein, so daß ein sicheres Ausbrechen und Entfernen insbesondere sehr kleiner Ausbrechteile gegeben ist.
Erfindungsgemäß wird die Positionierung der Ausbrechnadeln bei sehr kleinen Ausbrechteilen dergestalt vorgenommen, daß vorzugsweise drei Nadeln eine Gruppe bilden, die ein gleichseitiges, gleichschenkliges oder ungleichmäßiges Dreieck aufspannen, wobei die Nadeln bezogen auf kritische Ausbrechpunkte frei positionierbar sind.
Zum sicheren und erfolgreichen Ausbrechen auch größerer Abfallstanzteile, die z.B. spitz zulaufende kritische Abschnitte aufweisen, kann erfindungsgemäß auf eine Kombination der Ausbrechnadeln mit an sich bekannten Ausbrechwerkzeugen zurückgegriffen werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzen die Ausbrechnadeln gegenüber den kombiniert eingesetzten Ausbrechwerkzeugen eine größere Höhe und es ist sichergestellt, daß die elastische Beweglichkeit der jeweiligen Nadel gegenüber ihrem jeweiligen Einspann- oder Befestigungspunkt gegenüber benachbarten Ausbrechwerkzeugen erhalten bleibt.
Die erfindungsgemäßen Nadeln sind unabhängig setzbar, so daß die Anzahl von Haltepunkten reduziert werden kann bzw. Haltepunkte ganz entfallen können.
Die nadelförmigen Ausbrechwerkzeuge erfüllen die Funktion der Vorpositionierung des Werkstoffbogens, des Andrückens und Haltens desselben sowie der Glättung des Bogens ausgehend von einem Greiferabschnitt nach allen Seiten hin, so daß der Werkstoffbogen glatt auf dem Ausbrechbrett aufliegt. Auch hier ist die Elastizität der Ausbrechnadeln und das Vorsehen gezielter Höhen- bzw. Längenunterschiede der Nadeln vom Greifer oder geometrischen Schwerpunkt ausgehend nach außen hin von Vorteil. Insgesamt wird ein unerwünschtes Schwingen der Werkstoffbögen und Aufwölben dieser beim plötzlichen Abbremsen im Ausbrechabschnitt eines Stanzautomaten verhindert, wodurch sich die Produktivität und Qualität der bearbeiteten Werkstoffbögen erhöht.
Es liegt im Sinne der Erfindung, daß die Ausbrechnadeln auch mit Werkzeugen zur Randabtrennung oder mit Halteblöcken zum Abtrennen oder Ausbrechen größerer Teile zusammenwirken können, wobei jedoch die gewünschte elastische Bewegung um den Einspann- oder Befestigungspunkt der jeweiligen Nadel sichergestellt sein muß.
Die erfindungsgemäßen Ausbrechnadeln weisen einen konischen oder bogenförmigen, eine Spitze bildenden Abschnitt auf, wobei dieser Abschnitt im wesentlichen die Hälfte der Nadellänge einnimmt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Ausbrechnadeln ist das Verhältnis V von Nadellänge l zum größten Durchmesser d der Nadel im Bereich von 6 bis 80 liegend, wobei der größte Durchmesser der Ausbrechnadeln im Bereich ≤ 2mm liegt.
Zum allseitigen Glätten eines in den Ausbrechabschnitt des Flachbettstanzautomaten einlaufenden Werkstoffbogens oder eines sogenannten Nutzens sind die Ausbrechnadeln über die Ausbrechform von der Mitte bzw. dem geometrischen Schwerpunkt der Ausbrechform und/oder von dem Greiferabschnitt zum Fixieren des Werkstoffbogens auf dem Ausbrechbrett ausgehend so angeordnet, daß hier die Nadeln eine größere freie Länge oder Höhe bezogen auf die übrigen Bereiche oder Richtungen aufweisen. Dies ist so zu verstehen, daß die Nadeln in die anderen Richtungen ausgehend vom Greifer oder geometrischen Schwerpunkt aus-eine abnehmende Länge oder Höhe besitzen, so daß mit dem Absenken der Ausbrechform und Aufsetzen der Ausbrechnadeln auf den Werkstoffbogen ein allseitiges Glätten des Werkstoffbogens entsprechend dem ebenen Ausbrechbrett erfolgt.
Erfindungsgemäß werden die Ausbrechnadeln von der Rückseite her in die Ausbrechform eingesetzt und in dieser befestigt. Vorzugsweise besitzt die Ausbrechform, welche aus mehrschichtigem verleimten Sperrholz besteht, durch Laserstrahlung erzeugte Bohrungen, die einen geringfügig kleineren Durchmesser als die der Nadeln aufweisen. Um eine exakte höhen-bzw. längenmäßige Positionierung der Ausbrechnadeln bezogen auf die Ausbrechform zu erreichen, besitzen die Ausbrechnadeln einen V- oder kelchförmigen Befestigungsschaft, der oberflächenbündig mit der Rückseite der Ausbrechform abschließt.
Es werden also die Nadeln in die Laser-Bohrungen oder in anderer Weise erzeugten Durchbrüche eingeführt bzw. eingeschlagen, wobei der Befestigungsschaft einen Anschlag bildet.
Verfahrensseitig wird nach entsprechender Positionierung der Ausbrechnadeln in der Ausbrechform eine an sich bekannte Relativbewegung zwischen der die Ausbrechnadeln aufweisenden Ausbrechform und dem einen Werkstoffbogen aufweisenden Ausbrechbrett ausgeführt. Mit der beginnenden Berührung des Bogens durch die Ausbrechnadeln erfolgt in der Vorpositionierung ein Drücken und Glätten sowie ein Halten des Bogens. Mit fortfahrender Bewegung wird das gewünschte Herausbrechen des Abfallteiles mit bezogen auf den Stand der Technik geringerem Druckkraftbedarf ausgeführt. Letztendlich wird unter Rückgriff auf die erfindungsgemäßen Ausbrechnadeln bei der Durchführung des Verfahrens verhindet, daß positionsverändernde Schwingungen des Bogens entstehen. Die vorhandenen Querkräfte, die der Bogen beim Schwingen erzeugt, werden durch die Gegenkräfte aufgrund der Nadelelastizität der fest eingespannten Nadeln aufgenommen, so daß sich eine Planlage des Bogens ergibt und insgesamt ein hochproduktives und effektives automatisches Abfallteilentfernen unter weitgehendem Verzicht auf Unterstifte gegeben ist.
Zusammenfassend stellen die Ausbrechnadeln Elemente dar, die ein punktförmiges, elastisches Angreifen auf dem Abfallstanzteil ermöglichen, wobei die Ausbrechnadeln keine feste, unmittelbare Verbindung zu weiteren, an sich bekannten Ausbrechwerkzeugen aufweisen.
Insbesondere eine obere Ausbrechform besitzt Ausbrechnadeln, die am Greifer und/oder Innenflächenabschnitt eine größere Höhe bezogen auf die rechten, linken und hinteren Randabschnitte einnehmen, so daß ein Glätten der einlaufenden Werkstoffbögen gewährleistet ist.
Durch die Nadelgeometrie können auch sehr kleine Teile an kritischen Punkten fixiert werden, so daß ein erfolgreiches Ausbrechen dieser kleinen Teile gewährleistet ist. Durch die Dreiecksanordnung der Ausbrechnadeln wird unerwünschten Drehmomenten der Ausbrech- oder Abfallteile wirksam begegnet. Die punktförmige Angriffs- oder Berührungsfläche der Ausbrechnadeln bezogen auf den Werkstoffbogen senkt den Druckkraftbedarf der Ausbrechstation.
Einem Verklemmen der Abfallstanzteile wird wirksam dadurch begegnet, daß bei größerem Abstand der einzelnen Ausbrechnadeln höhenmäßig zurückgesetzt an sich bekannte Ausbrechlinien in Kombination eingesetzt werden.
Wie dargelegt, können die Ausbrechnadeln mit Ausbrechlinien kombiniert werden, wobei erfindungsgemäß die Ausbrechlinien als nachgiebige, elastische oder teilelastische Ausbrechwände ausgebildet werden. Diese nachgiebigen, teilelastischen Ausbrechwände vorzugsweise aus einem Gummi oder gummiähnlichem Kunststoffmaterial können eine konische Form, d.h. eine Gestalt sich vom Werkzeug weg verjüngend besitzen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, im Werkzeug insbesondere am Ausbrechbrett Ausnehmungen vorzusehen, welche Luftabführkanäle bilden, wodurch beim Einlaufen des Nutzens verdrängte Luft entweichen kann.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
Fig. 1
eine Prinzipdarstellung eines Flachbettstanzautomaten mit Ausbrechstation;
Fig. 2
ein prinzipielle Darstellung der Anordnung von Ausbrechbrett und Ausbrechform innerhalb der Ausbrechstation und
Fig. 3
eine prinzipielle Darstellung einer Ausbrechnadel gemäß Ausführungsbeispiel.
Der in der Fig. 1 gezeigte Flachbettstanzautomat besitzt eine Beschickungs- und Anlagestation 1, welche Mittel zum Zuführen der einzelnen Werkstoffbögen 2 hin zu einer Stanzstation 3 aufweist. Nach dem Stanzen in der Stanzstation 3 verbleibende Abfallstanzteile 6 oder Ausbrechteile werden in einer Ausbrechstation 4 entfernt. Die Ausbrechstation 4 enthält einen Werkzeugrahmen 5 für obere und untere Werkzeuge sowie für ein Ausbrechbrett. Nach erfolgtem Entfernen der Abfallstanzteile 6 gelangen die so bearbeiteten Werkstoffbögen 2 zu einer Stapelauslage- und -abgabestation 7.
Die Leistung bekannter Flachbettstanz- und/oder Prägeautomaten liegt im Bereich von 5000 bis 6000 Werkstoffbögen je Stunde, wobei die maximale Stanzkraft 600 t betragen kann. Maximale Bogenformate liegen im Bereich von 1020 x 1500mm. Der Greiferrandeinstellbereich zum Halten der Werkstoffbögen nimmt etwa 10 bis 15mm ein. Stanz- und Prägeautomaten können Papier mit einem Flächengewicht von mindestens 70g/qm und Karton oder Vollpappe bis zu einem Flächengewicht von 2000g/qm bzw. Wellpappe bis zu einer Gesamtdicke von etwa 4mm bearbeiten.
Aus den angegebenen Bogenleistungen je Stunde resultieren erhebliche Bogenbewegungs- bzw. Transportgeschwindigkeiten mit entsprechenden Kräften beim Abbremsen bzw. Beschleunigen der Werkstoffbögen in der jeweiligen Station, mit der Folge von Aufwölbungen, insbesondere beim Halten innerhalb der Stanz- und Ausbrechstation. Darüber hinaus ist es notwendig, Positionierungsgenauigkeiten der Werkstoffbögen zu erreichen, die in einer Größenordnung liegen, die kleiner als die kleinsten Ausbrechteile ist.
Mit Hilfe der Fig. 2 sei nun eine Vorrichtung zum Ausbrechen und Entfernen von Abfallstanzteilen, die sich innerhalb der Ausbrechstation 4 nach Fig. 1 befinden, näher erläutert.
Die Vorrichtung, wie in Fig. 2 gezeigt, weist ein Ausbrechbrett 8 auf, das der Aufnahme des Nutzens bzw. der Werkstoffbögen 2 dient. Das Ausbrechbrett 8 weist Aussparungen oder Öffnungen 9 entsprechend der Lage der Abfallstanzteile auf. Oberhalb des Ausbrechbrettes 8 befindet sich eine obere Ausbrechform 10, welche aus geschichtetem and verleimten Sperrholz besteht. Die Ausbrechform 10 dient als Ausbrechwerkzeughalteplatte und ist gegenüber dem Ausbrechbrett 8 vertikal zu diesem hin beweglich. Die Bewegungsrichtung ist mit einem Pfeil symbolisiert. Die Ausbrechform 10 weist Längsbohrungen 11 auf, in die Ausbrechwerkzeuge 12, beim gezeigten Beispiel in Form einer Ausbrechnadel, einführ- und befestigbar sind.
Die von der Rückseite in die Ausbrechform 10 eingeführte und an einem Einspannpunkt 13 befestigte Ausbrechnadel 12 ist aufgrund ihrer gegebenen Verhältnisse zwischen Durchmesser und Länge in der Lage, um den festen Einspannpunkt 13 eine elastische Bewegung auszuführen.
Beim Absenken der Ausbrechform 10 mit den Ausbrechnadeln 12 berühren die Nadeln 12 zunächst die Oberfläche des Werkstoffbogens 2, halten und glätten diesen und dringen dann in die Aussparungen bzw. Öffnungen 9 im Ausbrechbrett 8 unter Mitnahme und Entfernen des Abfallstanzteiles 6 ein.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel besitzen die Ausbrechnadeln 12 von einem Greiferabschnitt bzw. dem geometrischen Schwerpunkt von Ausbrechbrett 8 bzw. Ausbrechform 10 ausgehend eine größere freie, d.h. aus der Ausbrechform 10 hervorstehende Länge im Vergleich zu den Randabschnitten, so daß mit dem Absenken bzw. der Relativbewegung von Ausbrechform 10 und Ausbrechbrett 8 zueinander hin ein Glätten der eingeführten Werkstoffbögen 2 von der Mitte aus hin zum Randbereich erfolgt, so daß eine sichere und optimale flächige, d.h. ebene Anlage von Werkstoffbogen 2 auf der Oberfläche des Ausbrechbrettes 8 gegeben ist. Um ein entsprechend schnelles Verdrängen von Luft zwischen Werkstoffbogen 2 und Ausbrechbrett 8 zu ermöglichen, können im Ausbrechbrett Bohrungen vorgesehen sein.
Insbesondere bei sehr kleinen Abfallteilen werden den kritischen Abschnitten dieser Teile Ausbrechnadeln zugeordnet.
Bei größeren Abfallteilen können die Ausbrechnadeln 12 mit an sich bekannten Ausbrechwerkzeugen z.B. in Form von Ausbrechlinien kombiniert werden. Im letzteren Fall ist jedoch eine ungehinderte seitliche, elastische Bewegung der Ausbrechnadeln um ihren jeweiligen Einspannpunkt, d.h. ein entsprechender seitlicher Abstand zu den starren Ausbrechlinien oder Ausbrechstempeln einzuhalten. Darüber hinaus ist ein höhenmäßiger Abstand zwischen Ausbrechnadel und weiterem Ausbrechwerkzeug vorgesehen.
Die Fig. 3 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer Ausbrechnadel 12. Diese Ausbrechnadel 12 besitzt einen konischen oder bogenförmigen, eine Spitze bildenden Abschnitt 14, wobei dieser Abschnitt 14 im wesentlichen die Hälfte der freien Nadellänge l einnimmt. Der maximale Durchmesser der Nadel 12 ist mit d bezeichnet.
Das Verhältnis V von Nadellänge l zum größten Durchmesser d der Nadel liegt im wesentlichen im Bereich von 6 bis 80, wobei der größte Durchmesser d der Nadel ≤ 2mm beträgt.
Das Ende des Befestigungsschaftes 15 der Ausbrechnadel 12 besitzt ein V- oder kegelförmiges Ende 16, das dem Arretieren bzw. Einschlagen der Ausbrechnadel in die Bohrungen der Ausbrechform dient. Die Befestigung der Ausbrechnadeln in der Ausbrechform erfolgt derart, daß das V- oder kegelförmige Ende 16 des Befestigungsschaftes oberflächenbündig mit der Rückseite der Ausbrechform abschließt. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Nadellänge insgesamt etwa 50mm mit einem Spitzenabschnitt von 25mm. Die Ausbrechnadel ist hierbei mit ihrem Befestigungsschaft sowie dem kegelförmigen Ende in eine 15mm starke, die Ausbrechform bildende Holzplatte eingesetzt. Der Durchmesser der Nadel gemäß der bevorzugten Ausführungsform beträgt ca. 1,2 mm.
Insbesondere in dem Falle, wenn die Längsbohrungen 11 in der Ausbrechform 10 mittels Laser eingebracht sind, ergibt sich aufgrund der Querschnittsfläche der Bohrung mit abwechselnden Mikro-Rücksprüngen und Fortsätzen eine feste Preßverbindung zwischen der Ausbrechnadel 12 und der Ausbrechform 10, wobei durch die V- oder kegelförmige Form des Endes 16 die gewünschte höhenmäßige Positionierung gesichert ist und ein unerwünschtes Verdrehen der Nadel verhindert werden kann. Der exakte Sitz bzw. die exakte Befestigung der Ausbrechnadeln in der Ausbrechform läßt sich durch einen quasi Stimmgabeltest, d.h. Anschlagen der Ausbrechnadeln überprüfen bzw. feststellen.
Bei der Vorrichtung zum Aus-brechen und Entfernen von Abfallstanzteilen gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zunächst verfahrenstechnisch die an sich bekannte Relativbewegung zwischen der die Ausbrechnadeln aufweisenden Ausbrechform und dem einen Werkstoffbogen aufweisenden Ausbrechbrett ausgeführt. Mit beginnender Berührung des Werkstoffbogens erfolgt mittels der Ausbrechnadeln ein Vorpositionieren, Drücken und Glätten sowie Halten des Bogens. Bei fortfahrender Bewegung stellt sich das gewünschte Herausbrechen des Abfallteiles bei geringerem Druckkraftbedarf im Vergleich zum Stand der Technik ein. Durch die Elastizität der Ausbrechnadeln wird ein unerwünschtes positionsveränderndes Schwingen des Bogens verhindert, so daß sich eine höhere Produktivität bzw. Bogenleistung je Zeiteinheit ergibt.
Bezugszeichenliste
1
Beschickungs- und Anlagestation
2
Nutzen oder Werkstoffbogen
3
Stanzstation
4
Ausbrechstation
5
Werkzeugrahmen
6
Abfallstanzteil
7
Stapelauslage- und abgabestation
8
Ausbrechbrett
9
Aussparungen oder Öffnungen
10
Ausbrechform
11
Längsbohrungen
12
Ausbrechwerkzeuge bzw. Ausbrechnadeln
13
Einspannpunkt
14
Spitzenabschnitt
15
Befestigungsschaft
16
V- oder kegelförmiges Ende des Befestigungsschaftes

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Ausbrechen und Entfernen von Abfallstanzteilen (6) aus Nutzen oder Werkstoffbögen (2), insbesondere für Flachbettstanz- und/oder Prägeautomaten, umfassend ein Ausbrechbrett (8) zur Aufnahme des Nutzen oder Werkstoffbogens (2), eine obere und/oder untere Ausbrechform (10) als Ausbrechwerkzeughalteplatte, wobei die Ausbrechform (10) mit Ausbrechwerkzeugen (12) zum Ausbrechbrett (8) hin vertikal bewegbar ist, im Ausbrechbrett (8) vorgesehene Aussparungen oder Öffnungen (9), die vom jeweiligen Abfallstanzteil (6) des Werkstoffbogens (2) überspannt sind, wobei im wesentlichen senkrecht in der Ausbrechform (10) stiftförmige Ausbrechwerkzeuge befestigt sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Ausbrechwerkzeuge als um ihren jeweiligen festen Einspann- oder Befestigungspunkt (13) nachgiebig elastisch bewegliche, langgestrecke Ausbrechnadeln (12) ausgebildet sind, wobei die Ausbrechnadeln (12) einen konischen oder bogenförmigen, eine Spitze bildenden Abschnitt (14) aufweisen und dieser Abschnitt (14) im wesentlichen die Hälfte der freien Nadellänge (l) einnimmt, so daß sich die gewünschte Beweglichkeit der Ausbrechnadeln gegenüber dem jeweiligen Befestigungspunkt ergibt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausbrechen kleinster Abfallstanzteile (6) vorzugsweise eine Kombination von drei in unregelmäßiger oder regelmäßiger Dreiecksform angeordnete Ausbrechnadeln (12) jeweils in der Ausbrechform (10) befestigt sind.
  3. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis V von Nadellänge l zum größten Durchmesser d der Nadel im wesentlichen im Bereich von V = 6 bis 80 liegt, wobei der größte Durchmesser ≤ 2mm beträgt.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß neben den Ausbrechnadeln (12) die Ausbrechform (10) an sich bekannte starre schneidenförmige Ausbrechwerkzeuge, Ausbrechstifte und/oder Ausbrechstempel aufweist, wobei die weiteren Ausbrechwerkzeuge nur mittelbar über die Ausbrechform (10) mit den Ausbrechnadeln (12) in Verbindung stehen.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbrechnadeln (12) gegenüber den weiteren Ausbrechwerkzeugen hervorstehen und so seitlich beabstandet von diesen angeordnet sind, daß die elastische Beweglichkeit um den Einspann- oder Befestigungspunkt (13) erhalten bleibt.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbrechnadeln (12) über die Ausbrechform (10) von der Mitte oder dem geometrischen Schwerpunkt der Ausbrechform (10) und/oder von dem Greiferabschnitt zum Fixieren des Werkstoffbogens (2) auf dem Ausbrechbrett (8) ausgehend eine größere freie Länge oder Höhe bezogen auf alle übrigen Bereiche oder Richtungen aufweisen, so daß mit Absenken der Ausbrechform (10) und Aufsetzen der Ausbrechnadeln (12) ein allseitiges Glätten des Werkstoffbogens (2) erfolgt.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbrechnadeln (12) von der Rückseite der Ausbrechform (10) in diese eingesetzt und befestigt sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbrechnadeln (12) ein V- oder kegel- bzw. kelchförmiges Ende (16) des Befestigungsschaftes (15) aufweisen, wobei dieses Ende (16) oberflächenbündig mit der Rückseite der Ausbrechform (10) abschließt.
  9. Verfahren zum Ausbrechen und Entfernen von Abfallstanzteilen mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    gekennzeichnet durch
    Ausführen einer Relativbewegung zwischen der Ausbrechnadeln (12) aufweisenden Ausbrechform (10) hin zu dem einen Werkstoffbogen (2) aufnehmenden Ausbrechbrett (8), wobei mit der Relativbewegung der einlaufende, abzubremsende Bogen (2) zum Erhalt einer Planlage angedrückt, geglättet und gehalten wird sowie mit fortfahrender Relativbewegung ein Herausbrechen der Abfallteile (6) erfolgt und positionsverändernde Maschinenschwingungen oder Schwingen des Bogens (2) durch die Nadelelastizität verhindert werden.
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