EP0963801A2

EP0963801A2 - Presse zur Herstellung variabler Bearbeitungsmuster

Info

Publication number: EP0963801A2
Application number: EP99110928A
Authority: EP
Inventors: Klaus Blei
Original assignee: L Schuler GmbH
Current assignee: L Schuler GmbH
Priority date: 1998-06-10
Filing date: 1999-06-04
Publication date: 1999-12-15
Anticipated expiration: 2019-06-04
Also published as: CZ203099A3; DE19825842A1; DE59908618D1; EP0963801A3; EP0963801B1; ATE260155T1

Abstract

Bei einer Presse (1) mit verstellbaren Werkzeugteilen, bspw. Lochstempeln ist vorzugsweise jedem Werkzeugteil (11) jeweils ein Sperrelement (42) zugeordnet, wobei das Sperrelement eine Sperr- und eine Freigabeposition aufweist. An dem Sperrelement ist eine Anlagefläche (45) vorgesehen, die in Flächenbereiche (45a bis 45d) unterteilt ist, zwischen den Flächenbereichen (45a bis 45d) sind Ausnehmungen ausgebildet. Die im Wesentlichen ebenen und bedarfsweise an ihren Kanten etwas angeschrägten Anlageflächen (45a bis 45d) bilden somit die Stirnflächen einer Verzahnung. Der erforderliche Hub des Sperrelements bei seiner Überführung aus Sperr- in Freigabeposition und umgekehrt kann somit auf die Zahnbreite beschränkt werden. Dies wiederum ermöglicht es, besonders schmale Sperrglieder oder Sperrriegel (42) zu schaffen, die, obwohl sie in Längsrichtung ihrer schmalen Anlagefläche zu verstellen sind, mit einem kurzen Verstellhub und somit mit einem leichten kleinen Verstellantrieb auskommen. Dies ermöglicht wiederum eine besonders schnelle Verstellung und große Pressenhubzahlen mit Verstellung bei jedem Hub. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse, insbesondere eine Perforierpresse zum Ausformen veränderbarer Muster in vorzugsweise flächenhaften Werkstücken.

Bei vielen Bearbeitungsvorgängen, insbesondere bei Stanzvorgangen wird es häufig gewünscht, das von einer Presse erzeugte Stanzmuster variabel gestalten zu können. Insbesondere in der Autoindustrie werden gelegentliche Blechperforierungen mit ausgestanzten Öffnungen gewünscht, wobei die Form der Öffnungen von Fall zu Fall wechseln kann, so dass die Anschaffung eines Sonderwerkzeugs unter Umständen nicht wirtschaftlich ist. Außerdem kommen häufig Fälle vor, in denen in kleiner Serie oder in Einzelstücken wechselnde Lochmuster herzustellen sind, die bspw. von einer Vorlage abzunehmen sind.

Soll ein flächenhaftes Lochmuster ausgestanzt werden, soll dies mit möglichst einfachen Werkzeugen geschehen. Andererseits soll der Zeitaufwand für die Herstellung oder Bearbeitung eines Werkstücke, d.h. für das Stanzen des Lochmusters oder die anderweitige Bearbeitung eines Werkstücke in einer Presse nicht zu hoch sein.

Aus der DE 4135787 A1 ist eine Stanzpresse mit einem Werkzeug bekannt, in dessen Oberwerkzeug Lochstempel zweireihig angeordnet sind. Die beiden Reihen sind dabei gerade ausgebildet und quer zu der Transportrichtung eines zu stanzenden Bleche ausgerichtet. Die in dem Oberwerkzeug parallel zueinander gehaltenen Lochstempel stehen dabei auf Lücke, d.h. die Lochstempel der einen Reihe sind gegen die Lochetempel der anderen Reihe bezogen auf die Transportrichtung des Werkstücke bspw. um einen halben seitlichen Abstand gegeneinander versetzt.

Die Lochstempel sind mit ihrer Längsrichtung parallel zu der Arbeitsrichtung des Oberwerkzeugs ausgerichtet und verstellbar in diesem gelagert. Durch jeweils einen quer zu dem Lochstempel verschiebbar gelagerten Sperriegel sind die Lochstempel in ihrer vorgeschobenen Aktivposition arretierbar. Wird der Riegel seitlich verstellt, sind die Lochstempel freigegeben und können, wenn sich das Oberwerkzeug auf das Werkstück zu bewegt, auf dem Werkstück aufsetzen und von diesem in das Oberwerkzeug gedrückt werden, ohne dass ein Stanzvorgang stattfindet.

Die Riegel sind mit Fluidzylindern verbunden, die als Antriebseinrichtung dienen. Jeder Riegel weist eine Anlagefläche auf, die einer entsprechenden Gegenanlagefläche des Lochstempels entspricht. Wird der Riegel vorgeschoben, kommt die Anlagefläche des Riegels mit der Gegenanlagefläche des Lochstempels in Berührung und der Riegel wirkt als Widerlager. Wird der Riegel zurückgezogen, ist der Lochstempel freigegeben.

Sollen kompliziertere Lochmuster gestanzt werden, erfolgt die Umschaltung einzelner Riegel und somit die Freigabe oder die Arretierung von Lochstempeln im oberen Teil des Pressenhubs, d.h. wenn die Lochstempel außer Eingriff mit dem Werkstück sind. Bei schnelllaufenden Pressen ist die hier zur Verfügung stehende Zeit sehr kurz. Dies hat zur Folge, dass die Riegel sehr schnell bewegt werden müssen. Nachdem die Riegel naturgemäß ein gewisses Gewicht und somit eine nicht vernachlässigbare träge Masse aufweisen, sind zum Beschleunigen der Riegel entsprechend leistungsfähige Antriebe erforderlich. Diese haben ein Bauvolumen, das häufig nicht einfach an einem Werkzeug unterzubringen ist.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Presse zu schaffen, die eine hohe Hubzahl und eine Umstellung des Werkzeugs während des Betriebs der Presse gestattet.

Diese Aufgabe wird durch eine Presse gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.

Das Oberwerkzeug der Presse weist wenigstens einen, vorzugsweise mehrere Werkzeugteile, z. B. Lochstempel, anderweitige Stempel, Finger oder sonstige Werkzeugteile auf, die an dem Werkstück, bspw. einem Blech, bei einem Pressenhub Umformungen vornehmen, wenn sie aktiv geschaltet sind. Die Umformungen können darin bestehen, dass Löcher mit einem dem Lochstempel entsprechenden beliebigen Form ausgestanzt, Dellen eingedrückt oder sonstige Verformungen vorgenommen werden. Die beweglich gelagerten Werkzeugteile sind durch ein Sperrglied in einer Arbeitsposition arretierbar. Das Sperrglied kann ein Sperrriegel, ein Sperrnocken oder dgl. sein. Seine Bewegung ist entsprechend eine Linearbewegung, eine Drehbewegung oder eine sonstige Stellbewegung. Jedenfalls aber kann durch die Stellbewegung eine an dem Sperrglied ausgebildete Anlage- oder Sperrfläche mit einer Gegenanlagefläche in und außer Anlage überführt werden. Sind die beiden Fläche in Anlage, ist der Werkzeugteil in Aktivposition arretiert. Ansonsten ist er freigegeben. Durch die Unterteilung der Anlagefläche und der Gegenanlagefläche jeweils in wenigstens zwei Flächenteile, kann die Stellbewegung des Sperrglieds wesentlich verkürzt werden, d.h. kurzhubiger ausfallen, ohne dass der Flächeninhalt der Anlagefläche bzw. der Gegenanlagefläche insgesamt reduziert und somit die Flächenpressung erhöht würde. Die von der Bemessung her erforderliche Gesamtfläche ist somit an viele Teilflächen aufgeteilt, dass ein ausreichend kurzer Hub erhalten wird. Eine kurzhubigere Stellbewegung ermöglicht dann eine schnellere Verstellung des Sperrglieds aus seiner Sperrposition in Freigabeposition und umgekehrt. Damit wird auch bei sehr hohen Hubzahlen von 250 bis zu 500 Hübe pro Minute ein Verstellen der Sperrglieder während des Bereichs eines Pressenhubs möglich, in dem das Werkzeug offen ist, d.h. in dem das Oberwerkzeug außer Eingriff mit dem Werkstück steht. Bspw. können die Werkzeugteile in einer Zeitspanne von etwa 40 Millisekunden gesperrt oder freigegeben werden. Der präzise Zeitwert hängt von der Größe der Werkzeugteile und der Presse ab, wobei jedenfalls durch die Flächenunterteilung der Anlagefläche und der Gegenanlagefläche eine wesentliche Verkürzung der erforderlichen Arretier- oder Freigabezeiten erreicht werden kann.

Bei einer möglichen ersten Ausführungsform ist die Anlagefläche an dem Sperrglied, bspw. einem Sperrriegel oder einem Sperrnocken ausgebildet, während die Gegenanlagefläche an dem verstellbaren Werkzeugteil, d.h. bspw. an einem Lochstempel oder an einem mit dem Lochstempel in Verbindung stehenden Zwischenstück (Druckglied) ausgebildet ist. Die Gegenanlagefläche des Sperrriegels oder sonstigen Sperrglieds bildet das Widerlager für die Anlagefläche des verstellbaren Werkzeugteils. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass das Sperrglied keinerlei Bewegung in Arbeitsrichtung des Oberwerkzeugs und in Verstellrichtung des Stempels oder sonstigen Werkzeugteils ausführen muss.

Alternativ ist es möglich, die Anlagefläche an dem Sperrglied vorzusehen, wohingegen die Gegenanlagefläche an einem unbeweglich mit dem Oberwerkzeug verbundenen Teil oder an dem Oberwerkzeug selbst ausgebildet ist. In diesem Fall bildet ein Teil oder Abschnitt des Werkzeugteils zugleich das Sperrelement. Bspw. ist dieses durch einen Schieber gebildet, der an seiner dem Stempel abgewandten Seite eine durch Ausnehmungen unterbrochene Anlagefläche aufweist. Die an dem Oberwerkzeug vorgesehene Gegenanlagefläche ist ebenfalls durch Ausnehmungen unterbrochen. Durch seitliche Verstellung kann die Axialbewegung des Lochstempels und des zugehörigen Sperrglieds nun freigegeben oder gesperrt werden.

Bei beiden Ausführungsformen kann jedes Sperrglied mit einer eigenen Antriebseinrichtung versehen sein, um das Sperrglied bedarfsweise einzeln verstellen zu können. Aufgrund der lediglich kurzhubig erforderlichen Verstellbewegung können relativ leistungsschwache Antriebe Verwendung finden. Bspw. können Magnetantriebe so klein ausgelegt werden, dass sie vollständig in dem Oberwerkzeug oder Teilen davon Platz finden. Dies gilt insbesondere, wenn die Anlagefläche und die Gegenanlagefläche in mehr als zwei Flächenbereiche unterteilt sind.

Eine weitere Erleichterung der Stellbewegung wird außerdem dadurch möglich, dass die Lochstempel oder sonstigen Werkzeugteile zum Zeitpunkt der potentiellen Umschaltung der Sperrglieder aus ihrer Sperrposition in ihre Arretierungsposition oder umgekehrt in Aktivposition befindlich sind, so dass der Weg für das Sperrglied frei ist. An dem Sperrglied kann somit auf jegliche Schrägflächen oder sonstige Mittel verzichtet werden, die abgeleitet aus einer Bewegung des Sperrglieds das Werkzeugteil in seine Aktivposition drängen würden. Dadurch wird zusätzlich Bewegungshub und Antriebsleistung eingespart. Die Überführung der Werkzeugteile in Aktivposition kann durch federnde Vorspannung der Werkzeugteile auf ihre Aktivposition hin erreicht werden.

Es ist jedoch auch möglich, eine gesonderte Antriebseinrichtung vorzusehen, die für den Umschaltzeitpunkt alle beweglichen Werkzeugteile auf ihre Aktivposition hin vorspannt und dies ansonsten unterlässt.

Insbesondere wenn die Werkzeugteile federnd auf ihre Aktivposition hin vorgespannt sind kann es vorteilhaft sein, sie an ihre dem Werkstück zugewandten Endfläche mit einem Pufferelement zu versehen. Dies dient dazu, zu verhindern, dass der Lochstempel mit seinen Schneidkanten oder sonstigen harten Bereichen das Werkstück berührt, wenn er das Werkstück hier nicht verformen (stanzen) soll. Das Pufferelement kann ein Gummipuffer sein, der wenn der betreffende Lochstempel aktiv ist von dem Lochstempel leicht überwunden wird, wohingegen er seine Nachgiebigkeit so bemessen ist, dass er die Gewichts- und Trägheitskräfte des Werkzeugteils bzw. Lochstempels unter Verhinderung der Werkstückberührung aufnehmen kann, wenn der betreffende Werkzeugteil nicht aktiv ist.

Das erfindungsgemäß Konzept gestattet es, benachbarte Lochstempel oder Werkzeugteile sehr dicht beieinander anzuordnen. An dem Oberwerkzeug kann eine große Anzahl von unabhängigen Antriebseinrichtungen und entsprechenden Sperrgliedern vorgesehen werden, was die Möglichkeit schafft, Lochstempel in seitlichen Abständen voneinander anzuordnen, die ihrem Durchmesser entsprechen. Damit können ununterbrochene Lochreihen gestanzt werden. Um dennoch eine Beabstandung dieser Lochstempel voneinander herbeizuführen, können sie vorteilhafterweise in einer Zick-Zack-Reihe angeordnet werden. Die Lochstempel wirken dann mit Druckgliedern zusammen, die jeweils etwa so breit wie ein Lochstempel oder falls mehrere Druckglieder einen größeren Stempel bedienen sollen, schmaler als ein Lochstempel sind.

Die mit den Druckgliedern zusammenwirkenden Sperrglieder sind bezogen auf die Verstellrichtung der Lochstempel bspw. quer zu der Verstellrichtung der Lochstempel verschiebbar gelagert. Zusätzlich sind sie in der Verstellrichtung wenigstens so geführt, dass sie nach ihrer Flachseite hin nicht seitlich auskippen können.

Bei einer wegen ihrer Variabilität zu bevorzugenden Ausführungsform sind die Sperrglieder und die verstellbaren Werkzeugteil in voneinander trennbaren Teilwerkzeugen bspw. in Kassetten angeordnet. Damit kann bspw. auf unterschiedliche Stempel, d.h. unterschiedliche Stempeldurchmesser, Stempelformen, Stempelzahlen umgestellt werden, ohne die Einheit mit den Riegeln und den Antrieben zu wechseln.

Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung oder der zugehörigen Beschreibung, bzw. aus Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Lochstanzpresse in vereinfachter schematisierter und ausschnittsweiser Seitenansicht,

Fig. 2 ein Oberwerkzeug der Presse nach Figur 1, in einer schematisierten Seitenansicht,

Fig. 3 das Oberwerkzeug nach Figur 2, in einer schematisierten und teilweise aufgebrochenen Vorderansicht,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Oberwerkzeug nach Figur 3, geschnitten entlang der Linie IV-IV in Figur 3,

Fig. 5 ein Werkstück mit einer engstmöglichen Lochung, die von dem Werkzeug nach den Figuren 2 und 3 erzeugt worden ist, in einer schematisierten Draufsicht, und

Fig. 6 einen Lochstempel in einer schematisierten, teilweise geschnittenen und ausschnittsweisen Seitenansicht in einem anderen Maßstab.

Beschreibung:

In Figur 1 ist eine Presse 1 ausschnittsweise und schematisiert veranschaulicht. Die Presse ist dient dazu, variable Lochmuster in ein Werkstück 2 zu stanzen, das bspw. durch ein Blech gebildet wird, das von einer nicht weiter veranschaulichten Transporteinrichtung in Transportrichtung T schrittweise durch ein Werkzeug 3 der Presse 1 bewegt wird. Das Werkzeug 3 weist ein Oberwerkzeug 4 und ein Unterwerkzeug 5 auf. Während das Unterwerkzeug 5 ortsfest an einem Pressentisch 6 gelagert ist, ist das Oberwerkzeug 4 an einem nicht weiter veranschaulichten Pressenstößel gehalten, der durch eine Antriebseinrichtung eine durch einen Pfeil 7 angedeutete hin- und hergehende Arbeitsbewegung erfährt. Wie durch den Pfeil 7 angedeutet, steht die Arbeitsrichtung (Pfeil 7) des Pressenstößels und des Oberwerkzeugs 4 im Wesentlichen rechtwinklig zu der Transportrichtung T des Werkstücks 2.

Das Oberwerkzeug 4 weist zwei Reihen Lochstempel 11, 11' auf, mit denen die gewünschten Lochmuster in das Werkstück 2 stanzbar sind. Wegen des Aufbaus des Oberwerkzeugs 4 wird auf Figur 2 verwiesen. Das Oberwerkzeug 4 ist bezüglich einer vertikalen und quer zu der Transportrichtung T gerichteten Ebene E symmetrisch ausgebildet. Die nachfolgende Beschreibung des in Figur 2 linksseitigen Bereichs oder Abschnitts des Oberwerkzeugs 4 gilt deshalb entsprechend für den rechtsseitigen Abschnitt. Dessen Teile sind lediglich zur Unterscheidung mit ansonsten gleichen Bezugszeichen wie der linke Teil des Oberwerkzeugs 4 versehen.

Der Stempel 11 ist in einer stempelhalterplatte 14 bezüglich seiner Axialrichtung 15 verschiebbar spielarm gelagert. Die Stempelhalterplatte 14 ist in entsprechenden Seitenwangen 16, 16' des Oberwerkzeugs 4 gehalten. Diese weisen dazu eine im Querschnitt etwa U-förmige Aufnahmenut 17, 17' auf, die sich quer zu der Transportrichtung T und horizontal über die gesamte Breite der jeweiligen Wange erstreckt. Die Stempelhalterplatte 14 weist entsprechende Rippen 18, 18' auf, die in die Nuten 17, 17' greifen und die Stempelhalterplatte 14 lagern.

Jeder Stempel 11, der in einer entsprechenden Aufnahmebohrung der Stempelhalterplatte 14 sitzt, weist an seinem oberen dem Werkstück 2 abgewandten Ende einen Kopf 21 auf, dessen Durchmesser geringfügig größer ist als des übrigen Lochstempels 11. Der Kopf 21 bildet mit einer entsprechenden Ringschulter 22 der Aufnahmebohrung ein Anschlagmittel. Liegt der Kopf 21 an der Ringschulter 22 an, hat der Lochstempel 11 seine am weitesten vorgeschobene Position erreicht. Dies ist seine Arbeits- oder Aktivposition.

Mit dem in Querschnitt kreisförmigen Lochstempel 11 steht ein Zwischenstück oder Druckglied 24 in Anlage, das in Richtung der Längsachse 15 vertikal verschiebbar geführt ist. Das Zwischenstück 24 weist, wie aus Figur 4 hervorgeht, in Draufsicht einen rechteckigen Querschnitt auf, wobei seine schmalen Seiten (vertikal) mit Führungsleisten 25, 26 versehen sind. Dies greifen in entsprechende Führungsnuten 27, 28, die in der Wange 16 bzw. gegenüberliegend in einem Führungsteil 29 ausgebildet sind. Die einzelnen Zwischenstücke 24 jedes Lochstempels 11 sind untereinander gleich ausgebildet und bspw. durch Ablängen von einem geeigneten Profilmaterial erhalten. Sie sind mit geringem Spiel in den Führungsnuten 27, 28 geführt und weisen untereinander einen Abstand von wenigen zehntel Millimetern auf. Mit ihrer im Wesentlichen planen Unterseite 31 stehen die Druckglieder 24 mit den stirnseitigen Endflächen der Köpfe 21 der Lochstempel 11 etwa mittig in Anlage. Die Lochstempel 11 ist dabei auf einer etwa geraden oder, wie aus Figur 4 ersichtlich, zick-zack-förmigen Reihe 32 angeordnet. Die Durchmesser der Köpfe 21 der Lochstempel 11 entsprechen etwa der Dicke der Druckglieder 24.

Wie aus Figur 2 ersichtlich, sind die Druckglieder 24 durch Federmittel, wie bspw. zwei Schraubenfedern 34, 35 zu den Lochstempeln 11 hin vorgespannt. Damit drücken die Schraubenfedern 34, 35 die Druckglieder 24 so nach unten, dass die Lochstempel 11 federnd auf ihre Arbeitsposition hin vorgespannt sind.

An ihrer dem jeweiligen Lochstempel 11 abgewandten Seite sind die Druckglieder 24 mit einer Gegenanlagefläche 36 versehen, die durch mehrere im vorliegenden Beispiel durch drei Querausnehmungen 37 unterbrochen ist. Die Gegenanlagefläche 36 wird somit durch vier Flächenbereiche 36a, 36b, 36c, 36d gebildet, die jeweils im Wesentlichen plan sind und in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Lücken zwischen den Flächenbereichen 36a, 36b, 36c, 36d sind jeweils quer zu der Längsrichtung 15 gemessen etwa genauso groß wie die Flächenbereiche oder etwas größer als diese. Die Tiefe der Lücken oder Ausnehmungen ist wenigstens so groß wie der Hub den der Lochstempel 11 zwischen seiner Aktivposition und seiner Passivposition ausführen muss, in der er steht, wenn das Oberwerkzeug 4 seine untere Totpunktlage erreicht hat und er das Werkstück nicht deformiert. Somit sind die Anlageflächenbereiche 36a bis 36d an Endflächen entsprechender Finger ausgebildet. Zwischen den Fingern sind Lücken gebildet, die wenigstens so groß wie Finger sind.

Dem Druckglied 24 ist ein Sperrglied 41 zugeordnet, das im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist. An seiner Oberseite, die von dem Lochstempel 11 und dem Druckglied 24 abliegt, liegt es plan an einer entsprechenden Gleitfläche 42 des Oberwerkzeugs 4 an. Es ist deshalb in Richtung 15 unverschiebbar. Außerdem greift es mit seitlichen Rippen 43, 44 in die Vertikalnuten 27, 28 ein und ist somit soweit geführt, dass es nicht aus der von der Längsachse 15 vorgegebenen Achsrichtung ausknikken kann. An seiner Unterseite ist das Sperrglied 42 mit einer dreifach unterbrochenen Anlagefläche 45 versehen. Zwischen den so gebildeten Teilflächen 45a bis 45d der Anlagefläche 45 sind Zwischenräume ausgebildet, so dass die Anlageflächenbereiche 45a bis 45d an den stirnseitigen Enden entsprechender Finger als plan Flächen oder leicht ballige oder gewölbte Flächen ausgebildet sind. Die Abstände zwischen den Flächenbereichen 45a bis 45d sind wiederum so bemessen, dass die die Endflächen 36a bis 36d tragenden Finger des Druckglieds 24 in die Lücken zwischen den Anlageflächenbereichen 45a bis 45d hineinfahren können. Die Tiefe ist dem Verstellweg der Lochstempel 11 entsprechend bemessen.

Die seitlichen Rippen 43, 44 und die Breite des Sperrglieds 42 sind so bemessen, dass dieses in einer in Figur 2 durch einen Pfeil 47 angedeuteten Verstellrichtung wenigstens um eine Breite hin- und herschiebbar sind, die der in diesen Richtung gemessenen Erstreckung jedes Flächenbereichs 45a bis 45d entspricht. Die Flächenbereiche 45a bis 45d sind insoweit untereinander gleich groß gewählt.

Um das Verschieben der Sperrglieder 42 in Richtung des Pfeils 47 zu bewirken, ist jedes Sperrglied 42 jeweils mit einer Antriebseinrichtung 51 verbunden. Zu dieser gehört bei der vorliegenden Ausführungsform eine Magnetspule 52, die ortsfest in der Seitenwange 16 angeordnet ist. In der Magnetspule 52 sitzt axial verschiebbar ein mit dem Sperrglied 42 verbundener Anker 53, der bei Erregung der Spule 42 in diese hineingezogen wird. Ist der Anker entsprechend polarisiert, kann er bei umgekehrter Erregung aus der Spule herausgedrückt werden. Alternativ kann dazu auch ein Federmittel, wie bspw. eine Zugfeder oder eine Federzunge vorgesehen sein, die zwischen dem Oberwerkzeug 4 und dem Sperrglied 42 wirkt. Bedarfsweise kann auch ein Fluidantrieb Anwendung finden.

Um die Führung des Sperrglieds 42 in Richtung des Pfeils 47 sicherzustellen, ist dieses vorzugsweise mit einer mit dem Anker 53 fluchtenden Bohrung 54 versehen, in die auf Seiten der Magnetspule 52 der Anker 53 greift. An der Gegenseite kann ein Führungsstift 56 angeordnet sein, der in einer Bohrung des Führungsteils 29 gleitet oder in dieser sitzt und in der Bohrung 54 gleiten kann.

Wie insbesondere aus Figur 3 hervorgeht, sind die Magnetspulen 52a, 52b, 52c und somit die gesamten Antriebseinrichtungen 51a, 51b, 51c zwei-, vorzugsweise dreifach gegeneinander höhenversetzt an der Seitenwange 16 angeordnet, wodurch sie entsprechend in der Mitte, an dem oberen Teil oder an dem unteren Teil des Sperrglieds 42 angreifen. Dies ermöglicht einen Außendurchmesser der einzelnen Antriebseinrichtungen 51a bis 51c, der bis zu dreimal so groß ist wie die entsprechende Dicke der Sperrglieder 42. Bei weiterem Platzmangel können die Antriebseinrichtungen nicht nur dreifach, sondern auch vierfach oder mehrfach gestaffelt werden. Dadurch wird es möglich, dass seitlich an den Sperrgliedern 42 vorhandene Volumen so auszunutzen, dass die Antriebseinrichtungen 51 vollständig in dem Oberwerkzeug 4 unterbringbar sind. Dadurch kann ein Blechhalter an dem Oberwerkzeug 4 vorbeigeführt werden.

Die Lochstempel 11, 11' der beiden Reihen 32, 32' sind quer zu der Transportrichtung T gegeneinander um einen halben Lochstempelabstand versetzt. Damit lässt sich, wie an späterer Stelle ersichtlich wird, nicht nur ein variables Lochmuster, sondern bedarfsweise auch ein durchgehender Schnitt an dem Werkstück 2 erzielen.

In Figur 6 ist ein einzelner Lochstempel 11 ausschnittsweise veranschaulicht. Der Lochstempel 11 ist ein im Wesentlichen zylindrischer oder im Querschnitt anderweitig ausgebildeter Stab, der mit seinem Kopf 21 in die Stempelhalterplatte 14 eingehängt ist. An seinem unteren freien Ende weist der Lochstempel eine im Wesentlichen orthogonal zu seiner Längsmittelachse 15 ausgerichteten Endfläche 61 auf, die von einer Schneidkante 62 umrandet ist. Etwa mittig ist die Endfläche 61 von einer Sackbohrung 63 unterbrochen, in der ein Gummipuffer 64 sitzt. Dieser ist aus einem verschleiß- und abriebfesten elastischen Material ausgebildet, das aus der Sackbohrung 63 vorzugsweise in einer Wölbung herausragt. Die Elastizität und die Größe des Gummipuffers 64 sind so bemessen, dass die Schneidkante 62 des Lochstempels 11 das Werkstück 2 nicht berührt, wenn der Lochstempel 11 nicht in seiner Arbeitsposition arretiert ist. Ist er hingegen in dieser arretiert, kann der Gummipuffer 64 von der Kraft des Lochstempels 11 leicht überwunden werden, so dass die Schneidkante 62 ungehindert in das Werkstück 2 eindringt.

Die insoweit beschriebene Presse 1 arbeitet wie folgt:

Zur Beschreibung wird zunächst davon ausgegangen, dass alle Sperrglieder 42 (42') in der in Figur 2 veranschaulichten Position befindlich sind. Läuft die Presse nun, führt das Oberwerkzeug 4 eine in Richtung des Pfeils 7 hin- und hergehende schwingende Bewegung aus, wobei die Lochstempel 11, 11' bei jedem Abwärtshub des Oberwerkzeugs 4 das Blech 2 durchdringen und eine entsprechende Lochreihe ausstanzen. Während jedes Aufwärtshubs des Oberwerkzeugs 4 wird das Blech um einen gewünschten Abstand weiterbefördert, so dass im nächsten Abwärtshub eine neue Lochreihe entsteht.

Sollen nun ein oder mehrere Lochstempel 11, 11' des Oberwerkzeugs 4 für einen nächsten Pressenhub inaktiv geschaltet werden, kann dies ohne Abbremsen der Presse erfolgen. Es wird lediglich während des Aufwärtshubs der Presse, sobald die Lochstempel 11, 11' außer Eingriff mit dem Werkstück gelangt sind, die entsprechenden Antriebseinrichtungen 51, 51' der Lochstempel 11, 11' angesteuert, die passiv oder inaktiv geschaltet werden sollen. Dadurch werden die entsprechenden Magnetanker 53, 53' in die Magnetspulen 52, 52' hineingezogen, und die Sperrglieder 42, 42' werden in Richtung des Pfeils 47, 47' verschoben. Der Verschiebeweg entspricht dabei der in Richtung des Pfeils 47, 47' gemessenen Breite der Gegenanlageflächenbereiche 45a bis 45d (45a' bis 45d'). Damit gelangen die an ihren Endflächen die Gegenanlageflächen 45a bis 45d tragenden Finger des Sperrglieds 42, die spiegelsymmetrisch zu entsprechenden Fingern des Druckglieds 24 ausgebildet sind, vor die Lücken 37 des Druckglieds 24. Der betreffende Lochstempel 11 ist nun freigegeben.

Beim nächsten Abwärtshub der Presse setzt der Gummipuffer 64 auf dem Werkstück 2 auf und drückt den Lochstempel 11 mit geringer Kraft nach oben. Die von dem Gummipuffer 64 aufgebrachte elastische Kraft ist jedoch größer als die zum Abbremsen des Druckglieds 24 und des Lochstempels 11 zur Überwindung der Trägheitskraft benötigte Kraft zzgl. der von den Schraubenfedern 34, 35 aufgebrachten Kraft. Somit gelangt weder die Schneidkante 62 noch ein sonstiger Abschnitt oder Teil des Lochstempels 11 in Eingriff mit dem Werkstück 2. Der Lochstempel 11 drückt in der Nähe des unteren Totpunkts des Oberwerkzeugs 4 das Druckglied 24 kurzzeitig nach oben, so dass seine Finger in die Zwischenräume des Sperrglieds 42 fahren. Sobald sich das Oberwerkzeug 4 wieder nach oben bewegt, entspannen sich die Schraubenfedern 34, 35 wieder und das Druckglied 24 setzt mit seiner unteren Planfläche auf der Lochstempelhalterplatte 14 auf. Der Kopf 21 des betreffenden Lochstempels 24 setzt nun an der Ringschulter 22 auf und wird somit wieder nach oben genommen. Gleiches gilt für die aktiven Lochstempel 11, 11', die durch die Anlage des Kopfs 21 an der Ringschulter 22 aus den von ihnen gestanzten Löchern herausgezogen werden.

Sollen inaktive Lochstempel 11, 11' wieder aktiv geschaltet werden, werden die entsprechenden Antriebseinrichtungen 51 andersherum angesteuert oder wenn Federmittel vorhanden sind, lediglich freigegeben. Die Schraubenfedern 34, 35 halten das Druckglied 24 auch während der Abbremsphase des Oberwerkzeugs 4 in Richtung auf seinen oberen Totpunkt hin in seiner unteren Lage, so dass der Weg für das Sperrglied 42 frei ist und die Anlagefläche 45 über die Gegenanlagefläche 37 gebracht werden kann, ohne dass die Finger des Druckglieds und des Sperrglieds aneinander hängenbleiben.

Mit der vorliegenden Presse 1 und dem zugehörigen Werkzeug 3 lassen sich bei jedem Pressenhub neue Lochmuster erzeugen, wodurch insgesamt relativ komplizierte und nahezu beliebige Lochmuster innerhalb des von den Lochstempeln vorgegebenen Rasters erzeugen lassen. Neben beliebigen Lochmustern lassen sich wegen der Überlappung der Lochstempel in Transportrichtung T und bei entsprechender Ansteuerung eines Vorschubs mit Halbschritten auch größere durchgehende Öffnungen erzeugen, deren äußere Berandung programmierbar ist. Die Programmierung kann bspw. durch Einlesen einer Vorlage über einen Scanner und eine entsprechende Steuereinheit erfolgen.

Bei einer Presse 1 mit verstellbaren Werkzeugteilen 11, bspw. Lochstempeln ist vorzugsweise jedem Werkzeugteil 11 jeweils ein Sperrglied 42 zugeordnet, wobei das Sperrglied 42 eine Sperr- und eine Freigabeposition aufweist. An dem Sperrglied 42 ist eine Anlagefläche 45 vorgesehen, die in Flächenbereiche 45a bis 45d unterteilt ist. Zwischen den Flächenbereichen 45a bis 45d sind Ausnehmungen ausgebildet. Die im Wesentlichen ebenen und bedarfsweise an ihren Kanten etwas angeschrägten Anlageflächen 45a bis 45d bilden somit die Stirnflächen einer Verzahnung. Eine komplementäre Verzahnung ist an dem Werkzeugteil 11 oder einem mit diesem in Verbindung stehenden Druckglied 24 ausgebildet. Der erforderliche Hub des Sperrelements bei seiner Überführung aus Sperrin Freigabeposition und umgekehrt kann somit auf die Zahnbreite beschränkt werden. Dies wiederum ermöglicht es, besonders schmale Sperrglieder oder Sperrriegel 42 zu schaffen, die, obwohl sie in Längsrichtung ihrer schmalen Anlagefläche zu verstellen sind, mit einem kurzen Versteilhub und somit mit einem leichten kleinen Verstellantrieb auskommen. Dies ermöglicht wiederum eine besonders schnelle Verstellung und große Pressenhubzahlen mit Verstellung bei jedem Hub.

Claims

Presse (1), insbesondere Perforierpresse zum Stanzen oder Formen veränderbarer Muster in flächenhafte Werkstücke (2),

mit einem Werkzeug (3), dessen Oberwerkzeug (4) an einem Pressenstößel gehalten ist, der zur Ausführung einer Arbeitsbewegung von einem Pressenantrieb in Arbeitsrichtung (7) angetrieben ist,

mit wenigstens einem an dem Oberwerkzeug (4) vorgesehenen Werkzeugteil (11, 24), das zwischen einem Aktivzustand und einem Passivzustand umschaltbar ist, wobei es in seinem Aktivzustand in einer Verstellrichtung arretiert ist, und

mit einer Arretierungseinrichtung (42, 51), mit der das Werkzeugteil (11, 24) in einer Arbeitsposition arretierbar ist und die ein bewegbares Sperrglied (42) aufweist, das eine Anlagefläche (45) aufweist, die mit einer Gegenanlagefläche (36) in und außer Anlage überführbar ist,
dadurch gekennzeichnet,

dass die Anlagefläche (45) in wenigstens zwei Flächenbereiche (45a, 45b) unterteilt ist und dass die Gegenanlagefläche (36) ebenfalls in wenigstens zwei Flächenbereiche (36a, 36b) unterteilt ist.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied (42) quer (47) zu der Verstellrichtung des Werkzeugteils (11, 24) bewegbar ist.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche (45) und die Gegenanlagefläche (36) in einer Richtung (47) unterteilt sind, die quer zu der Verstellrichtung (15) des Werkzeugteils (11, 24) ausgerichtet ist.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Werkzeugteil (11, 24) ein Stempel (11) gehört, dessen Längsrichtung (15) mit der Verstellrichtung übereinstimmt.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Werkzeugteil (11, 24) ein Druckglied (24) gehört, an dem die Gegenanlagefläche (36) ausgebildet ist, die mit der Anlagefläche (45) des Sperrglieds (42) in Anlage überführbar ist.
Presse nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenanlagefläche (36) an dem Werkzeugteil (11,2 4), insbesondere dem Druckglied (24), ausgebildet ist.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenanlagefläche (36) bezüglich des verstellbaren Werkzeugteils (11, 24) ortsfest ausgebildet ist.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrglied (42) mit einer Antriebseinrichtung (51) verbunden ist, die willkürlich ansteuerbar ist.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugteil (11, 24) federnd auf seine Position in vorgespannt ist, die es in seinem Aktivzustand einnimmt.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugteil (11, 24) an seiner dem Werkstück (2) zugewandten Endfläche ein Pufferelement (64) aufweist.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pufferelement (64) ein Gummipuffer ist.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Oberwerkzeug (4) mehrere verstellbare Werkzeugteile (11, 24, 11', 24') angeordnet sind.
Presse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugteile (11) in einer Reihe (32), bspw. in einer geraden Reihe oder in einer Zick-Zack-Reihe angeordnet sind.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihe (32) bezogen auf eine Werkstückbewegungsrichtung (T) im Wesentlichen quer ausgerichtet ist.
Presse nach Anspruch 8 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Sperrglied (42) mit jeweils einer Antriebseinrichtung (51) verbunden ist und dass die Antriebseinrichtungen (51a, 51b, 51c) benachbarter Sperrglieder (24) gegeneinander vorzugsweise bezüglich der Verstellrichtung der Werkzeugteile (15) versetzt angeordnet sind.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrglieder (42) und die verstellbaren Werkzeugteile (11, 24) in voneinander trennbaren Teilwerkzeugen (14, 16, 29) angeordnet sind.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrglieder (42) in Verstellrichtung (15), d.h. quer zu ihrer eigenen Bewegungsrichtung (47) geführt sind.
Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellrichtung der Werkzeugteile (11, 24) mit der Arbeitsrichtung (7) des Oberwerkzeugs (4) übereinstimmt.