EP1074320A1 - Punch- and embossing machine - Google Patents

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EP1074320A1
EP1074320A1 EP99114647A EP99114647A EP1074320A1 EP 1074320 A1 EP1074320 A1 EP 1074320A1 EP 99114647 A EP99114647 A EP 99114647A EP 99114647 A EP99114647 A EP 99114647A EP 1074320 A1 EP1074320 A1 EP 1074320A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
stamp
embossing machine
workpiece
die
eccentric shaft
Prior art date
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EP99114647A
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German (de)
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EP1074320B1 (en
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Daniel Dériaz
Marc Dériaz
Peter Geser
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Ernst Grob AG
Original Assignee
Ernst Grob AG
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Filing date
Publication date
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Priority to AT99114647T priority patent/ATE237417T1/en
Priority to EP99114647A priority patent/EP1074320B1/en
Priority to ES99114647T priority patent/ES2197552T3/en
Priority to JP2000222996A priority patent/JP3987677B2/en
Priority to US09/626,914 priority patent/US6345526B1/en
Publication of EP1074320A1 publication Critical patent/EP1074320A1/en
Application granted granted Critical
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/32—Perforating, i.e. punching holes in other articles of special shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/28—Perforating, i.e. punching holes in tubes or other hollow bodies
    • 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
    • B26D5/00—Arrangements for operating and controlling machines or devices for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D5/08—Means for actuating the cutting member to effect the cut
    • B26D5/14—Crank and pin means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/869—Means to drive or to guide tool
    • Y10T83/8821—With simple rectilinear reciprocating motion only
    • Y10T83/8835—And means to move cooperating cutting member

Definitions

  • the present invention relates to a punching and embossing machine according to the preamble of claim 1.
  • Stamping and embossing machines are in a wide variety of designs known for a long time.
  • the main tool of these machines is a stamp that is usually against the a workpiece resting on or against a die brought to a stop or breached under high pressure becomes.
  • imprinting in the first case, one speaks of imprinting, in the second Case of a die cut.
  • the embossing becomes plastic Deformation of the material in question is achieved in the workpiece.
  • Such machines are primarily used as workpieces Metals processed, which requires that the stamp forces to be applied must be very large in order to achieve plastic To achieve deformation or separation of the material.
  • the forces are now either mechanical via an eccentric shaft or hydraulically on the Transfer stamp.
  • the conventional mechanical machines usually have very large dimensions because the Force built up and transferred directly at the location of the stamp must be and are suitable for the processing of large individual parts.
  • the hydraulic machines can since the pressure is built up separately from the stamp, even smaller be constructed and are also suitable for processing of smaller parts.
  • the object of the present invention was a To find punching and embossing machines which are reliable, fast punching or embossing, especially of hollow cylindrical ones Workpieces allowed.
  • control disc with the eccentric shaft relative twist angle adjustable coupled to the movements with respect to the workpiece holder, respectively.
  • workpiece to adapt to the requirements.
  • shape of the Control disc is also tailored to the needs be adjusted.
  • a machine according to the invention can thus for example a set of different control disks have, which depending on need or Application for use reach.
  • the precision and adjustability be further increased and in synchronization with the control of a preferably also via a servo motor rotatable workpiece holder at high Machining speeds with high precision embossing or punching along hollow cylindrical workpieces their scope.
  • FIG 1 is a schematic longitudinal section through an inventive Punching and embossing machine shown.
  • the Workpiece 1 to be machined is over a workpiece holder 15, which is connected to the machine frame 16, in the position shown rotatable about the workpiece axis A. held.
  • a drive shaft 3 for example as Cardan shaft executed, the eccentric shaft 4 is driven.
  • the angle of rotation of the control disk 5 in relation to the eccentric shaft 4 is preferably adjustable, either continuously or in discrete levels. This adjustment is in usually made when setting up the machine, A controlled, motorized adjustment would also be conceivable, which during operation or during business interruptions could be activated.
  • the eccentric shaft 4 is coaxial with the control disk 5 arranged, but an eccentric, separate arrangement.
  • the control disk 5 has a control track on its underside in the form of a circumferential groove 6.
  • the groove 6 can for example as eccentric to the axis of rotation of the eccentric shaft trained circular or ellipse groove or have any closed shape. In these Groove 6 engages a pin 7, which with the feed carriage 2 is connected.
  • the feed of the feed carriage 2 can be done via a threaded spindle 18 from a mechanical or electrical Drive drive 19, which is fixed to the machine frame 16 is connected to be set radially to workpiece 1. It is used to set up the machine to the desired one resp. workpiece diameter to be machined.
  • the eccentric shaft 4 is mounted in the die frame 8, which radially displaceable with respect to the workpiece axis A. is guided in the machine frame 16.
  • the die frame 8 is now corresponding the formation of the groove 6 of the control disk 5 periodically in his leadership back and forth, which at the end of the Matrix frame 8 arranged matrix 9 against the edge of the Workpiece 1 comes into abutment. lifted off becomes. This takes place in accordance with the design of the groove 6 Movement with a larger or smaller path, each once per revolution.
  • stamp arm 12 On the eccentric pin 17 of the eccentric shaft 4 is a connecting rod 10 arranged, which for example via a connecting pin 11 is connected to the stamp arm 12.
  • This Stamp arm 12 is also related in the radial direction Slidable on the workpiece axis A in the die frame 8 arranged.
  • control disk 5 and eccentric pin 17 is a coupled, positively guided movement of both the die 9 and the Stamp 13 causes the relative movement of the stamp 13 with respect to the workpiece axis A depending on the version and Arrangement of the groove 6 of the control disk 5 in relation to Stroke of the eccentric pin 17 can be very small.
  • the arrangement shown can also be used to stamp 13 from the outside to act on the workpiece 1, and thereby the die 9 to the inside of the workpiece 1 in stop bring, as shown in Figure 2.
  • the structure is the same as in Figure 1, only the matrix frame 8 and the stamp arm 12 are correspondingly different designed.
  • Figures 3 a) to 3 c) are now still schematically Supervision of the work area of the previously described, Machine according to the invention shown.
  • 1 a) shows the starting position also shown in Figure 1 the machine in which both the die 9 and the Stamp 13 the greatest distance to the surface of the to be processed Have workpiece 1.
  • the workpiece holder resp. the workpiece 1 is stationary with respect to the Machine frame 16 arranged, the die frame 8 is located in its rearmost position, i.e. in the illustration on the left, and the stamp arm 12 in its foremost position, i.e. against the right side.
  • the controller precisely control this servo axis as well as the Rotation of the workpiece holder 15. This allows very high Accuracy and high working speed hollow cylindrical Workpieces punched or embossed from the inside become.
  • the shape of the groove 6 of the control disc 5 is dependent the stroke of the eccentric pin 17, the type of machining, the Size of the stamp head 14 and the cross-sectional shape and Design of the workpiece 1 determined. It usually does have an egg-shaped, symmetrical shape.

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Abstract

The machine has a machine frame (16), a ram (13), a mould (9) and a workpiece holder (15). The mould is mounted in a frame (8) movably guided in the machine frame with respect to. the workpiece holder by a control plate (5). The ram is connected to an eccentric shaft (4) rotatably mounted in the mould frame and directly connected to the control plate and a drive shaft (3). An Independent claim is also included for the use of a machine for processing hollow cylindrical workpieces.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stanz- und Prägemaschine nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The present invention relates to a punching and embossing machine according to the preamble of claim 1.

Stanz- und Prägemaschinen sind in verschiedensten Ausführungen seit langem bekannt. Das Hauptwerkzeug dieser Maschinen ist ein Stempel, welcher gegen das in der Regel auf einer Matrize aufliegende oder dagegen anliegende Werkstück unter hohem Druck in Anschlag oder zum Durchschlag gebracht wird. Im ersten Fall wird von Prägung gesprochen, im zweiten Fall von einer Stanzung. Bei der Stanzung wird das Material in der Form des Stempels resp. der Matrize aus dem Werkstück entfernt, bei der Prägung wird eine plastische Verformung des betreffenden Materials im Werkstück erzielt. Es gibt dazwischen auch Mischformen, bei welchem beispielsweise bügelartige Bereiche aus einer ursprünglich geschlossenen Werkstückoberfläche gebildet werden sollen. Dabei wird der betreffende Bereich durch den Stempel zum Teil aus dem Werkstück ausgestanzt, verbleibt aber über Brücken dennoch mit dem Werkstück verbunden.Stamping and embossing machines are in a wide variety of designs known for a long time. The main tool of these machines is a stamp that is usually against the a workpiece resting on or against a die brought to a stop or breached under high pressure becomes. In the first case, one speaks of imprinting, in the second Case of a die cut. When punching the material in the form of the stamp resp. the die from the Workpiece removed, the embossing becomes plastic Deformation of the material in question is achieved in the workpiece. There are also mixed forms in between, for example temple-like areas from an originally closed Workpiece surface to be formed. there the area in question is partially identified by the stamp punched out of the workpiece, but still remains over bridges connected to the workpiece.

Als Werkstücke werden mit derartigen Maschinen vornehmlich Metalle bearbeitet, was bedingt, dass die mit dem Stempel aufzubringenden Kräfte sehr gross sein müssen, um plastische Verformung oder Trennung des Materials zu erreichen.Such machines are primarily used as workpieces Metals processed, which requires that the stamp forces to be applied must be very large in order to achieve plastic To achieve deformation or separation of the material.

Die Kräfte werden nun herkömmlicherweise entweder mechanisch über eine Exzenterwelle oder hydraulisch auf den Stempel übertragen. Die herkömmlichen mechanischen Maschinen weisen in der Regel sehr grosse Abmessungen auf, da die Kraft unmittelbar am Ort des Stempels aufgebaut und übertragen werden muss, und eignen sich für die Bearbeitung von grossen Einzelteilen. Die hydraulischen Maschinen können, da der Druckaufbau getrennt vom Stempel erfolgt, auch kleiner aufgebaut sein und eignen sich auch für die Bearbeitung von kleineren Teilen.The forces are now either mechanical via an eccentric shaft or hydraulically on the Transfer stamp. The conventional mechanical machines usually have very large dimensions because the Force built up and transferred directly at the location of the stamp must be and are suitable for the processing of large individual parts. The hydraulic machines can since the pressure is built up separately from the stamp, even smaller be constructed and are also suitable for processing of smaller parts.

Gerade bei der Bearbeitung von zylindrischen Hohlkörpern treten nun Probleme einerseits aufgrund der teilweise sehr kleinen Abmessungen der Werkstücke und andererseits bei der Positionierung des Stempels und Matrize auf, insbesondere, wenn das zylindrische Werkstück entlang seines Umfanges an bestimmten, häufig in regelmässigem Abstand befindlichen Stellen bearbeitet werden soll.Especially when machining cylindrical hollow bodies problems now arise on the one hand due to the very small dimensions of the workpieces and on the other hand with the Positioning of the stamp and die on, in particular, when the cylindrical workpiece is along its circumference certain, often at regular intervals Jobs to be edited.

Herkömmliche mechanische Maschinen für die Bearbeitung der Werkstücke von Innen nach Aussen können wegen der grossen Hubbewegungen des Stempels für kleine Werkstücke nicht eingesetzt werden, da diese Bewegungen im Innenbereich des Werkstückes nicht ausgeführt werden können. Dasselbe Problem tritt bei Maschinen für die Bearbeitung der Werkstücke von Aussen nach Innen auf, da dort die Matrize im Innenbereich des Werkstückes die notwendige Hubbewegung nicht ausführen kann.Conventional mechanical machines for machining the Workpieces can be turned from the inside out because of the large Stroke movements of the punch are not used for small workpieces because these movements are inside the Workpiece can not be executed. The same problem occurs in machines for machining workpieces from the outside to the inside, since there the matrix is inside do not perform the necessary stroke movement of the workpiece can.

Normalerweise werden deshalb für diesen Anwendungsbereich hydraulische Maschinen eingesetzt. Dabei werden der kurzhubige Stempel und die Matrize zwar auf einer gemeinsamen Führung, aber nicht miteinander zwangsgekoppelt geführt. Dies schränkt unter anderem die maximale Arbeitsgeschwindigkeit ein, was sich insbesondere bei Werkstücken auswirkt, bei welchen ein grosse Anzahl von Stanz- oder Prägevorgänge entlang ihrem Umfang durchzuführen sind. Usually, therefore, for this scope hydraulic machines used. The short-stroke Stamp and die on a common Leadership, but not guided with each other. Among other things, this limits the maximum working speed a, which affects especially workpieces, in which a large number of punching or embossing processes are to be carried out along their circumference.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung lag darin, eine Stanz- und Prägemaschine zu finden, welche eine zuverlässige, schnelle Stanzung oder Prägung insbesondere von hohlzylindrischen Werkstücken erlaubt.The object of the present invention was a To find punching and embossing machines which are reliable, fast punching or embossing, especially of hollow cylindrical ones Workpieces allowed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weitere, bevorzugte Ausführungsformen der Maschine ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 9.According to the invention, this object is achieved by a machine the characterizing features of claim 1 solved. Further, preferred embodiments of the machine result themselves from the features of claims 2 to 9.

Erfindungsgemäss wird eine derartige Maschine entsprechend den Ansprüche 10 und 11 verwendet.According to the invention, such a machine becomes corresponding claims 10 and 11 used.

Durch die Zwangskoppelung der Bewegung der Matrize und des Stempels sowie der Ueberlagerungen dieser beiden Bewegungen in Bezug auf das zu bearbeitende Werkstück resp. dessen Halterung wird bei einer nur sehr geringe Relativbewegung zwischen Stempel und Werkstück eine zuverlässige und genügende Stanz- resp. Prägewirkung auf das Werkstück erzielt. Dies erlaubt, den Stempel auch von der Innenseite von hohlzylindrischen Werkstücken mit verhältnismässig kleinen Innenradien her nach Aussen einwirken zu lassen. Der Stempel kann dabei dennoch genügend gross dimensioniert werden, um die Kraftübertragung ohne Bruch- oder Deformationsgefahr auch bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten zu ermöglichen. Dasselbe gilt auch bei der Bearbeitung der Werkstücke von Aussen her, bei welchen die Matrize auf der Innenseite des Werkstückes angeordnet ist und vorteilhafterweise ebenfalls genügend gross dimensioniert werden kann. Durch die Zwangskoppelung von Stempel und Matrize wird zudem eine hohe Präzision der Prägung oder Stanzung erreicht. By forcing the movement of the die and the Stamp and the overlays of these two movements in relation to the workpiece to be machined. whose Bracket with only a very small relative movement a reliable and sufficient between stamp and workpiece Punching or Embossing effect on the workpiece achieved. This also allows the stamp to be viewed from the inside of hollow cylindrical workpieces with relatively small Allow the inner radii to act outwards. The Stamp can still be dimensioned sufficiently large, power transmission without risk of breakage or deformation enable even at high processing speeds. The same applies to the machining of workpieces from the outside, with the matrix on the inside the workpiece is arranged and advantageously also can be dimensioned sufficiently large. Through the Forced coupling of the punch and die also becomes high Embossing or punching precision achieved.

Vorzugsweise ist die Steuerscheibe mit der Exzenterwelle im relativen Verdrehwinkel einstellbar gekoppelt, um die Bewegungen in Bezug auf den Werkstückhalter resp. das Werkstück den Anforderungen entsprechend anzupassen. Die Form der Steuerscheibe wird ebenfalls den Bedürfnissen entsprechend angepasst werden. So kann eine erfindungsgemässe Maschine beispielsweise einen Satz von verschiedenen Steuerscheiben aufweisen, welche je nach Bedarf resp. Anwendung zum Einsatz gelangen.Preferably, the control disc with the eccentric shaft relative twist angle adjustable coupled to the movements with respect to the workpiece holder, respectively. the workpiece to adapt to the requirements. The shape of the Control disc is also tailored to the needs be adjusted. A machine according to the invention can thus for example a set of different control disks have, which depending on need or Application for use reach.

Wenn vorzugsweise der Antrieb der Exzenterwelle über eine gesteuerte Servoachse erfolgt, kann die Präzision und Einstellbarkeit weiter erhöht werden und in Synchronisation mit der Ansteuerung eines vorzugsweise auch über einen Servomotor drehbar ausgestalteten Werkstückhalters bei hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten mit hoher Präzision Prägungen oder Stanzungen von hohlzylindrischen Werkstücken entlang ihrem Umfang ausgeführt werden.If preferably the drive of the eccentric shaft via a controlled servo axis, the precision and adjustability be further increased and in synchronization with the control of a preferably also via a servo motor rotatable workpiece holder at high Machining speeds with high precision embossing or punching along hollow cylindrical workpieces their scope.

Auch wenn vorzugsweise mit einer derartigen Maschine besonders vorteilhaft hohlzylindrische Werkstücke bearbeitet werden können, ist die Verwendung nicht auf diesen Zweck allein eingeschränkt.Even if especially with such a machine advantageously processed hollow cylindrical workpieces use is not for this purpose limited alone.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen

  • Fig. 1 den schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Maschine mit einem hohlzylindrischen Werkstück, welches mit dem Stempel von der Innenseite her bearbeitet wird;
  • Fig. 2 den schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Maschine mit einem hohlzylindrischen Werkstück, welches mit dem Stempel von Aussen bearbeitet wird; und
  • Fig. 3 a) bis c) die schematische Aufsicht auf den Arbeitsbereich der Maschine nach Figur 1 in drei unterschiedlichen Stellungen.
    • An embodiment of the present invention is explained in more detail below with reference to drawings. Show it
  • Figure 1 shows the schematic longitudinal section through a machine according to the invention with a hollow cylindrical workpiece which is machined from the inside with the stamp.
  • 2 shows the schematic longitudinal section through a machine according to the invention with a hollow cylindrical workpiece which is machined from the outside with the stamp; and
  • 3 a) to c) the schematic top view of the working area of the machine according to FIG. 1 in three different positions.

    • In Figur 1 ist schematisch der Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Stanz- und Prägemaschine dargestellt. Das zu bearbeitende Werkstück 1 ist über einen Werkstückhalter 15, welcher mit dem Maschinengestell 16 verbunden ist, in der dargestellten Position um die Werkstückachse A rotierbar gehalten. Über eine Antriebswelle 3, beispielsweise als Kardanwelle ausgeführt, wird die Exzenterwelle 4 angetrieben. Der Verdrehwinkel der Steuerscheibe 5 in Bezug zur Exzenterwelle 4 ist vorzugsweise verstellbar, entweder stufenlos oder in diskreten Stufen. Diese Verstellung wird in der Regel bei der Einrichtung der Maschine vorgenommen, denkbar wäre aber auch eine gesteuerte, motorische Verstellung, welche während des Betriebes oder bei Betriebsunterbrüchen aktiviert werden könnte. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Exzenterwelle 4 koaxial mit der Steuerscheibe 5 angeordnet, denkbar wäre aber auch eine exzentrische, getrennte Anordnung.In Figure 1 is a schematic longitudinal section through an inventive Punching and embossing machine shown. The Workpiece 1 to be machined is over a workpiece holder 15, which is connected to the machine frame 16, in the position shown rotatable about the workpiece axis A. held. Via a drive shaft 3, for example as Cardan shaft executed, the eccentric shaft 4 is driven. The angle of rotation of the control disk 5 in relation to the eccentric shaft 4 is preferably adjustable, either continuously or in discrete levels. This adjustment is in usually made when setting up the machine, A controlled, motorized adjustment would also be conceivable, which during operation or during business interruptions could be activated. In the illustrated embodiment the eccentric shaft 4 is coaxial with the control disk 5 arranged, but an eccentric, separate arrangement.

    Die Steuerscheibe 5 weist an ihrer Unterseite eine Steuerbahn in Form einer umlaufenden Nut 6 auf. Die Nut 6 kann beispielsweise als exzentrisch zur Drehachse der Exzenterwelle ausgebildete Kreis- oder Ellipsennut ausgebildet sein oder eine beliebige geschlossene Form aufweisen. In diese Nut 6 greift ein Zapfen 7 ein, welcher mit dem Zustellschlitten 2 verbunden ist.The control disk 5 has a control track on its underside in the form of a circumferential groove 6. The groove 6 can for example as eccentric to the axis of rotation of the eccentric shaft trained circular or ellipse groove or have any closed shape. In these Groove 6 engages a pin 7, which with the feed carriage 2 is connected.

    Die Zustellung des Zustellschlittens 2 kann über eine Gewindespindel 18 von einem mechanischen oder elektrischen Antrieb Antrieb 19, der mit dem Maschinengestell 16 fest verbunden ist, radial zum Werkstück 1 eingestellt werden. Er dient zum Einrichten der Maschine auf den gewünschten resp. zu bearbeitenden Werkstückdurchmesser.The feed of the feed carriage 2 can be done via a threaded spindle 18 from a mechanical or electrical Drive drive 19, which is fixed to the machine frame 16 is connected to be set radially to workpiece 1. It is used to set up the machine to the desired one resp. workpiece diameter to be machined.

    Die Exzenterwelle 4 ist im Matrizenrahmen 8 gelagert, welcher radial in Bezug auf die Werkstückachse A verschiebbar im Maschinengestell 16 geführt ist. Beim Antrieb der Antriebswelle 3 wird nun der Matrizenrahmen 8 entsprechend der Ausbildung der Nut 6 der Steuerscheibe 5 periodisch in seiner Führung hin und her bewegt, womit die am Ende des Matrizenrahmens 8 angeordnete Matrize 9 gegen den Rand des Werkstückes 1 in Anschlag gelangt resp. davon abgehoben wird. Entsprechend der Ausbildung der Nut 6 erfolgt diese Bewegung mit einem grösseren oder kleineren Weg, jeweils einmal pro Umdrehung.The eccentric shaft 4 is mounted in the die frame 8, which radially displaceable with respect to the workpiece axis A. is guided in the machine frame 16. When driving the drive shaft 3, the die frame 8 is now corresponding the formation of the groove 6 of the control disk 5 periodically in his leadership back and forth, which at the end of the Matrix frame 8 arranged matrix 9 against the edge of the Workpiece 1 comes into abutment. lifted off becomes. This takes place in accordance with the design of the groove 6 Movement with a larger or smaller path, each once per revolution.

    Am Exzenterzapfen 17 der Exzenterwelle 4 ist eine Pleuelstange 10 angeordnet, welche beispielsweise über einen Verbindungszapfen 11 mit dem Stempelarm 12 verbunden ist. Dieser Stempelarm 12 ist ebenfalls in radialer Richtung in Bezug auf die Werkstückachse A verschiebbar im Matrizenrahmen 8 angeordnet. Bei der Umdrehung der Exzenterwelle 4 wird damit auch der Stempelarm 12 bei jeder Umdrehung einmal hin- und herbewegt und damit auch der am Ende des Stempelarmes angeordnete Stempel 13. On the eccentric pin 17 of the eccentric shaft 4 is a connecting rod 10 arranged, which for example via a connecting pin 11 is connected to the stamp arm 12. This Stamp arm 12 is also related in the radial direction Slidable on the workpiece axis A in the die frame 8 arranged. When the eccentric shaft 4 rotates thus the stamp arm 12 once with each revolution moved back and forth and thus also at the end of the stamp arm arranged stamp 13.

    Durch die dargestellte Anordnung der Exzenterwelle 4, Steuerscheibe 5 und Exzenterzapfen 17 wird eine gekoppelte, zwangsgeführte Bewegung sowohl der Matrize 9 wie auch des Stempels 13 bewirkt, wobei die Relativbewegung des Stempels 13 in Bezug auf die Werkstückachse A je nach Ausführung und Anordnung der Nut 6 der Steuerscheibe 5 im Verhältnis zum Hub des Exzenterzapfens 17 sehr klein ausfallen kann.Due to the illustrated arrangement of the eccentric shaft 4, control disk 5 and eccentric pin 17 is a coupled, positively guided movement of both the die 9 and the Stamp 13 causes the relative movement of the stamp 13 with respect to the workpiece axis A depending on the version and Arrangement of the groove 6 of the control disk 5 in relation to Stroke of the eccentric pin 17 can be very small.

    Damit wird nun erreicht, dass der Stempelkopf 14 des Stempelarmes 12 praktisch den gesamten Innenraum des Werkstükkes 1 einnehmen kann, ohne dass der eigentliche Hub des Stempels 13 dadurch beeinflusst würde, welcher dem Hub des Exzenterzapfens 17 entspricht. Dies hat nun den entscheidenden Vorteil, dass der Stempelarm 12 entsprechend der aufgebrachten Stanz- resp. Prägekraft genügend steif ausgebildet sein kann, um einerseits eine Beschädigung im Betrieb zu vermeiden und andererseits die Stanzungen oder Prägungen mit sehr hoher, wiederholbarer Präzision auszuführen.It is now achieved that the stamp head 14 of the stamp arm 12 practically the entire interior of the workpiece 1 can take without the actual stroke of the Stamp 13 would be affected by the stroke of Eccentric pin 17 corresponds. This now has the decisive one Advantage that the stamp arm 12 corresponding to the applied punching or. Embossing force sufficiently stiff can be, on the one hand, damage in operation to avoid and on the other hand the die cuts or Carry out embossing with very high, repeatable precision.

    Selbstverständlich kann die dargestellte Anordnung auch eingesetzt werden, um den Stempel 13 von der Aussenseite auf das Werkstück 1 einwirken zu lassen, und dabei die Matrize 9 an die Innenseite des Werkstückes 1 in Anschlag zu bringen, wie dies in Figur 2 dargestellt ist. Grundsätzlich ist der Aufbau gleich wie nach Figur 1, lediglich der Matrizenrahmen 8 und der Stempelarm 12 sind entsprechend anders ausgestaltet.Of course, the arrangement shown can also be used to stamp 13 from the outside to act on the workpiece 1, and thereby the die 9 to the inside of the workpiece 1 in stop bring, as shown in Figure 2. Basically the structure is the same as in Figure 1, only the matrix frame 8 and the stamp arm 12 are correspondingly different designed.

    In den Figuren 3 a) bis 3 c) sind nun noch schematisch die Aufsichten auf den Arbeitsbereich der vorgängig beschriebenen, erfindungsgemässe Maschine dargestellt. Fig. 1 a) zeigt die ebenfalls in Figur 1 dargestellt Ausgangsstellung der Maschine, bei welcher sowohl die Matrize 9 wie auch der Stempel 13 den grössten Abstand zur Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes 1 aufweisen. Der Werstückhalter resp. das Werkstück 1 ist hierbei ortsfest bezüglich des Maschinengestells 16 angeordnet, der Matrizenrahmen 8 befindet sich in seiner hintersten Position, d.h. in der Darstellung auf der linken Seite, und der Stempelarm 12 in seiner vordersten Position, d.h. gegen die rechte Seite.In Figures 3 a) to 3 c) are now still schematically Supervision of the work area of the previously described, Machine according to the invention shown. 1 a) shows the starting position also shown in Figure 1 the machine in which both the die 9 and the Stamp 13 the greatest distance to the surface of the to be processed Have workpiece 1. The workpiece holder resp. the workpiece 1 is stationary with respect to the Machine frame 16 arranged, the die frame 8 is located in its rearmost position, i.e. in the illustration on the left, and the stamp arm 12 in its foremost position, i.e. against the right side.

    Beim Verdrehen der Antriebswelle 3 im Gegenuhrzeigersinn wird diese durch die Ausgestaltung der Steuerscheibe 5 resp. der Nut 6 gegen rechts zum Werkstück 1 hin verschoben, wie in Figur 2 b) dargestellt ist. Die Nut 6 der Steuerscheibe 5 ist derart angelegt, dass die Verschiebung derart gross ist, dass die Matrize 9 gerade in Anschlag mit der äusseren Wandung des Werkstückes 1 kommt. Vorzugsweise wird diese Position bereits nach einer Verdrehbewegung von ca. 90° - 110° aus der Ausgangsstellung erreicht und danach beibehalten. Dies wird dadurch erreicht, dass in diesem nachfolgenden Winkelbereich die Nut 6 in Bezug auf die Achse der Antriebswelle 3 einen konstanten Radius aufweist, also konzentrisch kreisförmig ausgestaltet ist. Durch die entsprechende Bewegung des Exzenterzapfens 17 ist nun gleichzeitig der Stempel 13 über den Stempelarm 12 und die Pleuelstange 10 im Bezug auf den Matrizenrahmen 8 nach links verschoben worden, befindet sich aber in Bezug auf die Achse A des Werkstückes praktisch noch am ursprünglichen Ort. Damit ist zwischen Stempel 13 und Matrize 9 nun bereits die für die Stanz- oder Prägebearbeitung notwendige Relativbewegung mit entsprechend dem aufgebrachten Drehmoment notwendigen Hub vorbereitet worden.When turning the drive shaft 3 counterclockwise this is due to the design of the control disk 5 resp. the groove 6 is shifted towards the right towards the workpiece 1, as shown in Figure 2 b). The groove 6 of the control disc 5 is designed such that the displacement is such What is great is that the die 9 just stops with the outer wall of the workpiece 1 comes. Preferably this position is already after a twisting movement of Reached approx. 90 ° - 110 ° from the starting position and then maintained. This is achieved in that subsequent angular range, the groove 6 with respect to the axis the drive shaft 3 has a constant radius, is designed concentrically circular. Through the corresponding movement of the eccentric pin 17 is now at the same time the stamp 13 via the stamp arm 12 and the Connecting rod 10 in relation to the die frame 8 after has been moved to the left, but is in relation to the axis A of the workpiece is practically still on the original Place. So that is between punch 13 and die 9 now already the necessary for punching or embossing Relative movement with the applied torque necessary stroke has been prepared.

    Erst im letzten Bereich der halben Umdrehung der Antriebswelle 3 wird nun der Stempel 13 auch gegenüber dem Werkstück 1 nach links bewegt und führt die vorgesehene Bearbeitung durch, wie in Figur 2 c) in der Position nach einer halben Verdrehung um 180° von der Ruhestellung aus dargestellt.Only in the last half turn of the drive shaft 3, the punch 13 is now also opposite the workpiece 1 moves to the left and performs the intended processing by, as in Figure 2 c) in the position after a half rotation by 180 ° from the rest position.

    Bei der folgenden weiteren Drehung um 180° zurück in die Ausgangsstellung werden Stempel 13 und Matrize 9 in umgekehrter Folge vom Werkstück 1 gelöst. Dabei kann das Werkstück 1 beispielsweise um seine Achse A in die nächste Position verdreht werden, entsprechend den Bearbeitungsanforderungen.With the following further rotation by 180 ° back into the Starting position are punch 13 and die 9 in reverse Sequence detached from workpiece 1. The workpiece 1, for example, about its axis A in the next position be twisted according to the machining requirements.

    Wenn nun vorzugsweise eine gesteuerte Servoachse als Antrieb der Antriebswelle 3 eingesetzt wird, kann die Steuerung sowohl diese Servoachse exakt ansteuern wie auch die Rotation des Werkstückhalters 15. Damit können mit sehr hoher Genauigkeit und hoher Arbeitsgeschwindigkeit hohlzylindrische Werkstücke von der Innenseite her gestanzt oder geprägt werden.If now preferably a controlled servo axis as a drive the drive shaft 3 is used, the controller precisely control this servo axis as well as the Rotation of the workpiece holder 15. This allows very high Accuracy and high working speed hollow cylindrical Workpieces punched or embossed from the inside become.

    Die Form der Nut 6 der Steuerscheibe 5 wird in Abhängigkeit des Hubes des Exzenterzapfens 17, der Bearbeitungsart, der Grösse des Stempelkopfes 14 und der Querschnittsform und Gestaltung des Werkstückes 1 bestimmt. Sie wird in der Regel eine eiförmige, symmetrische Gestalt aufweisen.The shape of the groove 6 of the control disc 5 is dependent the stroke of the eccentric pin 17, the type of machining, the Size of the stamp head 14 and the cross-sectional shape and Design of the workpiece 1 determined. It usually does have an egg-shaped, symmetrical shape.

    Claims (11)

    Stanz- und Prägemaschine mit Maschinengestell (16), Stempel (13), Matrize (9) und einem Werkstückhalter (15) zur Aufnahme eines Werkstückes (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (9) in einem verschiebbar geführten Matrizenrahmen (8), welcher über eine Steuerscheibe (5) in Bezug auf den Werkstückhalter (15) verschiebbar im Maschinengestell (16) geführt ist, gehalten ist und der Stempel (13) mit einer Exzenterwelle (4), welche im Matrizenrahmen (8) der Matrize (9) drehbar gelagert ist, verbunden ist, wobei die Exzenterwelle (4) und die Steuerscheibe (5) direkt miteinander gekoppelt und mit einer Antriebswelle (3) verbunden sind.Punching and embossing machine with machine frame (16), Stamp (13), die (9) and a workpiece holder (15) for holding a workpiece (1), characterized in that that the die (9) in a slidably guided die frame (8), which via a control disc (5) in relation Slidable on the workpiece holder (15) in the machine frame (16) is guided, held and the stamp (13) with an eccentric shaft (4) which is in the die frame (8) the die (9) is rotatably mounted, is connected, wherein the eccentric shaft (4) and the control disc (5) directly with each other coupled and connected to a drive shaft (3) are. Stanz- und Prägemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheibe (5) direkt auf der Achse der Exzenterwelle (4) angeordnet ist.Stamping and embossing machine according to claim 1, characterized in that the control disc (5) directly on the Axis of the eccentric shaft (4) is arranged. Stanz- und Prägemaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheibe (5) bezüglich der Exzenterwelle (4) im Verdrehwinkel einstellbar ausgebildet ist.Stamping and embossing machine according to claim 2, characterized in that the control disc (5) with respect to the eccentric shaft (4) adjustable in the angle of rotation is. Stanz- und Prägemaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheibe (5) mindestens eine umgehende Nut (6) aufweist, in welche ein Zapfen (7) des Zustellschlittens (2) eingreift. Stamping and embossing machine according to one of claims 1 or 2, characterized in that the control disc (5) has at least one immediate groove (6) into which a Pin (7) of the feed carriage (2) engages. Stanz- und Prägemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (13) über einen Pleuel (10) mit der Exzenterwelle (4) verbunden ist.Stamping and embossing machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the stamp (13) over a connecting rod (10) is connected to the eccentric shaft (4). Stanz- und Prägemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (13) an einem gerade verschiebbar geführten Stempelarm (12) angeordnet ist.Stamping and embossing machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the stamp (13) on one just displaceably guided stamp arm (12) arranged is. Stanz- und Prägemaschine nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, dass der Stempelarm (12) im Matrizenrahmen (8) geführt ist.Stamping and embossing machine according to claim, characterized in that the punch arm (12) in the die frame (8) is performed. Stanz- und Prägemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterwelle (4) im Matrizenrahmen (8) gelagert ist.Stamping and embossing machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the eccentric shaft (4) is stored in the die frame (8). Stanz- und Prägemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterwelle (4) mit einem Elektromotor, vorzugsweise mit einem NC-Servomotor, oder einem Hydromotor verbunden ist.Stamping and embossing machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the eccentric shaft (4) with an electric motor, preferably with an NC servo motor, or a hydraulic motor is connected. Verwendung einer Stanz- und Prägemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für die Bearbeitung von hohlzylindrischen Werkstücken 1.Use of a punching and embossing machine after one of claims 1 to 9 for the processing of hollow cylindrical Workpieces 1. Verwendung einer Stanz- und Prägemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für die Bearbeitung von hohlzylindrischen Werkstücken 1 mit dem Stempel (13) von der Innenseite oder der Aussenseite her.Use of a punching and embossing machine after one of claims 1 to 9 for the processing of hollow cylindrical Workpieces 1 with the stamp (13) from the inside or the outside.
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