WO2014198538A1 - Stanzmaschine mit reduzierter dynamischer verformung durch optimierte krafteinleitung - Google Patents

Stanzmaschine mit reduzierter dynamischer verformung durch optimierte krafteinleitung Download PDF

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WO2014198538A1
WO2014198538A1 PCT/EP2014/061054 EP2014061054W WO2014198538A1 WO 2014198538 A1 WO2014198538 A1 WO 2014198538A1 EP 2014061054 W EP2014061054 W EP 2014061054W WO 2014198538 A1 WO2014198538 A1 WO 2014198538A1
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WO
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crucible
lifting devices
crucible part
force introduction
punching
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PCT/EP2014/061054
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Inventor
Peter Marbach
Original Assignee
Karl Marbach Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/10—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism
    • B30B1/14—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism operated by cams, eccentrics, or cranks
    • 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
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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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
    • 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
    • B26D5/18—Toggle-link means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B1/10—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism

Definitions

  • the invention relates to a punching machine with reduced dynamic deformation by optimized forces intechnisch at the articulation points according to the preamble of claim 1.
  • the moving crucible is as light as possible because of the need to accelerate (up to) up to 12,000 strokes per hour.
  • punching machines stamping presses or punching dies
  • a force is introduced into the movable punching / pressing pot via four points, the points of articulation (or also force introduction points).
  • this introduction of force is accomplished by using so-called toggle levers as in EP 0 741 001 B1 in the punching machines in the prior art or, as in EP 0 596 697 A1, controlling the press pressure by four hydraulic cylinders in the four corners of the press is accomplished.
  • toggle or hydraulic cylinders are conventionally mounted below the moving crucible part and have their maximum force in the stretched state.
  • the force introduction lines are aligned parallel to each other at maximum force, ie the articulation points or force application points lie on a line.
  • the weight of the movable crucible part is chosen to be large enough to minimize dynamic deformation, but also low enough to save energy and achieve better dynamics, as the mass of the crucible must be accelerated and decelerated with each stroke.
  • this trade-off always results in dynamic deformation, i. it creates "holes".
  • the center deflection ie the dynamic deformation
  • the center deflection is compensated in the state-of-the-art for each punching application by means of surface underlaying of thin dressing paper.
  • the disadvantage of this is that it comes with each punching job that works with trimming paper (trimmings), necessary set-up time and this set-up time economically (additional time and material costs) is not desirable.
  • the present invention therefore has for its object to provide a Stanzma ⁇ machine, which are not or shows the aforementioned disadvantages to a lesser extent, ie, a punching machine to provide, whose moving crucible part shows little to no dynamic deformation, and thus the above-mentioned , in the prior art necessary measures such as increased
  • the punching machine according to the invention for separating and grooving sheet-like materials consists of two crucible parts, wherein at least one crucible part is moved in a punching stroke by means of at least two lifting devices in the direction of the other crucible part.
  • the lifting devices engage the one crucible part on the side facing away from the other crucible part.
  • the invention is now based on the change in the force introduction lines F, ie the lifting devices are arranged and designed so that their force introduction lines at the end of the punching stroke at an angle ⁇ to a normal N to the crucible part facing the crucible surface of the one crucible part, wherein the Kraftein effetsiinien cut away their articulation points with respect to the lifting devices.
  • This introduced introduction of force at the articulation points can take place both in relation to the surface of the cuboid moving crucible part, ie the crucible surface in the longitudinal or x-direction as well as in the transverse or y-direction or at the same time in both directions.
  • the force deflection at an angle ⁇ changes the deflection in the Matten area such that, given the geometry of the crucible part and the force introduction points, there is an optimal angular position for the introduction of force, in which the deflection in the middle reaches a minimum.
  • the lifting devices are arranged at an angle which counteracts the deflection in the center of the crucible.
  • the relationships are to be aligned with each other such that the force vectors above the moving crucible surface undergo an intersection point under separate consideration in the x-direction.
  • the angle of the force introduction lines (F) to the normal (N) to the crucible surface of the one crucible part facing the other crucible part is greater than 0 ° and less than or equal to 30 °.
  • the relationships are to be aligned with one another in such a way that the force vectors experience a point of intersection above the moving crucible surface under separate consideration in the x-direction.
  • the force vectors preferably experience an intersection point above the moving crucible surface under separate consideration both in the x direction and in the y direction.
  • the punching machine according to the invention according to claim 1 results in a lower deflection in the central region of the crucible part with the same thickness and geometry of the crucible. Since most punching jobs occur in the area of the front and center areas of the slide part, this procedure offers a set-up time saving when trimming the die.
  • Another advantage of the punching machine according to the invention is that the crucible can be reduced in its mass in order to achieve the same deflection (as in the conventional procedure, ie with a parallel force introduction) in the center region of the crucible. This in turn leads to energy savings and better dynamics, since the mass of the movable crucible must be accelerated and decelerated with each stroke.
  • Another advantage of the punching machine according to the invention is that a targeted shift in the mass ratios in the crucible would entail a reduction in the middle region and reinforcement in the outer region of the crucible. This would in turn lead to an optimal stress-strain behavior, which gives the entire system a maximum of plane parallelism.
  • the moving Tiegeiteil is pushed or pressed against at least two Hubvorrich- against another part of the crucible.
  • This other crucible part can be fixed.
  • both crucible parts can be movable.
  • the same, but also different lifting devices can apply to the crucible parts.
  • the angle of the force introduction lines F of the lifting devices is between 10 ° and 30 °. From an angle of 10 °, the punching machine according to the invention shows an even lower to no dynamic deformation.
  • the angle of the force introduction lines F of the lifting devices between see see 10 ° and 20 °.
  • the realization of the lifting devices can be done in different ways, so u. a. by hydraulic cylinders, preferably the lifting devices are knee joints.
  • knee joints When using knee joints, these have their maximum strength in the extended state. So that the knee joints return to their original position after the reversal point from the closed punching punch to the opened punching punch Return (bent to a side position), the knee joints in the punching machine according to the invention can not be stretched to the fully extended position. As a result, the knee joints are always bent in the correct starting position. On top of that, the pressure on the joints is minimized.
  • a total of four lifting devices are mounted, which press the at least one movable crucible part at the articulation points against the other Tiegeiteil embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings, wherein
  • Fig. 1 b a moving crucible part according to the invention a punching machine with two knee joints in non-stretched (solid lines) and stretched state (dashed lines) with the associated force introduction lines
  • Fig. 2 is a schematic plan view of the crucible surface of a moving Tiegelteiis invention a punching machine with four knee joints in the stretched state and the articulation points shown schematically (solid lines) and the schematically illustrated position of attachment of the lifting devices on the pressure shoes (dashed lines)
  • Fig. 3a a punching machine according to the invention with reduced dynamic deformation by optimized application of force with knee joints in not -stretched state
  • Fig. 3a a punching machine according to the invention with reduced dynamic deformation by optimized application of force with knee joints in not -stretched state
  • 3b shows a punching machine according to the invention with reduced dynamic deformation by optimized application of force with knee joints in the stretched state.
  • a three-dimensional Cartesian coordinate system is mounted for better orientation.
  • the z-axis corresponds to the normal N to the crucible surface 1 1 of the moving cuboidal crucible part 12.
  • Axle runs parallel to the longitudinal side, the y-axis parallel to the transverse side of the crucible surface 11 of the moving cuboid Tiegelteils 12th
  • FIG. 1 a moving Tiegelteiis 12 according to the prior art attack two lifting devices 14, 14 'in the form of two knee joints, which are on pressure shoes 18, wherein in the unstretched state 15 (solid lines), the middle segments of the knee joints point to each other.
  • the moving crucible part 12 is pushed upwards and pressed against the other crucible part 13.
  • the position of the articulation points 17 lies here on the underside of the moving crucible part 12.
  • Both the articulation points 17 and the fastening 19 of the lifting devices 14, 14 'on the pressure shoes 18 located below the moving crucible part 12 lie on a line parallel to the z-axis , whereby, the force introduction lines F (see arrows) in the stretched state 16 at the end of the punching stroke 12, i. at maximum force, parallel and in the direction of a normal N to the crucible surface 1 1 of the moving Tiegeiteils 12 (corresponds to the z-axis) aligned.
  • the position of the articulation points 17 is also here at the bottom of the moving Tiegelteiis 12, but the position of the pivot points 17 with respect to the attachment 9 of the lifting devices 14, 14 'on the pressure shoes 18 respectively in the direction of the center of Tiegeiteiis 12 on the x-axis by the distance x shifted.
  • the force introduction lines F in the stretched state 16 at the end of the punching stroke, ie at maximum force, according to the invention at an angle ⁇ from here 18 ° to a normal N to the crucible surface 1 of the moving crucible part 12 (corresponding z-axis; Arrows) aligned.
  • the force introduction lines F intersect on the side of the moving crucible part 12 facing away from the articulation points 17, ie above the crucible surface 11.
  • FIG. 2 of a moving crucible according to the invention! 12, i. the crucible surface 1 1, shows schematically the position of the attachment 19 of the pressure shoes 18 below the moving crucible 12 (see dotted circles) and the position of the articulation points 17 and thus the introduction of force below the moving crucible 12 (closed circles), as well as the course the lifting devices below the moving crucible 12 (dashed lines between the circles).
  • Fig. 2 it is clear that the articulation points 17 with respect to the position of the attachment 19 of the lifting device 14, 14 'on the pressure shoes 18 both in the x direction, i. parallel to the longitudinal side of the crucible surface 1 1 as well as in the y direction, i.
  • FIG. 3 a shows schematically a punching machine 10 according to the invention with reduced dynamic deformation through optimized force introduction with knee joints 14, 14 'in unstretched state 15.
  • a material sheet 30 is applied to the crucible surface 11 of the moving crucible 12 placed.
  • cutter blades 32 triangular shape
  • groove lines round shape
  • the position of the attachment points 17 lies on the underside of the moving crucible part 12, the position of the articulation points 17 being according to the invention with respect to the fastening 19 of the lifting devices 14, 14 'on the pressure shoes 18 in each case in the direction of the center of the crucible part 12 the x-axis shifted.
  • Fig. 3b shows schematically a punching machine 10 according to the invention with reduced dynamic deformation by optimized introduction of force with knee joints 16 in the stretched state.
  • the moving crucible part 12 is pressed with the material sheet 30 on the crucible surface 1 1 upwards and pressed against the other crucible part 13.
  • the cutting blades 32 and score lines 33 intersect evenly, i. Both in the corner areas and in the central areas of the crucible surface 1 1 in lying on the crucible surface 1 1 sheet of material 30 areas in which the material is not or at least not completely punched or pushed through a deflection of the moving Tiegeiteils 12, are thus avoided.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stanzmaschine zum Trennen und Nuten von flächenförmigen Materialien mit zwei Tiegelteilen (12,13), wobei mindestens ein Tiegelteil bei einem Stanzhub mittels wenigstens zweier Hubvorrichtungen (14,14') in Richtung des anderen Tiegelteils bewegt wird, wobei die Hubvorrichtungen an dem einen Tiegelteil auf der dem anderen Tiegelteil abgewandten Seite angreifen, und wobei die Hubvorrichtungen so angeordnet und ausgebildet sind, dass sich ihre Krafteinleitungslinien (F) beim Ende des Stanzhubs in einem Winkel a zu einer Normalen zu der dem anderen Tiegelteil zugewandten Tiegeloberfläche (11) des einen Tiegelteils verlaufen, wobei sich die Krafteinleitungslinien (F) ihren Anlenkpunkten (17) bezüglich der Hubvorrichtungen abgewandt schneiden, und wobei der Winkel der Krafteinleitungslinien (F) zu der Normalen (N) zu der dem anderen Tiegelteil zugewandten Tiegeloberfläche (11) des einen Tiegelteils (12) größer 0° und kleiner gleich 30° beträgt.

Description

Stanzmaschine mit reduzierter dynamischer Verformung durch optimierte
Krafteinleitung
Die Erfindung betrifft eine Stanzmaschine mit reduzierter dynamischer Verformung durch optimierte Kräfte inleitung an den Anlenkpunkten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
In Stanzmaschinen ist die Anforderung an den oberen und unteren Stanztiegel in Bezug auf die Geradheit, bzw. Planparallelität sehr hoch. So wird häufig eine Planparallelität im Hundertstelbereich (mm) gewünscht, dies bei unterschiedlichen Tonnagen und Stanzkräften von ca. 40 bis über 250 Tonnen. Bei Auftreten solch enormer Kräfte kommt es immer zu dynamischen Verformungen im Stanztiegel.
Auf der feststehenden Tiegelseite kann man durch viel Masse und Wahl des Mate- als dieser Eigendynamik entgegenwirken. Jedoch ist es vorteilhaft, wenn der bewegte Tiegel wegen der Notwendigkeit der Beschleunigung (auf / zu) von bis zu 12.000 Hüben pro Stunde möglichst leicht ist.
Die Bauweise von Stanzmaschinen (Stanzpressen oder Stanztiegeln) sieht in der Regel vor, dass eine Krafteinleitung in den beweglichen Stanz-/Pressentiegel über vier Punkte, den Anlenkpunkten (oder auch Krafteinleitungspunkten), vorgenommen wird.
Typischerweise wird diese Kraftein leitung dadurch bewerkstelligt, dass in den Stanzmaschinen im Stand der Technik unter anderem sogenannte Kniehebel wie in der EP 0 741 001 B1 eingesetzt werden oder, wie in der EP 0 596 697 A1 , die Steuerung des Pressendrucks durch vier hydraulische Zylinder in den vier Ecken der Presse bewerkstelligt wird. Diese Kniehebel oder hydraulischen Zylinder sind herkömmlicherweise unterhalb des bewegten Tiegelteils angebracht und weisen im gestreckten Zustand ihre maximale Kraft auf. Dabei sind die Krafteinleitungslinien bei maximaler Kraft parallel ausgerichtet, d.h. die Anlenkpunkte, bzw. Krafteinleitungspunkte liegen auf einer Linie. Da die Krafteinleitung durch die Kniehebel oder über eine Hydraulik üblicherweise in der Nähe der Eckpunkte des bewegten Tiegels erfolgt, hat dies zur Folge, dass beim Stanzen die flächig verteilten Schneidlinien an den genannten Angriffspunkten zuerst durchstanzt werden, da die Durchbiegung des Pressentiegels in diesen Bereichen minimal ist. Im mittleren Bereich ist die Durchbiegung stärker, so dass es in diesem Bereich vorkommen kann, dass z.B. ein Kartonbogen nicht durchgestanzt wird, d.h. es entstehen sogenannte„Löcher", Bereiche, in denen das Material nicht oder zumindest nicht vollständig durchgestanzt wird. Dies führt je nach Qualitätsanforderung jedoch zu einer schlechten Qualität am Endprodukt.
Im Stand der Technik begibt man sich heute in einen Kompromiss u. a. bezüglich des Gewichts des beweglichen Tiegelteils, d. h. das Gewicht des beweglichen Tiegelteils ist groß genug gewählt, um die dynamische Verformung möglichst gering zu halten, jedoch auch gering genug, um Energie einzusparen und eine bessere Dynamik zu erreichen, da die Masse des Tiegels mit jedem Hub beschleunigt und abgebremst werden muss. Notwendigerweise führt dieser Kompromiss jedoch immer zu einer dynamischen Verformung, d.h. es entstehen„Löcher".
Um diesen Nachteil auszugleichen, wird herkömmlicherweise mehr Stanzdruck (Kraft) gegeben. Nachteilig daran ist jedoch, dass dann die Schneiden zwar in den „Löchern" schneiden, an den„Hochstellen", d.h. an den Stellen, an denen die dynamische Verformung nicht deutlich ausgeprägt ist, die Schneiden aber zerstört werden.
Alternativ dazu wird, um der dynamischen Verformung entgegenzuwirken, im Stand der Technik bei jedem Stanzauftrag die Mittendurchbiegung, d.h. die dynamische Verformung durch flächiges Unterlegen von dünnem Zurichtepapier ausgeglichen. Nachteilig daran ist jedoch, dass es bei jedem Stanzauftrag, der mit Zurichtepapier (Zurichtebögen) arbeitet, zu notweniger Rüstzeit kommt und diese Rüstzeit ökonomisch (zusätzlicher Zeit- und Materialaufwand) nicht erwünscht ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Stanzma¬ schine bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile nicht oder in einem geringeren Ausmaß zeigt, d.h. eine Stanzmaschine bereit zu stellen, deren bewegter Tiegelteil eine geringe bis keine dynamische Verformung zeigt und somit die oben genannten, im Stand der Technik notwenigen Maßnahmen wie z.B. erhöhten
Stanzdruck, erhöhtes Gewicht des beweglichen Tiegeiteils und /oder Verwendung von Zurichtebögen obsolet machen bzw. sie minimieren.
Diese Aufgabe wird durch eine Stanzmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Stanzmaschine sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.
Die erfindungsgemäße Stanzmaschine zum Trennen und Nuten von flächenförmi- gen Materialien besteht aus zwei Tiegelteilen, wobei mindestens ein Tiegelteil bei einem Stanzhub mittels wenigstens zweier Hubvorrichtungen in Richtung des anderen Tiegelteils bewegt wird. Dabei greifen die Hubvorrichtungen an dem einen Tiegelteil auf der dem anderen Tiegelteil abgewandten Seite an. Die Erfindung basiert nun auf der Veränderung der Krafteinleitungslinien F, d.h. die Hubvorrichtungen sind so angeordnet und ausgebildet, dass ihre Krafteinleitungslinien beim Ende des Stanzhubs in einem Winkel α zu einer Normalen N zu der dem anderen Tiegelteil zugewandten Tiegeloberfläche des einen Tiegelteils verlaufen, wobei sich die Krafteinleitungsiinien ihren Anlenkpunkten bezüglich der Hubvorrichtungen abgewandt schneiden. Diese eingebrachte Krafteinleitung an den Anlenkpunkten kann sowohl in Bezug auf die Oberfläche des quaderförmigen bewegten Tiegelteils, d.h. die Tiegeloberfläche in Längs- bzw. x-Richtung als auch in Quer- bzw. y-Richtung oder zugleich in beiden Richtungen erfolgen. Mit Berechnungen unter Zuhilfenahme der„Finiten-Elemente-Methode" kann nachgewiesen werden, dass durch die Krafteinleitung unter einem Winkel α die Durchbiegung im Mättenbereich sich dergestalt verändert, dass es bei vorhandener Geometrie des Tiegelteils und der Krafteinleitpunkte eine optimale Winkelstellung für die Krafteinleitung gibt, bei der die Durchbiegung im Mittenbereich ein Minimum einnimmt.
Erfindungsgemäß sind deshalb die Hubvorrichtungen in einem Winkel angeordnet, welcher der Durchbiegung in der Tiegelmitte entgegenwirkt. Die Verhältnisse sind so zueinander auszurichten, dass die Kraftvektoren oberhalb der bewegten Tiegeloberfläche unter separater Betrachtung in x-Richtung einen Schnittpunkt erfahren. Erfindungsgemäß ist der Winkel der Krafteinleitungslinien (F) zu der Normalen (N) zu der dem anderen Tiegelteil zugewandten Tiegeloberfläche des einen Tiegelteiis größer 0° und kleiner gleich 30°.
Erfindungsgemäß sind die Verhältnisse so zueinander auszurichten, dass die Kraftvektoren oberhalb der bewegten Tiegeloberfläche unter separater Betrachtung in x-Richtung einen Schnittpunkt erfahren.
Bevorzugt erfahren die Kraftvektoren oberhalb der bewegten Tiegeloberfiäche unter separater Betrachtung sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung einen Schnittpunkt.
Durch die erfindungsgemäße Stanzmaschine nach Anspruch 1 ergibt sich eine geringere Durchbiegung im Mittenbereich des Tiegelteils bei gleichbleibender Dicke und Geometrie des Tiegels. Da die meisten Stanzaufträge im Bereich Vorder- seite und Mittenbereich des Tiegeiteils erfolgen, bietet diese Vorgehensweise eine Rüstzeiteinsparung beim Zurichten der Stanzform. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Stanzmaschine iiegt darin, dass der Tiegel in seiner Masse reduziert werden kann, um eine gleiche Durchbiegung (wie bei herkömmlicher Vorgehensweise, d.h. bei paralleler Krafteinleitung) im Mittenbereich des Tiegels zu erzielen. Dies wiederum führt zu Energieeinsparungen und zu besserer Dynamik, da die Masse des beweglichen Tiegelteiis mit jedem Hub beschleunigt und abgebremst werden muss.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Stanzmaschine liegt darin, dass eine gezielte Verschiebung der Massenverhältnisse im Tiegel eine Reduktion im Mit- tenbereich und Verstärkung im Außenbereich des Tiegels nach sich ziehen würde. Dies würde wiederum zu einem optimalen Spannungs-Dehnungsverhaiten führen, welches dem gesamten System ein Höchstmaß an Planparallelität verleiht.
Erfindungsgemäß wird der bewegte Tiegeiteil über mindestens zwei Hubvorrich- tungen gegen einen weiteren Tiegelteil gedrückt bzw. gepresst. Dieser andere Tiegelteil kann feststehend sein. Bevorzugt können aber auch beide Tiegelteile bewegbar sein. Somit können an den Tiegelteilen gleiche, aber auch verschiedene Hubvorrichtungen ansetzen. Bevorzugt liegt der Winkel der Krafteinleitungslinien F der Hubvorrichtungen zwischen 10° und 30°. Ab einem Winkel von 10° zeigt die erfindungsgemäße Stanzmaschine eine noch geringere bis keine dynamische Verformung.
Bevorzugt liegt der Winkel der Krafteinleitungslinien F der Hubvorrichtungen zwi- sehen 10° und 20°.
Die Realisierung der Hubvorrichtungen kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, so u. a. durch hydraulische Zylinder, vorzugsweise handelt es sich bei den Hubvorrichtungen um Kniegelenke.
Bei Verwendung von Kniegelenken weisen diese im gestreckten Zustand ihre maximale Kraft auf. Damit die Kniegelenke nach dem Umkehrpunkt vom geschlossenen Stanztiegel zum geöffneten Stanztiegel wieder in ihre ursprüngliche Position (zu einer Seite hin geknickten Position) zurückkehren, können die Kniegelenke in der erfindungsgemäßen Stanzmaschine nicht bis zur vollständig gestreckten Position gestreckt werden. Dadurch werden die Kniegelenke immer in die richtige Ausgangsposition geknickt. Obendrein wird so der Druck auf die Gelenke minimiert.
Maschinenbauiiche Vorgaben können jedoch dazu führen, dass die Anlenkpunkte minima! versetzt zueinander angeordnet sind. Die Versetzung der Anlenkpunkte in x- oder y-Richtung ist durch die Konstruktion der Hubvorrichtung bedingt, so z. B. durch die Anordnung von Kurbelscheiben bei Kniegeienksvorrichtungen.
Bevorzugt sind insgesamt vier Hubvorrichtungen angebracht, die den mindestens einen beweglichen Tiegelteil an den Anlenkpunkten gegen den anderen Tiegeiteil drücken Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei
Fig. 1 a) einen bewegten Tiegelteil einer Stanzmaschine nach dem Stand der Technik mit zwei Kniegelenken in nicht-gestrecktem (durchgezogene Linien) und gestrecktem Zustand (gestrichelte Linien) mit den zugehörigen Krafteinleitungslinien,
Fig. 1 b) einen erfindungsgemäßen bewegten Tiegelteil einer Stanzmaschine mit zwei Kniegelenken in nicht-gestrecktem (durchgezogene Linien) und gestrecktem Zustand (gestrichelte Linien) mit den zugehörigen Krafteinleitungslinien, Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Tiegeloberfläche eines erfindungsgemäßen bewegten Tiegelteiis einer Stanzmaschine mit vier Kniegelenken in gestrecktem Zustand und den schematisch dargestellten Anlenkpunkten (durchgezogene Linien) und der schematisch dargestellten Position der Befestigung der Hubvorrichtungen an den Druckschuhen (gestrichelte Linien) zeigt, Fig. 3a) eine erfindungsgemäße Stanzmaschine mit reduzierter dynamischer Verformung durch optimierte Krafteinleitung mit Kniegelenken in nicht-gestrecktem Zustand und Fig. 3b) eine erfindungsgemäße Stanzmaschine mit reduzierter dynamischer Verformung durch optimierte Krafteinleitung mit Kniegelenken in gestrecktem Zustand zeigt. Neben den Fig. 1a), 1 b), 3a) und 3b) ist zur besseren Orientierung ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem angebracht, in diesem Koordinatensystem entspricht die z-Achse der Normalen N zur Tiegeloberfläche 1 1 des bewegten quaderförmigen Tiegelteils 12, die x-Achse verläuft parallel zur Längsseite, die y- Achse parallel zur Querseite der Tiegeloberfläche 11 des bewegten quaderförmi- gen Tiegelteils 12.
An der Unterseite des in Fig. 1 a) gezeigten bewegten Tiegelteiis 12 nach dem Stand der Technik greifen zwei Hubvorrichtungen 14, 14' in Form von zwei Kniegelenken an, die auf Druckschuhen 18 stehen, wobei im ungestreckten Zustand 15 (durchgezogene Linien) die Mittelsegmente der Kniegelenke zueinander weisen. Durch Streckung 16 der Kniegelenke 14, 14' wird der bewegte Tiegelteil 12 nach oben gedrückt und gegen den anderen Tiegelteil 13 gepresst. Die Position der Anlenkpunkte 17 liegt hier an der Unterseite des bewegten Tiegelteils 12. Sowohl die Anlenkpunkte 17 als auch die unterhalb des bewegten Tiegelteils 12 lie- gende Befestigung 19 der Hubvorrichtungen 14, 14' an den Druckschuhen 18 liegen auf einer Parallelen zur z-Achse. Dadurch sind die Krafteinleitungslinien F (siehe Pfeile) im gestreckten Zustand 16 am Ende des Stanzhubs 12, d.h. bei maximaler Kraft, parallel und in Richtung einer Normalen N zur Tiegeloberfläche 1 1 des bewegten Tiegeiteils 12 (entspricht z-Achse) ausgerichtet.
An der Unterseite des in Fig. 1 b) gezeigten erfindungsgemäßen bewegten Tiegelteils 12 greifen zwei Hubvorrichtungen 14, 14' in Form von zwei Kniegelenken an, die auf Druckschuhen 18 stehen, wobei auch hier im ungestreckten Zustand 15 (durchgezogene Linien) die ittelsegmente der Kniegelenke zueinander weisen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Hubvorrichtungen 14, 14' an der Unterseite des bewegten, hier unteren Tiegelteils 12 angebracht. Durch Streckung 16 der Kniegelenke 14, 14' wird der bewegte Tiegelteil 2 nach oben gedrückt und gegen den anderen Tiegelteil 13 gepresst. Die Position der Anlenkpunkte 17 liegt auch hier an der Unterseite des bewegten Tiegelteiis 12, jedoch ist die Position der An- lenkpunkte 17 in Bezug auf die Befestigung 9 der Hubvorrichtungen 14, 14' an den Druckschuhen 18 jeweils in Richtung der Mitte des Tiegeiteiis 12 auf der x- Achse um die Strecke x verschoben. Dadurch sind die Krafteinleitungslinien F (siehe Pfeile) im gestreckten Zustand 16 beim Ende des Stanzhubs, d.h. bei maximaler Kraft, erfindungsgemäß in einem Winkel α von hier 18° zu einer Normalen N zur Tiegeloberfläche 1 des bewegten Tiegelteils 12 (entspricht z-Achse; gestrichelte Pfeile) ausgerichtet. Die Krafteinleitungslinien F schneiden sich auf der den Anlenkpunkten 17 abgewandten Seite des bewegten Tiegelteils 12, d.h. oberhalb der Tiegeloberfläche 1 1 .
Die in Fig. 2 gezeigte Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen bewegten Tiegel- tei! 12, d.h. die Tiegeloberfläche 1 1 , zeigt schematisch die Position der Befestigung 19 der Druckschuhe 18 unterhalb des bewegten Tiegels 12 (siehe gestrichel- te Kreise) und die Position der Anlenkpunkte 17 und somit der Krafteinleitung unterhalb des bewegten Tiegels 12 (geschlossene Kreise), sowie den Verlauf der Hubvorrichtungen unterhalb des bewegten Tiegels 12 (gestrichelte Linien zwischen den Kreisen). Aus Fig. 2 wird deutlich, dass die Anlenkpunkte 17 bezüglich der Position der Befestigung 19 der Hubvorrichtung 14, 14' an den Druckschuhen 18 sowohl in x- Richtung, d.h. parallel zur Längsseite der Tiegeloberfläche 1 1 als auch in y- Richtung, d.h. parallel zur Querseite der Tiegeloberfläche 1 1 erfolgen kann (siehe nebenstehendes Achsensystem). Die Position der Anlenkpunkte 17 ist somit in Bezug auf die Befestigung 19 der Hubvorrichtungen 14, 14' an den Druckschuhen 18 jeweils in Richtung der Mitte des Tiegelteils 12 sowohl in Richtung der x-Achse um die Strecke x als auch in Richtung der Y-Achse um die Strecke y verschoben.
Fig. 3a) zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Stanzmaschine 10 mit redu- zierter dynamischer Verformung durch optimierte Krafteinleitung mit Kniegelenken 14, 14' in nicht-gestrecktem Zustand 15. in Vorbereitung auf die Pressung wird ein Materialbogen 30 auf die Tiegeloberfläche 1 1 des bewegten Tiegels 12 gelegt. Auf der der Oberfläche 1 1 des bewegten Tiegels 12 zugewandten Seite des anderen Tiege!teils 13 sind Schneidemesser 32 (dreieckige Form) und Riillinien (runde Form) 33 angebracht. Die Position der An!enkpunkte 17 Hegt an der Unterseite des bewegten Tiegelteils 12, die Position der Anlenkpunkte 17 ist erfindungsgemäß in Bezug auf die Befestigung 19 der Hubvorrichtungen 14, 14' an den Druck- schuhen 18 jeweils in Richtung der Mitte des Tiegelteils 12 auf der x-Achse verschoben.
Fig. 3b) zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Stanzmaschine 10 mit reduzierter dynamischer Verformung durch optimierte Krafteinleitung mit Kniegelenken 16 in gestrecktem Zustand. Durch Streckung 16 der Kniegelenke 14, 14' wird der bewegte Tiegelteil 12 mit dem Materialbogen 30 auf der Tiegeloberfläche 1 1 nach oben gedrückt und gegen den anderen Tiegelteil 13 gepresst. Dabei schneiden bzw. drücken die Schneidemesser 32 und Rilllinien 33 gleichmäßig, d.h. sowohl in den Eckbereichen als auch in den mittigen Bereichen der Tiegeloberfläche 1 1 in den auf der Tiegeloberfläche 1 1 liegenden Materialbogen 30. Bereiche, in denen das Material durch eine Durchbiegung des bewegten Tiegeiteils 12 nicht oder zumindest nicht vollständig durchgestanzt bzw. durchgedrückt wird, werden somit vermieden.

Claims

Ansprüche
1 . Stanzmaschine (10) zum Trennen und Nuten von flächenförmigen Materialien mit zwei Tiegelteilen (12, 13), wobei mindestens ein Tiegelteil (12) bei einem Stanzhub mittels wenigstens zweier Hubvorrichtungen (14, 14') in Richtung des anderen TiegelteiSs (13) bewegt wird, wobei die Hubvorrichtungen (14, 14') an dem einen Tiegelteil (12, 12') auf der dem anderen Tiegelteil (13) abgewandten Seite angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass
die Hubvorrichtungen (14, 14') so angeordnet und ausgebildet sind, dass sich ihre Krafteinleitungslinien (F) beim Ende des Stanzhubs (16) in einem Winkel α zu einer Normalen (N) zu der dem anderen Tiegelteil (13) zugewandten Tiegeioberflä- che (1 1) des einen Tiegelteils (12) verlaufen, wobei sich die Krafteinleitungslinien (F) ihren Anienkpunkten (17) bezüglich der Hubvorrichtungen (14, 14') abgewandt schneiden, und wobei der Winkel der Krafteinleitungslinien (F) zu der Normalen (N) zu der dem anderen Tiegelteil (13) zugewandten Tiegeloberfläche (1 1 ) des einen Tiegelteils (12) größer 0° und kleiner gleich 30° beträgt.
2. Stanzmaschine (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel 10° bis 30° beträgt.
3. Stanzmaschine (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel 10° bis 20° beträgt.
3. Stanzmaschine (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Hubvorrichtungen (14, 14') von Kniegelenkvorrichtungen gebildet werden.
4. Stanzmaschine (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vier Hubvorrichtungen (14, 14') an dem einen Tiegelteil (1 ) an vier Anienkpunkten (17) angreifen.
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