WO2020156606A2 - Stanz-/perforiermaschine - Google Patents

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WO2020156606A2
WO2020156606A2 PCT/DE2020/000011 DE2020000011W WO2020156606A2 WO 2020156606 A2 WO2020156606 A2 WO 2020156606A2 DE 2020000011 W DE2020000011 W DE 2020000011W WO 2020156606 A2 WO2020156606 A2 WO 2020156606A2
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WO
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punching
perforating
punch
machine according
piston
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PCT/DE2020/000011
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WO2020156606A3 (de
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Gerd STAUDINGER
Alexander Fuchs
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WISTA Werkzeugfertigungs-GmbH
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Publication date
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Priority to DE112020000652.2T priority patent/DE112020000652A5/de
Priority to MX2021009286A priority patent/MX2021009286A/es
Priority to EP20709467.3A priority patent/EP3917735A2/de
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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
    • B21D28/34—Perforating tools; Die holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
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    • B26F1/02—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed
    • B26F1/04—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed with selectively-operable punches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
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    • 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
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    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/24—Perforating by needles or pins
    • 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
    • B21D28/246—Selection of punches
    • 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
    • B26D2005/002—Performing a pattern matching operation

Definitions

  • the present invention relates to a punching / perforating machine for producing a punching / perforating pattern in a feed
  • Material unit / web with a punching tool, with a plurality of punching punches / perforating needles arranged in a longitudinal direction in a predetermined grid, which is operatively connected via a pressure bar which is connected via a control device to a drive unit for generating a punching / perforation stroke transversely to the longitudinal direction are, a control block for controlling / activating / deactivating the punch / perforating needles by the control device during the punching / perforating process.
  • a punching machine with several, each cooperating with a die punch, a drive device for the punch movements and a feed device for the clockwise further movement of the material to be punched by the punching machine is known.
  • a separate drive that can be switched on and off and / or a coupling that can be switched on and off with the drive device is provided.
  • the punching machine also has a machine table with several receiving positions for one tool unit each.
  • the tool unit has at least one die and at least one of them
  • the tool unit with the die and a punch that works together with the die has its own switchable and switchable
  • CONFIRMATION COPY Drive or a coupling device that can be switched on and off for the transfer of the punch driving force.
  • DE 41 35 787 A1 describes a punch processing device for producing a punch pattern comprising an upper die with a punch holder with a plurality of punches and with an underlying stripping plate with bores for receiving the ends of the punch protruding from the punch holder in such a way that they can be extended or retracted are, and a lower die with holes into which the ends of the
  • Feed devices move a material unit inserted between the lower die and the stripping plate intermittently in synchronism with the punching process.
  • the punches are held in the punch holder so as to be movable up and down, the tops of heads of the punches being smooth or flush with the upper surface of the punch holder.
  • Press heads are used with a head surface to depress the punch heads.
  • a stepped portion preventing depression is movable by press head driving means such that either the head surface or the blunted portion is aligned with the respective punch head.
  • the press head drive devices are controlled by a control circuit which generates binary-coded processing data in accordance with the punching pattern.
  • German utility model DE 202005 010990 Ul describes a device for punching workpieces with a
  • the punch does not process the workpiece
  • the upper die has a first, upper punch guide plate with holes for the passage of the stamp and a second punch guide plate facing the lower tool with holes for the passage of the punch. Furthermore, a second, with the lower tool facing die guide plate of the upper tool part of a hold-down element, wherein the friction of the punch inside the holes of the hold-down element is higher than within the holes of the upper die guide plates of the upper tool.
  • German utility model DE 20 2017 103498 Ul discloses a perforating machine with a machine table and a striking element movable relative to it, with a perforating tool that is accommodated either on the machine table or on the striking element and to which a die on the other part is assigned for perforating a material web between the perforating tool and die is guided drivable in its longitudinal direction.
  • means are provided for the simultaneous movement of the perforating tool and the die in the transverse direction to the material web.
  • the German utility model DE 20 2014 104 997 Ul describes a punch with a plurality of stamps, the stamp heads of which are mounted in a stamp receiving plate.
  • the mounting of the stamp heads in the stamp receiving plate is designed in such a way that an undercut occurs when the punch is returned, with a drive element indirectly moving the stamp receiving plate.
  • the punch has at least one locking element which is assigned to at least one punch and is located between the drive element and the punch receiving plate.
  • the locking element is movable in two operating positions, wherein the locking element fills the space between the drive element and the stamp head of the at least one punch in a first operating position and in a second operating position Locking element its free space is formed above the punch head of the at least one punch and in addition the at least one punch is held at least in the second operating position of the locking element by a braking element.
  • the punching tool and control block are screwed to one another via a multiplicity of screw connections and are additionally fastened to the machine frame of the machine.
  • the distance between the punching punch / perforating needles is relatively large due to the selected geometry, so that punching / perforation patterns with a small grid dimension cannot be produced.
  • the number of needles in the known punching / perforating machines is therefore very limited per unit area.
  • Constructions is relatively short, which takes the processing time in
  • the present invention is based on the object or the technical problem of specifying a punching / perforating machine which significantly reduces the times for maintenance or repair and thereby enables economical use of such punching / perforating machines.
  • the punching / Per foriermaschinen is by
  • the punching / perforating machine according to the invention is accordingly characterized in that the punching tool and / or the control block is / are each formed as a separate assembly, which is in each case arranged separately and detachably as a unit within the punching / perforating machine.
  • a particularly preferred embodiment is characterized in that the punching tool and / or the control block are arranged in the longitudinal direction in the guide grooves provided within the punching machine.
  • a particularly advantageous development of the punching / perforating machine according to the invention is characterized in that the
  • Guide grooves are designed in such a way that additional adapter units can be inserted in order to enable the form-fitting storage of different geometries of punching tools or control blocks.
  • the punching tool and the control block can be separated independently of one another, in contrast to the known systems in which the punching tool and the control block are completely connected to one another in multiple ways
  • the present invention is further based on the object or the technical problem of specifying a punching / perforating machine which enables the creation of a variably predeterminable punching pattern, one compared to the known ones
  • the punching / perforating machine according to the invention is characterized by the
  • the punching / perforating machine according to the invention is accordingly characterized by the following features:
  • a control block that has piston-cylinder units, the movements of which during the punching / perforation stroke can be controlled individually via the control device and individually for each
  • a locking slide each of which is connected to a corresponding piston rod of the piston-cylinder unit, the locking slide being activated by the movement of the piston rod
  • the blocking slide acts in the activation position directly or indirectly on the punch / perforating needle when performing the stroke
  • a particularly preferred embodiment which enables the implementation of high cycle numbers, is characterized in that the piston-cylinder unit as a double-acting piston-cylinder unit with one is formed first pressure chamber and a second pressure chamber, wherein the first pressure chamber is permanently acted upon by the control device with a first pressure, which causes the locking slide to be in the deactivation position or is held and when performing a punching or perforation, the control device in the second pressure chamber
  • Activation case is subjected to a second pressure, which is greater than the first pressure, so that the locking slide extends into the activation position and this movement is thus transferred to the assigned punch / perforating needle during the lifting movement, so that a punching or perforation of the material unit / -bahn is carried out.
  • a particularly advantageous further development, which ensures permanent functional use at high cycle rates, is characterized in that the locking slide is positively connected to the corresponding piston rod of the piston-cylinder unit with axial and radial play.
  • a particularly preferred embodiment of the punching / perforating machine according to the invention is characterized in that the
  • Control block in a longitudinally predeterminable grid, which corresponds to the grid of the punch / perforating needle, has guide recesses arranged in which in the stroke direction
  • Extension profiles ensure that when the punching / perforation stroke is carried out and the locking slide is activated, the
  • the length of the extension profiles is individual to the position of the assigned punch
  • control block has individually controllable housings by the control device, which have a plurality of staggered arrangements in the longitudinal direction and in the stroke direction have individually controllable piston-cylinder units.
  • a particularly advantageous embodiment of the punching / perforating machine according to the invention is characterized in that the inside of the housing arranged piston-cylinder units in the longitudinal direction correspond to an offset of 0.5, 1 and 2 times or more of the grid dimension of the arrangement of the punch / perforating needles within the punch.
  • a particularly preferred design variant which enables efficient and economical use, is characterized in that a valve device is provided which is controlled by the control device and is in communication connection with the piston-cylinder units of the control block.
  • Another advantageous embodiment variant which ensures permanently reliable functionality with regard to the permanent guarantee of high cycle rates, is characterized in that the blocking slide has one for its free end area
  • Stroke inclined contour such that a possibly protruding extension profile or protruding / r punch / perforation needle in when extending the locking slide
  • Stroke direction is pushed down.
  • a particularly preferred and advantageous embodiment of the punching / perforating machine according to the invention which significantly improves the handling for the operator of the machine and at the same time ensures high functionality, is distinguished by the fact that a projection laser unit is present which is dependent on the Data of the contour of the material to be machined or perforated stored in the storage device images these contours on a feed table of the machine, which enables exact alignment of the material and the position data then detected by the projection laser is fed to the control device.
  • a particularly advantageous design which further increases the functionality, is characterized in that the longitudinally displaceable extension profile has a step-like shape
  • Outer circumferential contour and the associated guide recess has a corresponding counter contour.
  • a particularly advantageous embodiment in terms of variability and functionality is distinguished by the fact that the housing is designed to be autonomous with a plurality of piston-cylinder units with regard to actuation, pressure regulation and pressure monitoring or the like.
  • the valve device which is remotely controlled by the control device, is designed as a unit which can be connected separately to the punching / perforating machine.
  • a particularly preferred structural design which has proven particularly useful in practice with regard to the punching / perforation pattern to be produced, is characterized in that the housing has four cylinder-piston units and the control block / the punching tool four in the longitudinal direction in a grid pattern and in
  • Transverse direction offset grid recesses for the extension profile or the punch / perforating needles has.
  • Needle holder is attached on the top.
  • Valve device can be designed as a pneumatic or hydraulic system.
  • the present invention thus comprises an accessory unit, namely a punching unit for installation in a punching / perforating machine in a special design, the machine being able to be equipped with various tool adapters to accommodate different tool profiles on the market. This is by providing appropriate leadership profiles for the
  • any symmetrical and / or asymmetrical contours can also be produced within specified dimensional and technical limits.
  • the punching / perforating machine according to the invention has the following subassemblies in detail, a control device that has one
  • Control block with appropriate guide, a Ventilein direction with special piston-cylinder units with associated piston rods, which can be controlled individually via the control device, as well as locking slides, which are assigned to each punch / perforating needle, with corresponding mechanical extension profiles between the locking slide and the punch / Perforating needles are arranged.
  • the punching / perforating machine is driven by servo-hydraulics or alternatively by motor with a pneumatic brake-clutch combination.
  • the control block is arranged under the pressure beam, which is connected to it by a T-slot guide and centering pins.
  • the pressure beam is moved up and down in the stroke direction by the above-mentioned drive, depending on the signals from the control device.
  • Under the control block there is a corresponding punching tool, the grid of which is identical to that of the control block.
  • a needle holder of the punch is also guided through a T-slot guide on the control block and the lower part of the punch with the dies is positioned using a centering pin. This lower part is also placed in a T-slot guide.
  • the needle holder, together with the needle guide, which is firmly connected to the tool, forms a unit, the so-called punching tool.
  • the control block consists in detail of, for example, pneumatically controlled piston-cylinder units supported by a so-called air spring in the return stroke.
  • a piston rod / cylinder piston is used for each perforating needle to be controlled in the tool.
  • a piston-cylinder housing unit is used which is independent of four
  • connection to a gate valve is made using a positive but loose connection.
  • This connection enables play in both the axial and radial directions, which ensures permanently reliable functionality, since system-related geometric inaccuracies are sublimated.
  • a mechanical extension is used to bridge the distance between the head of the individual needle and its associated locking slide.
  • This consists, for example, of a hardened round diameter material, which lies loosely on the head of the needle.
  • the stepped outer diameter prevents the vertically installed extension profile from falling down in the control block when the tool is removed or removed.
  • this extension profile is held in a fixedly defined position above the needle head by the mentioned paragraph.
  • the mechanical extension profiles are inserted in different lengths in the control block and assigned to the gate valves accordingly.
  • valve device which is protected and integrated within the machine in four housing units from damage or access.
  • housings contain the complete electronic and pneumatic control (valve terminals, pressure control, pressure monitoring etc.).
  • valve terminals valve terminals, pressure control, pressure monitoring etc.
  • These units are connected to the valves on the control block using a coupling system (multipole).
  • the valve devices can also be flexibly mounted on corresponding transport frames in order to use them on various punching / perforating machines. This means that you are not dependent on just one work area.
  • the punching / perforating machine according to the invention works as follows:
  • the geometric data of the perforation pattern are determined and recorded electronically. These data are transmitted to the storage device of the punching / perforating machine and evaluated by the control device.
  • the data can, for example, be imaged on a delivery table by means of a projection laser of a predetermined, arbitrary contour (outer or inner shape) of the material to be perforated.
  • the material can be aligned and this position data can be transmitted to the control device.
  • the control signals determined by the control device control the piston rods of the piston-cylinder units in the control block via the valve devices.
  • the respective piston rod of the piston-cylinder unit extends and moves the locking slide forward into the activation position. In this position, the mechanical extension (extension profile) is limited by the lower edge of the locking slide. The result of this is that the punch / perforating needle is held by the extension profile at the following punching cycle and so punching takes place.
  • the constant back pressure from the pressure accumulator unit (so-called air spring) acting on the piston-cylinder unit causes the piston rod to automatically return to its initial position, i.e. the deactivation position. This also pulls back the locking slide and releases the limitation at the upper end of the extension profile.
  • the punch or the perforating needles and the extension profile above them are pushed back onto the upper edge of the locking slide when they hit the material to be perforated. This means there is no punching. Since the guidance of the punch / perforation needle and the associated extension profile are very smooth due to the system, the surface of the material to be perforated is not damaged.
  • each piston-cylinder unit is designed as a double-acting piston-cylinder unit and due to the permanent counterpressure of the associated pressure accumulator, it permanently causes a return stroke in the deactivation position of the locking slide, which can only be moved to the activation position by an increased counterpressure when activated by the valve device the switching time between the individual punchings can be greatly reduced. This results in a significantly higher number of cycles, for example 160 up to 180 punchings per minute, the punching unit in comparison to known punching / perforating machines.
  • FIG. 1 highly schematic representation of a punch / perforator
  • Fig. 2 shows a schematic detail of a detail
  • Perforation stroke a spacer plate with a hole pattern being arranged on the needle holder of the perforation needles
  • 3 shows a schematic detailed view of the punching / perforating machine according to FIG. 2 after the perforation stroke has been carried out
  • FIG. 4 shows a schematic detailed view of the punching / perforating machine according to FIG. 2 with the locking slide retracted after the perforation stroke
  • FIG. 5 shows a schematic detailed view of the punching / perforating machine according to FIG. 4 before the perforation stroke, a closed spacer plate, that is to say without a perforated grid, being fastened to the needle holder and
  • FIG. 6 shows a schematic detailed view according to FIG. 2 with an additional schematic illustration of a valve device and a pressure accumulator.
  • the punching / perforating machine 10 shown schematically in FIG. 1 has a punching tool 12 and a control block 14.
  • the control block 14 is connected to a pressure bar 36, that is to say inserted and centered in a control block guide groove 42 provided on the pressure bar 36.
  • the pressure beam 36 is moved by a drive unit 18 in the stroke direction H up and down.
  • the rasterization for the perforating needles 16 is identical to that of the control block 14.
  • the punch 18 has a needle holder 34 which is inserted into a needle holder guide groove 44 in the control block 14.
  • the lower part of the punch 12 with the dies is centered by means of a centering pin, not shown. This lower part of the punching tool 12 is also placed in tool guide grooves 46.
  • the needle holder 34 forms together with the needle guide, which is firmly connected to the punch 12, one unit, namely the punch 12.
  • a spacer plate 60 is located on the needle holder 34, which on the one hand facilitates the dismantling of the punching tool 12 and on the other hand enables the use of further standard tools with the same tool profile but a different pitch.
  • the open spacer plate 60 which is provided with grid holes (see Figures 1 to 4), without a closed variant
  • Raster bores (see Fig. 5) replaced.
  • the perforation needles 16 are in a predetermined grid
  • the perforating needles 16 can either be activated or deactivated individually with each perforation stroke H.
  • This individual control is implemented in that a control device 30 is present, which is in communication connection with a storage device 40, in which the geometric data of the perforation pattern to be created is on one of the
  • Punching tool 12 fed material web M are stored.
  • the control device 30 is in communication with a valve device 26, the valve device 26
  • Has valve units each of which is individually connected to the control block 14 arranged piston-cylinder units in communication connection.
  • the piston-cylinder units are designed as double-acting piston-cylinder units, with a cylinder 24, a piston 21 and a piston rod 20.
  • a first pressure chamber 28 and a second pressure chamber 32 are present in each piston-cylinder unit.
  • Each piston rod 20 is connected in its free end region to a locking slide 22, which is from an activation position
  • first pressure accumulator 28.1 and a second pressure accumulator 32.1, which communicate with the valve device 26.
  • the first pressure chamber 28 provides a pressure PI
  • the second pressure chamber 32 provides a pressure P2 that is greater than the pressure PI.
  • Each perforating needle 16 is assigned a locking slide 22 with an associated controllable piston-cylinder unit.
  • the locking slide 22 is spaced apart from the upper head end of the perforating needle 16.
  • Below the locking slide 22 there is an extension profile 48 in the control block 14 in a corresponding guide, the extension profile 48 resting on the underside of the head of the associated perforating needle 16 and the upper end face of the extension profile 48 being arranged at the level of the underside of the locking slide 22. In the extended state of the locking slide 22, it rests on the extension profile 48, so that when the stroke movement H of the control block 14 is carried out, the perforating needle 16 is moved downward and triggers a perforation on the material web M.
  • Extension profile 48 and locking slide 22 available, since the bottom of the locking slide 22 next to the bottom of the
  • Extension profile 48 is present. If a perforation stroke is carried out in the retracted position of the locking slide 22, the extension profile 48 is not acted upon by the locking slide 22 in terms of movement, so that the associated perforating needle 16 does not perform any perforation.
  • the locking slide 22 has in its free end region a contour 52 which is inclined with respect to the stroke direction H and which ensures that if the locking slide 22 is extended the extension profile 48 or the perforating needle 16 has a protrusion upwards, the extension profile 48 is pushed down and is not sheared or damaged. This ensures permanent, reliable functionality.
  • the first pressure chamber 28 and the second pressure chamber 32 are individually controlled via the valve device 26 and the control device 30, taking into account the stored perforation pattern data, as follows.
  • the first pressure chamber 28 is permanently pressurized with the pressure PI via the first pressure accumulator 28.1, that is, under the action of the pressure PI, the locking slide 22 is in the retracted position, so that when the perforation stroke H is carried out, the associated perforating needle 16 does not perform any perforation.
  • the control device 30, via the valve device 26, causes the second pressure chamber 32 to be acted upon by the pressure P2 via the second pressure accumulator 32.1, which pressure is greater than the permanent pressure PI in the first pressure chamber 28, so that the blocking slide 22 extends and, when the perforation stroke H is carried out, the associated perforating needle 16 in connection with the
  • Extension profile 48 performs a perforation stroke H and creates a perforation on the material web M.
  • Piston-cylinder units are thus present on the control block 14, individually controlled and under a permanent first pressure PI, which essentially forms an air spring in the return stroke, a piston rod 20 being assigned to the corresponding piston-cylinder unit for each perforating needle 16 to be controlled in the punching tool 12, which is activated by the application of pressure P2, that is to say extended.
  • a housing 38 being used which has four piston-cylinder units with piston rods 20 working independently of one another.
  • These piston-cylinder units are arranged offset in the stroke direction H and in the longitudinal direction L from one another within the housing 38, the housings 38 being provided on both sides of the control block 14. This results in a narrow structure.
  • At the head of each piston rod 20 is the connection to the with the help of a positive but loose connection
  • Gate valve 22 made. This connection allows play in both the axial and vertical directions. This counteracts any damage to the extension profile 48 when the locking slide 22 is extended and retracted, and the functionality is improved overall.
  • the extension profile 48 is arranged between the head of the individual perforating needles 16 and the locking slide 22.
  • the extension profile 48 consists, for example, of a hardened round material with a reduced diameter, which lies loosely on the head of the perforating needle 16. Due to the offset outer diameter, a movement of the vertical built-in extension profile 48 prevented in the control block 14 when installing or removing the tool. At the same time, the extension profile 48 is held in a fixedly defined position above the needle head by this shoulder.
  • the individual piston-cylinder units are present as special cylinders on the control block 14 on both sides and are individually controlled by control valves 26.
  • These special cylinders are arranged within the machine, for example in housings 38, each with four piston-cylinder units, in order to protect them from damage or access.
  • These housings 38 contain the complete electronic and pneumatic control (valve terminals, pressure regulator, pressure monitoring etc.).
  • These housings 38 are connected to the valve device 26 with their individually assigned control valves by means of a coupling system designed for this purpose.
  • the control valves of the valve device 26 can also be flexibly mounted on corresponding transport frames in order to use them on different punching machines. This means that you are not only dependent on one work area.
  • the switching time between the punchings can be greatly reduced by the permanent counter pressure PI in the return stroke of the piston rod 20 of the piston-cylinder units. This results in a significantly higher number of cycles (for example 160 to 180 per minute) of the punching unit compared to the known punching machines.
  • FIGS. 1 A constructive exemplary embodiment according to the punching tool from FIG. 1 is shown in detail in FIGS. The same components have the same reference numerals and are not explained again.
  • FIG. 2 shows a situation in which the locking slide 22 is extended before the perforation stroke is carried out.
  • Fig. 3 shows the situation with extended locking slide 22 after
  • FIG. 5 shows the situation when the locking slide 22 is extended, a spacer plate 60 without perforated holes being used before the perforation stroke is carried out, that is to say that all the perforation needles 16 perform a perforation during a perforation stroke.
  • the guide of the perforation needles 16 is in this case (see FIG. 5) laterally offset from the guide when using a spacer plate (60) with a hole pattern.
  • FIG. 6 finally shows the detail according to FIG. 2 with additionally shown first pressure accumulator 28.1 and the valve device 26 controlled by the control device 30.

Abstract

Eine Stanz-/Perforiermaschine (10) zur Erzeugung eines Stanz-/Perforiermusters in einer zugeführten Materialeinheit /-bahn (M) mit einem Stanzwerkzeug (12), mit mehreren in einer Längsrichtung (L) in einem vorgegebenen Raster angeordneten Stanzstempeln/Perforiernadeln (16), die über einen Druckbalken (36), der über eine Steuereinrichtung (30) mit einem Antriebsaggregat (18) zur Erzeugung eines Stanz-/Perforationshubs (H) quer zur Längsrichtung (L) in Wirkverbindung steht, bewegbar sind, einem Steuerblock (14) zum Ansteuern / Aktivieren / Deaktivieren der Stanzstempel/Perforiernadeln (16) durch die Steuereinrichtung (30) beim Stanz-/Perforiervorgang, gekennzeichnet dadurch, dass das Stanzwerkzeug (12) und/oder der Steuerblock (14) jeweils als separate Baugruppe ausgebildet ist/ sind, die jeweils separat als Einheit lösbar befestigbar innerhalb der Stanz-/Perforiermaschine (10) angeordnet ist.

Description

BESCHREIBUNG
Stanz- / Per f oriermaschine
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stanz-/ Perf oriermaschine zur Erzeugung eines Stanz-/Perforiermusters in einer zugeführten
Materialeinheit/ -bahn mit einem Stanzwerkzeug, mit mehreren in einer Längsrichtung in einem vorgegebenen Raster angeordneten Stanzstempeln/Perforiernadeln, die über einen Druckbalken, der über eine Steuereinrichtung mit einem Antriebsaggregat zur Erzeugung eines Stanz-/ Perforationshubs quer zur Längsrichtung in Wirk verbindung steht, bewegbar sind, einem Steuerblock zum Ansteuern/ Aktivieren/ Deaktivieren der Stanzstempel /Perforiernadeln durch die Steuereinrichtung beim Stanz- /Perforiervorgang.
STAND DER TECHNIK
Aus der DE 33 39 503 Al ist eine Stanzmaschine mit mehreren, jeweils mit einer Matrize zusammenwirkenden Stanzstempeln, einer Antriebseinrichtung für die Stanzstempelbewegungen und einer Vorschub einrichtung zur taktweisen Weiterbewegung des zu stanzenden Materials durch die Stanzmaschine bekannt. Bei mindestens einem der Stanzstempel, vorzugsweise bei allen Stanzstempeln, ist ein eigener ein- und ausschaltbarer Antrieb und/ oder eine ein- und ausschaltbare Kopplung mit der Antriebseinrichtung vorgesehen. Die Stanzmaschine weist weiterhin einen Maschinentisch mit mehreren Aufnahme positionen für jeweils eine Werkzeugeinheit auf. Die Werkzeugeinheit besitzt mindestens eine Matrize und mindestens einen von der
Antriebseinrichtung beaufschlagbaren Stanzstempel. Die Werkzeug einheit mit der Matrize und einem mit der Matrize zusammen wirkenden Stanzstempel weist einen eigenen ein- und schaltbaren
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BESTATIGUNGSKOPIE Antrieb oder eine ein- und ausschaltbare Kopplungseinrichtung für die Übertragung der Stanzstempelantriebskraft auf.
In der DE 41 35 787 Al ist eine Stanzbearbeitungsvorrichtung beschrieben zur Herstellung eines Stanzmusters umfassend ein oberes Gesenk mit einem Stanzstempelhalter mit mehreren Stanzstempeln und mit einer darunter liegenden Abstreifplatte mit Bohrungen zur Aufnahme der Enden der von dem Stanzstempelhalter vorspringenden Stanzstempeln derart, dass sie ausfahrbar oder zurückziehbar sind, und ein unteres Gesenk mit Bohrungen, in die die Enden der
Stanzstempel beim Stanzvorgang eintreten. Vorschubeinrichtungen bewegen ein zwischen das untere Gesenk und die Abstreifplatte eingeführte Materialeinheit intermittierend synchron zum Stanz vorgang. Die Stanzstempel sind in dem Stanzstempelhalter auf- und abwärts bewegbar gehalten, wobei die Oberseiten von Köpfen der Stanzstempel glatt oder mit der oberen Oberfläche des Stanzstempel halters abschließen. Dabei werden Pressköpfe eingesetzt mit einer Kopfoberfläche zum Niederdrücken der Stanzstempelköpfe. Zusätzlich ist ein Niederdrücken verhindernder abgestufter Abschnitt durch Presskopf- Antriebseinrichtungen derart beweglich, dass entweder die Kopfoberfläche oder der abgestumpfte Abschnitt mit dem jeweiligen Stanzstempelkopf ausgerichtet ist. Die Presskopf-Antriebseinrichtungen sind durch eine Steuerschaltung gesteuert, die binärcodierte Bearbeitungsdaten entsprechend dem Stanzmuster erzeugt.
In der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 202005 010990 Ul ist eine Vorrichtung zum Stanzen von Werkstücken mit einem
Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug beschrieben, wobei das Oberwerkzeug relativ zu dem Unterwerkzeug beweglich ist, wobei in dem Oberwerkzeug mehrere Stanzstempel und denselben zugeordnete Stellelemente angeordnet sind, welche zwischen einer betätigenden Stellung, in der die Stanzstempel bei einer Bewegung des
Oberwerkzeugs relativ zu dem Unterwerkzeug das Werkstück bearbeiten, und einer nicht einer betätigenden Stellung, in der die Stanzstempel bei einer Bewegung des Oberwerkzeugs relativ zu dem Unterwerkzeug das Werkstück nicht bearbeiten, verstellbar sind, und wobei das Oberwerkzeug eine erste, obere Stempelführungsplatte mit Bohrungen zur Durchführungen der Stempel und eine zweite dem Unterwerkzeug zugewandte Stempelführungsplatte mit Bohrungen zur Durchführung der Stempel aufweist. Weiterhin ist eine zweite, mit dem Unterwerkzeug zugewandte Stempelführungsplatte des Ober werkzeugs Teil eines Niederhalterelements, wobei die Reibung der Stanzstempel innerhalb der Bohrungen des Niederhalterelements höher ist als innerhalb der Bohrungen der oberen Stempelführungs platten des Oberwerkzeugs, vorhanden.
Die deutsche Gebrauchsmusterschrift DE 20 2017 103498 Ul offenbart eine Perforiermaschine mit einem Maschinentisch und einem relativ dazu beweglichen Schlagelement, mit einem Perforierwerkzeug, das entweder am Maschinentisch oder am Schlagelement aufgenommen ist und dem eine Matrize am jeweils anderen Teil zugeordnet ist, zur Perforierung einer Materialbahn zwischen dem Perforierwerkzeug und Matrize in ihrer Längsrichtung antreibbar geführt ist. Zusätzlich sind Mittel zur simultanen Bewegung des Perforierwerkzeugs und der Matrize in Querrichtung zur Materialbahn vorgesehen.
In der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 20 2014 104 997 Ul ist eine Stanze mit mehreren Stanzstempeln, deren Stempelköpfe in einer Stempelaufnahmeplatte gelagert sind, beschrieben. Die Lagerung der Stempelköpfe in der Stempelaufnahmeplatte ist derart gestaltet, dass sich beim Rückhub der Stanzstempel eine Hinterschneidung ergibt, wobei ein Antriebselement die Stempelaufnahmeplatte mittelbar bewegt. Die Stanze weist wenigstens ein Riegelelement auf, das wenigstens einem Stanzstempel zugeordnet ist und sich zwischen dem Antriebselement und der Stempelaufnahmeplatte befindet. Das Riegelelement ist in zwei Betriebsstellungen bewegbar, wobei das Riegelelement in einer ersten Betriebsstellung den Zwischenraum zwischen dem Antriebselement und dem Stempelkopf des wenigstens einen Stanzstempels ausfüllt und in einer zweiten Betriebsstellung das Riegelelement seinen Freiraum oberhalb des Stempelkopfes des wenigstens einen Stanzstempels gebildet wird und wobei zusätzlich der wenigstens eine Stanzstempel zumindest in der zweiten Betriebs stellung des Riegelelements durch ein Bremselement gehalten wird.
Bei den bekannten Stanz- /Perforiermaschinen sind Stanzwerkzeug und Steuerblock über eine Vielzahl von Schraubverbindungen miteinander verschraubt und zusätzlich noch an dem Maschinengestell der Maschine befestigt. Dies bedeutet, dass im Fall einer Wartung, die aufgrund des permanenten Einsatzes der Stanz- /Perforiermaschinen regelmäßig anfällt, beispielsweise Schleifen der Perforiemadeln und/ oder Matrizen, oder im Falle einer Reparatur nur mit zeitintensiven und aufwendigen Maßnahmen durchgeführt werden kann. Dies bedeutet, dass im Falle von Wartungsarbeiten oder Reparaturarbeiten die Stanz-/Perforiermaschine über einen längeren Zeitraum für den Produktionsprozess ausfällt.
Des Weiteren ist bei den bekannten Stanz- /Perforiermaschinen der Abstand zwischen den Stanzstempel /Perforiemadeln aufgrund der gewählten Geometrie relativ groß, so dass Stanz- /Perforationsmuster mit kleinem Rastermaß nicht erzeugt werden können.
Die Nadelanzahl bei den bekannten Stanz-/Perforiermaschinen ist daher pro Flächeneinheit stark begrenzt.
Des Weiteren ist bezüglich der bekannten Stanz- /Perforiermaschinen festzuhalten, dass die Taktzahl bezüglich der durchzuführenden Stanz-/Perforationshübe aufgrund der mechanisch gewählten
Konstruktionen relativ gering ist, was die Bearbeitungszeit im
Produktionsprozess erhöht. Dies wirkt sich negativ auf den
wirtschaftlichen Einsatz derartiger Stanz-/ Per foriermaschinen aus. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der
vorliegenden Erfindung die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem zugrunde, eine Stanz-/ Per foriermaschinen anzugeben, die die Zeiten für eine Wartung beziehungsweise Reparatur deutlich reduziert und dadurch einen wirtschaftlichen Einsatz einer derartigen Stanz-/ Perforiermaschinen ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Stanz- /Per foriermaschinen ist durch die
Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der von dem unabhängigen Anspruch 1 direkt oder indirekt abhängigen Ansprüche 2 und 3.
Die erfindungsgemäße Stanz- /Per foriermaschinen zeichnet sich demgemäß dadurch aus, dass das Stanzwerkzeug und /oder der Steuerblock jeweils als separate Baugruppe ausgebildet ist/sind, die jeweils separat als Einheit lösbar befestigbar innerhalb der Stanz-/ Perforiermaschine angeordnet ist.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das Stanzwerkzeug und /oder der Steuerblock in innerhalb der Stanzmaschine vorhandenen Führungsnuten in Längsrichtung ein-/ ausziehbar angeordnet sind.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Stanz- /Perforiermaschine zeichnet sich dadurch aus, dass die
Führungsnute so ausgebildet sind, dass zusätzliche Adaptereinheiten einbringbar sind um die formschlüssige Lagerung unterschiedlicher Geometrien von Stanzwerkzeugen oder Steuerblöcken zu ermöglichen.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau mit einzelnen bauunabhängig voneinander montierbaren Baugruppen betreffend das Stanzwerkzeug und den Steuerblock steht insgesamt ein System zur Verfügung, das sehr flexibel ist und im Falle einer Wartung - beispielsweise zum Schleifen der Perforiernadeln oder Matrizen - oder bei einer Reparatur zur Folge hat, dass nur einzelne Baugruppen beziehungsweise Teile davon getauscht oder entnommen werden um die Wartungs-/
Reparaturmaßnahmen durchzuführen. Das Stanzwerkzeug und der Steuerblock sind unabhängig voneinander trennbar, im Gegensatz zu den bekannten Systemen, bei denen das Stanzwerkzeug und der Steuerblock komplett miteinander in vielfacher Verbindung
verschraubt und zusätzlich noch mit dem Maschinengestell
verschraubt sind.
Durch den Einsatz von Führungsnuten und den Verzicht von verschraubten Befestigungen innerhalb des Systems ist ein schneller Stanzwerkzeug- und Steuerblockwechsel möglich. Hierdurch kann eine Reduzierung der Wechselzeiten für die genannten beiden Teilen um bis zu 80 % im Vergleich zu den bekannten Systemen erreicht werden. Dies bedeutet, dass bei den regelmäßig anfallenden Wartungs- und/ oder Reparaturarbeiten gegenüber den bekannten Stanz- /Perforiermaschinen wesentlich geringere Stillstandszeiten während der
Durchführung der Wartungs- und/ oder Reparaturarbeiten möglich sind, wodurch der wirtschaftliche Einsatz derartiger Stanz- /Perforier maschinen deutlich erhöht wird.
Der vorliegende Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem zugrunde, eine Stanz-/Perforier- maschine anzugeben, die die Erstellung eines variabel vorgebbaren Stanzmusters ermöglicht, die eine gegenüber den bekannten
Maschinen wesentlich höhere Taktzahl des Perforationshubes gewährleistet, eine gegenüber den bekannten Maschinen erhöhte Anzahl von Stanzstempeln/Perforationsnadeln pro Flächeneinheit ermöglicht und eine dauerhaft zuverlässige Funktionalität
gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Stanz- /Perforiermaschine ist durch die
Merkmale des unabhängigen Anspruchs 4 gegeben, deren Merkmale alternativ auch mit den Merkmalen des Anspruchs 1 kombinierbar sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind durch die von dem unabhängigen Anspruch 4 direkt oder indirekt abhängigen Ansprüche gegeben.
Die erfindungsgemäße Stanz-/ Per foriermaschine ist demgemäß gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- eine Speichereinrichtung, in der die Daten für die Geometrie des Stanz-/Perforationsmusters ablegt ist,
- einer Steuereinrichtung, die mit der Speichereinrichtung in
Kommunikationsverbindung steht,
- einem Steuerblock, der Kolben-Zylindereinheiten aufweist, deren Bewegungen beim Stanz- /Perforationshub individuell über die Steuereinrichtung ansteuerbar sind und individuell jedem
Stanzstempel /jeder Perforiernadel zugeordnet sind,
- einem Sperrschieber, der jeweils an eine entsprechende Kolbenstange der Kolben-Zylindereinheit angeschlossen ist, wobei der Sperrschieber durch die Bewegung der Kolbenstange in eine Aktivierungs
beziehungsweise Deaktivierungsposition verschiebbar ist,
- der Sperrschieber in Aktivierungsposition direkt oder indirekt auf den Stanzstempel/ die Perforiernadel bei der Ausführung des Hubes einwirkt,
- der Sperrschieber in Deaktivierungsposition keine Wirkung auf den Stanzstempel /die Perforiemadel ausübt,
- so dass in Aktivierungsposition des Sperrschiebers dieser bei der Hubbewegung auf den Stanzstempel /Perforiernadel einwirkt und eine Perforation durchgeführt wird und in Deaktivierungsposition des Sperrschiebers keine Stanzung /Perforation der Materialeinheit /-bahn bewirkt wird.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung, die die Umsetzung hoher Taktzahlen ermöglicht, zeichnet sich dadurch aus, dass die Kolben- Zylindereinheit als doppelt wirkende Kolben-Zylindereinheit mit einer ersten Druckkammer und einer zweiten Druckkammer ausgebildet ist, wobei die erste Druckkammer über die Steuereinrichtung permanent mit einem ersten Druck beaufschlagt wird, der bewirkt, dass der Sperrschieber sich in Deaktivierungsposition befindet beziehungsweise gehalten wird und bei Durchführung einer Stanzung beziehungsweise Perforation die Steuereinrichtung die zweite Druckkammer im
Aktivierungsfall mit einem zweiten Druck beaufschlagt, der größer ist als der erste Druck, so dass der Sperrschieber in Aktivierungsposition ausfährt und dadurch bei der Hubbewegung diese Bewegung auf den/ die zugeordnete /n Stanzstempel /Perforiernadel übertragen wird, so dass eine Stanzung beziehungsweise Perforation der Materialeinheit/ -bahn durchgeführt wird.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung, die einen dauerhaft funktionalen Einsatz bei hohen Taktzahlen gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, dass der Sperrschieber jeweils formschlüssig mit axialem und radialem Spiel an der entsprechenden Kolbenstange der Kolben- Zylindereinheit angeschlossen ist.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Stanz/ Per foriermaschine zeichnet sich dadurch aus, dass der
Steuerblock in einem in Längsrichtung vorgebbaren Raster, das dem Raster des Stanzstempels/ der Perforiernadel entspricht, angeordnete Führungsausnehmungen aufweist, in denen in Hubrichtung
längsverschieblich gelagerte Verlängerungsprofile vorhanden sind, deren Länge dem Abstand zwischen der Unterseite des jeweiligen Sperrschiebers und dem Kopf des/ der zugeordneten Stanzstempels beziehungsweise Perforiernadel entspricht. Durch diese
Verlängerungsprofile wird gewährleistet, dass bei Durchführung des Stanz- /Perforationshubs und aktiviertem Sperrschieber die
zugeordneten Stanzstempel/Perforiernadeln zuverlässig aktiviert werden. Die Verlängerungsprofile sind jeweils individuell in ihrer Länge auf die Position des zugeordneten Stanzstempels
beziehungsweise Perforiernadel ausgebildet. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung, die einen kompakten Aufbau des Steuerblocks in Verbindung mit einem kleinen Rastermaß der anzusteuernden Stanzstempel /Perforiernadeln gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, dass der Steuerblock von der Steuer einrichtung individuell ansteuerbare Gehäuse aufweist, die mehrere in Längsrichtung und in Hubrichtung versetzt angeordnete individuell ansteuerbare Kolben-Zylindereinheiten aufweisen.
Um die gewünschten Stanz- /Perforationsbilder auf der Materialeinheit beziehungsweise -bahn zu erzeugen - und zwar in der jeweils gewünschten Geometrie des Abstandes der Perforationen unter einander - zeichnet sich eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Stanz-/Perforiermaschine dadurch aus, dass die innerhalb des Gehäuses angeordneten Kolben-Zylindereinheiten in Längsrichtung ein Versatzmaß von 0,5-, 1- und 2-fachen oder mehrfachen des Rastermaßes der Anordnung der Stanzstempel/ der Perforiernadeln innerhalb des Stanzwerkzeugs entsprechen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung, die zum Einen die Demontage des Stanzwerkzeugs erleichtert und zum Anderen den Einsatz von weiteren Werkzeugen mit gleichem Werkzeugprofil - aber mit anderer Rasterung der Stanzstempel /Perforiernadeln - beispielsweise bei abgeschalteter Ansteuerung des Perforationsvorgangs ermöglicht, zeichnet sich dadurch aus, dass oberhalb auf einem Nadelhalter des Stanzwerkzeugs ein Distanzblech angeordnet ist, das entweder dem Rastermaß des Stanzstempels /der Perforiernadel entsprechende kongruente Ausnehmungen in demselben Rastermaß aufweist oder als geschlossenes Blech ausgebildet ist.
Eine besonders bevorzugte konstruktive Ausführungsvariante, die einen effizienten und wirtschaftlichen Einsatz ermöglicht, zeichnet sich dadurch aus, dass eine Ventileinrichtung vorhanden ist, die von der Steuereinrichtung angesteuert wird und mit den Kolben-Zylinder einheiten des Steuerblocks in Kommunikationsverbindung steht. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante, die eine dauerhaft zuverlässige Funktionalität hinsichtlich einer dauerhaften Gewährleistung hoher Taktzahlen gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, dass der Sperrschieber in seinem freien Endbereich eine zur
Hubrichtung geneigte Kontur aufweist, derart, dass beim Ausfahren des Sperrschiebers ein möglicherweise überstehendes Verlängerungs profil oder überstehende/ r Stanzstempel /Perforiemadel in
Hubrichtung nach unten geschoben wird.
Eine besonders bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Stanz-/ Per foriermaschine, die die Handhabung zur Bedienung der Maschine für die Bedienperson wesentlich verbessert und gleichzeitig eine hohe Funktionalität gewährleistet, zeichnet sich dadurch aus, dass eine Projektionslasereinheit vorhanden ist, die in Abhängigkeit der von den in der Speichereinrichtung abgelegten Daten der Kontur des zu bearbeitenden beziehungsweise perforierenden Materials diese Konturen auf einem Anlegetisch der Maschine abbildet, wodurch eine exakte Ausrichtung des Materials ermöglicht wird und die durch den Projektionslaser dann erfasste Positionsdaten der Steuereinrichtung zugeführt werden.
Eine konstruktiv besonders vorteilhafte Ausgestaltung, die die Funktionalität weiter erhöht, zeichnet sich dadurch aus, dass das längsverschiebliche Verlängerungsprofil eine stufenförmige
Außenumfangskontur und die zugeordnete Führungsausnehmung ein entsprechende Gegenkontur aufweist.
Eine hinsichtlich der Variabilität und Funktionalität besonders vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse mit mehreren Kolben-Zylindereinheiten autark in Hinblick auf Ansteuerung, Druckregelung und Drucküberwachung oder dergleichen ausgebildet ist. In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ventileinrichtung, die von der Steuereinrichtung ferngesteuert wird, als separat anschließbare zur Stanz- /Perforiermaschine ausgebildete Einheit ausgestaltet.
Eine besonders bevorzugte konstruktive Ausgestaltung, die sich in der Praxis bezüglich des geforderten herzustellenden Stanz- /Perforationsmusters besonders bewährt hat, zeichnet sich dadurch aus, dass das Gehäuse vier Zylinder-Kolbeneinheiten aufweist und der Steuerblock / das Stanzwerkzeug vier in Längsrichtung rasterförmig und in
Querrichtung versetzt angeordnete Rasterausnehmungen für das Verlängerungsprofil beziehungsweise den Stanzstempel/ die Perforier nadeln aufweist.
Eine konstruktiv besonders einfache Lösung, die bezüglich der
Wartung/Reparatur und im Wechsel des Stanzwerkzeugs vorteilhaft ist, zeichnet sich dadurch aus, dass das Distanzblech auf dem
Nadelhalter oberseitig befestigt ist.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung, kann die
Ventileinrichtung als pneumatisches oder hydraulisches System ausgebildet sein.
Die vorliegende Erfindung umfasst somit ein Zubehöraggregat, nämlich eine Stanzeinheit zum Einbau in eine Stanz-/Perforier- maschine in Sonderausführung, wobei die Maschine mit diversen Werkzeugadaptern ausgerüstet werden kann, um unterschiedliche auf dem Markt befindliche Werkzeugprofile aufzunehmen. Dies ist durch das Vorsehen von entsprechenden Führungsprofilen für den
Steuerblock und das Stanzwerkzeug möglich. Außer dem Stanzen/ Perforieren von runden Löchern können auch innerhalb vorgegebener maßlicher und technischer Grenzen beliebige symmetrische und /oder asymmetrische Konturen (Formen) damit hergestellt werden. Die erfindungsgemäße Stanz/Perforiermaschine weist im Einzelnen folgenden Baugruppen auf, eine Steuereinrichtung, die einen
Steuerblock mit entsprechender Führung aufweist, eine Ventilein richtung mit speziellen Kolben-Zylindereinheiten mit dazugehörigen Kolbenstangen, die individuell über die Steuereinrichtung angesteuert werden können, sowie Sperrschiebern, die jedem Stanzstempel /jeder Perforiernadel zugeordnet sind, mit entsprechenden mechanischen Verlängerungsprofilen, die zwischen Sperrschieber und dem Stanzstempel/Perforiernadeln angeordnet sind.
Die Stanz /Perforiermaschine wird mittels einer Servohydraulik oder alternativ motorisch mit pneumatischer Brems-Kupplungskombination angetrieben. Unter dem Druckbalken ist der Steuerblock angeordnet, welcher durch eine T-Nutführung und Zentrierstifte mit diesem verbunden ist. Der Druckbalken wird durch den oben genannten Antrieb in Hubrichtung nach oben und unten bewegt, in Abhängigkeit der Signale der Steuereinrichtung. Unter dem Steuerblock befindet sich ein entsprechendes Stanzwerkzeug, dessen Rasterung mit derer des Steuerblocks identisch ist. Ein Nadelhalter des Stanzwerkzeugs wird ebenfalls durch eine T-Nutführung am Steuerblock geführt und das Unterteil des Stanzwerkzeugs mit den Matrizen mittels Zentrierstift positioniert. Auch dieses Unterteil wird in einer T-Nutführung platziert. Der Nadelhalter bildet zusammen mit der Nadelführung, die fest mit dem Werkzeug verbunden ist, eine Einheit, das sogenannte Stanzwerkzeug.
Zum Aufbau des Steuerblocks ist Folgendes auszuführen:
Der Steuerblock besteht im Einzelnen aus beispielsweise pneumatisch angesteuerten und mit einer sogenannten Luftfeder im Rückhub unterstützen Kolben-Zylindereinheiten. Für jede anzusteuemde Perforiernadel im Werkzeug wird eine Kolbenstange /ein Zylinderkolben eingesetzt. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird dabei eine Kolben- Zylindergehäuseeinheit verwendet, die aus vier unabhängig
voneinander arbeitenden Kolben-Zylindereinheiten mit Kolbenstangen gebildet wird. Dadurch ergibt sich ein schmaler Aufbau.
Am Kopf einer jeden Kolbenstange wird mit Hilfe einer formschlüssigen aber losen Verbindung der Anschluss zu einem Sperrschieber hergestellt. Diese Verbindung ermöglicht ein Spiel sowohl in axialer als auch in radialer Richtung, was eine dauerhaft zuverlässige Funktionalität gewährleistet, da systembedingte geometrische Ungenauigkeiten sublimiert werden.
Durch den voneinander getrennten Aufbau von Steuerblock und Stanzwerkzeug gelingt es den minimalen Abstand zwischen den Stanzstempeln/Perforiernadeln im Werkzeug zu erreichen, welcher ei ner Standardperforation beispielsweise im Automobilbau entspricht. Daraus ergibt sich beispielsweise aktuell eine maximale Nadelanzahl von 1024 Nadeln auf einer Perforierbreite von 1945.6 mm.
Eine derartige Nadelanzahl kann bei den bekannten Stanz- /Perforiermaschinen nicht erreicht werden.
Um den Abstand zwischen dem Kopf der einzelnen Nadel und deren zugehörigen Sperrschieber zu überbrücken, kommt eine mechanische Verlängerung (Verlängerungsprofil) zum Einsatz. Diese besteht bei spielsweise aus einem gehärteten und im Durchmesser abgesetzten Rundmaterial, welches lose auf dem Kopf der Nadel aufliegt. Durch den abgesetzten Außendurchmesser wird ein Herabfallen des senkrecht eingebauten Verlängerungsprofils im Steuerblock beim Einbeziehungsweise Ausbau des Werkzeugs verhindert. Gleichzeitig wird dieses Verlängerungsprofil durch den genannten Absatz in einer fix definierten Position über dem Nadelkopf gehalten. Um die Differenz zwischen dem vorgegebenen Nadeldurchmesser beziehungsweise Nadelabstand und dem zwangsläufig breiteren Sperrschieber mit der dazugehörigen Kolbenstange auszugleichen, werden die mechanischen Verlängerungsprofile in unterschiedlichen Längen im Steuerblock ein gesetzt und den Sperrschiebern entsprechend zugeordnet.
Die einzelnen Spezialzylinder beziehungsweise die eingesetzten Kolben-Zylindereinheiten im Steuerblock werden von einer Ventilein richtung angesteuert, welche innerhalb der Maschine in vier Gehäuseeinheiten vor Beschädigungen beziehungsweise Zugriff geschützt und integriert vorhanden sind. Diese Gehäuse beinhalten die komplette elektronische und pneumatische Ansteuerung (Ventilinseln, Druckre gelung, Drucküberwachung etc.). Diese Einheiten werden mittels eines Kupplungssystems (Multipol) mit den Ventilen am Steuerblock ver bunden. Alternativ können die Ventileinrichtungen aber auch flexibel auf entsprechenden Transportgestellen montiert werden, um diese an verschiedenen Stanz- /Perforiermaschinen einzusetzen. Dadurch ist man nicht auf nur einen Arbeitsbereich angewiesen.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Stanz-/ Per foriermaschine läuft wie folgt ab:
Die geometrischen Daten des Perforationsmusters werden festgelegt und elektronisch erfasst. Diese Daten werden der Speichereinrichtung der Stanz-/Perforiermaschine übermittelt und durch die Steuereinrichtung ausgewertet.
Alternativ beziehungsweise parallel hierzu können die Daten beispiels weise einer vorgegebenen beliebigen Kontur (Außen- oder Innenform) des zu perforierenden Materials mittels Projektionslaser auf einem Auslegetisch abgebildet werden. Anhand dieser Abbildung kann das Material ausgerichtet und diese Positionsdaten der Steuereinrichtung übermittelt werden. Durch die Steuereinrichtung ermittelten Steuersignale werden die Kolbenstangen der Kolben-Zylindereinheiten in dem Steuerblock über die Ventileinrichtungen angesteuert. Infolge der im Einzelfall aktivierten Druckbeaufschlagung der jeweils individuell zugeordneten Kolben-Zylindereinheit fährt die jeweilige Kolbenstange der Kolben-Zylindereinheit aus und bewegt den Sperrschieber nach vorne in Aktivierungsposition. In dieser Stellung wird die mechanische Verlängerung (Verlängerungsprofil) durch die untere Kante des Sperrschiebers nach oben begrenzt. Dies hat zur Folge, dass der Stanzstempel /die Perforiernadel durch das Verlängerungsprofil bei dem nun folgenden Stanztakt gehalten wird und so eine Stanzung stattfindet.
Wird die Kolbenstange bei dem darauf folgenden Stanztakt nicht angesteuert, so bewirkt der stets anstehende Gegendruck aus dem die Kolben-Zylindereinheit einwirkende Druckspeichereinheit (sogenannte Luftfeder), dass die Kolbenstange automatisch auf ihre Ausgangsstel lung, das heißt Deaktivierungsposition, zurückfährt. Damit wird auch der Sperrschieber zurückgezogen und gibt die Begrenzung am oberen Ende des Verlängerungsprofils frei. Bei dem nun folgenden Stanztakt werden die Stanzstempel beziehungsweise die Perforiernadeln und das darüber anstehende Verlängerungsprofil beim Auftreffen auf das zu perforierende Material auf die obere Kante des Sperrschiebers zurück geschoben. Dadurch erfolgt keine Stanzung. Da die Führung der Stanzstempel /Perforiemadel und das dazugehörige Verlängerungs profil systembedingt sehr leichtgängig sind, wird die Oberfläche des zu perforierenden Materials nicht verletzt.
Dadurch, dass jede Kolben-Zylindereinheit als doppelt wirkende Kolben-Zylindereinheit ausgebildet ist und durch den permanent anstehenden Gegendruck des zugehörigen Druckspeichers permanent einen Rückhub in Deaktivierungsposition des Sperrschiebers bewirkt, der nur bei Aktivierung über die Ventileinrichtung in Aktivierungsposition durch einen erhöhten Gegendruck gefahren wird, kann die Schaltzeit zwischen den einzelnen Stanzungen stark reduziert werden. Daraus ergibt sich eine wesentlich höhere Taktzahl, beispielsweise 160 bis 180 Stanzungen pro Minute, der Stanzeinheit im Vergleich zu bekannten Stanz-/Perforiermaschinen.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiter bildungen derselben werden im Folgenden anhand der in der
Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
Fig. 1 stark schematisierte Darstellung einer Stanz- /Perforier
maschine mit einem in Führungsnuten angeordneten Steuerblock und einem in Führungsnuten angeordneten Stanzwerkzeug, mit individuell über eine Steuereinrichtung, Ventileinrichtung und Kolben-Zylindereinheiten mit Sperrschieber aktivierbare/n Stanzstempel/Perforiernadeln,
Fig. 2 schematische ausschnittsweise Detaildarstellung einer
konstruktiven Ausführungsvariante der Stanz-/Perforier- maschine gemäß Fig. 1 mit beispielhafter Darstellung eines Sperrschiebers in Aktivierungsposition vor dem
Perforationshub, wobei auf dem Nadelhalter der Perforationsnadeln ein Distanzblech mit Lochraster angeordnet ist, Fig. 3 schematische Detailansicht der Stanz- /Perforiermaschine gemäß Fig. 2 nach der Ausführung des Perforationshubes,
Fig. 4 schematische Detailansicht der Stanz-/Perforiermaschine gemäß Fig. 2 bei eingefahrenem Sperrschieber nach dem Perforationshub,
Fig. 5 schematische Detailansicht der Stanz- /Perforiermaschine gemäß Fig. 4 vor dem Perforationshub, wobei auf dem Nadelhalter ein geschlossenes Distanzblech, das heißt ohne Lochraster, befestigt ist und
Fig. 6 schematische Detailansicht gemäß Fig. 2 mit zusätzlicher schematischer Darstellung einer Ventileinrichtung und eines Druckspeichers .
WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Die in Fig. 1 schematisiert dargestellte Stanz-/ Per foriermaschine 10 weist ein Stanzwerkzeug 12 und einen Steuerblock 14 auf. In der durch Servohydraulik angetriebenen Stanz- /Perforiermaschine 10 ist der Steuerblock 14 mit einem Druckbalken 36 verbunden, das heißt in einer an dem Druckbalken 36 vorhandenen Steuerblockführungsnut 42 eingeführt und zentriert. Der Druckbalken 36 wird durch ein Antriebs aggregat 18 in Hubrichtung H auf und ab bewegt. Unter dem Steuerblock 14 befindet sich das entsprechende Stanzwerkzeug 12, dessen Rasterung für die Perforiernadeln 16 mit der des Steuerblocks 14 identisch ist. Das Stanzwerkzeug 18 weist einen Nadelhalter 34 auf, der in einer Nadelhalterführungsnut 44 im Steuerblock 14 eingeführt ist. Das Unterteil des Stanzwerkzeugs 12 mit den Matrizen wird mittels eines nicht näher dargestellten Zentrierstifts zentriert. Auch dieses Unterteil des Stanzwerkzeugs 12 wird in Werkzeugführungsnuten 46 platziert. Der Nadelhalter 34 bildet zusammen mit der Nadelführung, die fest mit dem Stanzwerkzeug 12 verbunden ist, eine Einheit, nämlich das Stanzwerkzeug 12.
Auf den Nadelhalter 34 befindet sich ein Distanzblech 60, welches zum Einen die Demontage des Stanzwerkzeugs 12 erleichtert und zum Anderen den Einsatz weiterer Standardwerkzeuge mit gleichem Werkzeugprofil aber andere Teilung ermöglicht. Hierbei wird das offene Distanzblech 60, das mit Rasterbohrungen versehen ist (siehe Figuren 1 bis 4), durch eine geschlossene Variante ohne
Rasterbohrungen (siehe Fig. 5) ersetzt.
Die Perforiemadeln 16 sind in einem vorgegebenen Raster in
Längsrichtung L, die senkrecht zur Darstellungsebene von Fig. 1 verläuft angeordnet. Die Perforiernadeln 16 können individuell bei jedem Perforationshub H entweder aktiviert oder deaktiviert werden. Diese individuelle Ansteuerung wird dadurch umgesetzt, dass eine Steuereinrichtung 30 vorhanden ist, die mit einer Speichereinrichtung 40 in Kommunikationsverbindung steht, in der die geometrischen Daten des zu erstellenden Perforationsmusters auf einer dem
Stanzwerkzeug 12 zugeführten Materialbahn M gespeichert sind.
Die Steuereinrichtung 30 steht mit einer Ventileinrichtung 26 in Kommunikationsverbindung, wobei die Ventileinrichtung 26
Ventileinheiten aufweist, die jeweils individuell mit an dem Steuer block 14 angeordneten Kolben-Zylindereinheiten in Kommunikations verbindung stehen. Die Kolben-Zylindereinheiten sind als doppelt wirkende Kolben-Zylindereinheiten ausgebildet, mit einem Zylinder 24, einem Kolben 21 und einer Kolbenstange 20. In jeder Kolben- Zylindereinheit ist eine erste Druckkammer 28 und eine zweite Druckkammer 32 vorhanden.
Jede Kolbenstange 20 ist in ihrem freien Endbereich an einen Sperrschieber 22 angeschlossen, der von einer Aktivierungsposition
(ausgefahrener Zustand) und einer Deaktivierungsposition (eingefahrener Zustand) bei entsprechender Druckbeaufschlagung der Kolben-Zylindereinheit in Schieberichtung S quer zur Hubrichtung H verschiebbar ist. Weiterhin ist ein erster Druckspeicher 28.1 und ein zweiter Druckspeicher 32.1 vorhanden, die mit der Ventileinrichtung 26 kommunizieren. Die erste Druckkammer 28 stellt einen Druck PI zur Verfügung, und die zweite Druckkammer 32 stellt einen Druck P2 zur Verfügung, der größer ist als der Druck PI.
Jeder Perforiernadel 16 ist ein Sperrschieber 22 mit zugehöriger ansteuerbarer Kolben-Zylindereinheit zugeordnet. Der Sperrschieber 22 ist beabstandet zum oberen Kopfende der Perforiernadel 16 vorhanden. Unterhalb des Sperrschiebers 22 ist ein Verlängerungsprofil 48 im Steuerblock 14 in einer entsprechenden Führung vorhanden, wobei das Verlängerungsprofil 48 unterseitig auf dem Kopf der zugeordneten Perforiernadel 16 anliegt und die obere Stirnseite des Verlängerungsprofils 48 auf dem Höhenniveau der Unterseite des Sperrschiebers 22 angeordnet ist. Im ausgefahrenen Zustand des Sperrschiebers 22 liegt dieser auf dem Verlängerungsprofil 48 auf, so dass bei Durchführung der Hubbewegung H des Steuerblocks 14 die Perforiernadel 16 nach unten bewegt wird und eine Perforation an der Materialbahn M auslöst.
Bei eingefahrenen Sperrschieber 22 ist kein Kontakt zwischen
Verlängerungsprofil 48 und Sperrschieber 22 vorhanden, da die Unterseite des Sperrschiebers 22 neben der Unterseite des
Verlängerungsprofils 48 vorhanden ist. Wird in der eingefahrenen Position des Sperrschiebers 22 ein Perforationshub durchgeführt, so wird das Verlängerungsprofil 48 nicht von dem Sperrschieber 22 bewegungsmäßig beaufschlagt, so dass die zugeordnete Perforiernadel 16 keine Perforation durchführt.
Der Sperrschieber 22 weist in seinem freien Endbereich eine gegen die Hubrichtung H geneigt verlaufende Kontur 52 auf, die gewährleistet, dass falls beim Ausfahren des Sperrschiebers 22 das Verlängerungs- profil 48 beziehungsweise die Perforiemadel 16 einen Überstand nach oben aufweist, das Verlängerungsprofil 48 nach unten geschoben und nicht abgeschert beziehungsweise beschädigt wird. Dadurch ist eine dauerhaft zuverlässige Funktionalität gewährleistet.
Beim Betrieb der Stanz- /Perforiermaschine werden die erste Druck kammer 28 und zweite Druckkammer 32 über die Ventileinrichtung 26 und die Steuereinrichtung 30 unter Berücksichtigung der gespeicherten Perforationsmusterdaten wie folgt individuell angesteuert. Die erste Druckkammer 28 wird über den ersten Druckspeicher 28.1 mit dem Druck PI permanent beaufschlagt, das heißt unter der Wirkung des Drucks PI befindet sich der Sperrschieber 22 in der eingefahrenen Position, so dass bei Durchführung des Perforationshubes H die zugeordnete Perforiernadel 16 keine Perforation durchführt.
Ist eine Perforiernadel 16 bei einem Perforationshub H zu Aktivieren, veranlasst die Steuereinrichtung 30 über die Ventileinrichtung 26, dass die zweite Druckkammer 32 über den zweiten Druckspeicher 32.1 mit dem Druck P2 beaufschlagt wird, der größer ist als der permanent anstehende Druck PI in der ersten Druckkammer 28, so dass der Sperrschieber 22 ausfährt und bei Durchführung des Perforationshubes H die zugeordnete Perforiernadel 16 in Verbindung mit dem
Verlängerungsprofil 48 einen Perforationshub H durchführt und eine Perforation auf der Materialbahn M herstellt.
An dem Steuerblock 14 sind somit individuell angesteuerte und unter einem permanenten ersten Druck PI stehende, der quasi eine Luftfeder im Rückhub bildet, Kolben-Zylindereinheiten vorhanden, wobei für jede anzusteuernde Perforiernadel 16 im Stanzwerkzeug 12 eine Kolbenstange 20 der entsprechenden Kolben-Zylindereinheit zugeordnet ist, die durch Beaufschlagung mit dem Druck P2 aktiviert, das heißt ausgefahren, wird. In der Praxis wird eine in Fig. 1 nicht näher dargestellte Ausführungs form eingesetzt, wobei ein Gehäuse 38 verwendet wird, das vier unabhängig voneinander arbeitende Kolben-Zylinderaggregate mit Kolbenstangen 20 aufweist. Diese Kolben-Zylinderaggregate sind in Hubrichtung H und in Längsrichtung L versetzt zueinander innerhalb des Gehäuses 38 angeordnet, wobei die Gehäuse 38 beidseitig an dem Steuerblock 14 vorhanden sind. Dadurch ergibt sich ein schmaler Aufbau. Am Kopf einer jeden Kolbenstange 20 wird mit Hilfe einer formschlüssigen aber losen Verbindung der Anschluss zu dem
Sperrschieber 22 hergestellt. Diese Verbindung ermöglicht ein Spiel sowohl in axialer als auch vertikaler Richtung. Dadurch wird einer möglichen Beschädigung des Verlängerungsprofils 48 beim Aus- und Einfahren des Sperrschiebers 22 entgegengewirkt und insgesamt die Funktionalität verbessert.
Durch den voneinander getrennten Aufbau von Steuerblock 14 und Stanzwerkzeug 12 in Verbindung mit den in Hubrichtung H und in Längsrichtung L versetzt innerhalb eines Gehäuses 38 angeordneten Kolben-Zylinderaggregaten, ist es möglich, einen minimalen Abstand bezüglich des Rastermaßes zwischen den Perforiemadeln 16 im Werkzeug 12 zu erreichen, welcher beispielsweise einer Standardperforation im Automobilbau entspricht. Daraus kann beispielsweise eine maximale Nadelanzahl von 1024 Nadeln auf einer Perforationsbreite von 1,9456 mm erreicht werden.
Diese hohe Nadelanzahl pro Flächeneinheit kann bei den bekannten Systemen nicht erreicht werden.
Wie bereits oben beschrieben, wird zwischen dem Kopf der einzelnen Perforiernadeln 16 und Sperrschieber 22 das Verlängerungsprofil 48 angeordnet. Das Verlängerungsprofil 48 besteht beispielsweise aus einem gehärteten und im Durchmesser abgesetzten Rundmaterial, welches lose auf dem Kopf der Perforiernadel 16 aufliegt. Durch den abgesetzten Außendurchmesser wird eine Bewegung des senkrecht eingebauten Verlängerungsprofil 48 im Steuerblock 14 beim Ein beziehungsweise Ausbau des Werkzeugs verhindert. Gleichzeitig wird das Verlängerungsprofil 48 durch diesen Absatz in einer fix definierten Position über dem Nadelkopf gehalten.
Um die Differenz zwischen dem vorgegebenen Nadeldurchmesser beziehungsweise Nadelabstand und dem zwangsläufig breiteren Sperrschieber 22 mit der dazugehörigen Kolbenstange 20 auszu gleichen, werden diese mechanischen Verlängerungsprofile 48 in unterschiedlichen Längen im Steuerblock 14 eingesetzt und den
Sperrschiebern 22 entsprechend zugeordnet.
Die einzelnen Kolben-Zylindereinheiten sind als Spezialzylinder am Steuerblock 14 beidseitig vorhanden und werden von Steuerventilen 26 individuell angesteuert. Diese Spezialzylinder sind innerhalb der Maschine beispielsweise in Gehäusen 38 mit jeweils vier Kolben- Zylindereinheiten angeordnet, um sie vor Beschädigungen oder Zugriff zu schützen. Diese Gehäuse 38 beinhalten die komplette elektronische und pneumatische Ansteuerung (Ventilinseln, Druckregler, Druck überwachung etc.). Diese Gehäuse 38 werden mittels eines dafür konstruierten Kopplungssystem mit der Ventileinrichtung 26 mit ihren individuell zugeordneten Steuerventilen verbunden. Alternativ können die Steuerventile der Ventileinrichtung 26 aber auch flexibel auf entsprechenden Transportgestellen montiert werden, um diese an verschiedenen Stanzmaschinen einzusetzen. Dadurch ist man nicht nur auf einen Arbeitsbereich angewiesen.
Durch den dauerhaft anstehenden Gegendruck PI im Rückhub der Kolbenstange 20 der Kolben-Zylindereinheiten kann die Schaltzeit zwischen den Stanzungen stark reduziert werden. Daraus ergibt sich eine wesentlich höhere Taktzahl (zum Beispiel 160 bis 180 pro Minute) der Stanzeinheit im Vergleich zu dem bekannten Stanzmaschinen. In den Figuren 2 bis 5 ist ein konstruktives Ausführungsbeispiel gemäß dem Stanzwerkzeug von Fig. 1 detailweise dargestellt. Gleiche Bauteile tragen dasselbe Bezugszeichen und werden nicht nochmals erläutert.
Die Fig. 2 zeigt eine Situation, bei der der Sperrschieber 22 vor der Durchführung des Perforationshubes ausgefahren ist. Die Fig. 3 zeigt die Situation bei ausgefahrenem Sperrschieber 22 nach der
Durchführung des Perforationshubes. Die Fig. 4 zeigt einen
Sperrschieber 22 in eingefahrener Position nach dem Durchführen des Perforationshubes und die Fig. 5 zeigt die Situation bei ausgefahrenem Sperrschieber 22, wobei ein Distanzblech 60 ohne Lochbohrungen vor dem Durchführen des Perforationshubes eingesetzt wird, das heißt dass bei einem Perforationshub alle Perforiernadeln 16 eine Perforation ausführen. Die Führung der Perforationsnadeln 16 ist in diesem Fall (siehe Fig. 5) seitlich versetzt zu der Führung bei Einsatz eines Distanz blechs (60) mit Lochraster angeordnet.
Die Fig. 6 zeigt schließlich das Detail gemäß Fig. 2 mit zusätzlich dargestelltem ersten Druckspeicher 28.1 und der von der Steuerein richtung 30 angesteuerten Ventileinrichtung 26.

Claims

ANSPRÜCHE
01. Stanz-/Perforiermaschine (10) zur Erzeugung eines Stanz-/
Perforiermusters in einer zugeführten Materialeinheit /-bahn (M) mit
- einem Stanzwerkzeug (12), mit mehreren in einer Längs richtung (L) in einem vorgegebenen Raster angeordneten Stanzstempeln /Perforiernadeln (16), die über einen Druckbalken (36), der über eine Steuereinrichtung (30) mit einem Antriebsaggregat (18) zur Erzeugung eines Stanz-/ Perforationshubs (H) quer zur Längsrichtung (L) in Wirkverbindung steht, bewegbar sind,
- einem Steuerblock (14) zum Ansteuern /Aktivieren/ Deaktivieren der Stanzstempel /Perforiernadeln (16) durch die Steuereinrichtung (30) beim Stanz- /Perforiervorgang,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- das Stanzwerkzeug (12) und/oder der Steuerblock (14) jeweils als separate Baugruppe ausgebildet ist /sind, die jeweils separat als Einheit lösbar befestigbar innerhalb der Stanz- /Perforiermaschine (10) angeordnet ist.
02. Stanz- / Perforiermaschine nach Anspruch 1 ,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- das Stanzwerkzeug (12) und/oder der Steuerblock (14) in innerhalb der Stanzmaschine vorhandenen Führungsnuten (42, 44, 46) in Längsrichtung (L) ein- /ausziehbar angeordnet sind.
03. Stanz- /Perforiermaschine nach Anspruch 2,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- die Führungsnute (42, 44, 46) so ausgebildet sind, dass zusätzliche Adaptereinheiten einbringbar sind um die formschlüssige Lagerung unterschiedlicher Geometrien von Stanzwerkzeugen (12) oder Steuerblöcken (14) zu ermöglichen.
04. Stanz- /Perforiermaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche oder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- eine Speichereinrichtung (40), in der die Daten für die Geometrie des Stanz- /Perforationsmusters ablegt ist,
- einer Steuereinrichtung (30), die mit der
Speichereinrichtung (40) in Kommunikationsverbindung steht,
- einem Steuerblock (14), der Kolben-Zylindereinheiten aufweist, deren Bewegungen beim Stanz-/Perforationshub individuell über die Steuereinrichtung (30) ansteuerbar sind und individuell jedem Stanzstempel /jeder Perforiernadel (16) zugeordnet sind,
- einem Sperrschieber (22), der jeweils an eine entsprechende Kolbenstange (20) der Kolben-Zylindereinheit angeschlossen ist, wobei der Sperrschieber (22) durch die Bewegung der Kolbenstange (20) in eine Aktivierungs- beziehungsweise Deaktivierungsposition verschiebbar ist,
- - der Sperrschieber in Aktivierungsposition direkt oder indirekt auf den Stanzstempel /die Perforiemadel (16) bei der Ausführung des Hubes (H) einwirkt,
- - der Sperrschieber in Deaktivierungsposition keine Wirkung auf den Stanzstempel/die Perforiernadel (16) ausübt,
- - so dass in Aktivierungsposition des Sperrschiebers (22) dieser bei der Hubbewegung (H) auf den Stanzstempel/ Perforiernadel (16) einwirkt und eine Perforation
durchgeführt wird und in Deaktivierungsposition des Sperrschiebers keine Stanzung/Perforation der
Materialeinheit/ -bahn (M) bewirkt wird.
05. Stanz- / Per f or iermaschine nach Anspruch 4,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- die Kolben-Zylindereinheit als doppelt wirkende Kolben- Zylindereinheit mit einer ersten Druckkammer (28) und einer zweiten Druckkammer (32) ausgebildet ist, wobei die erste Druckkammer (28) über die Steuereinrichtung (30) permanent mit einem ersten Druck (PI) beaufschlagt wird, der bewirkt, dass der Sperrschieber (22) sich in
Deaktivierungspositition befindet beziehungsweise gehalten wird und bei Durchführung einer Stanzung beziehungsweise Perforation die Steuereinrichtung (30) die zweite
Druckkammer (32) im Aktivierungsfall mit einem zweiten Druck (P2) beaufschlagt, der größer ist als der erste Druck (PI), so dass der Sperrschieber (22) in Aktivierungsposition ausfährt und dadurch bei der Hubbewegung (H) diese Bewegung auf den/ die zugeordnete/n Stanzstempel/ Perforiemadel übertragen wird, so dass eine Stanzung beziehungsweise Perforation der Materialeinheit /-bahn (M) durchgeführt wird.
06. Stanz-/ Per for iermaschine nach Anspruch 5,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- der Sperrschieber (22) jeweils formschlüssig mit axialem und radialem Spiel an der entsprechenden Kolbenstange (20) der Kolben-Zylindereinheit angeschlossen ist.
07. Stanz- /Perforiermaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- der Steuerblock (14) in einem in Längsrichtung (L) vorgebbaren Raster, das dem Raster des Stanzstempels/der Perforiemadel (16) entspricht, angeordnete Führungsausnehmungen aufweist, in denen in Hubrichtung (H) längsverschieblich gelagerte Verlängerungsprofile (48) vorhanden sind, deren Länge dem Abstand zwischen der Unterseite des jeweiligen Sperrschiebers und dem Kopf des/ der zugeordneten Stanzstempels beziehungsweise Perforiernadel (16) entspricht.
08. Stanz-/ Per foriermaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- der Steuerblock von der Steuereinrichtung (30) individuell ansteuerbare Gehäuse (38) aufweist, die mehrere in Längsrichtung (L) und in Hubrichtung (H) versetzt angeordnete individuell ansteuerbare Kolben-Zylindereinheiten aufweisen.
09. Stanz-/Perforiermaschine nach Anspruch 8,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- die innerhalb des Gehäuses (38) angeordneten Kolben- Zylindereinheiten in Längsrichtung (L) ein Versatzmaß von 0,5-, 1- und 2-fachen des Rastermaßes (R) der Anordnung der Stanzstempel/ der Perforiernadeln innerhalb des
Stanzwerkzeugs (12) entsprechen.
10. Stanz-/ Per foriermaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- oberhalb auf einem Nadelhalter (34) des Stanzwerkzeugs (12) ein Distanzblech (60) angeordnet ist, das entweder dem Rastermaß des Stanzstempels /der Perforiernadel (16) entsprechende kongurente Ausnehmungen in demselben Rastermaß aufweist oder als geschlossenes Blech ausgebildet ist.
11. Stanz- /Perforiermaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Ventileinrichtung (26) vorhanden ist, die von der Steuereinrichtung (30) angesteuert wird und mit den Kolben- Zylindereinheiten des Steuerblocks (14) in
Kommunikationsverbindung steht.
12. Stanz- /Perforiermaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- der Sperrschieber (22) in seinem freien Endbereich eine zur Hubrichtung (H) geneigte Kontur (52) aufweist, derart, dass beim Ausfahren des Sperrschiebers (22) ein möglicherweise überstehendes Verlängerungsprofil (48) oder überstehende/r Stanzstempel/Perforiemadel (16) in Hubrichtung (H) nach unten geschoben wird.
13. Stanz-/Perforiermaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Projektionslasereinheit vorhanden ist, die in Abhängigkeit der von den in der Speichereinrichtung abgelegten Daten der Kontur des zu bearbeitenden beziehungsweise perforierenden Materials diese Konturen auf einem Anlegetisch der Maschine abbildet, wodurch eine exakte Ausrichtung des Materials ermöglicht wird und die durch den Projektionslaser dann erfasste Positionsdaten der Steuereinrichtung (30) zugeführt werden.
14. Stanz- /Perforiermaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- das längsverschiebliche Verlängerungsprofil (48) eine stufenförmige Außenumfangskontur und die zugeordnete Führungsausnehmung ein entsprechende Gegenkontur aufweist.
15. Stanz-/Perforiermaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- das Gehäuse (38) mit mehreren Kolben-Zylindereinheiten autark in Hinblick auf Ansteuerung, Durckregelung und Drucküberwachung oder dergleichen ausgebildet sind.
16. Stanz-/ Per foriermaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- die Ventileinrichtung als separat anschließbar zur Stanz-/ Perforiermaschine ausgebildet ist.
17. Stanz-/ Per foriermaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- das Gehäuse (38) vier Zylinder-Kolbeneinheiten aufweist und der Steuerblock (14)/das Stanzwerkzeug (12) vier in Längsrichtung (L) rasterförmig und in Querrichtung versetzt angeordnete Rasterausnehmungen für das Verlängerungs profil (48) beziehungsweise den Stanzstempel/ die Perforier nadeln (16) aufweist.
18. Stanz- /Perforiermaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- das Distanzblech (60) auf dem Nadelhalter (34) oberseitig befestigt ist.
19. Stanz- /Perforiermaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,
- dadurch gekennzeichnet, dass
- die Ventileinrichtung (26) als pneumatisches oder hydraulisches System ausgebildet ist.
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