WO2020233903A1 - Method for cyclically controlling a stamp of a stamping tool, and stamping tool - Google Patents

Method for cyclically controlling a stamp of a stamping tool, and stamping tool Download PDF

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WO2020233903A1
WO2020233903A1 PCT/EP2020/060156 EP2020060156W WO2020233903A1 WO 2020233903 A1 WO2020233903 A1 WO 2020233903A1 EP 2020060156 W EP2020060156 W EP 2020060156W WO 2020233903 A1 WO2020233903 A1 WO 2020233903A1
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WO
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Prior art keywords
cam
movement
punching tool
camshaft
gear
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/060156
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German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Stöckl
Original Assignee
Lisa Dräxlmaier GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Lisa Dräxlmaier GmbH filed Critical Lisa Dräxlmaier GmbH
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    • 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
    • B21D28/002—Drive of the tools
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for the cyclical control of a punch of a punching tool and a punching tool with at least one controllable punch.
  • certain punches of the punching tool can be activated or deactivated by externally controlled actuators in the punching tool, depending on the embodiment variant just produced. Then the controlled punches lead to a
  • Stamping tool are produced.
  • the actuators can be controlled via electrical, hydraulic or pneumatic signals, for example.
  • a method is presented for the cyclical control of a punch of a punching tool, a linear one during a cycle of the punching tool
  • Punching tool is translated into a rotary movement and an angular position of a cam of a camshaft of the punching tool is changed by an angular step, with a closing movement of the following in the cycle of the opening movement
  • the angular position of the cam set during the opening movement is scanned using a sensing device of the punching tool, a working movement of the punch driven by the closing movement being carried out as a function of the angular position scanned.
  • a punching tool with at least one controllable punch having a gear for translating a linear opening movement of the punching tool into a rotary movement of a camshaft of the punching tool, and a sensing device for sensing an angular position of a cam of the camshaft during a closing movement of the punching tool, wherein the gear is designed to rotate the camshaft with the cam using the opening movement by an angular step and the sensing device is designed to control a working movement of the punch driven by the closing movement as a function of the scanned angular position of the cam.
  • a stamped part can be produced from an endless material running off a roll, for example from sheet metal.
  • the continuous material can be at the beginning of a
  • Continuous material can be introduced into a punching tool on an input side for producing the punched part.
  • the punched parts and a remnant of the continuous material can be removed from the punching tool.
  • the punching tool has a tool upper part and a tool that is movable relative to it
  • the upper tool part and the lower tool part can be attached to opposite tool holders of a punching machine.
  • Endless material is guided between the upper tool part and the lower tool part.
  • the upper tool part and / or the lower tool part can be driven.
  • the upper tool part and the lower tool part can be guided to one another by linear guides.
  • the punching tool is cyclically opened and closed by the punching machine. For example, the punching tool can be opened and closed several hundred times per minute.
  • the punching tool can have successive production positions through which the continuous material passes cyclically starting from the input side. During a cycle, the punching tool is opened, the continuous material is transported to the next production position and the punching tool is closed again.
  • the production positions are each formed both in the upper tool part and in the lower tool part. In each production position, using stamps stored in the punching tool, recesses or contours, embossings and / or bends can be made in the continuous material when the punching tool is closed.
  • the punches can be arranged both in the upper tool part and in the lower tool part. A counterpart of a punch can be arranged coaxially to a punch in the other tool part.
  • a stamp can be a cutting stamp for producing a recess or contour, an embossing stamp for producing an embossing and / or a bending stamp for producing a bend.
  • the stamps can also have combined functions.
  • the punches can become one by a closing movement of the punching tool
  • the continuous material can first be clamped between the upper tool part and the lower tool part by the closing movement. Then a spring-loaded, coupled with the stamps
  • the punch holder of the punching tool can be moved further through the punching machine and the punch press on their working movement from their bearings in the upper tool part and / or lower tool part through, against and / or against the continuous material.
  • the working movement of the punch can be smaller than the closing movement of the punch
  • a transmission can be coupled to the upper part of the tool and the lower part of the tool in order to absorb the linear opening movement.
  • a transmission ratio of the transmission can define a ratio between a length of the opening movement and a rotation angle of the rotary movement. Since the opening movement is the same in every cycle, the angle of rotation is always the same. The angle of rotation can be transferred to the angular step of the camshaft with a further transmission ratio.
  • the camshaft must stand still during the closing movement. The camshaft rotates at a constant
  • the transmission ratio continues by the same angular step with each identical opening movement.
  • a cam can be a protrusion on the camshaft.
  • the cam can protrude radially from the camshaft. During the closing movement, it can be scanned whether the cam is arranged at a scanned angular position.
  • a sensing device can be movable relative to the camshaft. The sensing device can be used to sample the
  • Angular position can be moved by the closing movement.
  • Tactile device As a result, the punch holder is coupled into the closing movement and the working movement of the punch can be driven by the closing movement.
  • the angular position can be determined by a tactile cam coupled to the punch
  • Stamp holder are scanned.
  • the working movement can be carried out when the cam meets the tactile cam during the closing movement.
  • the sensing device can be designed as the sensing cam.
  • the tactile cam can be a projection of the punch holder.
  • the tactile cam can be fixedly arranged on the punch holder.
  • the cam can have a contact surface which meets a corresponding impact surface of the tactile cam when the cam is arranged at the scanned angular position. When the cam meets the tactile cam, the working movement can be released.
  • a cam gap can be a cutout or free space between two flanks of cams of the camshaft. If the camshaft has only one cam, the cam gap between two opposite flanks of the same cam can extend over the remainder of a circumference of the Extend the camshaft. If the tactile cam does not strike the cam because the cam is arranged at a different angular position, there is no contact between the cam and the tactile cam. The work movement is not released.
  • the working movement can be transmitted from the cam to the sensing device.
  • the stamp can be driven by the sensing device.
  • Sensing device is aligned, the contact surface of the cam can be aligned transversely to a direction of the closing movement.
  • a baffle surface of the sensing device can also be oriented transversely to the direction of the closing movement.
  • a force for driving the punch can be transmitted via the contact surface and the impact surface.
  • a stroke of the working movement can be determined by a height of the cam.
  • a stroke of the working movement can begin when the cam is in contact with the feeler device, that is, when the contact surface strikes the impact surface.
  • a height of the cam can be adapted to the punch to be operated.
  • the camshaft can have cams of different heights in order for the same punch in different cycles
  • a number of cycles of the punching tool without a work movement carried out between two cycles with a work movement carried out can be influenced by a transmission ratio of the gear unit.
  • the number can also be influenced by the size of a cam gap between two cam flanks.
  • the transmission ratio can be adjusted as required.
  • the number of cams on the camshaft can also be set.
  • the transmission can have a rotatably mounted exchangeable lever.
  • a free end of the lever can be coupled to an opposite side of the punching tool.
  • a transmission ratio of the transmission can be influenced by a length of the lever.
  • the lever can be in the upper part of the tool or
  • Tool lower part be rotatably mounted.
  • An opposite side can accordingly be formed by the lower tool part or the upper tool part.
  • the lever can be driven by an element rigidly connected to the opposite side.
  • a bearing with two degrees of freedom can be arranged around the linear
  • the bearing can be a swivel and slide joint.
  • an elongated hole or slot in the lever can compensate for a circular error in the lever.
  • the lever can also be driven by a separate coupling device.
  • the coupling device can be formed by a separate lever which is rotatably mounted on the opposite side.
  • the transmission can have at least one interchangeable gear pair.
  • the transmission ratio of the transmission can be changed by a transmission ratio of the
  • Gear pair be influenced.
  • One gear of the gear pair can be coupled to the camshaft, the other gear can be arranged between the camshaft and your drive of the transmission.
  • the transmission has a freewheel for decoupling the opening movement from the
  • a freewheel can only transmit the rotary motion if the rotary motion takes place in a blocking direction of the freewheel.
  • the blocking direction corresponds to the opening movement.
  • the rotation is only in one direction.
  • the freewheel can be arranged at different positions of the transmission. In particular, the freewheel between the lever and a subsequent
  • Gear pair of the transmission be arranged.
  • the freewheel can be a pawl freewheel. The one executed per opening movement
  • the angular step of the camshaft can be influenced by an angle between the detent positions of the pawl freewheel.
  • the pawl freewheel can only transmit the rotary movement when at least one pawl of the pawl freewheel engages in a detent position of the pawl freewheel.
  • the pawl freewheel can only transmit a portion of a rotary movement on the drive side to its output side. A remainder of the rotary movement on the drive side is slip.
  • an angular step generated by the opening movement of the drive side of the pawl freewheel is greater than the angular step transmitted from the output side to the camshaft.
  • the camshaft can have at least one exchangeable cam disk.
  • the at least one cam can be arranged on the cam disk.
  • a cam disc can be a ring which has the at least one cam on its outside.
  • Different cam disks can have a different number of cams of the same type.
  • the cams can be arranged distributed at regular intervals over a circumference of the cam disk.
  • An inside of the cam disk can be adapted to a diameter of a shaft of the camshaft.
  • the cam disk can be connected non-rotatably to the shaft and released again.
  • the cams can be interchanged to set a number of cycles without working movement.
  • the punching tool can have a brake which is designed to the
  • a brake can be a friction brake.
  • a minimum torque may be required to overcome friction in the brake. The minimum torque can be greater than a
  • the brake can also be designed as a further freewheel. A direction of rotation of at least the camshaft is thus clearly defined.
  • the punching tool can have at least one further camshaft.
  • the transmission can also be designed to use the further camshaft
  • the further camshaft can be rotated synchronously with the camshaft during the opening movement.
  • the further camshaft can be coupled to the camshaft, for example, via a gear pair with a transmission ratio of one.
  • the further camshaft can have a different direction of rotation than the camshaft.
  • the other camshaft can be scanned by a separate sensing device.
  • Fig. 1 is a sectional view of an open punching tool according to a
  • FIG. 2 is a sectional view of a closed punching tool according to a
  • FIG. 3 shows a sectional view of an opened punching tool according to a
  • FIG. 4 shows a sectional illustration of a closed punching tool according to a
  • FIGS. 1 to 4 are retained as a reference in the following description.
  • FIG. 1 shows a sectional illustration of an opened punching tool 100 according to an exemplary embodiment during a cycle.
  • the punching tool 100 is shown here in section through at least one controllable punch 102 of the punching tool 100.
  • the punching tool 100 has a driven upper tool part 104 and a stationary lower tool part 106.
  • a die is arranged coaxially to the punch 102 as a counterpart 108 of the punch 102.
  • the upper tool part 104 is mounted so as to be linearly movable on the lower tool part 106 via column guides.
  • the upper tool part 104 and the lower tool part 106 are coupled during operation to a punching machine not shown here.
  • the punching machine moves the upper tool part 104 up and down.
  • the upper tool part 104 can be moved up and down several hundred times per minute.
  • the upper tool part 104 is in several parts.
  • a hold-down device 110 of the upper tool part 104 is arranged between the lower tool part 106 and a back plate 112 of the upper tool part 104.
  • the punch 102 is movably supported in the hold-down 110.
  • the hold-down device 110 hurries ahead of the back plate 112 during a closing movement 114 and sets on a stamped part 116 to be produced. After the hold-down device 110 has placed itself on the stamped part 116, the back plate 112 leads due to the continuous
  • Relative movement a distance between the hold-down device 110 and the back plate 112 is reduced.
  • the relative movement can be transmitted at least partially to the punch 102.
  • the relative movement is transmitted to the punch 102, it moves out of the hold-down 110 and processes the punched part 116.
  • the stamped part 116 is here made of a single-layer sheet metal.
  • the stamp 102 can be a
  • the punch 102 can also be a bending punch and be designed to bend a portion of the stamped part 116 out of a plane of the sheet metal.
  • a bending punch can also have a cutting edge and cut a contour of the partial area into the sheet metal before bending.
  • the counterpart 108 can then have a recess for the curved sub-area.
  • the counterpart 108 can also have a spring-loaded counter holder.
  • the counterpart 108 can also have a bending edge which specifies a bending radius for the partial area to be bent.
  • the stamp 102 can also be an embossing stamp and can be designed to introduce an embossing into the stamped part 116.
  • the counterpart 108 can have a negative contour of the embossing.
  • a bending punch can also have an embossing contour in order, for example, to emboss a bead stiffening the bend.
  • a gear 118 and at least one camshaft 120 are arranged on the back plate 112 of the upper tool part 104.
  • the gear 118 translates a linear
  • a sensing device 126 for sensing an angular position 128 of a cam 130 of the camshaft 120 is movably mounted on the hold-down device 110.
  • the sensing device 126 is coupled to the stamp 102.
  • the sensing device 126 is arranged between the hold-down device 110 and the back plate 112.
  • the upper tool part 104 is shown at a top dead center.
  • the sensing device 126 is spaced from the camshaft 120.
  • the transmission 118 has a lever 134 coupled to the lower tool part 106 via a driver 132, a gear pair 136 with a defined transmission ratio and a freewheel 138 arranged between the lever 134 and the gear pair 136.
  • the lever 134, the freewheel 138 and a first gear 140 of the gear pair 136 are arranged on a common axis of rotation and rotatably mounted in the upper tool part 104.
  • the freewheel 138 is designed as a pawl freewheel.
  • the lever 134 is non-rotatably connected to a carrier for latching pawls 142 of the freewheel 138.
  • the latching pawls 142 engage a ratchet wheel 144 of the freewheel 138 at defined positions.
  • the latching pawls 142 are designed to take the ratchet wheel 144 with them in only one direction of rotation (counterclockwise in the illustration).
  • the ratchet wheel 144 is connected non-rotatably to the first gear wheel 140 of the gear wheel pair 136.
  • a second gear 146 of the gear pair 136 rotatably coupled to the camshaft 120 and on a common
  • the axis of rotation with the camshaft 120 is rotatably mounted in the upper tool part 104.
  • the axis of rotation of the second gear 146 and the camshaft 120 is parallel to the axis of rotation of the lever 134 of the freewheel 138 and the first gear 140
  • the lever 134 has been rotated by the driver 132 (counterclockwise in the illustration) by a first angular step 148 into its illustrated position.
  • the latching pawls 142 have taken the ratchet wheel 144 with them and rotated it through a second angular step 150.
  • the second angular step 150 is smaller than or equal to the first angular step 148 due to the defined engagement positions of the latching pawls 142.
  • the gear pair 136 has translated the second angular step 150 into an angular step 152 of the camshaft 120 by means of its transmission ratio.
  • the angular step 152 of the camshaft 120 is greater than the second angular step 150.
  • the cam 130 has been rotated into the angular position 128 shown by the preceding angular step 152.
  • the first gear 140 and / or the second gear 146 can be exchanged for other gears with a larger or smaller number of teeth.
  • the transmission ratio can be adjusted by other gears.
  • the punching tool 100 has a second camshaft 120.
  • the second camshaft 120 is connected non-rotatably to a third gear 154.
  • the third gear 154 meshes with the second gear 146, as a result of which the second camshaft 120 has a direction of rotation opposite to the first camshaft 120.
  • the second gear 146 and the third gear 154 have the same number of teeth.
  • the second camshaft 120 rotates by the same angular step as the first camshaft 120.
  • FIG. 2 shows a sectional illustration of a closed punching tool 100 according to an exemplary embodiment during the cycle from FIG. 1.
  • the punching tool 100 essentially corresponds to the punching tool in FIG. 1.
  • the tool upper part 104 has completely executed the closing movement 114.
  • the upper tool part 104 is shown here at a bottom dead center.
  • the hold-down 110 has placed itself on the punched part 116 and the back plate 112 has executed the relative movement 200 to the hold-down 110.
  • the angular position 128 of the cam 130 has remained constant due to a brake 202 of the transmission 118, the cam 130 is oriented in the illustrated angular position 128 in such a way that it hits a tactile cam 204 of the tactile device 126.
  • the contact between the cam 130 and the tactile cam 204 is part of the
  • Relative movement 200 has been transmitted to the punch 102 and the punch 102 has carried out its working movement 206 and has processed the punched part 116.
  • the tactile cam 204 is part of a rear punch receptacle of the punching tool 100.
  • the lever 134 has been rotated by the driver 132 (clockwise in the illustration) by an inverted first angular step 148. However, since the freewheel 138 slips in this direction, the reversed first angle step 148 is not transmitted to the first gear 140.
  • the brake 202 also acts on the first gear 140 and prevents a movement of the first gear 140 due to a possible drag torque of the freewheel 138.
  • FIG. 3 shows a sectional illustration of an opened punching tool 100 according to an exemplary embodiment during a subsequent cycle.
  • the punching tool 100 essentially corresponds to the punching tool in FIGS. 1 and 2.
  • the upper tool part 104 has completed the opening movement 122.
  • the upper tool part 104 is shown here as in FIG. 1 at the bottom dead center. Has the hold-down device 110 is lifted off the punched part 116 and the punch 102 is pulled back into the hold-down device 110.
  • the lever 134 has been rotated by the driver 132 (counterclockwise in the illustration) by a new first angular step 148 into its illustrated position.
  • the latching pawls 142 have taken the ratchet wheel 144 with them and rotated it by another second angular step 150.
  • the renewed second angular step 150 is smaller than or equal to the renewed first angular step 148 due to the defined engagement positions of the latching pawls 142.
  • the gear wheel pair 136 has passed the renewed second angular step 150
  • Angular step 150 The preceding, renewed angular step 152 has rotated the cam 130 from the angular position 128 into a second angular position 300. As a result of the renewed angular step 152, the cam 130 is no longer opposite the tactile cam 204.
  • the first gear 140 and / or the second gear 146 can be exchanged for other gears with a larger or smaller number of teeth.
  • the transmission ratio can be adjusted by other gears.
  • the angle step 152 is also changed as a result of a changed transmission ratio.
  • the lever 134 is interchangeable with other levers of different lengths.
  • the first angular step 148 can be set by lever 134 of different lengths.
  • FIG. 4 shows a sectional view of a closed punching tool 100 according to an exemplary embodiment during the subsequent cycle from FIG. 3.
  • the punching tool 100 corresponds essentially to the punching tool in FIG.
  • the upper tool part 104 is shown here again at the bottom dead center.
  • the hold-down 110 has placed itself back on the punched part 116 and the back plate 112 has again performed the relative movement 200 with respect to the hold-down 110. Since the second angular position 300 of the cam 130 due to the If the brake 202 of the transmission 118 has remained constant, the tactile cam 204 plunges into a cam gap 400 of the camshaft 120. The relative movement 200 is not transmitted to the punch 102.
  • the camshaft 120 is designed in two parts.
  • a replaceable cam disk 402 is mounted on a central shaft.
  • the illustrated cam disk 402 has four cams 130. To a number of empty strokes without
  • Working movement 206 can adjust the cam disk 402 against another
  • Cam disk with more or fewer cams 130 can be exchanged.
  • the number of cams 130 affects a length of the cam gap. The larger the cam gap, the more successive cycles the touch cam 204 plunges into the cam gap 402.
  • a cycle control can be understood to mean a linkage of (cutting) punches in regular cycles, for example only with every second or third punching stroke.
  • a special application of the approach presented here is the articulation for the stacking of laminated contacts.
  • the cycle control presented can reduce the number of tool failures compared to other types of articulation.
  • an increase in speed (strokes / minute) can be achieved through the mechanical linkage of the cutting punch.
  • the mechanical linkage results in a reduction in spare parts that are not used and therefore cannot be kept available, such as rotary magnets, plugs and valves, which can fail due to the vibrations during the punching process.
  • the up and down movement of the automatic punching machine is transmitted to a ratchet wheel via a lever linkage. This transmits the rotary movement if necessary via a
  • Gearbox on a camshaft Two coupled camshafts can also be used for increased accuracy requirements.
  • the ram is actuated when the tool is closed or the cam drive does not actuate the ram. So far, the articulation of the stamp has been done via pneumatics or at least one rotary magnet.
  • the pneumatics are very slow, as only low lifting speeds are possible.
  • the rotary magnet can fail mechanically due to the constant vibrations or plug connections can become defective due to moving connections in the upper part of the tool. This often results in difficult troubleshooting because a
  • Linkage enables an increase in the lifting speed and a reduction in tool downtime as well as a simplified error analysis.
  • the tool runs without any special control and can therefore be used on various automatic punching machines. Fewer spare parts are needed.
  • the ratchet wheel is rotated to a defined position in the upper dead center of the tool (TDC) by the latch (s) connected to the articulation lever.
  • the camshaft (s) rotates via a gear wheel connection to the first position in which the cam (s) is oriented vertically downwards.
  • Closing the tool will cut the punches through the material as they are actuated by the cam (s) on the camshaft (s).
  • the lever / latch unit When the mold is closed, the lever / latch unit is rotated to the next position. A spring-loaded brake on the ratchet wheel prevents it and the camshaft (s) from turning. The next time the tool is opened to TDC, the lever / latch unit takes the ratchet wheel with it to the next position - the camshaft is also rotated to the next position accordingly through the gear wheel connection. During the subsequent closing process, the camshaft with its recess is accordingly above the cutting punches, so that the cutting punches are not actuated and do not cut. The process repeats itself endlessly, so that there is always a defined number of working strokes and idle strokes. The ratio of working strokes to idle strokes is determined by the angle of rotation of the Ankeinkhebels, the transmission ratio, the number of detents in the ratchet wheel and the design of the camshaft.
  • one working stroke is followed by two idle strokes as an endless loop.
  • the latch rotates the ratchet wheel and the camshafts into the defined position.
  • the link lever moves the latch into the next position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for cyclically controlling a stamp (102) of a stamping tool (100), wherein: during a cycle of the stamping tool (100), a linear opening motion (122) of the stamping tool (100) is converted into a rotational motion (124) by means of a transmission (118) of the stamping tool (100) and the angular position (128) of a cam (130) of a camshaft (120) of the stamping tool (100) is changed by an angle step (152); upon a closing motion (114) of the stamping tool (100) following the opening motion (122) in the cycle, the angular position (128) of the cam (130) set during the opening motion (122) is sensed by means of sensing device (126); a working motion of the stamp (102) driven by the closing motion (114) is performed in accordance with the sensed angular position (128). The invention further relates to a correspondingly designed stamping tool.

Description

VERFAHREN ZUM ZYKLISCHEN ANSTEUERN EINES STEMPELS EINES STANZWERKZEUGS UND STANZWERKZEUG METHOD FOR CYCLIC CONTROLLING A STAMP OF A PUNCHING TOOL AND PUNCHING TOOL
Technisches Gebiet Technical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum zyklischen Ansteuern eines Stempels eines Stanzwerkzeugs und ein Stanzwerkzeug mit zumindest einem ansteuerbaren Stempel. The present invention relates to a method for the cyclical control of a punch of a punching tool and a punching tool with at least one controllable punch.
Stand der Technik State of the art
Bei einem Stanzwerkzeug zur Herstellung von Stanzteilen mit geringfügig unterschiedlichen Stanzgeometrien können bestimmte Stempel des Stanzwerkzeugs je nach gerade hergestellter Ausführungsvariante durch von außen angesteuerte Aktoren im Stanzwerkzeug aktiviert oder deaktiviert werden. Dann führen die angesteuerten Stempel bei einer In the case of a punching tool for producing punched parts with slightly different punching geometries, certain punches of the punching tool can be activated or deactivated by externally controlled actuators in the punching tool, depending on the embodiment variant just produced. Then the controlled punches lead to a
Schließbewegung des Stanzwerkzeugs eine Arbeitsbewegung entweder aus oder führen sie nicht aus. So können die unterschiedlichen Stanzgeometrien in ein und demselben Closing movement of the punching tool either from a working movement or not from it. So the different punching geometries can be in one and the same
Stanzwerkzeug hergestellt werden. Die Aktoren können beispielsweise über elektrische, hydraulische oder pneumatische Signale angesteuert werden. Stamping tool are produced. The actuators can be controlled via electrical, hydraulic or pneumatic signals, for example.
Beschreibung der Erfindung Description of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel ein Stanzwerkzeug mit zumindest einem ansteuerbaren Stempel und ein Verfahren zum zyklischen Ansteuern eines Stempels eines Stanzwerkzeugs bereitzustellen. It is therefore an object of the invention to provide a punching tool with at least one controllable punch and a method for cyclically controlling a punch of a punching tool using structurally simple means.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben. Insbesondere können die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein. The object is achieved by the subjects of the independent claims. Advantageous further developments of the invention are in the dependent claims, the description and indicated in the accompanying figures. In particular, the independent claims of one claim category can also be developed analogously to the dependent claims of another claim category.
Es wird ein Verfahren zum zyklischen Ansteuern eines Stempels eines Stanzwerkzeugs vorgestellt, wobei während eines Zyklus des Stanzwerkzeugs eine lineare A method is presented for the cyclical control of a punch of a punching tool, a linear one during a cycle of the punching tool
Öffnungsbewegung des Stanzwerkzeugs unter Verwendung eines Getriebes des Opening movement of the punching tool using a gearbox of the
Stanzwerkzeugs in eine Drehbewegung übersetzt wird und eine Winkelposition einer Nocke einer Nockenwelle des Stanzwerkzeugs um einen Winkelschritt verändert wird, wobei bei einer im Zyklus auf die Öffnungsbewegung folgenden Schließbewegung des Punching tool is translated into a rotary movement and an angular position of a cam of a camshaft of the punching tool is changed by an angular step, with a closing movement of the following in the cycle of the opening movement
Stanzwerkzeugs die während der Öffnungsbewegung eingestellte Winkelposition der Nocke unter Verwendung einer Tasteinrichtung des Stanzwerkzeugs abgetastet wird, wobei eine durch die Schließbewegung angetriebene Arbeitsbewegung des Stempels in Abhängigkeit von der abgetasteten Winkelposition ausgeführt wird. Punching tool, the angular position of the cam set during the opening movement is scanned using a sensing device of the punching tool, a working movement of the punch driven by the closing movement being carried out as a function of the angular position scanned.
Weiterhin wird ein Stanzwerkzeug mit zumindest einem ansteuerbaren Stempel vorgestellt, wobei das Stanzwerkzeug ein Getriebe zum Übersetzen einer linearen Öffnungsbewegung des Stanzwerkzeugs in eine Drehbewegung einer Nockenwelle des Stanzwerkzeugs, und eine Tasteinrichtung zum Abtasten einer Winkelposition einer Nocke der Nockenwelle während einer Schließbewegung des Stanzwerkzeugs aufweist, wobei das Getriebe dazu ausgebildet ist, die Nockenwelle mit der Nocke unter Verwendung der Öffnungsbewegung um einen Winkelschritt zu drehen und die Tasteinrichtung dazu ausgebildet ist, eine durch die Schließbewegung angetriebene Arbeitsbewegung des Stempels in Abhängigkeit von der abgetasteten Winkelposition der Nocke anzusteuern. Furthermore, a punching tool with at least one controllable punch is presented, the punching tool having a gear for translating a linear opening movement of the punching tool into a rotary movement of a camshaft of the punching tool, and a sensing device for sensing an angular position of a cam of the camshaft during a closing movement of the punching tool, wherein the gear is designed to rotate the camshaft with the cam using the opening movement by an angular step and the sensing device is designed to control a working movement of the punch driven by the closing movement as a function of the scanned angular position of the cam.
Ein Stanzteil kann aus einem von einer Rolle ablaufenden Endlosmaterial beispielsweise aus einem Metallblech hergestellt werden. Das Endlosmaterial kann am Anfang eines A stamped part can be produced from an endless material running off a roll, for example from sheet metal. The continuous material can be at the beginning of a
Herstellungsprozesses zum Herstellen des Stanzteils bereits näherungsweise eine Breite des Stanzteils aufweisen, um eine hohe Materialausnutzung zu erreichen. Das Manufacturing process for producing the stamped part already approximately have a width of the stamped part in order to achieve a high material utilization. The
Endlosmaterial kann auf einer Eingangsseite in ein Stanzwerkzeug zum Herstellen des Stanzteils eingeführt werden. Auf einer Ausgangsseite des Stanzwerkzeugs können die Stanzteile und ein Fertigungsrest des Endlosmaterials aus dem Stanzwerkzeug entnommen werden. Das Stanzwerkzeug weist ein Werkzeugoberteil und ein relativ dazu bewegliches Continuous material can be introduced into a punching tool on an input side for producing the punched part. On an output side of the punching tool, the punched parts and a remnant of the continuous material can be removed from the punching tool. The punching tool has a tool upper part and a tool that is movable relative to it
Werkzeugunterteil auf. Das Werkzeugoberteil und das Werkzeugunterteil können an gegenüberliegenden Werkzeugaufnahmen einer Stanzmaschine befestigt sein. Das Lower part of the tool. The upper tool part and the lower tool part can be attached to opposite tool holders of a punching machine. The
Endlosmaterial wird zwischen dem Werkzeugoberteil und dem Werkzeugunterteil geführt. Das Werkzeugoberteil und/oder das Werkzeugunterteil können angetrieben sein. Das Werkzeugoberteil und das Werkzeugunterteil können durch Linearführungen zueinander geführt sein. Das Stanzwerkzeug wird durch die Stanzmaschine zyklisch geöffnet und geschlossen. Das Stanzwerkzeug kann beispielsweise mehrere hundert Mal pro Minute geöffnet und geschlossen werden. Endless material is guided between the upper tool part and the lower tool part. The upper tool part and / or the lower tool part can be driven. The upper tool part and the lower tool part can be guided to one another by linear guides. The punching tool is cyclically opened and closed by the punching machine. For example, the punching tool can be opened and closed several hundred times per minute.
Das Stanzwerkzeug kann aufeinander abfolgende Fertigungspositionen aufweisen, die das Endlosmaterial ausgehend von der Eingangsseite zyklisch durchläuft. Während eines Zyklus wird das Stanzwerkzeug geöffnet, das Endlosmaterial zur nächsten Fertigungsposition transportiert und das Stanzwerkzeug wieder geschlossen. Die Fertigungspositionen sind jeweils sowohl im Werkzeugoberteil als auch im Werkzeugunterteil ausgebildet. In jeder Fertigungsposition können unter Verwendung von im Stanzwerkzeug gelagerten Stempeln beim Schließen des Stanzwerkzeugs Aussparungen beziehungsweise Konturen, Prägungen und/oder Biegungen in das Endlosmaterial eingebracht werden. Die Stempel können sowohl im Werkzeugoberteil als auch im Werkzeugunterteil angeordnet sein. Ein Gegenstück eines Stempels kann koaxial zu einem Stempel im anderen Werkzeugteil angeordnet sein. The punching tool can have successive production positions through which the continuous material passes cyclically starting from the input side. During a cycle, the punching tool is opened, the continuous material is transported to the next production position and the punching tool is closed again. The production positions are each formed both in the upper tool part and in the lower tool part. In each production position, using stamps stored in the punching tool, recesses or contours, embossings and / or bends can be made in the continuous material when the punching tool is closed. The punches can be arranged both in the upper tool part and in the lower tool part. A counterpart of a punch can be arranged coaxially to a punch in the other tool part.
Ein Stempel kann ein Schneidstempel zum Herstellen einer Aussparung oder Kontur, ein Prägestempel zum Herstellen einer Prägung und/oder ein Biegestempel zum Herstellen einer Biegung sein. Die Stempel können auch kombinierte Funktionen aufweisen. Die Stempel können durch eine Schließbewegung des Stanzwerkzeugs zu einer A stamp can be a cutting stamp for producing a recess or contour, an embossing stamp for producing an embossing and / or a bending stamp for producing a bend. The stamps can also have combined functions. The punches can become one by a closing movement of the punching tool
Arbeitsbewegung angetrieben werden. Dabei kann zuerst das Endlosmaterial durch die Schließbewegung zwischen dem Werkzeugoberteil und dem Werkzeugunterteil eingeklemmt werden. Anschließend kann eine federgelagerte, mit den Stempeln gekoppelte Working movement are driven. In this case, the continuous material can first be clamped between the upper tool part and the lower tool part by the closing movement. Then a spring-loaded, coupled with the stamps
Stempelaufnahme des Stanzwerkzeugs durch die Stanzmaschine weiterbewegt werden und die Stempel auf ihrer Arbeitsbewegung aus ihren Lagerungen im Werkzeugoberteil und/oder Werkzeugunterteil durch, gegen und/oder an das Endlosmaterial drücken. Die The punch holder of the punching tool can be moved further through the punching machine and the punch press on their working movement from their bearings in the upper tool part and / or lower tool part through, against and / or against the continuous material. The
Arbeitsbewegung der Stempel kann kleiner sein, als die Schließbewegung des The working movement of the punch can be smaller than the closing movement of the
Stanzwerkzeugs. Ein Getriebe kann mit dem Werkzeugoberteil und dem Werkzeugunterteil gekoppelt sein, um die lineare Öffnungsbewegung abzunehmen. Ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes kann ein Verhältnis zwischen einer Länge der Öffnungsbewegung und einem Drehwinkel der Drehbewegung definieren. Da die Öffnungsbewegung in jedem Zyklus gleich ist, ist auch der Drehwinkel immer gleich. Der Drehwinkel kann mit einem weiteren Übersetzungsverhältnis auf den Winkelschritt der Nockenwelle übertragen werden. Während der Schließbewegung muss die Nockenwelle Stillstehen. Die Nockenwelle dreht sich bei konstantem Punching tool. A transmission can be coupled to the upper part of the tool and the lower part of the tool in order to absorb the linear opening movement. A transmission ratio of the transmission can define a ratio between a length of the opening movement and a rotation angle of the rotary movement. Since the opening movement is the same in every cycle, the angle of rotation is always the same. The angle of rotation can be transferred to the angular step of the camshaft with a further transmission ratio. The camshaft must stand still during the closing movement. The camshaft rotates at a constant
Übersetzungsverhältnis mit jeder gleichen Öffnungsbewegung um den gleichen Winkelschritt weiter. The transmission ratio continues by the same angular step with each identical opening movement.
Eine Nocke kann ein Vorsprung auf der Nockenwelle sein. Die Nocke kann radial aus der Nockenwelle hervorstehen. Während der Schließbewegung kann abgetastet werden, ob die Nocke an einer abgetasteten Winkelposition angeordnet ist. Eine Tasteinrichtung kann relativ zu der Nockenwelle beweglich sein. Die Tasteinrichtung kann zum Abtasten der A cam can be a protrusion on the camshaft. The cam can protrude radially from the camshaft. During the closing movement, it can be scanned whether the cam is arranged at a scanned angular position. A sensing device can be movable relative to the camshaft. The sensing device can be used to sample the
Winkelposition durch die Schließbewegung bewegt werden. Wenn die Nocke an der Angular position can be moved by the closing movement. When the cam on the
Winkelposition angeordnet ist, entsteht ein Kontakt zwischen der Nocke und der Angular position is arranged, there is contact between the cam and the
Tasteinrichtung. Dadurch wird die Stempelaufnahme in die Schließbewegung eingekoppelt und die Arbeitsbewegung des Stempels kann durch die Schließbewegung angetrieben werden. Tactile device. As a result, the punch holder is coupled into the closing movement and the working movement of the punch can be driven by the closing movement.
Die Winkelposition kann von einer Tastnocke der mit dem Stempel gekoppelten The angular position can be determined by a tactile cam coupled to the punch
Stempelaufnahme abgetastet werden. Die Arbeitsbewegung kann ausgeführt werden, wenn die Nocke bei der Schließbewegung auf die Tastnocke trifft. Die Tasteinrichtung kann als die Tastnocke ausgeführt sein. Die Tastnocke kann ein Vorsprung der Stempelaufnahme sein. Die Tastnocke kann fest an der Stempelaufnahme angeordnet sein. Die Nocke kann eine Kontaktfläche aufweisen, die auf eine entsprechende Prallfläche der Tastnocke trifft, wenn die Nocke an der abgetasteten Winkelposition angeordnet ist. Wenn die Nocke auf die Tastnocke trifft, kann die Arbeitsbewegung freigegeben werden. Stamp holder are scanned. The working movement can be carried out when the cam meets the tactile cam during the closing movement. The sensing device can be designed as the sensing cam. The tactile cam can be a projection of the punch holder. The tactile cam can be fixedly arranged on the punch holder. The cam can have a contact surface which meets a corresponding impact surface of the tactile cam when the cam is arranged at the scanned angular position. When the cam meets the tactile cam, the working movement can be released.
Die Arbeitsbewegung kann nicht ausgeführt werden, wenn die Tastnocke in eine The working movement cannot be carried out if the touch cam is in a
Nockenlücke der Nockenwelle eintaucht. Eine Nockenlücke kann eine Aussparung beziehungsweise Freiraum zwischen zwei Flanken von Nocken der Nockenwelle sein. Wenn die Nockenwelle nur eine Nocke aufweist, kann sich die Nockenlücke zwischen zwei gegenüberliegenden Flanken derselben Nocke über den Rest eines Umfangs der Nockenwelle erstrecken. Wenn die Tastnocke nicht auf die Nocke trifft, weil die Nocke an einer anderen Winkelposition angeordnet ist, resultiert kein Kontakt zwischen der Nocke und der Tastnocke. Die Arbeitsbewegung wird nicht freigegeben. The cam gap of the camshaft is immersed. A cam gap can be a cutout or free space between two flanks of cams of the camshaft. If the camshaft has only one cam, the cam gap between two opposite flanks of the same cam can extend over the remainder of a circumference of the Extend the camshaft. If the tactile cam does not strike the cam because the cam is arranged at a different angular position, there is no contact between the cam and the tactile cam. The work movement is not released.
Die Arbeitsbewegung kann von der Nocke auf die Tasteinrichtung übertragen werden. Der Stempel kann von der Tasteinrichtung angetrieben werden. Wenn die Nocke auf die The working movement can be transmitted from the cam to the sensing device. The stamp can be driven by the sensing device. When the cam hits the
Tasteinrichtung ausgerichtet ist, kann die Kontaktfläche der Nocke quer zu einer Richtung der Schließbewegung ausgerichtet sein. Eine Prallfläche der Tasteinrichtung kann ebenfalls quer zu der Richtung der Schließbewegung ausgerichtet sein. Eine Kraft zum Antreiben des Stempels kann über die Kontaktfläche und die Prallfläche übertragen werden. Sensing device is aligned, the contact surface of the cam can be aligned transversely to a direction of the closing movement. A baffle surface of the sensing device can also be oriented transversely to the direction of the closing movement. A force for driving the punch can be transmitted via the contact surface and the impact surface.
Ein Hub der Arbeitsbewegung kann durch eine Höhe der Nocke bestimmt werden. Ein Hub der Arbeitsbewegung kann beginnen, wenn die Nocke in Kontakt zu der Tasteinrichtung steht, also wenn die Kontaktfläche auf die Prallfläche auftrifft. Eine Höhe der Nocke kann auf den zu bedienenden Stempel angepasst sein. Die Nockenwelle kann unterschiedlich hohe Nocken aufweisen, um für den gleichen Stempel in unterschiedlichen Zyklen A stroke of the working movement can be determined by a height of the cam. A stroke of the working movement can begin when the cam is in contact with the feeler device, that is, when the contact surface strikes the impact surface. A height of the cam can be adapted to the punch to be operated. The camshaft can have cams of different heights in order for the same punch in different cycles
unterschiedliche Hübe vorzugeben. specify different strokes.
Eine Anzahl von Zyklen des Stanzwerkzeugs ohne ausgeführte Arbeitsbewegung zwischen zwei Zyklen mit ausgeführter Arbeitsbewegung kann durch ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes beeinflusst werden. Die Anzahl kann auch durch eine Größe einer Nockenlücke zwischen zwei Nockenflanken beeinflusst werden. Das Übersetzungsverhältnis kann anforderungsgemäß eingestellt werden. Ebenso kann die Anzahl der Nocken auf der Nockenwelle eingestellt werden. A number of cycles of the punching tool without a work movement carried out between two cycles with a work movement carried out can be influenced by a transmission ratio of the gear unit. The number can also be influenced by the size of a cam gap between two cam flanks. The transmission ratio can be adjusted as required. The number of cams on the camshaft can also be set.
Zum Einstellen des Übersetzungsverhältnisses kann das Getriebe einen drehbar gelagerten auswechselbaren Hebel aufweisen. Ein freies Ende des Hebels kann mit einer Gegenseite des Stanzwerkzeugs gekoppelt sein. Ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes kann durch eine Länge des Hebels beeinflusst sein. Der Hebel kann im Werkzeugoberteil oder To set the transmission ratio, the transmission can have a rotatably mounted exchangeable lever. A free end of the lever can be coupled to an opposite side of the punching tool. A transmission ratio of the transmission can be influenced by a length of the lever. The lever can be in the upper part of the tool or
Werkzeugunterteil drehbar gelagert sein. Eine Gegenseite kann dementsprechend durch das Werkzeugunterteil oder das Werkzeugoberteil ausgebildet sein. Der Hebel kann von einem mit der Gegenseite starr verbundenen Element angetrieben werden. Am freien Ende des Hebels kann ein Lager mit zwei Freiheitsgraden angeordnet sein, um die lineare Tool lower part be rotatably mounted. An opposite side can accordingly be formed by the lower tool part or the upper tool part. The lever can be driven by an element rigidly connected to the opposite side. At the free end of the lever, a bearing with two degrees of freedom can be arranged around the linear
Öffnungsbewegung des Elements in eine bogenförmige Bewegung des Hebels zu übertragen. Das Lager kann ein Dreh-Schubgelenk sein. Beispielsweise kann ein Langloch oder Schlitz im Hebel einen Kreisfehler des Hebels ausgleichen. Der Hebel kann auch von einer separaten Koppeleinrichtung angetrieben werden. Die Koppeleinrichtung kann durch einen separaten, an der Gegenseite drehbar gelagerten Hebel ausgebildet sein, Dann kann eine Verbindung zwischen dem Hebel und der Koppeleinrichtung einen Freiheitsgrad aufweisen, also als reines Drehgelenk ausgebildet sein. Opening movement of the element in an arcuate movement of the lever too transfer. The bearing can be a swivel and slide joint. For example, an elongated hole or slot in the lever can compensate for a circular error in the lever. The lever can also be driven by a separate coupling device. The coupling device can be formed by a separate lever which is rotatably mounted on the opposite side.
Das Getriebe kann zumindest ein auswechselbares Zahnradpaar aufweisen. Das The transmission can have at least one interchangeable gear pair. The
Übersetzungsverhältnis des Getriebes kann durch ein Übersetzungsverhältnis des The transmission ratio of the transmission can be changed by a transmission ratio of the
Zahnradpaars beeinflusst sein. Ein Zahnrad des Zahnradpaars kann mit der Nockenwelle gekoppelt sein das andere Zahnrad kann zwischen der Nockenwelle und deinem Antrieb des Getriebes angeordnet sein. Gear pair be influenced. One gear of the gear pair can be coupled to the camshaft, the other gear can be arranged between the camshaft and your drive of the transmission.
Das Getriebe weist einen Freilauf zum Entkoppeln der Öffnungsbewegung von der The transmission has a freewheel for decoupling the opening movement from the
Schließbewegung auf. Ein Freilauf kann die Drehbewegung nur übertragen, wenn die Drehbewegung in einer Sperrrichtung des Freilaufs erfolgt. Die Sperrrichtung stimmt mit der Öffnungsbewegung überein. Dadurch wird die Drehbewegung nur während der Closing movement. A freewheel can only transmit the rotary motion if the rotary motion takes place in a blocking direction of the freewheel. The blocking direction corresponds to the opening movement. As a result, the rotary movement is only during the
Öffnungsbewegung auf die Nockenwelle übertragen. Die Drehbewegung erfolgt nur in eine Richtung. Der Freilauf kann an unterschiedlichen Positionen des Getriebes angeordnet sein. Insbesondere kann der Freilauf zwischen dem Hebel und einem anschließenden Transfer the opening movement to the camshaft. The rotation is only in one direction. The freewheel can be arranged at different positions of the transmission. In particular, the freewheel between the lever and a subsequent
Zahnradpaar des Getriebes angeordnet sein. Gear pair of the transmission be arranged.
Der Freilauf kann ein Klinkenfreilauf sein. Der pro Öffnungsbewegung ausgeführte The freewheel can be a pawl freewheel. The one executed per opening movement
Winkelschritt der Nockenwelle kann durch einen Winkel zwischen Rastpositionen des Klinkenfreilaufs beeinflusst sein. Der Klinkenfreilauf kann die Drehbewegung nur übertragen, wenn zumindest eine Klinke des Klinkenfreilaufs in eine Rastposition des Klinkenfreilaufs eingreift. Der Klinkenfreilauf kann nur einen Anteil einer antriebsseitigen Drehbewegung auf seine Abtriebsseite übertragen. Ein Rest der antriebsseitigen Drehbewegung ist Schlupf. Dadurch ist ein durch die Öffnungsbewegung erzeugter Winkelschritt der Antriebsseite des Klinkenfreilaufs größer als der von der Abtriebsseite auf die Nockenwelle übertragene Wnkelschritt. The angular step of the camshaft can be influenced by an angle between the detent positions of the pawl freewheel. The pawl freewheel can only transmit the rotary movement when at least one pawl of the pawl freewheel engages in a detent position of the pawl freewheel. The pawl freewheel can only transmit a portion of a rotary movement on the drive side to its output side. A remainder of the rotary movement on the drive side is slip. As a result, an angular step generated by the opening movement of the drive side of the pawl freewheel is greater than the angular step transmitted from the output side to the camshaft.
Die Nockenwelle kann zumindest eine auswechselbare Nockenscheibe aufweisen. Die zumindest eine Nocke kann auf der Nockenscheibe angeordnet sein. Eine Nockenscheibe kann ein Ring sein, der auf seiner Außenseite den zumindest einen Nocken aufweist. The camshaft can have at least one exchangeable cam disk. The at least one cam can be arranged on the cam disk. A cam disc can be a ring which has the at least one cam on its outside.
Unterschiedliche Nockenscheiben können verschieden viele gleichartige Nocken aufweisen. Die Nocken können in regelmäßigen Abständen über einen Umfang der Nockenscheibe verteilt angeordnet sein. Eine Innenseite der Nockenscheibe kann an einen Durchmesser einer Welle der Nockenwelle angepasst sein. Die Nockenscheibe kann drehfest mit der Welle verbunden und wieder gelöst werden. Die Nockenscheiben können ausgetauscht werden, um eine Anzahl an Zyklen ohne Arbeitsbewegung einzustellen. Different cam disks can have a different number of cams of the same type. The cams can be arranged distributed at regular intervals over a circumference of the cam disk. An inside of the cam disk can be adapted to a diameter of a shaft of the camshaft. The cam disk can be connected non-rotatably to the shaft and released again. The cams can be interchanged to set a number of cycles without working movement.
Das Stanzwerkzeug kann eine Bremse aufweisen, die dazu ausgebildet ist, die The punching tool can have a brake which is designed to the
Winkelposition der Nockenwelle während der Schließbewegung konstant zu halten. Eine Bremse kann eine Reibungsbremse sein. Zum Überwinden einer Reibung der Bremse kann ein Mindestmoment erforderlich sein. Das Mindestmoment kann größer sein, als ein To keep the angular position of the camshaft constant during the closing movement. A brake can be a friction brake. A minimum torque may be required to overcome friction in the brake. The minimum torque can be greater than a
Schleppmoment des Freilaufs entgegen der Sperrrichtung. Die Bremse kann auch als weiterer Freilauf ausgeführt sein. Damit ist eine Drehrichtung zumindest der Nockenwelle eindeutig festgelegt. Drag torque of the freewheel against the blocking direction. The brake can also be designed as a further freewheel. A direction of rotation of at least the camshaft is thus clearly defined.
Das Stanzwerkzeug kann zumindest eine weitere Nockenwelle aufweisen. Das Getriebe kann ferner dazu ausgebildet sein, die weitere Nockenwelle unter Verwendung der The punching tool can have at least one further camshaft. The transmission can also be designed to use the further camshaft
Öffnungsbewegung synchron zu der Nockenwelle um den Winkelschritt zu drehen. Die weitere Nockenwelle kann während der Öffnungsbewegung synchron zu der Nockenwelle gedreht werden. Die weitere Nockenwelle kann beispielsweise über ein Zahnradpaar mit einem Übersetzungsverhältnis von eins mit der Nockenwelle gekoppelt sein. Die weitere Nockenwelle kann eine andere Drehrichtung aufweisen als die Nockenwelle. Die weitere Nockenwelle kann durch eine separate Tasteinrichtung abgetastet werden. Opening movement synchronized with the camshaft to rotate the angular step. The further camshaft can be rotated synchronously with the camshaft during the opening movement. The further camshaft can be coupled to the camshaft, for example, via a gear pair with a transmission ratio of one. The further camshaft can have a different direction of rotation than the camshaft. The other camshaft can be scanned by a separate sensing device.
Kurze Figurenbeschreibung Brief description of the figures
Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen: An advantageous exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the accompanying figures. Show it:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines geöffneten Stanzwerkzeugs gemäß einem Fig. 1 is a sectional view of an open punching tool according to a
Ausführungsbeispiel während eines Zyklus; Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines geschlossenen Stanzwerkzeugs gemäß einem Embodiment during a cycle; FIG. 2 is a sectional view of a closed punching tool according to a
Ausführungsbeispiel während eines Zyklus; Embodiment during a cycle;
Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines geöffneten Stanzwerkzeugs gemäß einem 3 shows a sectional view of an opened punching tool according to a
Ausführungsbeispiel während eines nachfolgenden Zyklus; und Embodiment during a subsequent cycle; and
Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines geschlossenen Stanzwerkzeugs gemäß einem 4 shows a sectional illustration of a closed punching tool according to a
Ausführungsbeispiel während eines nachfolgenden Zyklus. Embodiment during a subsequent cycle.
Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen The figures are merely schematic representations and serve only to explain the invention. Elements that are the same or have the same effect are consistently identical
Bezugszeichen versehen. Provided with reference numerals.
Detaillierte Beschreibung Detailed description
Zum leichteren Verständnis werden in der folgenden Beschreibung die Bezugszeichen zu den Figuren 1 bis 4 als Referenz beibehalten. For easier understanding, the reference numerals to FIGS. 1 to 4 are retained as a reference in the following description.
Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines geöffneten Stanzwerkzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel während eines Zyklus. Das Stanzwerkzeug 100 ist hier durch zumindest einen ansteuerbaren Stempel 102 des Stanzwerkzeugs 100 geschnitten dargestellt. Das Stanzwerkzeug 100 weist ein angetriebenes Werkzeugoberteil 104 und ein feststehendes Werkzeugunterteil 106 auf. Im Werkzeugunterteil 106 ist koaxial zu dem Stempel 102 eine Matrize als Gegenstück 108 des Stempels 102 angeordnet. Das Werkzeugoberteil 104 ist über Säulenführungen an dem Werkzeugunterteil 106 linear beweglich gelagert. Das 1 shows a sectional illustration of an opened punching tool 100 according to an exemplary embodiment during a cycle. The punching tool 100 is shown here in section through at least one controllable punch 102 of the punching tool 100. The punching tool 100 has a driven upper tool part 104 and a stationary lower tool part 106. In the lower tool part 106, a die is arranged coaxially to the punch 102 as a counterpart 108 of the punch 102. The upper tool part 104 is mounted so as to be linearly movable on the lower tool part 106 via column guides. The
Werkzeugoberteil 104 und das Werkzeugunterteil 106 sind im Betrieb mit einer hier nicht abgebildeten Stanzmaschine gekoppelt. Die Stanzmaschine bewegt das Werkzeugoberteil 104 auf und ab. Das Werkzeugoberteil 104 kann mehrere hundert Mal pro Minute auf und ab bewegt werden. The upper tool part 104 and the lower tool part 106 are coupled during operation to a punching machine not shown here. The punching machine moves the upper tool part 104 up and down. The upper tool part 104 can be moved up and down several hundred times per minute.
Das Werkzeugoberteil 104 ist mehrteilig. Ein Niederhalter 110 des Werkzeugoberteils 104 ist zwischen dem Werkzeugunterteil 106 und einer Rückenplatte 112 des Werkzeugoberteils 104 angeordnet. Der Stempel 102 ist in dem Niederhalter 110 beweglich gelagert. Der Niederhalter 110 eilt der Rückenplatte 112 bei einer Schließbewegung 114 voraus und setzt auf einem herzustellenden Stanzteil 116 auf. Nachdem der Niederhalter 110 auf dem Stanzteil 116 aufgesetzt hat führt die Rückenplatte 112 aufgrund der andauernden The upper tool part 104 is in several parts. A hold-down device 110 of the upper tool part 104 is arranged between the lower tool part 106 and a back plate 112 of the upper tool part 104. The punch 102 is movably supported in the hold-down 110. The hold-down device 110 hurries ahead of the back plate 112 during a closing movement 114 and sets on a stamped part 116 to be produced. After the hold-down device 110 has placed itself on the stamped part 116, the back plate 112 leads due to the continuous
Schließbewegung 114 eine Relativbewegung zum Niederhalter 110 aus. Durch die Closing movement 114 from a relative movement to hold-down 110. Through the
Relativbewegung verringert sich ein Abstand zwischen dem Niederhalter 110 und der Rückenplatte 112. Die Relativbewegung kann zumindest anteilig auf den Stempel 102 übertragen werden. Wenn die Relativbewegung auf den Stempel 102 übertragen wird, fährt er aus dem Niederhalter 110 aus und bearbeitet das Stanzteil 116. Relative movement, a distance between the hold-down device 110 and the back plate 112 is reduced. The relative movement can be transmitted at least partially to the punch 102. When the relative movement is transmitted to the punch 102, it moves out of the hold-down 110 and processes the punched part 116.
Das Stanzteil 116 ist hier aus einem einlagigen Blech. Der Stempel 102 kann ein The stamped part 116 is here made of a single-layer sheet metal. The stamp 102 can be a
Schneidstempel sein und dazu ausgebildet sein, einen Ausschnitt oder eine Kontur aus dem Blech zu stanzen. Dann kann das Gegenstück eine Durchgangsöffnung für einen Be a cutting punch and be designed to punch a section or a contour from the sheet metal. Then the counterpart can have a through opening for one
entstehenden Stanzabfall aufweisen. Der Stempel 102 kann auch ein Biegestempel sein und dazu ausgebildet sein, einen Teilbereich des Stanzteils 116 aus einer Ebene des Blechs heraus zu biegen. Ein Biegestempel kann auch eine Schneidkante aufweisen und vor dem Biegen eine Kontur des Teilbereichs in das Blech schneiden. Das Gegenstück 108 kann dann eine Aussparung für den gebogenen Teilbereich aufweisen. Das Gegenstück 108 kann auch einen federgelagerten Gegenhalter aufweisen. Das Gegenstück 108 kann ebenso eine Biegekante aufweisen, die einen Biegeradius für den zu biegenden Teilbereich vorgibt. Der Stempel 102 kann ebenso ein Prägestempel sein und dazu ausgebildet sein, eine Prägung in das Stanzteil 116 einzubringen. Das Gegenstück 108 kann eine Negativkontur der Prägung aufweisen. Ein Biegestempel kann auch eine Prägekontur aufweisen, um beispielsweise eine die Biegung versteifende Sicke zu prägen. have resulting punching waste. The punch 102 can also be a bending punch and be designed to bend a portion of the stamped part 116 out of a plane of the sheet metal. A bending punch can also have a cutting edge and cut a contour of the partial area into the sheet metal before bending. The counterpart 108 can then have a recess for the curved sub-area. The counterpart 108 can also have a spring-loaded counter holder. The counterpart 108 can also have a bending edge which specifies a bending radius for the partial area to be bent. The stamp 102 can also be an embossing stamp and can be designed to introduce an embossing into the stamped part 116. The counterpart 108 can have a negative contour of the embossing. A bending punch can also have an embossing contour in order, for example, to emboss a bead stiffening the bend.
An der Rückenplatte 112 des Werkzeugoberteils 104 sind ein Getriebe 118 und zumindest eine Nockenwelle 120 angeordnet. Das Getriebe 118 übersetzt eine lineare A gear 118 and at least one camshaft 120 are arranged on the back plate 112 of the upper tool part 104. The gear 118 translates a linear
Öffnungsbewegung 122 des Werkzeugoberteils 104 entlang der Säulenführungen in eine Drehbewegung 124 der Nockenwelle 120. Opening movement 122 of the upper tool part 104 along the column guides into a rotary movement 124 of the camshaft 120.
An dem Niederhalter 110 ist eine Tasteinrichtung 126 zum Abtasten einer Winkelposition 128 einer Nocke 130 der Nockenwelle 120 beweglich gelagert. Die Tasteinrichtung 126 ist mit dem Stempel 102 gekoppelt. Die Tasteinrichtung 126 ist zwischen dem Niederhalter 110 und der Rückenplatte 112 angeordnet. Hier ist das Werkzeugoberteil 104 an einem oberen Totpunkt dargestellt. Die Tasteinrichtung 126 ist von der Nockenwelle 120 beabstandet. Das Getriebe 118 weist einen mit dem Werkzeugunterteil 106 über einen Mitnehmer 132 gekoppelten Hebel 134, ein Zahnradpaar 136 mit einem definierten Übersetzungsverhältnis und einen zwischen dem Hebel 134 und dem Zahnradpaar 136 angeordneten Freilauf 138 auf. Der Hebel 134, der Freilauf 138 und ein erstes Zahnrad 140 des Zahnradpaars 136 sind auf einer gemeinsamen Rotationsachse angeordnet und im Werkzeugoberteil 104 drehbar gelagert. Der Freilauf 138 ist als Klinkenfreilauf ausgebildet. Der Hebel 134 ist drehfest mit einem Träger für Rastklinken 142 des Freilaufs 138 verbunden. Die Rastklinken 142 greifen an definierten Positionen in ein Klinkenrad 144 des Freilaufs 138 ein. Die Rastklinken 142 sind dazu ausgebildet, das Klinkenrad 144 nur in eine Drehrichtung (in der Darstellung entgegen dem Uhrzeigersinn) mitzunehmen. Das Klinkenrad 144 ist drehfest mit dem ersten Zahnrad 140 des Zahnradpaars 136 verbunden. Ein zweites Zahnrad 146 des Zahnradpaars 136 drehfest mit der Nockenwelle 120 gekoppelt und auf einer gemeinsamen A sensing device 126 for sensing an angular position 128 of a cam 130 of the camshaft 120 is movably mounted on the hold-down device 110. The sensing device 126 is coupled to the stamp 102. The sensing device 126 is arranged between the hold-down device 110 and the back plate 112. Here, the upper tool part 104 is shown at a top dead center. The sensing device 126 is spaced from the camshaft 120. The transmission 118 has a lever 134 coupled to the lower tool part 106 via a driver 132, a gear pair 136 with a defined transmission ratio and a freewheel 138 arranged between the lever 134 and the gear pair 136. The lever 134, the freewheel 138 and a first gear 140 of the gear pair 136 are arranged on a common axis of rotation and rotatably mounted in the upper tool part 104. The freewheel 138 is designed as a pawl freewheel. The lever 134 is non-rotatably connected to a carrier for latching pawls 142 of the freewheel 138. The latching pawls 142 engage a ratchet wheel 144 of the freewheel 138 at defined positions. The latching pawls 142 are designed to take the ratchet wheel 144 with them in only one direction of rotation (counterclockwise in the illustration). The ratchet wheel 144 is connected non-rotatably to the first gear wheel 140 of the gear wheel pair 136. A second gear 146 of the gear pair 136 rotatably coupled to the camshaft 120 and on a common
Rotationsachse mit der Nockenwelle 120 drehbar im Werkzeugoberteil 104 gelagert. Die Rotationsachse des zweiten Zahnrads 146 und der Nockenwelle 120 ist parallel zu der Rotationsachse des Hebels 134 des Freilaufs 138 und des ersten Zahnrads 140 The axis of rotation with the camshaft 120 is rotatably mounted in the upper tool part 104. The axis of rotation of the second gear 146 and the camshaft 120 is parallel to the axis of rotation of the lever 134 of the freewheel 138 and the first gear 140
ausgerichtet. aligned.
In der dem dargestellten oberen Totpunkt vorausgehenden Öffnungsbewegung 122 ist der Hebel 134 durch den Mitnehmer 132 (in der Darstellung entgegen dem Uhrzeigersinn) um einen ersten Winkelschritt 148 in seine dargestellte Position gedreht worden. Die Rastklinken 142 haben das Klinkenrad 144 mitgenommen und um einen zweiten Winkelschritt 150 gedreht. Der zweite Winkelschritt 150 ist aufgrund der definierten Eingriffspositionen der Rastklinken 142 kleiner oder gleich dem ersten Winkelschritt 148. Das Zahnradpaar 136 hat den zweiten Winkelschritt 150 durch sein Übersetzungsverhältnis in einen Winkelschritt 152 der Nockenwelle 120 übersetzt. Da das erste Zahnrad 140 eine größere Zähnezahl als das zweite Zahnrad 146 aufweist, ist der Winkelschritt 152 der Nockenwelle 120 größer als der zweite Winkelschritt 150. Durch den vorausgegangenen Winkelschritt 152 ist die Nocke 130 in die dargestellte Winkelposition 128 gedreht worden. In the opening movement 122 preceding the illustrated top dead center, the lever 134 has been rotated by the driver 132 (counterclockwise in the illustration) by a first angular step 148 into its illustrated position. The latching pawls 142 have taken the ratchet wheel 144 with them and rotated it through a second angular step 150. The second angular step 150 is smaller than or equal to the first angular step 148 due to the defined engagement positions of the latching pawls 142. The gear pair 136 has translated the second angular step 150 into an angular step 152 of the camshaft 120 by means of its transmission ratio. Since the first gear 140 has a larger number of teeth than the second gear 146, the angular step 152 of the camshaft 120 is greater than the second angular step 150. The cam 130 has been rotated into the angular position 128 shown by the preceding angular step 152.
In einem Ausführungsbeispiel sind das erste Zahnrad 140 und/oder das zweite Zahnrad 146 gegen andere Zahnräder mit einer größeren oder kleineren Zähnezahl austauschbar. Durch andere Zahnräder kann das Übersetzungsverhältnis eingestellt werden. In einem Ausführungsbeispiel weist das Stanzwerkzeug 100 eine zweite Nockenwelle 120 auf. Die zweite Nockenwelle 120 ist mit einem dritten Zahnrad 154 drehfest verbunden. Das dritte Zahnrad 154 greift in das zweite Zahnrad 146 ein, wodurch die zweite Nockenwelle 120 eine zur ersten Nockenwelle 120 entgegengesetzte Drehrichtung aufweist. Das zweite Zahnrad 146 und das dritte Zahnrad 154 weisen die gleiche Zähnezahl auf. Dadurch dreht sich die zweite Nockenwelle 120 um den gleichen Winkelschritt, wie die erste Nockenwelle 120. In one embodiment, the first gear 140 and / or the second gear 146 can be exchanged for other gears with a larger or smaller number of teeth. The transmission ratio can be adjusted by other gears. In one embodiment, the punching tool 100 has a second camshaft 120. The second camshaft 120 is connected non-rotatably to a third gear 154. The third gear 154 meshes with the second gear 146, as a result of which the second camshaft 120 has a direction of rotation opposite to the first camshaft 120. The second gear 146 and the third gear 154 have the same number of teeth. As a result, the second camshaft 120 rotates by the same angular step as the first camshaft 120.
Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung eines geschlossenen Stanzwerkzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel während des Zyklus aus Fig. 1. Das Stanzwerkzeug 100 entspricht dabei im Wesentlichen dem Stanzwerkzeug in Fig. 1. Das Werkzeugoberteil 104 hat die Schließbewegung 114 vollständig ausgeführt. Das Werkzeugoberteil 104 ist hier an einem unteren Totpunkt dargestellt. Dabei hat der Niederhalter 110 auf dem Stanzteil 116 aufgesetzt und die Rückenplatte 112 hat die Relativbewegung 200 zum Niederhalter 110 ausgeführt. Da die Wnkelposition 128 der Nocke 130 aufgrund einer Bremse 202 des Getriebes 118 konstant geblieben ist, ist die Nocke 130 in der dargestellten Winkelposition 128 so ausgerichtet, dass sie auf eine Tastnocke 204 der Tasteinrichtung 126 getroffen ist. Durch den Kontakt zwischen der Nocke 130 und der Tastnocke 204 ist ein Teil der FIG. 2 shows a sectional illustration of a closed punching tool 100 according to an exemplary embodiment during the cycle from FIG. 1. The punching tool 100 essentially corresponds to the punching tool in FIG. 1. The tool upper part 104 has completely executed the closing movement 114. The upper tool part 104 is shown here at a bottom dead center. In this case, the hold-down 110 has placed itself on the punched part 116 and the back plate 112 has executed the relative movement 200 to the hold-down 110. Since the angular position 128 of the cam 130 has remained constant due to a brake 202 of the transmission 118, the cam 130 is oriented in the illustrated angular position 128 in such a way that it hits a tactile cam 204 of the tactile device 126. The contact between the cam 130 and the tactile cam 204 is part of the
Relativbewegung 200 auf den Stempel 102 übertragen worden und der Stempel 102 hat seine Arbeitsbewegung 206 ausgeführt und hat das Stanzteil 116 bearbeitet. Die Tastnocke 204 ist hier ein Teil einer rückseitigen Stempelaufnahme des Stanzwerkzeugs 100. Relative movement 200 has been transmitted to the punch 102 and the punch 102 has carried out its working movement 206 and has processed the punched part 116. The tactile cam 204 is part of a rear punch receptacle of the punching tool 100.
Der Hebel 134 ist durch den Mitnehmer 132 (in der Darstellung im Uhrzeigersinn) um einen umgekehrten ersten Winkelschritt 148 gedreht worden. Da jedoch der Freilauf 138 in dieser Richtung durchrutscht, wird der umgekehrte erste Wnkelschritt 148 nicht auf das erste Zahnrad 140 übertragen. Hier wirkt zusätzlich die Bremse 202 auf das erste Zahnrad 140 und verhindert eine Bewegung des ersten Zahnrads 140 aufgrund eines eventuellen Schleppmoments des Freilaufs 138. The lever 134 has been rotated by the driver 132 (clockwise in the illustration) by an inverted first angular step 148. However, since the freewheel 138 slips in this direction, the reversed first angle step 148 is not transmitted to the first gear 140. Here, the brake 202 also acts on the first gear 140 and prevents a movement of the first gear 140 due to a possible drag torque of the freewheel 138.
Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung eines geöffneten Stanzwerkzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel während eines nachfolgenden Zyklus. Das Stanzwerkzeug 100 entspricht dabei im Wesentlichen dem Stanzwerkzeug in den Figuren 1 und 2. Das FIG. 3 shows a sectional illustration of an opened punching tool 100 according to an exemplary embodiment during a subsequent cycle. The punching tool 100 essentially corresponds to the punching tool in FIGS. 1 and 2.
Werkzeugoberteil 104 hat die Öffnungsbewegung 122 vollständig ausgeführt. Das The upper tool part 104 has completed the opening movement 122. The
Werkzeugoberteil 104 ist hier wie in Fig. 1 an dem unteren Totpunkt dargestellt. Dabei hat der Niederhalter 110 von dem Stanzteil 116 abgehoben und der Stempel 102 ist wieder in den Niederhalter 110 zurückgezogen. The upper tool part 104 is shown here as in FIG. 1 at the bottom dead center. Has the hold-down device 110 is lifted off the punched part 116 and the punch 102 is pulled back into the hold-down device 110.
In der dem dargestellten oberen Totpunkt vorausgehenden Öffnungsbewegung 122 ist der Hebel 134 durch den Mitnehmer 132 (in der Darstellung entgegen dem Uhrzeigersinn) um einen erneuten ersten Winkelschritt 148 in seine dargestellte Position gedreht worden. Die Rastklinken 142 haben das Klinkenrad 144 mitgenommen und um einen erneuten zweiten Winkelschritt 150 gedreht. Der erneute zweite Winkelschritt 150 ist aufgrund der definierten Eingriffspositionen der Rastklinken 142 kleiner oder gleich dem erneuten ersten Winkelschritt 148. Das Zahnradpaar 136 hat den erneuten zweiten Winkelschritt 150 durch sein In the opening movement 122 preceding the illustrated top dead center, the lever 134 has been rotated by the driver 132 (counterclockwise in the illustration) by a new first angular step 148 into its illustrated position. The latching pawls 142 have taken the ratchet wheel 144 with them and rotated it by another second angular step 150. The renewed second angular step 150 is smaller than or equal to the renewed first angular step 148 due to the defined engagement positions of the latching pawls 142. The gear wheel pair 136 has passed the renewed second angular step 150
Übersetzungsverhältnis in einen erneuten Winkelschritt 152 der Nockenwelle 120 übersetzt. Da das erste Zahnrad 140 eine größere Zähnezahl als das zweite Zahnrad 146 aufweist, ist der erneute Winkelschritt 152 der Nockenwelle 120 größer als der zweite erneute Transmission ratio translated into a new angular step 152 of the camshaft 120. Since the first gear 140 has a larger number of teeth than the second gear 146, the renewed angular step 152 of the camshaft 120 is greater than the second renewed
Winkelschritt 150. Durch den vorausgegangenen erneuten Winkelschritt 152 ist die Nocke 130 von der Winkelposition 128 in eine zweite Winkelposition 300 gedreht worden. Die Nocke 130 steht durch den erneuten Winkelschritt 152 nicht mehr gegenüber der Tastnocke 204. Angular step 150. The preceding, renewed angular step 152 has rotated the cam 130 from the angular position 128 into a second angular position 300. As a result of the renewed angular step 152, the cam 130 is no longer opposite the tactile cam 204.
In einem Ausführungsbeispiel sind das erste Zahnrad 140 und/oder das zweite Zahnrad 146 gegen andere Zahnräder mit einer größeren oder kleineren Zähnezahl austauschbar. Durch andere Zahnräder kann das Übersetzungsverhältnis eingestellt werden. Durch ein geändertes Übersetzungsverhältnis wird auch der Winkelschritt 152 geändert. In one embodiment, the first gear 140 and / or the second gear 146 can be exchanged for other gears with a larger or smaller number of teeth. The transmission ratio can be adjusted by other gears. The angle step 152 is also changed as a result of a changed transmission ratio.
In einem Ausführungsbeispiel ist der Hebel 134 gegen andere Hebel mit unterschiedlichen Längen austauschbar. Durch unterschiedlich lange Hebel 134 kann der erste Winkelschritt 148 eingestellt werden. In one embodiment, the lever 134 is interchangeable with other levers of different lengths. The first angular step 148 can be set by lever 134 of different lengths.
Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung eines geschlossenen Stanzwerkzeugs 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel während des nachfolgenden Zyklus aus Fig. 3. Das Stanzwerkzeug 100 entspricht dabei im Wesentlichen dem Stanzwerkzeug in Fig. 3. Das Werkzeugoberteil 104 hat die Schließbewegung 114 vollständig ausgeführt. Das Werkzeugoberteil 104 ist hier wieder an dem unteren Totpunkt dargestellt. Dabei hat der Niederhalter 110 wieder auf dem Stanzteil 116 aufgesetzt und die Rückenplatte 112 hat wieder die Relativbewegung 200 zum Niederhalter 110 ausgeführt. Da die zweite Winkelposition 300 der Nocke 130 aufgrund der Bremse 202 des Getriebes 118 konstant geblieben ist, taucht die Tastnocke 204 in eine Nockenlücke 400 der Nockenwelle 120. Dabei wird die Relativbewegung 200 nicht auf den Stempel 102 übertragen. FIG. 4 shows a sectional view of a closed punching tool 100 according to an exemplary embodiment during the subsequent cycle from FIG. 3. The punching tool 100 corresponds essentially to the punching tool in FIG. The upper tool part 104 is shown here again at the bottom dead center. In this case, the hold-down 110 has placed itself back on the punched part 116 and the back plate 112 has again performed the relative movement 200 with respect to the hold-down 110. Since the second angular position 300 of the cam 130 due to the If the brake 202 of the transmission 118 has remained constant, the tactile cam 204 plunges into a cam gap 400 of the camshaft 120. The relative movement 200 is not transmitted to the punch 102.
In einem Ausführungsbeispiel ist die Nockenwelle 120 zweiteilig ausgeführt. Auf einer zentralen Welle ist eine austauschbare Nockenscheibe 402 befestigt. Die abgebildete Nockenscheibe 402 weist vier Nocken 130 auf. Um eine Anzahl Leerhübe ohne In one embodiment, the camshaft 120 is designed in two parts. A replaceable cam disk 402 is mounted on a central shaft. The illustrated cam disk 402 has four cams 130. To a number of empty strokes without
Arbeitsbewegung 206 einzustellen kann die Nockenscheibe 402 gegen eine andere Working movement 206 can adjust the cam disk 402 against another
Nockenscheibe mit mehr oder weniger Nocken 130 ausgetauscht werden. Die Anzahl der Nocken 130 beeinflusst eine Länge der Nockenlücke. Je größer die Nockenlücke ist, für umso mehr aufeinanderfolgende Zyklen taucht die Tastnocke 204 in die Nockenlücke 402 ein. Cam disk with more or fewer cams 130 can be exchanged. The number of cams 130 affects a length of the cam gap. The larger the cam gap, the more successive cycles the touch cam 204 plunges into the cam gap 402.
Mit anderen Worten wird durch den hier vorgestellten Ansatz eine Zyklensteuerung im Stanzprozess ermöglicht. In other words, the approach presented here enables cycle control in the punching process.
Unter einer Zyklensteuerung kann eine Anlenkung von (Schneid-) Stempeln in regelmäßigen Zyklen verstanden werden, also beispielsweise nur bei jedem zweiten oder dritten Stanzhub. Ein spezieller Anwendungsfall des hier vorgestellten Ansatzes ist die Anlenkung für das Stanzpaketieren von Lamellenkontakten. Durch die vorgestellte Zyklensteuerung kann eine Reduzierung von Werkzeugausfällen gegenüber anderen Anlenkungsarten erreicht werden. Zusätzlich kann eine Erhöhung der Geschwindigkeit (Hübe/Minute) durch die mechanische Anlenkung der Scheidstempel erreicht werden. Die mechanische Anlenkung ergibt eine Reduzierung von nicht verwendeten und somit nicht vorzuhaltenden Ersatzteilen, wie Drehmagnete, Stecker und Ventile, welche durch die Erschütterungen beim Stanzprozess versagen können. A cycle control can be understood to mean a linkage of (cutting) punches in regular cycles, for example only with every second or third punching stroke. A special application of the approach presented here is the articulation for the stacking of laminated contacts. The cycle control presented can reduce the number of tool failures compared to other types of articulation. In addition, an increase in speed (strokes / minute) can be achieved through the mechanical linkage of the cutting punch. The mechanical linkage results in a reduction in spare parts that are not used and therefore cannot be kept available, such as rotary magnets, plugs and valves, which can fail due to the vibrations during the punching process.
Die Auf-und-Ab Bewegung des Stanzautomaten wird über eine Hebelanlenkung auf ein Klinkenrad übertragen. Dieses überträgt die Drehbewegung gegebenenfalls über ein The up and down movement of the automatic punching machine is transmitted to a ratchet wheel via a lever linkage. This transmits the rotary movement if necessary via a
Getriebe auf eine Nockenwelle. Für erhöhte Anforderungen an die Genauigkeit können auch zwei gekoppelte Nockenwellen verwendet werden. Je nach Stellung der Nockenwelle(n) wird bei geschlossenem Werkzeug der Stempel betätigt oder der Nockentrieb betätigt den Stempel nicht. Bisher erfolgt die Anlenkung der Stempel über Pneumatik oder über zumindest einen Drehmagnet. Die Pneumatik ist dabei sehr langsam, da nur geringe Hubgeschwindigkeiten möglich sind. Der Drehmagnet kann durch die dauernden Erschütterungen mechanisch ausfallen oder Steckverbindungen können durch bewegte Anschlüsse im Werkzeugoberteil defekt werden. Dadurch ergibt sich oftmals eine schwierige Fehlersuche, da eine Gearbox on a camshaft. Two coupled camshafts can also be used for increased accuracy requirements. Depending on the position of the camshaft (s), the ram is actuated when the tool is closed or the cam drive does not actuate the ram. So far, the articulation of the stamp has been done via pneumatics or at least one rotary magnet. The pneumatics are very slow, as only low lifting speeds are possible. The rotary magnet can fail mechanically due to the constant vibrations or plug connections can become defective due to moving connections in the upper part of the tool. This often results in difficult troubleshooting because a
Kombination aus Elektronik und Mechanik vorliegt. Ausfälle kommen teilweise nur im There is a combination of electronics and mechanics. Failures sometimes only occur in
Dauerbetrieb vor, was zu einer schwierigen Fehleranalyse führt. Continuous operation, which leads to a difficult error analysis.
Eine Anwendung der hier vorgestellten Anlenkung für die Lamellenkontakt-Produktfamilie mit mehreren Millionen Teilen pro Woche ist unmittelbar möglich. Die hier vorgestellte An application of the linkage presented here for the lamellar contact product family with several million parts per week is immediately possible. The one presented here
Anlenkung ermöglicht eine Erhöhung der Hubgeschwindigkeit und eine Reduktion der Werkzeugausfallzeiten sowie eine vereinfachte Fehleranalyse. Das Werkzeug läuft ohne spezielle Ansteuerung und kann daher auf verschiedenen Stanzautomaten eingesetzt werden. Es werden weniger Ersatzteile benötigt. Linkage enables an increase in the lifting speed and a reduction in tool downtime as well as a simplified error analysis. The tool runs without any special control and can therefore be used on various automatic punching machines. Fewer spare parts are needed.
Bei einem Stanzhub mit Betätigung der Stempel wird das Klinkenrad im oberen Totpunkt des Werkzeugs (OT) durch die mit dem Anlenkhebel verbundene Rastklinke(n) auf eine definierte Position gedreht. Über eine Zahnradverbindung dreht sich die Nockenwelle(n) auf die erste Position, bei der die Nocke(n) senkrecht nach unten ausgerichtet ist. Beim During a punching stroke with actuation of the punch, the ratchet wheel is rotated to a defined position in the upper dead center of the tool (TDC) by the latch (s) connected to the articulation lever. The camshaft (s) rotates via a gear wheel connection to the first position in which the cam (s) is oriented vertically downwards. At the
Schließen des Werkzeugs schneiden die Stempel durch das Material, da sie durch die Nocke(n) der Nockenwelle(n) betätigt werden. Closing the tool will cut the punches through the material as they are actuated by the cam (s) on the camshaft (s).
Beim Schließen des Werkzeugs wird die Anlekhebel- / Rastklinkeneinheit auf die nächste Position gedreht. Eine gefederte Bremse auf das Klinkenrad verhindert, das sich diese und die Nockenwelle(n) drehen. Beim nächsten Öffnen des Werkzeugs auf OT nimmt die Anlekhebel- / Rastklinkeneinheit das Klinkenrad auf die nächste Position mit - durch die Zahnradverbindung wird die Nockenwelle entsprechend auch auf die nächste Position gedreht. Beim folgenden Schließvorgang steht dementsprechend die Nockenwelle mit ihrer Aussparung über den Schneidstempeln, wodurch die Schneidstempel nicht betätigt werden und nicht schneiden. Der Ablauf wiederholt sich endlos, sodass immer eine definierte Anzahl von Arbeitshühen und Leerhüben erfolgt. Das Verhältnis Arbeitshübe zu Leerhüben wird durch den Drehwinkel des Ankeinkhebels, das Übersetzungsverhältnis, die Anzahl der Rastungen im Klinkenrad und die Ausführung der Nockenwelle bestimmt. In dem When the mold is closed, the lever / latch unit is rotated to the next position. A spring-loaded brake on the ratchet wheel prevents it and the camshaft (s) from turning. The next time the tool is opened to TDC, the lever / latch unit takes the ratchet wheel with it to the next position - the camshaft is also rotated to the next position accordingly through the gear wheel connection. During the subsequent closing process, the camshaft with its recess is accordingly above the cutting punches, so that the cutting punches are not actuated and do not cut. The process repeats itself endlessly, so that there is always a defined number of working strokes and idle strokes. The ratio of working strokes to idle strokes is determined by the angle of rotation of the Ankeinkhebels, the transmission ratio, the number of detents in the ratchet wheel and the design of the camshaft. By doing
dargestellten Beispiel erfolgt ein Arbeitshub gefolgt von zwei Leerhüben als Endlosscheife. Beim Öffnen dreht die Rastklinke das Klinkenrad und die Nockenwellen in die definierte Position. Beim Schließen bringt der Anlenkhebel die Rastklinke in die nächste Position.In the example shown, one working stroke is followed by two idle strokes as an endless loop. When opening, the latch rotates the ratchet wheel and the camshafts into the defined position. When closing, the link lever moves the latch into the next position.
Dabei bleiben die Nockenwellen im Eingriff und der Schneidstempel schneidet das Material. Beim anschließenden Öffnen dreht die Rastklinke das Klinkenrad und die Nockenwellen eine Position weiter. Beim anschließenden Schließen bringt der Anlenkhebel die Rastklinke in die nächste Position. Die Nockenwellen sind nicht im Eingriff und der Schneidstempel schneidet das Material nicht. Da es sich bei der vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die mechanischen Anordnungen und die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander lediglich beispielhaft gewählt. The camshafts remain engaged and the cutting punch cuts the material. During the subsequent opening, the latch turns the ratchet wheel and the camshafts one position further. When you then close the pivot lever moves the latch into the next position. The camshafts are not engaged and the cutting punch does not cut the material. Since the devices and methods described in detail above are exemplary embodiments, they can usually be modified to a wide extent by a person skilled in the art without departing from the scope of the invention. In particular, the mechanical arrangements and the proportions of the individual elements to one another are selected merely as examples.
BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE LIST
100 Stanzwerkzeug 100 punching tool
102 Stempel 102 stamp
104 Werkzeugoberteil 104 upper tool part
106 Werkzeugunterteil 106 lower tool part
108 Gegenstück 108 counterpart
110 Niederhalter 110 hold-down devices
112 Rückenplatte 112 back plate
114 Schließbewegung 114 Closing movement
116 Stanzteil 116 stamped part
118 Getriebe 118 transmission
120 Nockenwelle 120 camshaft
122 Öffnungsbewegung 122 Opening movement
124 Drehbewegung der Nockenwelle 124 Rotation of the camshaft
126 Tasteinrichtung 126 sensing device
128 Winkelposition 128 angular position
130 Nocke 130 cam
132 Mitnehmer 132 carriers
134 Hebel 134 lever
136 Zahnradpaar 136 pair of gears
138 Freilauf 138 freewheel
140 erstes Zahnrad 140 first gear
142 Rastklinken 142 latches
144 Klinkenrad 144 ratchet wheel
146 zweites Zahnrad 146 second gear
148 erster Winkelschritt 148 first angle step
150 zweiter Winkelschritt 150 second angular step
152 Winkelschritt 152 angular step
154 drittes Zahnrad 154 third gear
200 Relativbewegung 200 relative movement
202 Bremse 202 brake
204 Tastnocke 206 Arbeitsbewegung 204 tactile cam 206 Work movement
300 zweite Winkelposition 400 Nockenlücke300 second angular position 400 cam gap
402 Nockenscheibe 402 cam disc

Claims

ANSPRÜCHE EXPECTATIONS
1. Verfahren zum zyklischen Ansteuern eines Stempels (102) eines Stanzwerkzeugs (100), wobei während eines Zyklus des Stanzwerkzeugs (100) eine lineare 1. A method for the cyclical control of a punch (102) of a punching tool (100), a linear one during a cycle of the punching tool (100)
Öffnungsbewegung (122) des Stanzwerkzeugs (100) unter Verwendung eines Getriebes (118) des Stanzwerkzeugs (100) in eine Drehbewegung (124) übersetzt wird und eine Winkelposition (128) einer Nocke (130) einer Nockenwelle (120) des Stanzwerkzeugs (100) um einen Wnkelschritt (152) verändert wird, wobei bei einer im Zyklus auf die Öffnungsbewegung (122) folgenden Schließbewegung (114) des Stanzwerkzeugs (100) die während der Öffnungsbewegung (122) eingestellte Wnkelposition (128) der Nocke (130) unter Verwendung einer Tasteinrichtung (126) des Stanzwerkzeugs (100) abgetastet wird, wobei eine durch die Schließbewegung (114) angetriebene Arbeitsbewegung (206) des Stempels (102) in Abhängigkeit von der abgetasteten Wnkelposition (128) ausgeführt wird. Opening movement (122) of the punching tool (100) is translated into a rotary movement (124) using a gear (118) of the punching tool (100) and an angular position (128) of a cam (130) of a camshaft (120) of the punching tool (100) is changed by an angle step (152), with a closing movement (114) of the punching tool (100) following the opening movement (122) in the cycle, the angle position (128) of the cam (130) set during the opening movement (122) using a Sensing device (126) of the punching tool (100) is scanned, a working movement (206) of the punch (102) driven by the closing movement (114) being carried out as a function of the scanned angular position (128).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , bei dem die Wnkelposition (128) von einer Tastnocke (204) einer mit dem Stempel (102) gekoppelten Stempelaufnahme abgetastet wird, wobei die Arbeitsbewegung (206) ausgeführt wird, wenn die Nocke (130) bei der Schließbewegung (114) auf die Tastnocke (204) trifft. 2. The method according to claim 1, in which the angle position (128) is scanned by a tactile cam (204) of a stamp receptacle coupled to the stamp (102), the working movement (206) being carried out when the cam (130) is during the closing movement (114) hits the tactile cam (204).
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem die Arbeitsbewegung (206) nicht ausgeführt wird, wenn die Tastnocke (204) in eine Nockenlücke (400) der Nockenwelle (120) eintaucht. 3. The method according to claim 2, in which the working movement (206) is not carried out when the tactile cam (204) is immersed in a cam gap (400) of the camshaft (120).
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the
Arbeitsbewegung (206) von der Nocke (130) auf die Tasteinrichtung (126) übertragen wird und der Stempel (102) von der Tasteinrichtung (126) angetrieben wird Working movement (206) is transmitted from the cam (130) to the sensing device (126) and the punch (102) is driven by the sensing device (126)
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, bei dem ein Hub der Arbeitsbewegung (206) durch eine Höhe der Nocke (130) bestimmt wird. 5. The method according to claim 4, wherein a stroke of the working movement (206) is determined by a height of the cam (130).
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Anzahl von Zyklen des Stanzwerkzeugs (100) ohne ausgeführte Arbeitsbewegung (206) zwischen zwei Zyklen mit ausgeführter Arbeitsbewegung (206) durch ein 6. The method according to any one of the preceding claims, in which a number of cycles of the punching tool (100) without performed work movement (206) between two cycles with performed work movement (206) by a
Übersetzungsverhältnis des Getriebes (118) beeinflusst wird. Gear ratio of the transmission (118) is influenced.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Anzahl von Zyklen des Stanzwerkzeugs (100) ohne ausgeführte Arbeitsbewegung (206) zwischen zwei Zyklen mit ausgeführter Arbeitsbewegung (206) durch eine Größe einer Nockenlücke (400) zwischen zwei Nockenflanken beeinflusst wird. 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein a number of cycles of the punching tool (100) without performed work movement (206) between two cycles with performed work movement (206) is influenced by a size of a cam gap (400) between two cam flanks.
8. Stanzwerkzeug (100) mit zumindest einem ansteuerbaren Stempel (100), wobei das Stanzwerkzeug (100) ein Getriebe (118) zum Übersetzen einer linearen 8. punching tool (100) with at least one controllable punch (100), wherein the punching tool (100) has a gear (118) for translating a linear
Öffnungsbewegung (122) des Stanzwerkzeugs (100) in eine Drehbewegung (124) einer Nockenwelle (120) des Stanzwerkzeugs (100), und eine Tasteinrichtung (126) zum Abtasten einer Winkelposition (128) einer Nocke (130) der Nockenwelle (120) während einer Schließbewegung (114) des Stanzwerkzeugs (100) aufweist, wobei das Getriebe (118) dazu ausgebildet ist, die Nockenwelle (120) mit der Nocke (130) unter Verwendung der Öffnungsbewegung (122) um einen Wnkelschritt (152) zu drehen und die Tasteinrichtung (126) dazu ausgebildet ist, eine durch die Opening movement (122) of the punching tool (100) into a rotary movement (124) of a camshaft (120) of the punching tool (100), and a sensing device (126) for sensing an angular position (128) of a cam (130) of the camshaft (120) during a closing movement (114) of the punching tool (100), wherein the gear (118) is designed to rotate the camshaft (120) with the cam (130) by an angle step (152) using the opening movement (122) and the Sensing device (126) is designed to provide a through the
Schließbewegung (114) angetriebene Arbeitsbewegung (206) des Stempels (102) in Abhängigkeit von der abgetasteten Wnkelposition (128) der Nocke (130) Closing movement (114) driven working movement (206) of the ram (102) as a function of the scanned angular position (128) of the cam (130)
anzusteuern. head for.
9. Stanzwerkzeug (100), gemäß Anspruch 8, bei dem das Getriebe (118) einen Freilauf (138) zum Entkoppeln der Öffnungsbewegung (122) von der Schließbewegung (114) aufweist. 9. The punching tool (100) according to claim 8, wherein the gear (118) has a freewheel (138) for decoupling the opening movement (122) from the closing movement (114).
10. Stanzwerkzeug (100), gemäß Anspruch 9, bei dem der Freilauf (138) ein 10. punching tool (100), according to claim 9, wherein the freewheel (138) a
Klinkenfreilauf ist, wobei ein pro Öffnungsbewegung (122) ausgeführter Wnkelschritt (152) der Nockenwelle (120) durch einen Wnkel zwischen Rastpositionen des Klinkenfreilaufs beeinflusst ist. An angle step (152) of the camshaft (120) performed per opening movement (122) is influenced by an angle between detent positions of the pawl freewheel.
11. Stanzwerkzeug (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer 11. punching tool (100) according to any one of the preceding claims, with a
Bremse (202), die dazu ausgebildet ist, die Wnkelposition (128) der Nockenwelle (120) während der Schließbewegung (114) konstant zu halten. Brake (202) which is designed to keep the angular position (128) of the camshaft (120) constant during the closing movement (114).
12. Stanzwerkzeug (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Getriebe (118) einen drehbar gelagerten auswechselbaren Hebel (134) aufweist, wobei ein freies Ende des Hebels (134) mit einer Gegenseite des Stanzwerkzeugs (100) gekoppelt ist, wobei ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes (118) durch eine Länge des Hebels (134) beeinflusst ist. 12. punching tool (100) according to any one of the preceding claims, wherein the gear (118) has a rotatably mounted replaceable lever (134), wherein a free end of the lever (134) is coupled to an opposite side of the punching tool (100), wherein a gear ratio of the transmission (118) is influenced by a length of the lever (134).
13. Stanzwerkzeug (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Getriebe (118) zumindest ein auswechselbares Zahnradpaar aufweist, wobei ein Übersetzungsverhältnis des Getriebes (118) durch ein Übersetzungsverhältnis des Zahnradpaars beeinflusst ist. 13. punching tool (100) according to any one of the preceding claims, wherein the gear (118) has at least one exchangeable gear pair, wherein a gear ratio of the gear (118) is influenced by a gear ratio of the gear pair.
14. Stanzwerkzeug (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Nockenwelle (120) zumindest eine auswechselbare Nockenscheibe (402) aufweist, wobei die zumindest eine Nocke (130) auf der Nockenscheibe (402) angeordnet ist. 14. punching tool (100) according to any one of the preceding claims, wherein the camshaft (120) has at least one exchangeable cam disk (402), wherein the at least one cam (130) is arranged on the cam disk (402).
15. Stanzwerkzeug (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zumindest einer weiteren Nockenwelle (120), wobei das Getriebe (118) ferner dazu ausgebildet ist, die weitere Nockenwelle (120) unter Verwendung der Öffnungsbewegung (122) synchron zu der Nockenwelle (120) um den Winkelschritt (152) zu drehen. 15. Punching tool (100) according to one of the preceding claims, with at least one further camshaft (120), wherein the gear (118) is further designed to synchronize the further camshaft (120) using the opening movement (122) with the camshaft ( 120) to rotate the angle step (152).
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