CH616095A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stanzmaschine, insbesondere Ausklinkmaschine, mit einem durch einen axial geführten Stössel vertikal beweglichen Obermesser, das über die Querschnittsfläche des Stössels vorsteht, und mit einem am Arbeitstisch befestigten Untermesser.

Bei den aus der US-PS 3 850 067 bekannten Stanzmaschinen der vorgenannten Art ist das Obermesser an einem auskragenden Arm des bezüglich des Schneidspaltes der beiden Messer seitlich angeordneten Stössels befestigt. Die Länge des auskragenden Armes ist folglich bestimmend für den kürzesten Abstand zwischen dem Schneidspalt und der geschlossenen Mantelfläche des Stössels, womit gleichzeitig auch die maximal erreichbare Stanztiefe festgelegt ist. Grössere Stanztiefen erfordern mithin bei diesen bekannten Maschinen eine entsprechend vergrösserte Auskraglänge des das Obermesser haltern-den Armes, so dass gleichzeitig zumindest der Stössel und in der Regel die gesamte Maschine massiver ausgebildet werden müssen, damit bei der dann entsprechend vergrösserten Hebelübersetzung zwischen dem Wirkungsort der Schneidkräfte und der Stösselachse ein gleich sauberer Schnitt erhalten wird. Eine solche, dann entsprechend gross bauende Stanzmaschine muss als überdimensioniert gelten, wenn mit ihr zwar grössere Stanztiefen erreichbar, aber kleinere Blechstärken zu bearbeiten sind, die entsprechend kleinere Schneidkräfte erfordern. Für diese Anwendungsfälle wird daher heute in der Praxis regelmässig auf kleinere Maschinen mit dem Zugeständnis an eine mehrfache Bearbeitung desselben Werkstückes zurückgegriffen. So wird beispielsweise bei der Herstellung von Blechbehältern aus vierkantigen Blechzuschnitten, die dafür in ihren vier Ecken eine jeweilige Ausklinkung erfahren müssen, in einem ersten Arbeitsgang zuerst an jeder Ecke das fertige Diagonalmass zugeschnitten, was in der linken Darstellungshälfte der Fig. 5 mit den Diagonalen Schnittkanten a verdeutlicht ist. In einem weiteren Arbeitsgang werden dann die diagonalen Schnittkanten a auf das fertige Tiefenmass ausgeklinkt, wobei die entsprechenden Schnittkanten b und c erhalten werden. Im Vergleich zu einer einmaligen Bearbeitung ergeben sich damit doppelte Arbeitskosten, und die doppelte Bearbeitung erfordert ausserdem ein grösseres Arbeitsgeschick, damit beide an jeder Ecke des Blechzuschnitts ausgeführten Schnitte auch das tatsächlich erwünschte Fertigmass erbringen.

Gemäss einem älteren Vorschlag ist vorgesehen, bei einer vergleichbaren Stanzmaschine den Stössel als einen rohrförmi-gen Hohlkörper vorzugsweise kreisrunden Querschnitts auszubilden und dabei dann den Schneidspalt der beiden Messer innerhalb von dessen lichter Weite anzuordnen. Dabei ist weiterhin zur axialen Führung des Stössels eine am unteren Stösselende ausgebildete Zapfenführung verwirklicht, die aus wenigstens zwei diametral angeordneten Zapfen und zugehörigen Führungsbuchsen am Stössel bzw. am Maschinengestell besteht, sowie weiter ein oberes Abstützlager, das in einer konzentrischen Anordnung das obere Stösselende nahe dem Untermesser am Maschinengestell abstützt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere als Ausklinkmaschine einsetzbare Stanzmaschine bereitzustellen, die insbesondere Eckausklinkungen in einem Arbeitsgang ausführen kann und allgemein bei Werkstücken mit gekrümmter oder polygonaler Kante eine grössere Stanz- bzw. Ausklinktiefe erlaubt und dabei eine leichtere Bauweise aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei einer Stanzmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Stössel mindestens an der Befestigungsstelle für das Obermesser und mindestens über eine dessen Hub entsprechende Axiallänge als Winkelprofil ausgebildet ist.

Mit einer solchen Stösselausbildung kann erreicht werden, dass der für die Stanztiefe massgebliche Abstand zwischen dem Schneidspalt und dem als Anschlag für das zu bearbeitende Blech benötigten Bereich der Mantelfläche des Stössels eine Vergrösserung erfährt unter Vermeidung einer gleichzeitigen Vergrösserung des Abstandes zwischen dem Schneidspalt und der Stösselachse, wie es anderseits bei den bekannten Stanzmaschinen erforderlich wurde, wenn man damit eine Vergrösserung der Stanztiefe erreichen wollte. Weil folglich die Erreichbarkeit einer solchen grösseren Stanztiefe möglich ist ohne eine entsprechende Vergrösserung dieses Abstandes zwischen dem Schneidspalt und der Stösselachse, kann der Stössel seine geringere Massivbauweise behalten, so dass bei solchen grösseren Stanztiefen dann auch keine Sonderprobleme hinsichtlich der axialen Stösselführung und der AbStützung des Stössels am Maschinengehäuse auftreten.

Was diese axiale Stösselführung und die Abstützung am Maschinengestell anbetrifft, ist es anderseits möglich, hierfür

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

616 095

jetzt eine einfachere Ausführung bereitzustellen, weil eben unter vergleichbaren Verhältnissen kleinere Kräfteübersetzungen auf die Stösselachse erfolgen. In diesem Zusammenhang ist gleichzeitig auch unter dem Gesichtspunkt der Erreichbarkeit einer optimalen Schnittqualität weiterhin vorgesehen, zur axialen Führung des Stössels eine vorzugsweise in der unmittelbaren Umgebung des Schneidspaltes bzw. in der die Schnittebene bildenden Querebene wirksame Zapfenführung vorzusehen, die aus wenigstens zwei am Stössel und am Maschinengestell achsparallel angeordneten Zapfen und zugehörigen Führungsbuchsen besteht. Die Verdoppelung von Zapfen und Führungsbuchsen ist dabei in der Richtung vorteilhaft, dass damit ausser einer genauen Axialführung des Stössels die Entstehungsmöglichkeit eines Drehmoments bezüglich der Stösselachse zumindest weitgehend unterbunden werden kann, besonders dann, wenn die Zapfenführung auf der zum Schneidspalt abgewandten Seite der Stösselachse angeordnet ist. Was noch die erreichbare Schneidqualität anbetrifft, so kann auch diese mittels einer solchen Zapfenführung dadurch weiter verbessert werden, dass gemäss einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung jeder Zapfen mit der zugehörigen Führungsbuchse über ein Kugelschalengelenk verbunden ist, das aus einer am Zapfenende angeordneten Gelenkkugel und einer in der Führungsbuchse axial verschieblichen und dazu konzentrisch angeordneten Kugelschale besteht. Solche Kugelschalengelenke stellen dann sicher, dass auch grössere, auf die Zapfenführung einwirkende Seitenkräfte keine nachteilige Beeinflussung der Führungsgenauigkeit ergeben, was anderseits dadurch bei einer unmittelbaren Führung der Zapfen an der jeweils zugeordneten Führungsbuchse auftreten kann, dass beispielsweise die Zapfenachse eine schräge Ausrichtung zu der Achse der Führungsbuchse erfährt, es folglich zu höheren Kantenpressungen kommt und damit zu einer Vergrösserung des Spiels zwischen Zapfen und Führungsbuchse, so dass unter Einbeziehung des Verschleissfaktors mit der Zeit die axiale Stösselführung entsprechend ungenauer wird. Eine ungenaue Stösselführung ergibt aber letztlich eine Ausweichmöglichkeit des Obermessers zum Zeitpunkt des Schneidvorganges, so dass dann mit einer entsprechend schlechteren Schnittqualität zu rechnen ist. Wenn aber solche Kugelschalengelenke vorhanden sind, dann wirkt sich dabei eine Schrägstellung beispielsweise der am Stössel befestigten Zapfen deshalb nicht nachteilig auf die gesamte Axialführung des Stössels aus, weil dann nur eine gewisse Verlagerung der auf die zugeordnete Kugelschale einwirkenden Anpresskraft auftritt, ohne dass daraus eine Veränderung von deren Führung an der umgebenden Führungsbuchse der Zapfenführung resultiert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Maschine in einer Darstellung, bei welcher der Schneidspalt links von der Stösselachse angeordnet ist, und zwar in einer Schnittdarstellung nach der Linie C-C in Fig. 3,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie A-A in Fig. 1, Fig. 3 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt nach der Linie B-B in Fig. 2 und

Fig. 4 in vergrössertem Massstab die an dieser Maschine verwirklichte Zapfenführung mit einem Kugelschalengelenk in einer axialen Schnittdarstellung.

Die dargestellte Stanzmaschine ist als Ausklinkmaschine ausgebildet, indem das am oberen Ende eines vertikal beweglichen Stössels 1 befestigte Obermesser 2 aus zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Einzelmessern 3 und 4 besteht, welche im Zusammenwirken mit einem an dem Arbeitstisch 5 des insgesamt mit 6 bezeichneten Maschinengestells befestigten Untermesser 7 einen entsprechend rechtwinklig ausgebildeten Schneidspalt ergeben. Auch das Untermesser 7 umfasst zwei Einzelmesser 8 und 9, die mit dem Arbeitstisch 5 einzeln verschraubt sind, um so entsprechend ausgetauscht werden zu können.

Der Stössel 1 ist über seine gesamte axiale Länge als ein gleichschenkliges L-Profil ausgebildet, an dessen oberem Ende eine Montageplatte 10 für das Obermesser 2 angeordnet ist. Diese Montageplatte 10 kann einstückig mit dem Winkelprofil ausgebildet sein oder auch ein separates Bauteil, das an das Winkelprofil angeschweisst oder sonstwie starr mit diesem verbunden ist, so dass das Obermesser 2 einen entsprechend festen Halt an dem Stössel 1 hat. Wie besonders deutlich in dem Querschnitt gemäss Fig. 2 gezeigt, hat das an dem Stössel 1 befestigte Obermesser 2 eine bezüglich der Querschnittsfläche des Winkelprofils vorstehende Anordnung, die dabei im wesentlichen so gewählt ist, dass die inneren Querschnittskanten der beiden gleich langen Schenkel 11 und 12 und die zur Erzeugung des Schneidspaltes wirksamen Messerkanten der beiden Einzelmesser 3 und 4 des Obermessers einen quadratischen Umriss ergeben. In der das Obermesser 2 aufnehmenden Querebene des Stössels 1 ist mithin ein quaderförmiger Hohlraum 13 geschaffen, der einerseits durch die vertikalen Innenflächen der beiden Schenkel 11 und 12 und anderseits durch die vertikalen Innenflächen der beiden Einzelmesser 3 und 4 des Obermessers begrenzt wird und dessen Achse 14' praktisch zusammenfällt mit der Schwerachse der beiden Messer 2 und 7, auf welche die Genauigkeit der axialen Führung des Stössels 1 auszurichten ist. Dieser Hohlraum 13 muss mindestens eine dem Hub des Obermessers 2 entsprechende Axiallänge haben, damit beim Ausklinken eines Bleches in einem Arbeitsgang die volle Ausklinktiefe ausgenutzt werden kann, wobei sich diese volle Ausklinktiefe in Fig. 2 aus dem Abstand zwischen den Eckpunkten 14 und 15 ergibt. Folglich muss auch der Stössel 1 mindestens nur an der Befestigungsstelle für das Obermesser 2 und mindestens nur über eine dessen Hub entsprechende Axiallänge als Winkelprofil ausgebildet sein, um diese grössere Ausklinktiefe zwischen den Punkten 14 und 15 zu erhalten, wobei dann die restliche Stös-sellänge beliebig ausgeführt sein kann, beispielsweise auch massiv, sofern sich daraus besondere führungstechnische Vorteile oder Vorteile für eine bestimmte Antriebsart des Stössels ergeben sollten.

Bezogen auf die Hochlage des Stössels 1 ist unterhalb der durch die Blechauflagefläche des Arbeitstisches 5 gebildete Schnittebene zwischen die beiden Schenkel 11 und 12 des Winkelprofils noch ein Auffangblech 16 für die Stanzabfälle eingefügt, mit dessen Vermittlung die Stanzabfälle zu einem schräg angeordneten Leitblech 17 und weiter zu einem neben der Maschine angeordneten Auffangbehälter (nicht gezeigt) abgelenkt werden. In der Schwereachse 14' der beiden Stanzmesser 2 und 7 ist weiterhin der insgesamt mit 18 bezeichnete Antrieb für den Stössel 1 angeordnet, der aus einem am Stössel befestigten Hydraulikzylinder 19 und einem am Maschinengestell befestigten Kolben 20 besteht. Der Kolben 20 hat eine in der Schwereachse 14' ausgerichtete Axialbohrung, über welche für den Arbeitshub des Stössels Drucköl gegen den Boden des Zylinders 19 gedrückt wird. Für den Rückhub des Stössels sind nicht näher gezeigte Rückstellfedern vorhanden. Zur axialen Führung des Stössels 1 ist eine dreifache Zapfenführung vorgesehen, die eine Art Dreipunktlagerung des Stössels, und zwar an den beiden in der durch die Arbeitstischfläche gebildeten Schnittebene wirksamen oberen Stellen 21 und 22 und an der am unteren Stösselende wirksamen Stelle 23 ergeben. Da die Zapfenführung an diesen drei Stellen gleich ausgeführt ist, kann sich die folgende Beschreibung auf die an der Stelle 22 angeordnete und in Fig. 4 näher gezeigte eine Zapfenführung beschränken.

Die Zapfenführung 22 umfasst einen an den Stössel 1 bzw. dessen Montageplatte 10 für das Obermesser 2 angeflanschten

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

616 095

4

Zapfen 24, der durch eine in der Zapfenachse 25 angeordnete Schraube 26 fest gegen den Stössel angezogen ist. In koaxialer Anordnung zu dem Zapfen 24 ist an dem Maschinengestell 6 eine Führungsbuchse 27 angeschraubt, innerhalb welcher eine weitere Buchse 28 axial verschieblich ist. An dieser folglich ebenfalls zu der Zapfenachse 25 koaxialen Buchse 28 ist die Kugelschale 29 eines Kugelschalengelenks befestigt, dessen zugehörige Gelenkkugel 30 auf das freie Ende des Führungszapfens 24 aufgeschoben und mittels einer Befestigungsplatte 31 an diesem Zapfen gehalten ist. Die Kugelschale 29 ist anderseits durch eine in die Montagebuchse 28 eingesetzte Einsatzhülse 32 an einer inneren Anschlagschulter der Buchse 28 gehalten.

Wie besonders aus der Schnittdarstellung gemäss Fig. 2 hervorgeht, sind alle drei Zapfenführungen 21, 22 und 23 auf der zu dem Schneidspalt abgewandten Seite der Schwereachse 14' angeordnet. Weiterhin sind die beiden Zapfenführungen 21 und 22 auf verschiedenen Seiten der diese Schwereachse

14' und die für die Stanztiefe massgebliche Messstrecke zwischen den Punkten 14 und 15 aufnehmenden Vertikalebene angeordnet, wobei in dieser Vertikalebene anderseits zur Erzielung einer entsprechend grossen Stabilität der vorerwähnten 5 Dreipunktlagerung die untere Zapfenführung 23 angeordnet ist. Indem die beiden oberen Zapfenführungen 21 und 22 in der unmittelbaren Nähe des Schneidspaltes wirken, ist dadurch auch bei grösseren Schnittkräften eine Konstanthaltung der Grösse dieses Schneidspaltes und damit eine konstante io Schnittqualität gewährleistet.

Es sei abschliessend noch darauf hingewiesen, dass der Stössel entweder ein einheitliches Gussteil oder ein aus mehreren Einzelteilen zusammengeschweisstes Bauteil sein kann. Ausser dem gleichschenkligen L-Profil können auch andere 15 Profilformen unter Einbeziehung einer mindestens teilweisen Ausbildung des Stössels auch als Halbschale in Betracht kommen, was vorrangig abhängig ist von einem speziell vorgesehenen Anwendungsfall für eine solche Maschine.

s

5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

616 095

1. Stanzmaschine, insbesondere Ausklinkmaschine, mit einem durch einen axial geführten Stössel vertikal beweglichen Obermesser, das über die Querschnittsfläche des Stössels vorsteht, und mit einem am Arbeitstisch befestigten Untermesser, dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel (1) mindestens an der Befestigungsstelle für das Obermesser (2) und mindestens über eine dessen Hub entsprechende Axiallänge als Winkelprofil ausgebildet ist.

2. Stanzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialführung des Stössels (1) eine im Bereich der Schnittebene angeordnete Zapfenführung (21, 22) ist, die aus wenigstens zwei mit Abstand zueinander am Stössel (1) und am Maschinengestell (6) achsparallel angeordneten Zapfen und zugehörigen Führungsbuchsen besteht.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Stanzmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer axial entfernten Stelle, insbesondere am unteren Stösselende, eine weitere Zapfenführung (23) mit wenigstens einem Zapfen (24) und zugehöriger Führungsbuchse (27) angeordnet ist.

4. Stanzmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zapfen (24) einer Zapfenführung (21, 22, 23) mit der zugehörigen Führungsbuchse (27) über ein Kugelschalengelenk (29, 30) verbunden ist, das aus einer am Zapfenende oder zumindest in dessen Nähe angeordneten Gelenkkugel (30) und einer in der Führungsbuchse (27) axial verschieblichen und dazu konzentrisch angeordneten Kugelschale (29) besteht.

5. Stanzmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelschale (29) des jeweiligen Kugelschalengelenks (29, 30) an einer in der zugeordneten Führungsbuchse (27) der Zapfenführung (21, 22, 23) axial verschieblichen Montagebuchse (28) befestigt ist.

6. Stanzmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Zapfenführung (21, 22) auf der von dem Schneidspalt abgewandten Seite der Schwereachse (14') der beiden Stanzmesser (2, 7) angeordnet ist.

7. Stanzmaschine nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zapfen und zugehörigen Führungsbuchsen der oberen Zapfenführung (21, 22) auf verschiedenen Seiten der Vertikalebene angeordnet sind, in welcher die für die Stanztiefe massgebliche Messstrecke (Eckpunkte 14 und 15) liegt.

8. Stanzmaschine nach Anspruch 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die am unteren Stösselende angeordnete weitere Zapfenführung (23) in derselben Vertikalebene wie die für die Stanztiefe massgebliche Messstrecke (Eckpunkte 14 und 15) liegt.