DE3879467T2 - Werkzeuge für formeinrichtungen mit verbesserten führungs-, werkzeugaufstellungs- und führungszapfenanordnungen. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Anbau- und Führungssysteme für Werkzeuge, wie Stanzen und Stempel, zur Durchführung von Arbeiten an streifenförmigem Material. Die offenbarte Ausführungsform dieser Erfindung ist besonders für die Verwendung bei Maschinen des in der US-A-4 497 196 gezeigten Typs bestimmt, zu der die EP-A-0 116 447 ein Äquivalent darstellt.
• Die US-A-4 497 196 beschreibt eine Maschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Durchführung von Arbeiten an streifenförmigem Material, das intermittierend durch die Maschine hindurchgeführt wird. Die in der US-PS dargestellte Maschine verfügt über eine Vielzahl von einzelnen Bearbeitungsmodulen, deren jedes ein zugehöriges Streifenzufühwngsmiftel und Werkzeugelemente, wie Stanzen und Stempel, zur Durchführung von Arbeiten an dem streifenförmigen Material aufweist. Ein System zum Anbau der Werkzeugelemente ist in der oben angegebenen US-A-4 497 196 dargestellt, und die vorliegende Erfindung ist auf die Erzielung eines verbesserten Werkzeuganbausystems mit mehreren Vorteilen gerichtet, wie Erzielung eines höheren Genauigkeitsgrades bei der Positionierung und Führung der Werkzeuge, eines reduzierten Werkzeugverschleißes, was zu einer reduzierten Werkzeugwartung führt, Einfachheit des Werkzeugaustauschs bei dem System und verbesserter Führungszapfen-Führungssysteme.
• Die Erfindung besteht in einer Vorrichtung zur Durchführung von Arbeiten, wie Stanz- und Formgebungsarbeiten an streifenförmigem Material, das intermittierend durch die Vorrichtung hindurchgeführt wird. Die Vorrichtung umfaßt erste und zweite Werkzeuganordnungen, die ihrerseits erste und zweite Werkzeughalterungen und erste und zweite Werkzeugbestückungen umfassen, die von den Werkzeughalterungen getragen süind.
• Ein Werkzeuganordnungs-Betätigungsmittel ist zur hin- und hergehenden Bewegung der ersten und der zweiten Werkzeuganordnung in Richtung aufeinander zu und voneinander weg zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung vorgesehen, wobei die Werkzeuganordnungen in ihren Öffnungsstellungen voneinander entfernt und in ihren Schließstellungen einander benachbart sind. Führungsmittel sind zur Führung der Werkzeuganordnungen entlang der Bahnen ihrer hin- und hergehenden Bewegung vorgesehen, wobei das streifenförmige Material entlang einer Streifenzuführungsbahn zugeführt wird, die sich quer zu den Bahnen der hin- und hergehenden Bewegung erstreckt, so daß die Werkzeugbestückung Arbeiten an dem streifenförmigen Material während jedes Arbeitszyklusses ausführt. Das Führungsmittel weist einen sich vollständig durch es hindurch erstreckenden, fortlaufenden Durchgang auf, und die erste und die zweite Werkzeuganordnung sind in dem Durchgang angeordnet. Der Durchgang weist Durchgangsflächen auf, die als Lager- und Führungsflächen für die Werkzeuganordnungen dienen. Jede der Werkzeuganordnungen weist ein Stößelteil mit einem vorderen Ende und einem hinteren Ende auf, wobei die vorderen Enden einander gegenüberliegen. Jedes der Stößelteile weist Stößellagerflächenabschnitte auf, die gegen die Durchgangsflächen anliegen. Die erste und die zweite Werkzeughalterung sind von dem ersten bzw. dem zweiten Stößelteil an deren vorderen Enden getragen. Die erste Werkzeuganordnung weist eine Frontplatteneinrichtung auf, wobei die erste Werkzeughalterung zwischen der Frontplatteneinrichtung und dem vorderen Ende des ersten Stößels angeordnet ist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste Werkzeuganordnung des weiteren eine Führungsplatteneinrichtung aufweist, die die Frontplatteneinrichtung genau festhält und lokalisiert. Die Führungsplatteneinrichtung erstreckt sich von der Frontplatteneinrichtung aus in Richtung auf das hintere Ende des ersten Stößels, hinter die erste Werkzeughalterung und mindestens teilweise über die Fläche des ersten Stößels, wobei Abschnitte der Führungsplatteneinrichtung zwischen dem ersten Stöße und den Durchgangsflächen liegen. Die Führungsplatteneinrichtung weist Führungsplattenlagerflächenabschnitte auf, die gegen die Durchgangsflächen anliegen, wodurch die Frontplatteneinrichtung, die Führungsplatteneinrichtung, die Werkzeughalterungen und die Stöße alle zusammen in der Vorrichtung mittels der Durchgangsflächen lokalisiert sind und die Werkzeuganordnungen entlang der Bahnen ihrer hin- und hergehenden Bewegung von den Durchgangsflächen geführt sind.
• Die Frontplatteneinrichtung ist zwischen einer zurückgezogenen Stellung und einer vorgeschobenen Stellung bewegbar, wobei die Frontplatteneinrichtung im wesentlichen gegen die erste Werkzeughalterung anliegt, wenn sie sich in ihrer zurückgezogenen Stellung befindet, und von der ersten Werkzeughalterung in einem Abstand angeordnet, wenn sie sich in ihrer vorgeschobenen Stellung befindet. Die Führungsplatteneinrichtung ist an der Frontplatteneinrichtung befestigt und mit dieser zwischen der zurückgezogenen und der vorgeschobenen Stellung bewegbar.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzen der Durchgang und die Stößelteile rechteckige Querschnitte, und umfassen die Führungsplatteneinrichtungen flache Platten, die an dem ersten Stößelteil verschiebbar gelagert sind.
• Die Frontplatteneinrichtung kann Werkzeug-Aufnahmeöffnungen aufweisen, die sich durch sie hindurch parallel zu der Achse des Durchgangs erstrecken, und verfügt die erste Werkzeugbestückung über stangenförmige Werkzeugelemente, wie Stanzen. Die Werkzeugelemente besitzen freie Enden, die sich normalerweise innerhalb der Öffnungen in der Frontplatteneinrichtung befinden und dort genau positioniert sind, so daß sie von der Frontplatteneinrichtung geführt und von der Frontplatteneinrichtung geschützt sind. Die Werkzeugelemente können nur relativ lose in der ersten Werkzeughalterung getragen sein, wobei man sich für die präzise Anordnung des Werkzeugs in der Arbeitszone der Vorrichtung auf die Frontplatteneinrichtung verläßt.
• Führungszapfen können in dem ersten Stöße vorgesehen sein, die freie Enden aufweisen, die in Führungslöcher in dem streifenförmigen Material vor der Berührung der Frontplatteneinrichtung mit dem streifenförmigen Material eintreten. Die Führungszapfen positionieren das streifenförmige Material auf der Streifenzuführungsbahn bezüglich der Werkzeuganordnungen genau. Ein separates Führungszapfen-Betätigungsmittel ist zur Bewegung der Führungszapfen vorgesehen, wobei das Führungszapfen-Betätigungsmittel von dem Betätigungsmittel für die Werkzeuganordnungen getrennt ist.
• Eine Ausführungsform der Erfindung wird jetzt beispielhaft mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:
• Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Bearbeitungsmodul, das ein Werl:zeuganbau und Führungszapfensystem in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung enthält,
• Fig. 2 einen Querschnitt, gesehen in der Richtung der Pfeile 2-2 der Fig. 1, durch das Bearbeitungsmodul,
• Fig. 3 eine Seitenansicht, gesehen in der Richtung der Pfeile 3-3 der Fig. 1, unter Darstellung des Werkzeugbestückungssystems und der Führungszapfen-Betätigungsmittel,
• Fig. 4 einen Querschnitt, gesehen in der Richtung der Pfeile 4-4 der Fig. 1, unter Darstellung der Werkzeuganordnungen in ihren Öffnungsstellungen,
• Fig. 5 eine perspektivische, auseinandergezogene Ansicht unter Darstellung der Stößelanordnung der ersten Werkzeuganordnung,
• Fig. 6 eine perspektivische, auseinandergezogene Ansicht unter Darstellung der Frontplatteneinrichtung und der Führungsplatten, die mit der Frontplatteneinrichtung in Verbindung stehen,
• Fig. 7 eine Ansicht unter Darstellung der Stößelanordnung, wobei Teile derselben miteinander und mit zwei der Führungsplatten zusammengebaut sind, die von den Flächen der Stößelanordnung weggezogen dargestellt sind,
• Fig. 8 eine rückwärtige Ansicht, gesehen in der Richtung der Pfeile 8-8 der Fig. 1,
• Fig. 9 ein Diagramm des zeitlichen Ablaufs, das die Bewegungen der Teile der Vorrichtung beschreibt, und
• Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines kurzen Abschnitts eines streifenförmigen Materials mit Erläuterung der Schritte, die mit der Herstellung gestanzter und geformter Teile aus dem Material verbunden sind.
• Fig. 10 zeigt einen Streifen 2 aus Blech des Typs, der zur Herstellung gestanzter und geformter Teile, wie elektrische Anschlüsse, verwendet wird. Bei der Herstellung der Anschlüsse werden zuerst Führungslöcher 3 in den Streifen gestanzt. Diese Löcher werden von einem Zuführungsmittel erfaßt, um das Material durch die Präge- und Formmaschine zu führen, und werden auch von Führungzapfen erfaßt, wie unten noch beschrieben wird, um das Material an jeder der Stationen der Maschine zu positionieren. Zunächst werden die Rohlinge für die Teile 8 durch Einstanzen von Löchern in die Streifen gemäß Darstellung bei 4 hergestellt. Danach wird der Streifen durch mehrere Stufen gemäß Darstellung bei 6 hindurchgeführt, bis die fertig bearbeiteten Einrichtungen 8 hergestellt sind. Die hier offenbarte Ausführungsform der Erfindung besitzt Stanzen und Stempel zur Herstellung von Löchern, mit anderen Worten für die Durchführung der Ausgangsschritte bei der Herstellung von Rohlingen für die Fertigteile 8. Die nachfolgenden Präge- und Formschritte können in ähnlichen Stationen ausgeführt werden, die die geeignete Werkzeugbestückung für die auszuführende besondere Arbeit aufweisen.
• Die Figuren 1-3 zeigen ein Bearbeitungsmodul 10 des in der US-A-4 497 196 vollständig beschriebenen allgemeinen Typs, das über ein Werkzeugsystem gemäß der vorliegenden Erfindung verfügt. Das Modul als Ganzes wird nur kurz beschrieben, da die vorliegende Erfindung sich mit dem Werkzeuganbausystem und den Führungszapfen befaßt.
• Das Modul umfaßt ein Modulgehäuse 18 mit einer oberen Fläche 16, an der das Stempelmodulgehäuse 14 der Erfindung angebaut ist. Eine Streifenzuführungseinrichtung 12 ist an der Oberseite des Bearbeitungsmoduls vorgesehen. Im allgemeinen verfügt diese Streifenzuführungseinrichtung über ein intermittierend gedrehtes Zuführungsrad 11, das mit dem Streifen während der Zuführungsintervalle mittels eines Streifenführungsteils 15 unter der Steuerung einer kniehebeleinrichtung, wie bei 13 dargestellt, in Eingriff steht. Der Streifen 2 wird in der Richtung des Pfeils in Fig. 2 durch das Stempelmodulgehäuse 14 mittels der Zuführungseinrichtung 12 hindurchgeführt.
• Gemäß Darstellung in Fig. 2 ist das Gehäuse 18 zu seiner vertikalen Mittellinie im wesentlichen symmetrisch, und besitzt es an jeder Seite seiner Mittellinie Betätigungshebel 20, 20', die an ihren unteren Enden 22, 22' schwenkbeweglich gelagert sind. Zwischen ihren Enden sind diese Hebel 20, 20' bei 24, 24' an Verbindungsglieder 26, 26' schwenkbeweglich angeschlossen, die ihrerseits exzentrische Kupplungsteile 28 mit einer Antriebswelle 30 besitzen. Die Antriebswelle dreht sich fortlaufend, so daß die Hebel 20, 20' fortlaufend hin- und herbewegt werden. Die oberen Enden 32, 32' der Hebel besitzen Druckstücke 34, 34', die den Druck oder die Kraft der Hebel 20, 20' an die Werkzeuganordnungen weitergeben, die unten beschrieben werden.
• Das Stempelanordnungs-Modulgehäuse 14 besitzt gemäß Darstellung in Fig. 8 obere und untere Gehäuseplattenteile 36, 38 und Gehäuseseitenplatten 40, wobei diese Platten mit Hilfe geeigneter Befestiger gemäß Darstellung miteinander verschraubt sind. Das Streifenmaterial wird mit Hilfe von Streifenführungen 39, 41 durch geeignete Öffnungen in den Seitenplatten 40 geführt. Die obere und die untere Platte und die Seitenplatten definieren einen inneren Führungsdurchgang 42, der durchgehende Flächen aufweist, die als Führungsflächen für erste und zweite Werkzeuganordnungen 44, 46 dienen, siehe Fig. 4. Die Werkzeuganordnungen sind in dem Durchgang 42 zwischen Öffnungsstellungen, in denen sie relativ entfernt voneinander liegen, und Schließstellungen, in denen sie einander benachbart sind, hin- und herbewegbar. Wenn sich die Werkzeuganordnungen aus ihren Öffnungs- in ihre Schließstellungen bewegen, werden die an dem streifenförmigen Material durchgeführten Arbeiten ausgeführt, wie weiter unten beschrieben wird.
• Die erste Werkzeuganordnung verfügt über eine Stößelanordnung 48 und eine Frontplattenanordnung 82, die vor der Stößelanordnung liegt. Die Stößelanordnung, Fig. 5 und 7, verfügt über einen Stößelblock 49, eine Distanzplatte 50, eine Werkzeughalterplatte 52, eine Werkzeugfesthalteplatte 54 und eine Rückseitenplatte 55. Der Stößelblock 49 besitzt ein vorderes Ende 56 und ein hinteres Ende 58, wobei die Rückseitenplatte an dem vorderen Ende mit Hilfe von Befestigern 108 befestigt ist. Der Stößelblock besitzt einander zugewandte Seitenflächen 60 und obere und untere Flächen 62 und 64. Die Flächen 62 sind in der Nähe des vorderen Endes des Stößelblocks gemäß Darstellung bei 66 mit Ausnehmungen versehen, und die Seitenflächen sind in gleicher Weise gemäß Darstellung bei 68 mit Ausnehmungen versehen. Vorsprünge sind in diesen ausgenommenen Bereichen gemäß Darstellung bei 70 und 72 vorgesehen, und die Flächen dieser Vorsprünge dienen als Lagerflächen, wie weiter unten beschrieben wird.
• Die von der ersten Werkzeuganordnung 44 getragenen Werkzeugelemente sind Stanzen 74 zum Stanzen von Öffnungen in dem streifenförmigen Material und können mit Stempelöffnungen in der zweiten Werkzeuganordnung zusammenarbeiten. Der Werkzeughalter 52 besitzt Öffnungen 76, die die Stanzen aufnehmen, und die Stanzen erstrecken sich von dem Werkzeughalter aus durch Öffnungen 78 in der Festhalteplatte 54. Die Distanzplatte 50 ist zwischen die Köpfe der Stanzen 74 und das vordere Ende 56 des Stößelblocks 49 eingesetzt, und diese Abstandsplatte besteht in vorteilhafter Weise aus einem gehärteten Material, das in der Lage ist, örtlich auftretenden Druckkräften zu widerstehen, die von den Stanzen ausgeübt werden, wenn die Maschine in Betrieb steht.
• Die Festhalteplatte 54 ist gegen die Werkzeughalterplatte mit Hilfe von verhältnismäßig langen Schrauben 80 festgehalten, die sich durch Öffnungen in dem Stößelblock 49 von dem hinteren Ende desselben aus erstrecken und die in die Festhalteplatte 54 eingeschraubt sind. Die Festhalteplatte erfüllt somit die Funktion, die Werkzeughalterplatte 52 und den Abstandshalter 50 gegen das vordere Ende des Stößelblocks einzuklemmen.
• Die Frontplattenanordnung 82 (Fig. 6) umfaßt die Frontplatte 84 und eine verhältnismäßig dickere Tragplatte 86, die hinter der Frontplatte liegt. Die Tragplatte ist an der Frontplatte 84 befestigt und dort genau fluchtend ausgerichtet mit Hilfe von Befestigern 88 und Paßstiften 89. Löcher 90 sind in der Frontplatte für die vorderen Enden der Stanzen vorgesehen, und fluchtende Löcher sind in der Tragplatte 86 vorgesehen. Wenn sich die erste Werkzeuganordnung in ihren zurückgezogenen Stellungen (Fig. 4) befindet, sind die freien Enden oder äußeren Enden der Stanzen in der Frontplatte 84 versenkt und dadurch geschützt. Wenn die Frontplatte das streifenförmige Material 2 berührt, und während der Bewegung der ersten Werkzeuganordnung in ihre Schließstellung bewegen sich die Stanzen aus diesen Öffnungen 90 heraus und durch den Streifen und in Stempelöffnungen in einer unten beschriebenen Stempelplatte 172.
• Es ist an dieser Stelle zu beachten, daß die Öffnungen 90 in der Frontplatte und die Öffnungen 92 in der Tragplatte genau ausgebildet sind, so daß die vorderen Enden der Stanzen während der Stanzarbeit genau festgehalten und geführt sind. Es ist nicht wesentlich, daß die Kopfabschnitte der Stanzen in der Werkzeughalterplatte 52 genau angebaut sind, und in der Tat ist es irgendwie vorteilhaft, die Stanzen verhältnismäßig lose in dieser Werkzeughalterplatte anzubauen. Ein in hohem Maße wünschenswertes Merkmal der Erfindung besteht jedoch darin, daß die Stanzen an ihren vorderen Enden genau eingebaut und gesteuert sind und keinen seitlichen Belastungen an ihren Schaftabschnitten ausgesetzt sind, wenn sie beim Stanzen der Löcher in dem streifenförmigen Material erfaßt werden, d.h. zur Zeit der höchsten Belastung. Diese Löcher in der Frontplatte sind in vorteilhafter Weise insbesondere mittels der zur Verfügung stehenden genauesten Bearbeitungsverfahren, wie der Funkenerosionsverfahren, für maximale Präzision hergestellt, und die Toleranzen zwischen den Stanzabmessungen und den Lochabmessungen in der Frontplatte sind extrem eng. Typischerweise sind die Stanzen nur 0,005 mm (0,0002 Zoll) an jeder Seite kleiner als die Löcher in der Stempelplatte, die die Enden der Stanzen aufnimmt.
• Die Frontplattenanordnung 82 ist in Richtung auf ihre vorgeschobene Stellung gemäß Darstellung in Fig. 4 durch Frontplatten-Steuerstangen 94 nachgiebig unter Vorspannung gesetzt wobei vier solche Stangen bei der offenbarten Ausführungsform in der Nähe der Ecken der Werkzeuganordnung vorgesehen sind. Jede der Stangen erstreckt sich durch ein längliches Loch in dem Stößelblock und durch fluchtende Löcher 96 in den Abstandshalter 50, dem Werkzeughalter 52 und dem Klemmblock 54. Die Enden dieser Löcher in der Nähe des vorderen Endes des Stößelblocks sind gemäß Darstellung bei 98 aufgeweitet, und eine zylindrische Buchse 100 ist in der Aufweitung vorgesehen. Dies Teil 100 ist innen hohl, besitzt jedoch ein inneres Ende gemäß Darstellung, und eine Feder 102 ist in dieser Buchse 100 angeordnet. Das gesehen in Fig. 4 rechte, offene Ende des Teils 100 ist mittels einer Scheibe 104 verschlossen, die gegen die Feder 102 anliegt und diese einschließt. Eine Schraube 106 ist ihrerseits durch die Rückwandplatte 55 hindurchgeschraubt und liegt gegen die Scheibe an.
• Es ist ersichtlich, daß die vorderen Enden der Stangen 94 gegen die rückwärts zeigende Fläche des Frontplatten-Trägerteils 86 anliegen und dieses hierdurch zu seiner vorgeschobenen Stellung unter Vorspannung halten. Die gesamte Frontplattenanordnung kann sich jedoch um ein kleines Stück relativ zu der Stößelanordnung nach rechts bewegen, um den kleinen Spalt zu schließen, der in Fig. 4 zwischen der Klemmplatte 54 und der Fläche der Trägerplatte 86 dargestellt ist.
• Gemäß Darstellung in Fig. 4 und 6 verfügt die Frontplattenanordnung 82 zusätzlich zu der Frontplatte 84 und der Trägerplatte 86 über obere und untere Platten 110 und Seitenplatten 112. Diese obere, untere und Seitenplatten sind an der Trägerplatte 86 befestigt und erstrecken sich gesehen in Fig. 4 nach rechts in Richtung auf das hintere Ende des Stößelblocks 49 und teilweise über die inneren Flächen des Stößelblocks hinaus. Die Flächen der Platten 110, 112 befinden sich somit zwischen den mit Ausnehmungen versehenen Flächen 66, 68 des Stößelkörpers und den inneren Führungsflächen 43 des Durchgangs 42. Die Platten bilden somit verlängerte Lagerflächen, die mit den Flächen 43 zusammenarbeiten können.
• Die genaue Führung und Ausrichtung der Frontplattenanordnung ist durch die bei 117 dargestellten Randflächen an den Ohren 116 der oberen und der unteren Platte und der Seitenplatten 112 erreicht. Der Umstand, daß Führungs- und Lagerflächen an den vorderen Enden und an den hinteren Enden der Platten vorgesehen sind, minimiert jegliche Tendenz der Anordnung, in dem Durchgang zu schaukeln oder zu flattern.
• Die Platten 110, 112 besitzen Ohren 114, 116 an ihren Ecken, und diese Ohren ihrerseits sind mit der Trägerplatte 86 verriegelt zum Eingriff gebracht. Die Trägerplatte besitzt eine einwärts gestufte Randfläche 120, und Ohren 121 sind an der Trägerplatte 86 an deren Ecken vorgesehen, so daß Ausnehmungen 118 an jeder Ecke zwischen den Ohren 121 und dem linken Abschnitt 123 der Trägerplatte 86 vorgesehen sind. Die Ohren 114, 116 erstrecken sich in diese Ausnehmungen, und die Platten 110, 112 sind dadurch mit der Trägerplatte verriegelt zum Eingriff gebracht und relativ zu dieser genau positioniert.
• Die Platten 110 besitzen rechteckige Öffnungen 122 zur Aufnahme der zentral angeordneten Vorsprünge oder Inseln 70 an der Fläche 66 des Stößelkörpers. Die Seitenplatten 112 besitzen ähnliche, rechteckige Öffnungen 124 für die zentralen Vorsprünge 72. Zusätzlich sind die Ränder der Platten 110, 112 zur Aufnahme der Vorsprünge gemäß Darstellung bei 70, 72 an den Ecken des Stößelblocks 49 konturiert. Die Ausbildung ist eine solche, daß sich die Platten relativ zu dem Stößelblock 49 an den Flächen 66, 68 bewegen können, so daß eine Bewegung der Frontplattenanordnung 82 zwischen ihrer vorgeschobenen und ihrer zurückgezogenen Stellung ermöglicht ist.
• Die Platten 110, 112 besitzen flache Nuten 126, die sich, gesehen in Fig. 6, in der Nähe der linken Enden dieser Platten quer über diese erstrecken. Diese Nuten sind mit Filzdochten ausgelegt und vorgesehen, um die Schmierung der Werkzeuganordnung zu ermöglichen. Zusätzlich ist es wünschenswert, sehr flache, gekreuzte Nuten vorzusehen, um eine Schmierung an den Flächen der Platten 110, 112 zu ermöglichen (nicht besonders dargestellt). Der hohe Präzisionsgrad, mit dem die Teile der Werkzeuganordnung hergestellt sind, und die mit der praktischen Ausübung der Erfindung verbundenen engen Toleranzen machen eine sorgfältige Beachtung der Schmierung der Werkzeuganordnungen erforderlich.
• Die erste Werkzeuganordnung 44 wird aus ihrer Öffnungsstellung in ihre Schließstellung (in Fig. 2 gesehen links) durch das Kraftübertragungsteil 34 bewegt, das sich durch das obere Ende des Hebels 20 erstreckt. Gemäß Darstellung in Fig. 4 und 7 liegt das Ende dieses Teils 34 gegen einen zylindrischen Abstandshalter 128 an, der die Kraft an die Rückseitenplatte 55 der Stößelanordnung überträgt. Die Kraft wird über ein Einsetzstück 130 übertragen, das in einer Aussparung 132 in der Platte 55 aufgenommen ist und das dort durch Stäbe 134 festgehalten ist, die in Nuten in den Seiten des Stücks 130 und in den Seiten der Aussparung 132 eingreifen. Der Abstandsstück 128 besitzt halbkugelförmige Ausnehmungen an seinen Enden, die halbkugelförmige Lager 136 aufnehmen, so daß eine sehr geringe abgewinkelte Bewegung zwischen dem Ende des Kraftaufbringungsteils 34 und dem Abstandsstück 128 stattfinden kann. Die abgewinkelte Bewegung ist äußerst klein, jedoch wird es bevorzugt, eine sehr beschränkte Bewegung mittels dieser halbkugelförmigen Lager 136 zur Aufnahme einer solchen Bewegung zuzulassen. Das linke Ende des Abstandsstücks 128 ist in einer zylindrischen Aussparung 129 in dem Einsatz 130 aufgenommen, wie am besten in Fig. 7 dargestellt ist.
• Um die erste Werkzeuganordnung zurückzustellen, d.h. sie aus ihrer Schließstellung in ihre Öffnungsstellung zurückzubewegen, ist ein Kabel 138 vorgesehen, das einen Anschluß oder Adapter 140 an seinem Ende aufweist. Der Adapter und das Kabel erstrecken sich durch miteinander fluchtende Öffnungen in dem Abstandsstück 128 und in den Lagern 136. Das mit Gewinde versehene Ende des Adapters ist in eine Öffnung in dem Einsatz 130 eingeschraubt. Das Kabel 138 erstreckt sich durch eine axiale Bohrung in dem Schubteil 34 und durch ein Führungsrohr an dem, gesehen in Fig. 1, rechten Ende des Schubteils. Das rechte Ende des Kabels ist mittels einer Sicherungsmutter 144 gegen eine Scheibe 146 festgehalten, und Federmittel 142 sind zwischen dieser Scheibe und einer weiteren Scheibe vorgesehen, die an einer Mutter 150 an dem Ende des Teils 34 anliegend angeordnet ist. Es ist somit ersichtlich, daß dann, wenn das obere Ende des Hebels 20 nach rechts ausschwingt, es die Mutter 150 mit sich nimmt und über die Federn 142 wirkend das Kabel 138 nach rechts bewegt, um dadurch die erste Werkzeuganordnung zurückzuziehen und aus ihrer Schließstellung in ihre Öffnungsstellung zu bewegen.
• Es ist zu beachten, daß die Kraft, die die Werkzeuganordnung zu deren Schließstellung für den Arbeitshub bewegt, über den Einsatz 130 an den Stößelblock übertragen wird und die Stäbe 134 umgeht. Die Kraft, die die Werkzeuganordnung in die Öffnungsstellung zurückführt, wird über die Stäbe 134 übertragen, jedoch ist dies eine äußerst geringe Kraft im Vergleich zu der Kraft, die für den Arbeitshub erforderlich ist.
• Das Betätigungsmittel für die zweite Werkzeuganordnung 46 ist im wesentlichen dasselbe wie das oben beschriebene, und die entsprechenden Bauteile sind mittels derselben Bezugszahlen bezeichnet, die in Fig. 1 durch einen Apostroph unterschiedlich gekennzeichnet sind.
• Es ist für alle Präge- und Formstempel wünschenswert, Führungszapfen vorzusehen, die in dem gerade zu verformenden Streifen vor der Berührung des Werkzeugs, wie der Stanzen oder anderer Werkzeuge, mit dem Streifen eintreten, um dadurch den Streifen bezüglich des Werkzeugs genau zu positionieren. Die Verwendung von Führungszapfen ist besonders wichtig, wo Teile, wie elektrische Anschlüsse, durch fortschreitende Arbeiten an dem Streifen hergestellt werden, da die besonders geformten Teile an dem Streifen hinsichtlich des Werkzeugs, das die nachfolgenden Arbeiten ausführt, genau angeordnet werden müssen. Führungszapfen gemäß Darstellung bei 152 (Fig. 4) sind entsprechend bei der vorliegenden Vorrichtung vorgesehen und von besonderer Bedeutung wegen des hohen Präzisionsgrades, der für die Anordnung des streifenförmigen Materials erforderlich ist. Die Führungszapfen 152 besitzen vordere Enden, die normalerweise in Öffnungen in der Frontplatte 82 angeordnet sind und die sich bis hinter die Frontplatte und in die Führungslöcher 3 des Streifens vor der Berührung der Stanzen mit dem Streifen bewegen. Die Führungszapfen erstrecken sich durch miteinander fluchtende Öffnungen in der Trägerplatte, der Werkzeughalterplatte, der Klemmplatte und dem Abstandshalter und durch Öffnungen auch in dem Stößelblock. Die rechten Enden dieser Führungszapfen erstrecken sich in eine Öffnung 154, die sich quer durch den Stößelblock erstreckt. Die rechten Enden dieser Führungszapfen sind an einem Führungsjoch 156 befestigt, das in einer Öffnung 154 bewegbar ist und das Enden aufweist, die sich seitlich über die Gehäuseseitenplatten 40 hinaus erstrecken. Die Enden des Jochs weisen Rollen auf, die in Führungsbahnen 158 an den Seitenplatten 40 aufgenommen sind. Die Lager stehen schwenkbeweglich mit Verbindungsgliedern 160 in Verbindung, die sich gemäß Darstellung in Fig. 3 zu Betätigungshebeln 162 an jeder Seite des oberen Endes des Hebels 20 erstrecken. Die Hebel 162 üben die Funktion von Betätigungshebeln für die Verbindungsglieder 160 und damit für die Führungszapfen aus. Die Betätigungshebel 162 sind gemäß Darstellung bei 164 (Fig. 2) und an ihren unteren Enden bei 166 an einen Arm 168 an einen Exzenter (nicht dargestellt) schwenkbeweglich angeschlossen, der an der Hauptantriebswelle 30 angebaut ist. Der Exzenter ist zur Bewirkung einer hin- und hergehenden Bewegung des Hebelwerks 166 und des Betätigungshebels 162 derart gestaltet, daß die Führungszapfen in die Führungslöcher in dem Streifen zu einer geeigneten Zeit bei dem Arbeitszyklus, wie nachfolgend beschrieben, eintreten.
• Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Führungszapfen ihr eigenes Betätigungsmittel besitzen, das von dem Betätigungsmittel für die erste Werkzeuganordnung getrennt ist. Wie nachfolgend erläutert wird, können die Bewegungen der Führungszapfen daher in einer Weise gesteuert werden, die von dem Betätigungssystem für die Werkzeuganordnung vollständig unabhängig ist, und sorgt dies für verschiedene Vorteile, wie bei der Erörterung des Diagramms des Zeitablaufs, Fig. 9, erläutert wird.
• Die zweite Werkzeuganordnung 46, die im linken Teil der Fig. 4 dargestellt ist, ist insofern verhältnismäßig einfach, als sie nur über einen Stößelblock 49', eine Abstandsplatte 174 und eine Stempelplatte 172 verfügt, die an der Abstandsplatte mit Hilfe von Befestigern gemäß Darstellung befestigt ist. Die Stempelplatte besitzt Öffnungen, die die vorderen oder äußeren Enden der Stanzen aufnehmen. Da die Abstandsplatte verhältnismäßig lang ist, gemessen in der Richtung der Horizontalachse des Durchgangs 42, und da diese Abstandsplatte und die Stempelplatte 172 eine ausgedehnte Lagerfläche zur Lagerung an den Innenflächen 43 des Durchgangs bilden, ist es nicht notwendig, Führungsplatten vorzusehen, wie sie bei der ersten Werkzeuganordnung erforderlich sind. Entsprechend muß die zweite Werkzeuganordnung nicht im weiteren Detail beschrieben werden. Es soll jedoch darauf hingewiesen werden, daß, sofern gewünscht, ein bewegliches Werkzeug auch an der zweiten Werkzeuganordnung 46 vorgesehen werden kann und für einige Formungsarbeiten ein solches bewegbares Werkzeug verwendet werden kann. Mit anderen Worten kann die zweite Werkzeuganordnung 46 bei einigen Ausführungsformen alle Merkmale der ersten Werkzeuganordnung 44 aufweisen.
• Der Arbeitszyklus des erfindungsgemäßen Stempelsystems ist am besten aufgrund einer untersuchenden Betrachtung der Fig. 9 zu verstehen, die die Bewegungen der Hauptteile hinsichtlich der Bewegung der Werkzeuganordnungen aus deren Öffnungsstellung zu deren Schließstellungen und zurück zu deren Öffnungsstellungen erläutert. Die Schließstellungen befinden sich bei 180 Grad und die Öffnungsstellungen bei 0 Grad. Das streifenförmige Material wird mittels des Streifenzuführungsmittels während der ersten 90 Grad des Arbeitszyklusses und während der letzten 90 Grad zugeführt, wobei die Zuführungsarbeit sich durch die Öffnungsstellungen bei 0 Grad und bei 360 Grad fortsetzt. Die Stößelanordnungen bewegen sich aus ihren Öffnungsstellungen in ihre Schließstellungen, und das tatsächliche Ausmaß des Weges, bezeichnet als X, ist im Verhältnis zu der Bewegung der Führungszapfen dargestellt. Der Weg der Stanzen ist selbstverständlich derselbe wie der Weg des Stößels, da die Stanzen direkt an dem Stöße gelagert sind. Die Frontplatte berührt das streifenförmige Material vor den vorderen Enden der Stanzen, und tatsächlich zieht sich die Frontplatte um eine sehr kleine Distanz zurück, wenn sie zuerst den Streifen berührt, wie in dem Abschnitt des Diagramms in der Nähe von 180 Grad dargestellt ist. Die Führungszapfen bewegen sich synchron mit den Werkzeuganordnungen, sind jedoch, wie oben beschrieben, separat betätigt, und bei der dargestellten Ausführungsform ist der Weg der Führungszapfen, bezeichnet durch die Strecke Y, viel größer als der Weg der Werkzeuganordnungen oder Stanzen. Diese Wegunterschiede sind graphisch in der untersten Linie des Diagramms dargestellt, in der der Weg des Führungszapfens und die Wege der Stanzen übereinander aufgetragen sind.
• Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß zahlreiche Vorteile bei der praktischen Ausübung der Erfindung im Vergleich zu Stanz- und Formstempelsystemen erreicht werden können, die herkömmlich verwendet werden. Diese Systeme sind gemeinhin rund um einen sogenannten Stempelsatz mit oberen und unteren plattenartigen Stempelschuhen herumgebaut, die in Richtung aufeinander und voneinander weg Säulen- und Buchsensystemen geführt werden. Üblicherweise sind die Stanzen oder anderweitige Werkzeuge an dem Stempelschuh angebaut, und sind die Stempel an dem unteren Stempelschuh angebaut. Das Führungssystem umfaßt Pfosten an einem der Stempelschuhe und Buchsen an den anderen Stempelschuhen. Dies bedeutet, daß die Stanzen an dem unteren Stempelschuh mit Bezug auf die Säulen angeordnet sind (unter der Annahme, daß sich die Säulen von dem unteren Stempelschuh aus erstrecken), während die Stanzen an dem oberen Stempelschuh mit Bezug auf die Buchsen angeordnet sind. Das Führungssystem bringt sofort mögliche Fehler und Beschränkungen für die Genauigkeit der Arbeit mit sich, da zwei unterschiedliche Elemente (die Säulen und die Buchsen) zur Anordnung der Stanzen und der Stempel verwendet werden.
• Ein weiteres Merkmal eines herkömmlichen Stempelsystems, das die Genauigkeit der Abmessungen der hergestellten Teile beschränkt, ist die Abstreiferplatte bei diesen Systemen. Eine Abstreiferplatte ist bei einem Stempelsatz häufig erforderlich, um das streifenförmige Material von den Stanzen zu entfernen, wenn die Gesenke von dem Streifen wegbewegt werden, nachdem die Löcher in dem Streifen gestanzt worden sind. Die Stanzen haben einen engen Sitz in den Löchern, die gestanzt worden sind, und die Stanzen tendieren dazu, den Streifen mitzunehmen, wenn sie sich in ihre Öffnungsstellungen bewegen. Die Abstreiferplatte berührt den Streifen und hält ihn gegen eine Bewegung mit den Stanzen fest, so daß sich die Stanzen aus den Löchern in dem Streifen herausbewegen. Bei einem herkömmlichen Stempelsystem muß ein separates Ausricht- und Führungssystem für die Abstreiferplatte vorgesehen werden, d.h. ein Führungssystem zusätzlich zu dem oben beschriebenen Säulen- und Buchsensystem. Bei der Ausübung der vorliegenden Erfindung ist die Frontplatte, die die Funktion einer Abstreiferplatte hat, mittels der Flächen des Durchgangs geführt, mit anderen Worten durch dasselbe Führungssystem, das für die Stanzen und Stempel verwendet wird.
• Erfindungsgemäß wird eine durchgehende Führungsfläche, die Fläche 43 des Durchgangs 42, dazu verwendet, alle Elemente der beiden Werkzeuganordnungen 44, 46 zu führen. Zusätzlich besitzt die Frontplattenanordnung verhältnismäßig lange Lagerflächenabschnitte an den Führungsplatten, die an den Durchgangsflächen 43 anliegen. Das Gesamtergebnis ist, daß ein äußerst hoher Genauigkeitsgrad bei der Durchführung der Arbeiten an dem Streifen erreicht werden kann.
• Es ist ebenfalls besonders bedeutsam, daß die Enden der Stanzen in der Frontplatte aufgenommen und in Richtung auf die Stempel in der Stempelplatte 172 mittels dieser Frontplatte geführt sind. Dieses Merkmal der Erfindung führt zu einer äußerst engen Steuerung über die vorderen Enden der Stanzen und gestattet eine größere Genauigkeit bei den hergestellten Teilen und eine stark verlängerte Werkzeugstandzeit, da die Stanzen nicht so schnell stumpf werden wie bei der bekannten Praxis. Wie ebenfalls bereits erläutert, werden die Führungszapfen separat betätigt, und ist der Stempelkonstrukteur daher frei, diese Führungszapfen in den Streifen zu jeder gewünschten Zeit während des Arbeitszyklusses eintreten zu lassen.
• Die Frontplatte arbeitet zwar als Abstreiferplatte, ist jedoch nicht als solche bezeichnet, weil sie auch als eine Führungsplatte für die vorderen Enden der Stanzen dient.
• Das oben beschriebene Führungszapfensystem kann auch unter einer Vielzahl von Umständen verwendet werden und ist besonders vorteilhaft bei Maschinen des in der US-A-4 497 196 dargestellten und oben kurz beschriebenen Typs. Maschinen dieses Typs haben einen sehr kurzen Hub im Vergleich zu herkömmlichen Stanz- und Formpressen. Beispielsweise hat eine herkömmliche Stanzpresse einen Hub von 18 mm bis 25 mm (0,75" bis 1,0") oder mehr, während eine Maschine des in dem oben angegebenen Patent dargestellten Typs typischerweise einen Hub von 1,26 mm bis 25 mm (0,050" bis 1,000") je Seite hat (d.h. für jede Werkzeuganordnung). Der äußerst kurze Hub ist aus vielen Gründen einschließlich Energieersparnis und stark reduziertem Werkzeugverschleiß in hohem Maße wünschenswert. Jedoch müssen die Führungszapfen einen Hub haben, der länger als der äußerst kurze Hub der Werkzeuganordnungen ist, wenn die Zapfen in die Führungslöcher in dem Streifen vor der Berührung des Werkzeugs mit dem Streifen eintreten sollen. Die Führungszapfenausbildung der vorliegenden Erfindung überwindet vollständig alle Probleme, die aus dieser Richtung auftreten könnten, und sorgt darüber hinaus für eine genaue Steuerung der Führungszapfen.

Claims (8)

1. Stanzvorrichtung (10) für streifenförmiges Material (2), welche Vorrichtung (10) umfaßt erste und zweite Werkzeuganordnungen (44, 46), die erste und zweite Werkzeughalterungen (54, 52) und erste und zweite Werkzeugbestückungen (74, 90), die von den ersten und zweiten Werkzeughalterungen getragen sind, umfassen, Werkzeuganordnungs-Betätigungsmittel (20) zur hin- und hergehenden Bewegung der ersten und der zweiten Werkzeuganordnung in Richtung aufeinander zu und voneinander weg zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung, wobei die Werkzeuganordnungen (44, 46) in ihren Öffnungsstellungen voneinander entfernt und in ihren Schließstellungen einander benachbart sind, Führungsmittel (14) zur Führung der Werkzeuganordnungen entlang der Bahnen ihrer hin- und hergehenden Bewegung, wobei das streifenförmige Material (2) entlang einer Streifenzuführungsbahn zugeführt wird, die sich quer zu den Bahnen der hin- und hergehenden Bewegung erstreckt, so daß die Werkzeugbestückung (74, 90) Arbeiten an dem streifenförmigen Material (2) ausführt, wobei

das Führungsmittel (14) einen sich vollständig durch es hindurch erstreckenden, fortlaufenden Durchgang (42) aufweist, wobei die erste und die zweite Werkzeuganordnung (44, 46) in dem Durchgang (42) angeordnet sind, der Durchgang (42) Durchgangsflächen aufweist, die als Lager- und Führungsflächen für die Werkzeuganordnungen dienen,

jede der Werkzeuganordnungen (44, 46) ein Stößelteil (49, 49') mit einem vorderen Ende (56) und einem hinteren Ende (58) aufweist, wobei die vorderen Enden (56) einander gegenüberliegen und jedes der Stößelteile (49, 49') Stößellagerflächenabschnitte (70, 72) aufweist, die an den Durchgangsflächen anliegen,

die erste und die zweite Werkzeughalterung (54, 52) von dem ersten und dem zweiten Stößelteil (49, 49') an deren vorderen Enden getragen sind, wobei die erste Werkzeuganordnung (44) eine Frontplatteneinrichtung (82) aufweist, die erste Werkzeughalterung zwischen der Frontplatteneinrichtung (82) und dem vorderen Ende (56) des ersten Stößels (49) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die erste Werkzeuganordnung (44) eine Führungsplatteneinrichtung aufweist, wobei die Frontplatteneinrichtung (82) mittels der Führungsplatteneinrichtung (110, 112) genau gehalten ist, die Führungsplatteneinrichtung sich von der Frontplatteneinrichtung (82) aus in Richtung auf das hintere Ende (58) des ersten Stößels (49) an der ersten Werkzeughalterung vorbei und mindestens teilweise über die Fläche des ersten Stößels erstreckt, wobei Abschnitte der Führungsplatteneinrichtung (110, 112) zwischen dem ersten Stößel (49) und den Durchgangsflächen liegen, die Führungsplatteneinrichtung (110,112) Führungsplattenlagerflächenabschnitte aufweist, die an den Durchgangsflächen anliegen,

wodurch die Frontplatteneinrichtungen (82), die Führungsplatteneinrichtungen (110,112), die Werkzeughalterungen (54, 52) und die Stößel (49, 49') alle zusammen in der Vorrichtung (10) mittels der Durchgangsflächen positioniert sind und die Werkzeuganordnungen (44, 46) entlang der Bahnen ihrer hin- und hergehenden Bewegung von den Durchgangsflächen geführt sind, und daß die Frontplatteneinrichtung (82) und die Führungsplatteneinrichtung (110, 112) als eine Einheit an und relativ zu dem ersten Stößel (49) bewegbar sind, so daß die Frontplatteneinrichtung (82) in Richtung auf das vordere Ende (56) des ersten Stößels (49) und von diesem weg relativ bewegt werden kann, um so eine Abstreiffunktion auszuführen.

2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatteneinrichtung (82) zwischen einer zurückgezogenen Stellung und einer vorgeschobenen Stellung bewegbar ist, wobei die Frontplatteneinrichtung (82) im wesentlichen an der ersten Werkzeughalterung (54) anliegt, wenn sie sich in ihrer zurückgezogenen Stellung befindet, und von der ersten Werkzeughalterung (54) in einem Abstand angeordnet ist, wenn sie sich in ihrer vorgeschobenen Stellung befindet, wobei die Führungsplatteneinrichtung (110,112) mit der Frontplatteneinrichtung (82) bewegbar ist.

3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatteneinrichtung (82) Werkzeug-Aufnahmeöffnungen aufweist, die sich durch sie hindurch parallel zu der Achse des Durchgangs erstrecken, wobei die erste Werkzeugbestückung (74) stangenförm ige Werkzeugelements umfaßt, die Werkzeugelemente sich von der ersten Werkzeughalterung (54) aus in die Öffnungen hinein erstrecken, die Werkzeugelemente freie Enden besitzen, die sich innerhalb der Öffnungen befinden, wenn sich die Frontplatteneinrichtung (82) in ihrer vorgeschobenen Stellung befindet und sich die Werkzeuganordnungen (44, 46) in ihren Öffnungsstellungen befinden, wobei die Werkzeugelemente durch die Öffnungen hindurch während der Bewegung der Werkzeuganordnungen (44, 46) aus ihren Öffnungsstellungen zu ihren Schließstellungen bei begleitender Bewegung der Frontplatteneinrichtung (82) aus ihrer vorgeschobenen Stellung zu ihrer zurückgezogenen Stellung relativ bewegbar sind, wodurch sich die freien Enden der Werkzeugelemente aus den Öffnungen herausbewegen und das streifenförmige Material (2) berühren.

4. Vorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugteile (74) Stanzen sind.

5. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stößel (49) ein Vorspannmittel (94, 102) aufweist, das die Frontplatteneinrichtung (82) in ihre vorgeschobene Stellung drückt, wobei die Frontplatteneinrichtung (82) gegen die Kraft des Vorspannmittels in ihre zurückgezogene Stellung bewegbar ist.

6. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Führungszapfenmittel (152) in der ersten Werkzeuganordnung (44) vorgesehen sind, wobei die Führungszapfenmittel (152) freie Enden aufweisen, die in Führungslöchern (3) in dem streifenförmigen Material (2) vor der Berührung der Frontplatteneinrichtung (82) mit dem streifenförmigen Material eintreten, um dadurch das streifenförmige Material auf der Streifenzuführungsbahn gegenüber der ersten und der zweiten Werkzeuganordnung genau zu positionieren.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungszapfenmittel Führungszapfen (152) umfassen und die Führungszapfen (152) durch das Führungsmittel (14) geführt sind, das die Werkzeuganordnungen (44, 46) führt, wobei Führungszapfen-Betätigungsmittel (160, 162) zur Bewegung der Führungszapfen in die Führungslöcher in dem streifenförmigen Material (2) während der Bewegung der ersten und der zweiten Werkzeuganordnung (44, 46) aus deren Öffnungsstellungen zu deren Schließstellungen vorgesehen sind, wobei die Führungszapfen-Betätigungsmittel (160, 162) von den Werkzeuganordnungs-Betätigungsmitteln getrennt sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungszapfen-Betätigungsmittel (160, 162) wirksam ist, um die Führungszapfen (152) relativ zu der ersten Werkzeuganordnung zu bewegen, wobei die Bewegung der Führungszapfen (152) größer als die Bewegung der ersten Werkzeuganordnung (44) ist.