EP0963802A2 - Perforierpresse mit Einzelstempelsteuerung - Google Patents

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Publication number
EP0963802A2
EP0963802A2 EP99110929A EP99110929A EP0963802A2 EP 0963802 A2 EP0963802 A2 EP 0963802A2 EP 99110929 A EP99110929 A EP 99110929A EP 99110929 A EP99110929 A EP 99110929A EP 0963802 A2 EP0963802 A2 EP 0963802A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
punch
stamp
press according
press
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99110929A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0963802A3 (de
Inventor
Jürgen Fahrenbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
L Schuler GmbH
Original Assignee
L Schuler GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by L Schuler GmbH filed Critical L Schuler GmbH
Publication of EP0963802A2 publication Critical patent/EP0963802A2/de
Publication of EP0963802A3 publication Critical patent/EP0963802A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/246—Selection of punches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/02—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed
    • B26F1/04—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed with selectively-operable punches

Definitions

  • the invention relates to a press with a tool, on the adjustable tool parts, e.g. Stamps are present.
  • the press according to the invention has a tool which consists of upper tool and lower tool. This are, for example, towards and away from each other that the upper tool can be moved on a press ram attached and moved back and forth with this and the lower tool is fixed on a press table is. In principle, however, there are also other kinematic ones Sequences and assignments of individual movements possible. E.g. can use the lower tool alone or in addition be moved.
  • the upper tool carries at least two, preferably however, significantly more than two tool parts, preferably Stamp, in particular punch, which are arranged adjustable are.
  • Stamp parallel to each other approximately at right angles to the sheet or other workpiece so that their longitudinal direction with the direction of movement of the upper tool matches.
  • the direction of adjustment of the stamp agrees with the direction of movement of the upper tool match.
  • the stamp can be in an advanced position transferred and locked in this. To serves a corresponding locking device. Furthermore the stamps can be released, making them in Passive position can be transferred.
  • the relief device thus enables Minimization of the required volume of the locking device and possibly a drive device assigned to this. This in turn allows the arrangement of the Stamps at close intervals. So that can very tight hole pattern even with small punch diameters be generated.
  • the relief device enables such ease of movement of the locking device, that adjustment even with small actuators is possible in a very short time.
  • This allows one or multiple stamps in a very short time from passive to active and switched back.
  • This has in particular importance for the generation of hole patterns, at not for long periods with the same selection active and passive stamp. For example, a new hole pattern is generated with each press stroke, this requires a change in the choice of stamp with every press stroke.
  • the available one Time is not very long with high-speed presses. However, there is enough time even for those with poor performance Drives for adjustment if aie the relief device the locking device relieves the stamp, by biasing them towards their active position. The Energy to move the stamp from its active into its Passive position and vice versa, will not be the locking device or taken from their drive device.
  • everyone is adjustable tool part or stamp a spring means assigned with which the stamp on its liability position is biased.
  • the spring means is temporarily from the relief device overcome the stamp For example, near the top dead center of the press ram bring into active position so that the locking device can switch on the active state without load. Give the Relief device then during the downward movement the stamp of the press ram free, the locked remain Stamp in active position while the non-arrested Stamp by the spring means in passive position be returned. While the active stamp with the Workpiece come into engagement, that of the Spring means held in passive position Workpiece not. You do not touch it and can thus no damage, scratches, quirks or cause something similar.
  • the locking device preferably has a Locking element, for example.
  • a latch, the or the orthogonal to move the direction of the stamp is.
  • the one required for the axial adjustment of the stamp Force is applied by the relief device and derived from the movement of the press ram. This also minimizes that of the locking device or their drive device to be applied mechanical Work with the advantages mentioned above.
  • a stroke limiting means can be assigned be that pulling the stamp out of the Upper tool beyond a maximum position that in the Mainly corresponds to his active position, prevented. For example, in the case of perforating presses that single punch that runs smoothly in the perforated workpiece are held as far from the Top tool that individual are pulled out Springs of the punch are fully compressed. In addition, the punches were forced out of the Workpiece pulled.
  • the control of the individual bars or other Locking element of the locking device can be electrical or with a fluid, for example pneumatically.
  • a fluid for example pneumatically.
  • Through the Relief of the locking elements (bolts) during their Adjustment can be based on precise guidance of the locking elements to be dispensed with.
  • a floating is sufficient Storage which ensures that the corresponding locking element in the blocking position the stamp in the active position locked. This can be achieved through appropriate contact surfaces take place on which the locking element in the locked position is present.
  • the stamp, the locking device and the relief device can be used as a replaceable cassette be trained. This allows you to easily different hole number diameters or shapes be generated.
  • a perforating press 1 as a whole is shown in FIG schematically illustrated.
  • the perforating press 1 has one in a press frame 2 in one by one Arrow 3 indicated direction reciprocally driven Ram 4 on.
  • a tool 6 is arranged, to which a Upper tool 7 and a lower tool 8 belong.
  • a Workpiece 9 for example a sheet or one from another Material existing fabric, guided. This is punched by the press, that of one not illustrated further Control unit can be specified.
  • the hole pattern can, for example. via a scanner or other input device be scanned from a template and is by means of Perforating press 1 punched into the workpiece 9.
  • the tool 6 used for this goes out in particular Figure 2 and 3 emerge.
  • the lower tool 8 is a Formed die provided with two rows of holes 11, 12 is.
  • the rows of holes are in corresponding rows 14, 15 ( Figure 4) arranged punch 16, 17 assigned to the belong to the upper tool 7.
  • the punch 16, 17 are arranged in a punch holder plate 18 which has corresponding openings 19, 20.
  • everyone Punches 16, 17 protrude through the opening assigned to it 19, 20 and is thereby axially movable.
  • the punch 16, 17 sit with very little play in the corresponding cylindrical opening 19, 20.
  • FIG. 4 shows the punch 16, 17 of the two rows 14, 15 offset laterally against each other so that they refer to the transport direction T of the workpiece 9 overlap each other, or that they are on gap.
  • the punch guide plate 18 is with one part of the upper tool 7 connected to the workpiece 9 or the die 8 or a press table holding this 19 touches down before the punch 16, 17 the Touch workpiece 9.
  • the die guide plate 18th protruding punch 16, 17 are with their respective inner end preferably tensile and pressure resistant in one Stamp holding plate 21 held. This points to each punch 16, 17 on a stepped bore 22, 23, in each of which a plunger 24, 25 in the longitudinal direction of the Punch 16, 17 slidably held.
  • the Punches 16, 17 lie with their top on the plane surface on the underside of the respective tappet 24, 25 on.
  • the punch stamp 16, 17 are thus axial in the punch holder plate 21 between an active position in which they are on the lower tool 8 are advanced and a passive position adjustable in the lower tool 8 are moved away.
  • the coil springs 28, 29 tension the Punches 16, 17 in front of their passive position.
  • the bars 33, 34 are transverse to the working direction of the upper tool 7 slidably in a corresponding Leadership stored. You are there by a spring 37, 38th biased towards their locking position.
  • Drive devices 39, 40 are provided, for example a solenoid 41, 42, an armature 43, 44 and a provided between the armature 43, 44 and the bolt 33, 34 Power transmission means 45, 46 are formed.
  • the Magnetic coils 41, 42 can be controlled separately, see above that each punch 16, 17 has a bolt 33, 34 and assigned its own drive device 39, 40 is. It is also possible to lock 33, 34 on their Preload release position and they counter the preload by means of a drive device in the locking position to convict. If necessary, a preload can also be dispensed with if the one assigned to the bolt 33, 34 Drive device is designed to him in to move both directions.
  • a relief device is common to all punches 16, 17 51 assigned to which as essential Element serves a stamp holding-down plate 52.
  • the Drive devices 39, 40 are with a control device 47, 48 connected by a bus system and if necessary, appropriate drivers and decoders are formed.
  • the Control device 47, 48 is designed such that each solenoid 41, 42 controlled individually can be. In addition, they are put together as desired Groups of solenoids can be controlled simultaneously.
  • the hold-down plate 52 is by one or more Tie rods 53, 54 compliant with the punch guide plate 18 connected.
  • the tie rods 53, 54 are located at the ends firmly in the hold-down plate 52 and extend parallel to the punch 16, 17 in corresponding Blind holes 55, 56 of the punch guide plate 18. In these blind holes 55, 56 sit on the bottom thereof supporting coil springs 57, 58 which hold the hold-down plate 52 on the tie rods 53, 54 on the punch guide plate 18 pull.
  • the hold-down plate 52 also has bores 61, 62 through which Extensions of the plunger 24, 25 towards the latch 33, 34 extend. The extensions are each of a ring shoulder surrounded on which the hold-down plate 52nd is present.
  • the hold-down plate 52 is in its lower one Position where it rests on the tappet holder plate 21, it pushes the plunger 24, 25 so far into the blind holes 22, 23 against the action of the coil springs 28, 29 a that the punch 16, 17 in the active position are and that the extensions of the plunger 24, 25 are the ways release for bolts 33, 34. These can therefore be against very low mechanical resistance from the coil springs 37, 38 or the magnetic coils 41, 42 are moved.
  • the perforating press 1 described so far works as follows:
  • the upper tool 7 is Perforating press 1 in its top dead center position.
  • Upper tool 7 associated sheet metal holder 7a are disengaged with the workpiece 9.
  • the stamp holding plate 21 carries. This results in a relative large distance between the punch holder plate 21 and the punch guide plate 18.
  • the hold-down plate 52 is therefore all the way down pressed in contact with the punch holder plate 21.
  • the hold-down plate 52 holds against the force of the Coil springs 28, 29 the plungers 24, 25 in the active position, i.e. in a position in which the punch 16, 17 protrude out of the punch guide plate 18 at most.
  • the distance between the free end faces of the Tappets 24, 25 and the opposite contact surfaces 35, 36 is therefore maximum, so that the bolts 33, 34 easily into the space formed here and can be led out of this, in Figure 7, in which illustrates the movement diagram of the upper tool 7 this can be anywhere in the area A done.
  • the control devices 47, 48 control the Magnetic coils 41, 42 in this range of movement of the plunger the perforating press 1 so that the punch 16, 17 the holes in the next down stroke of the ram should generate, locked in their advanced direction become.
  • the latch 34 is in the locking position transferred by de-energizing the solenoid 42 becomes.
  • the magnetic coil 41 is excited and holds the bolt 33 in release position.
  • a new hole pattern can thus be defined in each stroke and punched out. This is shown schematically in FIG. 4 indicated. All conceivable hole positions are illustrated by dots for a portion of the workpiece 9. Holes are only punched out if the punch 17 in question is also locked. By Switching the relevant latch 33, 34 in successive Press strokes can in the given Any hole pattern can be obtained. The press can run continuously with a high number of strokes.
  • the relief device 51 with that on the workpiece 9 or another abutment part 7a of the Tool 7 connected.
  • the hold-down plate 52 with a separate Drive device to connect the hold-down plate 52 temporarily to the punch holding plate 21 presses or pretensions towards them.
  • This drive device can be an electrical or fluid-operated drive device be. It then acts in the axial direction, i.e. in the direction corresponding to arrow 3.
  • FIG. 5 A further modified embodiment of the The perforating press 1 or the upper tool 7 is shown in FIG. 5 illustrated.
  • the main difference to that The embodiment described above is in the drive of the bolt 33, 34.
  • This is by a Fluid cylinder 71, 72 formed in which a piston 73, 74th is slidably mounted and sealed.
  • the piston 73, 74 can be both single and double acting in one corresponding cylinder may be arranged.
  • Figure 5 is illustrates a double-acting version.
  • the piston position is controlled via the corresponding one Changeover directional control valves 75, 76, which can be electrically controlled, for example are.
  • Changeover directional control valves 75, 76 which can be electrically controlled, for example are.
  • the tappet guide plate 18, the tappet holder plate 21, the locking device 31, 32 and the relief device 51 can be designed as an exchangeable cassette be, for example, from the side into the tool 7 can be inserted. So one can in the simplest way Adaptation to different hole spacing or hole shapes be achieved. E.g. can instead of punches 16, 17 with a round cross section also three, four or polygonal punches are used, as in FIG. 6 is illustrated using two rows of tappets 14 ', 15', which are only shown here in part. In addition, the sheet metal transport on an air cushion to avoid damage.
  • a press in particular a perforating press 1 provided with a tool 7 on which several punches 16, 17 are adjustable.
  • To lock the Punches 16, 17 in the active position serve as locking devices 31, 32 to change the selection by a relief device 51 will be released if the punch 16, 17 out of engagement with the workpiece 9th and are within a certain safety margin this.
  • the relief device enables a low-performance, yet quick adjustment of the Locking devices 31, 32 and thus a change the punch selection with every press stroke also at high-speed presses.
  • Preloading the punch 16, 17 on their passive position allows the Avoidance of contact between passive punches 16 and the workpiece 9 during the press stroke. This avoids workpiece damage.

Landscapes

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Abstract

Eine Presse, insbesondere eine Perforierpresse (1) ist mit einem Werkzeug (7) versehen, an dem mehrere Lochstempel (16, 17) verstellbar gelagert sind. Zur Arretierung der Lochstempel (16, 17) in Aktivposition dienen Arretiereinrichtungen (31, 32), die zum Verändern der Auswahl durch eine Entlastungseinrichtung (51) freigegebenen werden, wenn die Lochstempel (16, 17) außer Eingriff mit dem Werkstück (9) sind und sich in einem gewissen Sicherheitsabstand zu diesem befinden. Die Entlastungseinrichtung ermöglicht eine leistungsarme und dennoch schnelle Verstellung der Arretiereinrichtungen (31, 32) und somit eine Veränderung der Lochstempelauswahl bei jedem Pressenhub auch bei schnelllaufenden Pressen. Eine Vorspannung der Lochstempel (16, 17) auf ihre Passivposition hin gestattet die Vermeidung von Berührungen zwischen passiven Lochstempeln (16) und dem Werkstück (9) während des Pressenhubs. Dies vermeidet Werkstückbeschädigungen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse mit einem Werkzeug, an dem verstellbar gelagerte Werkzeugteile, bspw. Stempel vorhanden sind.
Insbesondere zum Perforieren von Blechen oder anderweitigem Flachmaterial sind Pressen in Gebrauch, die einen mit einem Antrieb verbundenen Pressenstößel aufweisen, an dem ein mit mehreren Lochstempeln versehenes Oberwerkzeug angeordnet ist. Unter dem Pressenstößel ist ein Pressentisch mit einem Unterwerkzeug angeordnet, dass entsprechende den Lochstempeln zugeordnete Öffnungen aufweist. Eine Vorschubeinrichtung dient dazu, einen Blechstreifen oder ein anderweitiges Werkstück schrittweise durch das Werkzeug zu fördern, wenn dieses offen ist, d.h. die Lochstempel nicht mit dem Unterwerkzeug und dem Werkstück in Eingriff stehen. Die Lochstempel sind bspw. in einer Reihe angeordnet, die quer zu der Vorschubrichtung ausgerichtet ist. Bei jedem Stanzschritt entsteht somit eine vollständige Lochreihe in dem Werkstück.
Bei einigen Anwendungsfällen kann es jedoch zu wünschen oder zweckmäßig sein, anstelle einer vollständigen Lochreihe nur eine unterbrochene Reihe zu stanzen. Hier wird es erforderlich, einzelne Lochstempel unwirksam zu machen. Bei empfindlichen Blechen wie bspw. Aluminiumblechen oder polierten Blechen, oder generell bei Anwendungen, bei denen es auf optische Aspekte ankommt, ist häufig zu wünschen, dass das Blech oder das sonstige Werkstück nach dem Bearbeitungsvorgang im Wesentlichen unberührt erscheint. Keinesfalls sind Marken, Kratzer oder sonstwelche Oberflächenbeschädigungen hinzunehmen. Wenn die Lochstempel als beweglich oder verstellbar ausgebildete Teile des Werkzeugs verstellt werden, muss dies so erfolgen, dass an den passiv gestellten Lochstempelpositionen keine Werkstückbeschädigungen erfolgen. Soll das Lochmuster während des Betriebs der Presse geändert werden, ist es darüberhinaus erforderlich, eine Presse zu schaffen, die eine entsprechende Verstellung des Werkzeugs während des Betriebs der Presse gestattet.
Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung eine Presse zu schaffen, die eine Änderung der an einem Werkstück vorzunehmenden Bearbeitungsoperation während des Betriebs der Presse gestattet.
Diese Aufgabe wird mit der Presse gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.
Die erfindungsgemäße Presse weist ein Werkzeug auf, das aus Oberwerkzeug und Unterwerkzeug besteht. Diese sind bspw. dadurch aufeinander zu und voneinander weg bewegbar, dass das Oberwerkzeug an einem Pressenstößel befestigt und mit diesem hin- und hergehend bewegt und das Unterwerkzeug auf einem Pressentisch ortsfest gelagert ist. Prinzipiell sind jedoch auch andere kinematische Abläufe und Zuordnungen von Einzelbewegungen möglich. Bspw. kann allein oder zusätzlich das Unterwerkzeug bewegt werden.
Das Oberwerkzeug trägt wenigstens zwei, vorzugsweise jedoch deutlich mehr als zwei Werkzeugteile, vorzugsweise Stempel, insbesondere Lochstempel, die verstellbar angeordnet sind. In bevorzugter Ausführungsform sind die Stempel im Abstand parallel zueinander etwa rechtwinklig zu dem Blech oder sonstigem Werkstück so gehalten, dass ihre Längsrichtung mit der Bewegungsrichtung des Oberwerkzeugs übereinstimmt. Die Verstellrichtung der Stempel stimmt hier mit der Bewegungsrichtung des Oberwerkzeugs überein. Die Stempel können in eine vorgeschobene Position überführt und in dieser verriegelt werden. Dazu dient eine entsprechende Arretiereinrichtung. Außerdem können die Stempel freigegeben werden, wodurch sie in Passivposition überführbar sind.
An dem Oberwerkzeug ist eine Entlastungseinrichtung vorgesehen, die die Stempel in ihre Aktivposition vorspannt. Damit wird der Weg für die Arretiereinrichtung freigegeben und die Arretiereinrichtung muss keine Stellarbeit zum Bewegen der Stempel leisten. Außerdem werden Reibungseinflüsse minimiert. Dies gestattet ein sehr schnelles Umschalten der Arretiereinrichtung von einem Zustand, in dem der zugeordnete Stempel in Aktivposition verriegelt ist, in einen entriegelten Zustand und zurück mit leistungsschwachen Antrieben. Bspw. kann ein quer zu dem Stempel beweglicher Riegel in einen von der Entlastungseinrichtung freigehaltenen Zwischenraum ein- und ausfahren ohne von dem Stempel belastet, bspw. festgeklemmt zu werden. Dies gilt auch für andere Ausführungsformen einer Arretiereinrichtung, die bspw. auch durch einen Nocken gebildet sein kann. Auch dieser lässt sich wesentlich leichter drehen oder schwenken, wenn ein entsprechendes Kurvenfolgermittel, das auf den Stempel wirkt oder mit diesem verbunden ist, nicht an die Kurvenfläche des Nockens angepresst ist.
Die Entlastungseinrichtung ermöglicht somit eine Minimierung des erforderlichen Bauvolumens der Arretiereinrichtung und eine evtl. dieser zugeordneten Antriebseinrichtung. Dies gestattet wiederum die Anordnung der Stempel in geringen Abständen zueinander. Damit können sehr enge Lochmuster auch bei kleinen Stempeldurchmessern erzeugt werden.
Darüberhinaus ermöglicht die Entlastungseinrichtung eine solche Leichtgängigkeit der Arretiereinrichtung, dass eine Verstellung auch bei kleinen Verstellantrieben in sehr kurzer Zeit möglich ist. Dadurch können ein oder mehrere Stempel in äußerst kurzer Zeit von passiv zu aktiv und zurück umgeschaltet werden. Dies hat insbesondere für die Erzeugung von Lochmustern Bedeutung, bei denen nicht längere Zeit mit ein und derselben Auswahl aktiver und passiver Stempel gearbeitet wird. Soll bspw. bei jedem Pressenhub ein neues Lochmuster erzeugt werden, erfordert dies eine Veränderung der Auswahl der Stempel bei jedem Pressenhub. Die dafür zur Verfügung stehende Zeit ist bei schnelllaufenden Pressen nicht sehr groß. Jedoch reicht die Zeit selbst bei leistungsschwachen Antrieben zur Verstellung aus, wenn aie Entlastungseinrichtung die Arretiereinrichtung der Stempel entlastet, indem sie diese auf ihre Aktivposition hin vorspannt. Die Energie zur Bewegung der Stempel aus ihrer Aktiv- in ihre Passivposition und umgekehrt, wird nicht der Arretiereinrichtung bzw. ihrer Antriebseinrichtung entnommen.
Prinzipiell ist es möglich, mehrere Stempel zu Gruppen zusammenzufassen, die von einer gemeinsamen Arretiereinrichtung gesperrt und freigegeben werden. Die größtmögliche Variabilität wird jedoch erhalten, wenn jedem Stempel genau eine Arretiereinrichtung zugeordnet ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist jedem verstellbaren Werkzeugteil oder Stempel ein Federmittel zugeordnet, mit dem der Stempel auf seine Passivposition hin vorgespannt ist. Das Federmittel wird zeitweilig von der Entlastungseinrichtung überwunden, um den Stempel bspw. in der Nähe des oberen Totpunkts des Pressenstößels in Aktivposition zu bringen, so dass die Arretiereinrichtung den Aktivzustand lastfrei einschalten kann. Gibt die Entlastungseinrichtung dann während der Abwärtsbewegung des Pressenstößels die Stempel frei, bleiben die arretierten Stempel in Aktivposition, während die nichtarretierten Stempel durch das Federmittel in Passivposition rücküberführt werden. Während die aktiven Stempel mit dem Werkstück in Eingriff kommen, erreichen die von dem Federmittel in Passivposition gehaltenen Stempel das Werkstück nicht. Sie berühren dieses nicht und können somit auch keine Beschädigungen, Kratzer, Macken oder ähnliches verursachen.
Die Arretiereinrichtung weist vorzugsweise ein Sperrelement, bspw. einen Riegel auf, das bzw. der orthogonal zu der Verstellrichtung des Stempels zu bewegen ist. Die für die Axialverstellung der Stempel erforderliche Kraft wird durch die Entlastungseinrichtung aufgebracht und aus der Bewegung des Pressenstößels abgeleitet. Auch dies minimiert die von der Arretiereinrichtung bzw. deren Antriebseinrichtung aufzubringende mechanische Arbeit mit den obengenannten Vorteilen.
Dem Federmittel zur Vorspannung der Stempel auf ihre Passivposition hin, kann ein Hubbegrenzungsmittel zugeordnet sein, das ein Herausziehen des Stempels aus dem Oberwerkzeug über eine Maximalposition hinaus, die im Wesentlicher seiner Aktivposition entspricht, verhindert. Damit kann bspw. bei Perforierpressen verhindert werden, dass einzelne Lochstempel, die reibungsmäßig in dem perforierten Werkstück gehalten sind, soweit aus dem Oberwerkzeug herausgezogen werden, dass die einzelnen Federn der Lochstempel vollständig komprimiert werden. Außerdem wurden die Lochstempel zwangsgeführt aus dem Werkstück gezogen.
Die Ansteuerung der einzelnen Riegel oder sonstigen Sperrelement der Arretiereinrichtung kann elektrisch oder mit einem Fluid, bspw. pneumatisch erfolgen. Durch die Entlastung der Sperrelemente (Riegel) während ihrer Verstellung kann auf eine präzise Führung der Sperrelemente verzichtet werden. Es genügt eine schwimmende Lagerung die sicherstellt, dass das entsprechende Sperrelement in Sperrposition den Stempel in Aktivposition verriegelt. Dies kann durch entsprechende Anlageflächen erfolgen, an denen das Sperrelement in Sperrposition anliegt.
Die Stempel, die Ärretiereinrichtung und die Entlastungseinrichtung können als austauschbare Kassette ausgebildet sein. Dadurch können auf einfache Weise unterschiedliche Lochzahlen-Durchmesser oder -Formen erzeugt werden.
Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung oder der Beschreibung und können Gegenstand von Unteransprüchen sein.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
  • Fig. 1 eine Perforierpresse in schematischer Darstellung,
  • Fig. 2 das Werkzeug der Presse nach Figur 1, in einer schematisierten Schnittdarstellung und in einer oberen Totpunktslage,
  • Fig. 3 das Werkzeug nach Figur 2, in einer unteren Totpunktslage der Presse und in schematisierter Darstellung,
  • Fig. 4 ein Werkstück mit darüber angedeuteten Stempelpositionen und mit angedeuteten Lochpositionen, in schematisierter Draufsicht,
  • Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform des Werkzeugs der Presse nach Figur 1, in einer schematisierten Schnittdarstellung,
  • Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Werkstück mit darüber dargestellten Stempelpositionen, wobei die Stempel einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, und
  • Fig. 7 den Zeitverlauf der Bewegung des Werkzeugs nach den Figuren 2, 3 oder 5, in abstrakter Darstellung.
    • Beschreibung:
    In Figur 1 ist eine Perforierpresse 1 im Ganzen schematisiert veranschaulicht. Die Perforierpresse 1 weist ein in einem Pressengestell 2 in einer durch einen Pfeil 3 angedeuteten Richtung hin- und hergehend angetriebenen Stößel 4 auf. Zwischen dem Stößel 4 und einem Pressentisch 5 ist ein Werkzeug 6 angeordnet, zu dem ein Oberwerkzeug 7 und ein Unterwerkzeug 8 gehören. Zwischen dem Oberwerkzeug 7 und dem Unterwerkzeug 8 wird ein Werkstück 9, bspw. ein Blech oder ein aus einem anderweitigen Material bestehendes Flächengebilde, geführt. Dieses wird durch die Presse mit einem Lochmuster versehen, das von einer nicht weiter veranschaulichten Steuereinheit vorgebbar ist. Das Lochmuster kann bspw. über einen Scanner oder eine sonstige Eingabeeinrichtung von einer Vorlage abgetastet sein und wird mittels der Perforierpresse 1 in das Werkstück 9 eingestanzt.
    Das dazu verwendet Werkzeug 6 geht insbesondere aus Figur 2 und 3 hervor. Das Unterwerkzeug 8 wird durch eine Matrize gebildet, die mit zwei Lochreihen 11, 12 versehen ist. Den Lochreihen sind in entsprechenden Reihen 14, 15 (Figur 4) angeordnete Lochstempel 16, 17 zugeordnet, die zu dem Oberwerkzeug 7 gehören. Die Lochstempel 16, 17 sind in einer Lochstempelhalterplatte 18 angeordnet, die dazu entsprechende Öffnungen 19, 20 aufweist. Jeder Lochstempel 16, 17 durchragt die ihm zugeordnete Öffnung 19, 20 und ist dadurch axial beweglich geführt. Die Lochstempel 16, 17 sitzen dabei mit recht geringem Spiel in den entsprechenden zylindrischen Öffnung 19, 20. Wie aus Figur 4 hervorgeht, sind die Lochstempel 16, 17 der beiden Reihen 14, 15 dabei seitlich gegeneinander versetzt, so dass sie sich bezogen auf die Transportrichtung T des Werkstücks 9 gegenseitig überlappen, bzw. dass sie auf Lücke stehen.
    Die Lochstempelführungsplatte 18 ist mit einem Teil des Oberwerkzeugs 7 verbunden, der auf dem Werkstück 9 oder der Matrize 8 oder einem dieser haltenden Pressentisch 19 aufsetzt, bevor die Lochstempel 16, 17 das Werkstück 9 berühren. Die die Stempelführungsplatte 18 durchragenden Lochstempel 16, 17 sind mit ihrem jeweiligen inneren Ende vorzugsweise zug- und druckfest in einer Stempelhalteplatte 21 gehalten. Diese weist dazu für jeden Lochstempel 16, 17 eine Stufenbohrung 22, 23 auf, in der jeweils ein Stößel 24, 25 in Längsrichtung des Lochstempels 16, 17 verschiebbar gehalten sitzt. Die Lochstempel 16, 17 liegen mit ihrer Oberseite an der unterseitigen Planfläche des jeweiligen Stößels 24, 25 an. Bedarfsweise können sie auch miteinander verbunden sein.Dabei bildet eine an dem jeweiligen inneren Ende des Lochstempels 16, 17 gehaltene Scheibe 26, 27 oder eine Ringschulter ein Anlagemittel für eine Schraubenfeder 28, 29, die sich mit ihrem anderen Ende an dem Boden der jeweiligen Stufenbohrung 22, 23 abstützt. Die Lochstempel 16, 17 sind somit in der Lochstempelhalterplatte 21 axial zwischen einer Aktivposition, in der sie auf das Unterwerkzeug 8 hin vorgeschoben sind, und einer Passivposition verstellbar in der sie von dem Unterwerkzeug 8 wegbewegt sind. Die Schraubenfedern 28, 29 spannen die Lochstempel 16, 17 auf ihre Passivposition hin vor.
    Um die Lochstempel 16, 17 in ihrer in Figur 2 veranschaulichten Aktivposition zu verriegeln, ist an dem Oberwerkzeug 7 für jeden Lochstempel 16, 17 eine Arretierungseinrichtung 31, 32 vorgesehen. Zu dieser gehört jeweils ein quer zu dem Lochstempel 16, 17 bewegbarer Riegel 23, 34, der zwischen eine Anlagefläche 35, 36 und eine endseitige Stirnfläche des Stößels 24, 25 einschiebbar ist. Ist der Riegel 33, 34 in den Zwischenraum eingeschoben, blockiert er den Lochstempel 16, 17 in seiner Aktivposition. In Figur 2 ist der Lochstempel 17 in Aktivposition arretiert veranschaulicht, während der Lochstempel 16 ebenfalls in Aktivposition, jedoch von der Arretierungseinrichtung 31 nicht arretiert veranschaulicht ist.
    Die Riegel 33, 34 sind quer zu der Arbeitsrichtung des Oberwerkzeugs 7 verschiebbar in einer entsprechenden Führung gelagert. Sie sind dabei durch eine Feder 37, 38 auf ihre Arretierungsposition hin vorgespannt. Um den jeweiligen Riegel 33, 34 aus dieser herauszuführen, sind Antriebseinrichtungen 39, 40 vorgesehen, die bspw. durch eine Magnetspule 41, 42, einen Anker 43, 44 und ein zwischen dem Anker 43, 44 und dem Riegel 33, 34 vorgesehenes Kraftübertragungsmittel 45, 46 gebildet sind. Die Magnetspulen 41, 42 sind dabei separat ansteuerbar, so dass jedem Lochstempel 16, 17 jeweils ein Riegel 33, 34 und eine eigene Antriebseinrichtung 39, 40 zugeordnet ist. Es ist auch möglich die Riegel 33, 34 auf ihre Freigabepositon vorzuspannen und die sie gegen die Vorspannung mittels einer Antriebseinrichtung in Arretierungsposition zu überführen. Bedarfsweise kann auf eine Vorspannung auch verzichtet werden, wenn die dem Riegel 33, 34 zugeordnete Antriebseinrichtung dazu ausgelegt ist, ihn in beide Richtungen zu bewegen.
    Allen Lochstempeln 16, 17 gemeinsam ist eine Entlastungseinrichtung 51 zugeordnet, zu der als wesentliches Element eine Stempelniederhalterplatte 52 dient. Die Antriebseinrichtungen 39, 40 sind mit einer Ansteuereinrichtung 47, 48 verbunden, die durch ein Busssystem und ggfs. entsprechende Treiber und Dekoder gebildet ist. Die Ansteuereinrichtung 47, 48 ist dabei so ausgelegt, dass jede Magnetspule 41, 42 gezielt einzeln angesteuert werden kann. Außerdem sind beliebig zusammengestellt Gruppen von Magnetspulen gleichzeitig ansteuerbar.
    Diese ist bezüglich der Richtung 3 begrenzt bewegbar. Die Niederhalterplatte 52 ist durch ein oder mehrere Zuganker 53, 54 nachgiebig mit der Lochstempelführungsplatte 18 verbunden. Die Zuganker 53, 54 sitzen endseitig fest in der Niederhalterplatte 52 und erstrecken sich parallel zu den Lochstempeln 16, 17 in entsprechende Sackbohrungen 55, 56 der Stempelführungsplatte 18. In diesen Sackbohrungen 55, 56 sitzen sich an deren Boden abstützende Schraubenfedern 57, 58, die die Niederhalterplatte 52 über die Zuganker 53, 54 auf die Lochstempelführungsplatte 18 hin ziehen. Die Niederhalterplatte 52 weist außerdem Bohrungen 61, 62 auf, durch die sich Fortsätze der Stößel 24, 25 auf die Riegel 33, 34 hin erstrecken. Die Fortsätze sind jeweils von einer Ringschulter umgeben, an denen die Niederhalterplatte 52 anliegt. Ist die Niederhalterplatte 52 in ihrer unteren Position, an der sie an der Stößelhalterplatte 21 anliegt, drückt sie die Stößel 24, 25 so weit in die Sackbohrungen 22, 23 gegen die Wirkung der Schraubenfedern 28, 29 ein dass die Lochstempel 16, 17 in Aktivposition sind und dass die Fortsätze der Stößel 24, 25 die Wege für die Riegel 33, 34 freigeben. Diese können somit gegen sehr geringen mechanischen Widerstand von den Schraubenfedern 37, 38 oder den Magnetspulen 41, 42 bewegt werden.
    Die insoweit beschriebene Perforierpresse 1 arbeitet wie folgt:
    Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Perforierpresse 1 wird im Folgenden ein einziger Arbeitshub derselben verfolgt. In Figur 2 befindet sich das Oberwerkzeug 7 der Perforierpresse 1 in seiner oberen Totpunktlage. Zu dem Oberwerkzeug 7 gehörige Blechhalter 7a sind außer Eingriff mit dem Werkstück 9. In relativ höherer Position befindet sich ein gegen den Teil 7a des Oberwerkzeugs 7 beweglicher Teil 7b des Oberwerkzeugs 7, der die Stempelhalteplatte 21 trägt. Es ergibt sich dadurch ein relativ großer Abstand zwischen der Lochstempelhalteplatte 21 und der Lochstempelführungsplatte 18. Über die Zuganker 53, 54 wird die Niederhalterplatte 52 deshalb ganz nach unten in Anlage mit der Lochstempelhalteplatte 21 gedrückt. Dabei hält die Niederhalterplatte 52 gegen die Kraft der Schraubenfedern 28, 29 die Stößel 24, 25 in Aktivposition, d.h. in einer Position in der die Lochstempel 16, 17 maximal aus der Lochstempelführungsplatte 18 herausragen.
    Der Abstand zwischen den freien Stirnseiten der Stößel 24, 25 und der gegenüberliegenden Anlageflächen 35, 36 ist deshalb maximal, so dass die Riegel 33, 34 leicht in den hier ausgebildeten Zwischenraum hinein und aus diesem herausgeführt werden können, in Figur 7, in der das Bewegungsdiagramm des Oberwerkzeugs 7 veranschaulicht ist, kann dies an beliebiger Stelle in dem Bereich A erfolgen. Die Steuereinrichtungen 47, 48 steuern die Magnetspulen 41, 42 in diesen Bewegungsbereich des Stößels der Perforierpresse 1 nun so an, dass die Lochstempel 16, 17 die im nächsten Abwärtshub des Stößels Löcher erzeugen sollen, in ihrer vorgeschobenen Richtung arretiert werden. Dazu wird bspw. der Riegel 34 in Arretierstellung überführt, indem die Magnetspule 42 entregt wird. Die Magnetspule 41 ist erregt und hält den Riegel 33 in Freigabeposition.
    Während des nun folgenden Abwärtshubs des Oberwerkzeugs 7, setzt zunächst der Niederhalter 7a auf dem Werkstück 9 auf (Punkt B in Figur 7), wobei seine Abwärtsbewegung hier endet. Jedoch bewegt sich der Teil 7b des Oberwerkzeugs 7 weiter nach unten, wodurch sich der Abstand zwischen der Lochstempelhalterplatte 21 und der Lochstempelführungsplatte 18 vermindert. Die relativ kurzhubigen Schraubenfedern 57, 58 ziehen die Niederhalterplatte 52 nun nicht länger nach unten. Während der Lochstempel 17 von dem Riegel 34 in Aktivposition arretiert ist, gilt dies nicht für den Lochstempel 16. Dieser wird von seiner Schraubenfeder 28 nun in seine Passivposition gedrückt, d.h. sein Stößel 24 bleibt mit seiner Ringschulter in Anlage mit der Niederhalteplatte 52, während der Stößel 25 durch den Riegel 34 nach unten gedrückt wird. Der Lochstempel 17 durchdringt deshalb das Werkstück 9 und stanzt ein Loch aus, während der Lochstempel 16 das Werkstück 9 an keiner Stelle berührt. Während der Zeitspanne C in der der Niederhalter 7a auf dem Werkstück 9 aufsitzt, schwebt der Lochstempel 16 über dem Werkstück 9.
    Während des Rückhubs hebt zu Ende des Zeitintervalls C der Niederhalter 7a von dem Werkstück ab und drückt mit seiner Niederhalterplatte 15 alle Lochstempel 16, 17 in Aktivposition und zwar unabhängig davon, ob sie aktiv sein sollen oder nicht. Durch entsprechende Ansteuerung der Ansteuereinrichtung 47, 48 bzw. der Magnetspulen 41, 42 kann eine neue Auswahl von aktiven Lochstempeln 16, 17 festgelegt werden. Im nächsten Abwärtshub fahren zunächst alle Lochstempel 16, 17 nach unten, wobei die nichtaktiv geschalteten Lochstempel stoppen, nachdem der Niederhalter 7a auf dem Werkstück 9 aufgesetzt hat während sich die aktiven Lochstempel 17 weiterbewegen und hier noch stanzen.
    In jedem Hub kann somit ein neues Lochmuster festgelegt und ausgestanzt werden. Dies ist in Figur 4 schematisch angedeutet. Alle denkbaren Lochpositionen sind durch Punkte für einen Abschnitt des Werkstücks 9 veranschaulicht. Ausgestanzt werden Löcher jedoch nur, wenn der betreffende Lochstempel 17 auch arretiert ist. Durch Umschalten der betreffenden Riegel 33, 34 in aufeinanderfolgenden Pressenhüben können in dem vorgegebenen Raster beliebige Lochmuster erhalten werden. Die Presse kann dabei kontinuierlich mit hoher Hubzahl laufen.
    Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Entlastungseinrichtung 51 mit dem auf dem Werkstück 9 oder einem sonstigen Widerlager aufsetzenden Teil 7a des Werkzeugs 7 verbunden. Abweichend davon ist es auch möglich, die Niederhalterplatte 52 mit einer gesonderten Antriebseinrichtung zu verbinden, die die Niederhalterplatte 52 zeitweilig an die Lochstempelhalteplatte 21 andrückt oder auf diese hin vorspannt. Diese Antriebseinrichtung kann eine elektrische oder fluidbetätigte Antriebseinrichtung sein. Sie wirkt dann in Axialrichtung, d.h. in mit dem Pfeil 3 übereinstimmender Richtung.
    Ein weiter abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Perforierpresse 1 bzw. des Oberwerkzeugs 7 ist in Figur 5 veranschaulicht. Der wesentliche Unterschied zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht in dem Antrieb der Riegel 33, 34. Dieser ist durch einen Fluidzylinder 71, 72 gebildet, in dem ein Kolben 73, 74 verschiebbar und abgedichtet gelagert ist. Der Kolben 73, 74 kann sowohl einfach- als auch doppeltwirkend in einem entsprechenden Zylinder angeordnet sein. In Figur 5 ist eine doppeltwirkende Ausführung veranschaulicht. Die Steuerung der Kolbenposition erfolgt über entsprechende Umschalt-Wegeventile 75, 76, die bspw. elektrisch steuerbar sind. Ebenso ist es jedoch möglich die Kolben 73, 74 mittels einer Feder auf eine Position hin vorzuspannen. Ansonsten gilt die vorstehende Beschreibung entsprechend.
    Die Stößelführungsplatte 18, die Stößelhalterplatte 21, die Arretiereinrichtung 31, 32 und die Entlastungseinrichtung 51 können als auswechselbare Kassette ausgebildet sein, die bspw. von der Seite her in das Werkzeug 7 einschiebbar ist. So kann auf einfachste Weise eine Anpassung an unterschiedliche Lochabstände oder Lochformen erzielt werden. Bspw. können anstelle von Lochstempeln 16, 17 mit rundem Querschnitt auch drei, vier oder mehreckige Lochstempel Anwendung finden, wie in Figur 6 anhand zweier Stößelreihen 14', 15' veranschaulicht ist, die hier lediglich ausschnittsweise dargestellt sind. Außerdem kann der Blechtransport auf einem Luftpolster erfolgen, um Beschädigungen zu vermeiden.
    Eine Presse, insbesondere eine Perforierpresse 1 ist mit einem Werkzeug 7 versehen, an dem mehrere Lochstempel 16, 17 verstellbar gelagert sind. Zur Arretierung der Lochstempel 16, 17 in Aktivposition dienen Arretiereinrichtungen 31, 32, die zum Verändern der Auswahl durch eine Entlastungseinrichtung 51 freigegebenen werden, wenn die Lochstempel 16, 17 außer Eingriff mit dem Werkstück 9 sind und sich in einem gewissen Sicherheitsabstand zu diesem befinden. Die Entlastungseinrichtung ermöglicht eine leistungsarme und dennoch schnelle Verstellung der Arretiereinrichtungen 31, 32 und somit eine Veränderung der Lochstempelauswahl bei jedem Pressenhub auch bei schnelllaufenden Pressen. Eine Vorspannung der Lochstempel 16, 17 auf ihre Passivposition hin gestattet die Vermeidung von Berührungen zwischen passiven Lochstempeln 16 und dem Werkstück 9 während des Pressenhubs. Dies vermeidet Werkstückbeschädigungen.

    Claims (12)

    1. Presse (1), insbesondere zur Perforierung von Blechen oder anderem Flachmaterial mit einem Lochmuster,
      mit einem Unterwerkzeug (8) und mit einem Oberwerkzeug (7), die relativ zueinander durch Bewegung wenigstens eines der Werkzeuge (7, 8) zwischen einem Maximalabstand und einem Minimalabstand bewegbar sind,
      mit mehreren an dem Oberwerkzeug (7) angeordneten Werkzeugteilen (16, 17), die an dem Oberwerkzeug (7) zwischen einer Aktivposition und einer Passivposition verstellbar gehalten sind,
      mit wenigstens einer Arretiereinrichtung (31), der wenigstens ein Werkzeugteil (16) zugeordnet ist und mit der der Werkzeugteil (16) in Aktivposition verriegelbar ist, und
      mit einer Entlastungseinrichtung (51), mit der der Werkzeugteil (16), der der Arretiereinrichtung (31) zugeordnet ist, auf seine Aktivposition hin vorspannbar ist.
    2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugteile Stempel sind und dass jedem Stempel (16, 17) genau eine Arretiereinrichtung (31, 32) zugeordnet ist und dass die Arretiereinrichtungen vorzuasweise unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
    3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder verstellbare Stempel (16, 17) auf seine Passivposition hin vorgespannt ist.
    4. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungseinrichtung (51) den Stempel (16) in vorbestimmten Positionen des Oberwerkzeugs (7), vorzugsweise in der Maximalabstandsposition und in der Nähe derselben, oder in vorbestimmten Zeitabschnitten auf seine Aktivposition hin vorspannt und ansonsten nicht auf den Stempel (16) einwirkt.
    5. Presse nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungseinrichtung (51) durch ein auf das Werkstück (9) oder das Unterwerkzeug (8) aufsetzendes Element (7a) betätigt wird, um den oder die Stempel (16) hinsichtlich ihrer Verstellung in ihre Passivposition freizugeben.
    6. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretiereinrichtung (31) ein vorzugsweise als Riegel ausgebildetes Sperrelement (33) aufweist, das zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition bewegbar ist und das in seiner Sperrposition eine feste Anlage für den Werkzeugteil (16) bildet, um diesen in seiner Aktivposition zu arretieren.
    7. Presse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (33) mit einer Antriebseinrichtung (39) verbunden ist, mit der das Sperrelement (33) zwischen seiner Sperrposition und seiner Freigabeposition bewegbar ist.
    8. Presse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (39) elektrisch steuerbar und vorzugsweise als pneumatischer oder elektrischer Individualantrieb für jedes Sperrelement ausgebildet ist.
    9. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempel (16, 17) in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind, die sich quer zu der Vorschubrichtung (T) des Werkstücks (9) erstrecken.
    10. Presse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vorspannung des Stempels (16) auf seine Passivposition ein Federmittel (28) vorgesehen ist, das vorzugsweise mit einem Hubbegrenzungsmittel kombiniert ist.
    11. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werzeugteile (16, 17), die Arretiereinrichtung (31, 32) und die Entlastungseinrichtung (51) als austauschbare Kassette ausgebildet sind.
    12. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Oberwerkzeug (7) ein Niederhalter (7a) angeordnet ist, der mit der Entlastungseinrichtung (51) verbunden ist.
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