EP2903790A1 - Verfahren und werkzeugeinheit zur einstellung eines stanzspalts - Google Patents

Verfahren und werkzeugeinheit zur einstellung eines stanzspalts

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EP2903790A1
EP2903790A1 EP13779760.1A EP13779760A EP2903790A1 EP 2903790 A1 EP2903790 A1 EP 2903790A1 EP 13779760 A EP13779760 A EP 13779760A EP 2903790 A1 EP2903790 A1 EP 2903790A1
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EP
European Patent Office
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tool
punching
cutting
gap
force
Prior art date
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EP13779760.1A
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English (en)
French (fr)
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EP2903790B1 (de
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Frank Durst
Ernst Heinemann
Kuno Horn
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Groz Beckert KG
Original Assignee
Groz Beckert KG
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Publication date
Application filed by Groz Beckert KG filed Critical Groz Beckert KG
Publication of EP2903790A1 publication Critical patent/EP2903790A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2903790B1 publication Critical patent/EP2903790B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/0006—Means for guiding the cutter
    • 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
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/04—Centering the work; Positioning the tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00—Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/26—Means for mounting or adjusting the cutting member; Means for adjusting the stroke of the cutting member
    • B26D7/2628—Means for adjusting the position of the cutting member
    • 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
    • B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out
    • B26F1/40—Cutting-out; Stamping-out using a press, e.g. of the ram type
    • 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
    • B26F1/38—Cutting-out; Stamping-out
    • B26F1/44—Cutters therefor; Dies therefor
    • B26F2001/4463—Methods and devices for rule setting, fixation, preparing cutting dies

Definitions

  • the invention relates to a method and a tool unit for setting a punching gap for a punching or cutting machine.
  • the tool unit has a first tool and a second tool. When Schnei ⁇ or punching the two tools are moved relative to each other. A cutting edge on the first tool and ei ⁇ ne cutting edge on the second tool work together to cut or punch a workpiece, such as a film. There may also be a plurality of first and / or second tools.
  • Such cutting or punching machines are known per se.
  • DE 30 12 486 C2 describes a punching machine, which consists for punching flat objects made of sheet or sheet-like material.
  • the Relativbewe ⁇ movement between the first tool and the second tool is generated there by a wedge drive.
  • a Querbewe ⁇ supply of a wedge body transversely to the direction of the punch causes the movement of a sub ⁇ tool in the working direction to the upper tool towards or away from.
  • the punching stroke is therefore carried out by the lower tool via a transverse movement of a wedge.
  • DE 544 605 describes a device for adjusting the height of a lower blade in a cutting machine.
  • the position of the cutting blade can be adjusted via one or more spindles and a wedge adjustment.
  • Be set in the first operation of the punching or cutting machine must ⁇ the gap between the first and the second tool.
  • the two tools get during the operation of the punching or Schneidma ⁇ machine at each stroke in contact with the punching ⁇ the material and wears off. This causes a punching or cutting gap between the first tool and the second tool to increase.
  • the setting of the punching or cutting gap is necessary at Leaseinbe ⁇ commissioning and during operation.
  • An exact Spaltbrei ⁇ te is particularly important in precision tools of great importance.
  • the gap is too large, the quality of the cut or punched ⁇ ty edge drops on the workpiece, for example, can form a burr on the workpiece. Such burr formation is undesirable.
  • a sol ⁇ cher burr in the punching of films for batteries lead to short circuits between adjacent films. Exceeding a maximum value of the gap width is therefore to be avoided.
  • the invention at least at ⁇ least partially plastically deformed or elastically by means for setting ei ⁇ ner deformation force the second tool and thereby Scheme- the width of the punching or cutting gap provides.
  • enlargement of the deformation force compensates at least partially for an enlargement of the die gap which has occurred due to wear.
  • the Ver ⁇ forming force is aligned in particular in a transverse direction transverse to the working direction and thus transverse to the direction of movement of the first or second tool.
  • the first tool can be acted upon by means associated with a deformation force to adjust the punch ⁇ or cutting gap.
  • the embodiments, which are explained below with respect to the second tool can also be used for the first tool.
  • the deformation can be plastic or elastic.
  • the tool in question when setting the gap width in the context of the initial startup, the tool in question can also be plastically deformed.
  • Such elastic or plastic deformation can be generated very easily, for example by means of clamping means, which clamp the second tool to a holding device.
  • the invention eliminates a complicated machining of the second tool, in particular the cutting or piercing edge to represent the ⁇ punching or cutting gapmpf to the desired size. It can be a very accurate adjustment of the gap.
  • the second tool may, for example, have at least one support part, which is supported with a rear surface on the associated Abstüt surface of the holding device for the second tool.
  • the back surface ⁇ extends at the same inclination angle inclined to the Ar ⁇ beitscardi z Structure and thus parallel to the different bearing.
  • the support surface and the back surface are preferably gradual ⁇ off and made flat without edges. They form, so to speak, a power transmission means, which in the transverse direction transverse to Working direction can transmit a deformation force on the second work ⁇ tool in the direction of the punching or cutting gap.
  • the second tool Wenig ⁇ May preferably be on the second tool Wenig ⁇ least support a supporting part with a bearing surface.
  • the supporting relies on its contact surface of entge ⁇ genforceen side with a back surface of a Abst Reifen- area from.
  • the Abstüt z Imaging and / or the rear surface is inclined at an angle inclined to the working direction.
  • at least one tensile and / or pressure medium is present, which acts on the second work ⁇ tool with a holding force and counteracts a Verschie ⁇ exercise in the transverse direction transversely of the Abstüt z Chemistry away.
  • Cutting gap directed directed deformation force on the second tool. Because of the deformation force
  • Cutting gap changed. This provides a simple and accurate way to vary the punching or cutting gap by elastic or plastic deformation of the second tool.
  • Cutting edge acts on the holding force and the deformation force preferably in the direction of the cutting edge long of the punching or cutting gap with spaced locations on the second tool. In this case, a bending deformation of the second tool and the cutting edge arise.
  • the tension and / or pressure means may be formed by anchors or screws or similar means.
  • a pressure means also a Anschlagmit ⁇ tel be present, on which the second tool rests on its side facing the punching or cutting gap.
  • the stop means can in particular adjacent to the punching or cutting gap, for example in the extension of Stanzspal be arranged ⁇ tes bib.
  • the deformation force can be generated by a power generating unit in an embodiment having at ⁇ game as electrical, mechanical, hydraulic or pneumatic means and may be electrically driven preferably.
  • the krafter ⁇ generating unit may include a motor-spindle unit.
  • a plurality of second tools may be present, which together form a die tool.
  • the second tools can be arranged next to one another or touch each other with a small spacing of, in particular, a few micrometers, without exerting a force sufficient for deformation on one another.
  • the first tool can engage in the space between the second tools enclosed by the die cutting edge.
  • the deformation force can for example be changed ver ⁇ that the height of a second tool at least at least in sections is reduced.
  • the height of the at least one support member is changed and the height of the second tool remains unchanged.
  • the dimension of the support part at the point with the ge ⁇ smallest dimension between the Abstüt z Chemistry and the second tool in the transverse direction can be increased.
  • the deformation force increases as a result, whereby the width of the punching or cutting gap changed and in particular ver ⁇ reduced.
  • the second tool is preferably made of steel, ceramic, carbide or other depending on the material to be punched material. At least one portion having the cutting edge of the second tool is made of one of said materials.
  • the second tool or at least the cutting edge aufwei ⁇ sending portion may have a hardness which is greater than the hardness of at least one support part of the second tool.
  • the at least one support member is ⁇ leads as a separate component in a before ⁇ ferred embodiment. Alternatively, it may also be fixedly connected to the second tool, for example by a stoffschlüs ⁇ fitting connection.
  • the second tool and the at least ei ⁇ ne support member could also be made in one piece from a material without seam and joint.
  • the intended for changing the height area or surface portion on the underside of the second tool having a lower hardness than the cutting edge having tool part so that a reduction in height, for example by grinding, can be done in a less hard area of the second tool. If only the height of the support part is changed, that can entire second tool from one for punching or
  • Cutting sufficiently hard material can be made and does not need to be easily machinable by grinding or any other material-removing process.
  • FIG. 1 shows a schematic, block diagram-like representation of a punching machine
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a workpiece to be stan ⁇ zenden in plan view
  • FIG. 3 shows a die tool with a plurality of second tools in a schematic view in the working direction
  • Figures 4 and 5 are respectively a perspective illustration ⁇ development of an embodiment of a second tool
  • Figures 6 and 7 are schematic representations of a two-th ⁇ tool with different deformation forces for adjusting the stamping gap
  • Figure 8 is a partially sectioned schematic 39an ⁇ view of an alternative embodiment of a second tool
  • Figure 9 is a schematic, block diagram similar representation of the second tool of Figures 3 to 7 with a force generating unit for generating the deformation ⁇ force in Darufsieht.
  • the punching machine 10 has a ⁇ OF INVENTION dung proper tool unit 11 with a first tool 12 and a second tool. 13 It is also set up to carry out the method according to the invention. Instead of the punching machine 10, the invention can also be used in cutting machines or other cutting machines.
  • the two tools 12, 13 are movable in a working direction A relative to each other.
  • the first tool 12 is guided movably in Ar ⁇ beitscardi A mounted on a machine frame 14 and movable via a non-illustrated dargterrorismen drive.
  • the second tool 13 or both tools 12, 13 may be arranged to be movable.
  • the second tool 13 is fixedly arranged at the exporting approximately ⁇ for example with respect to the machine frame 14 and according to the example implemented as a lower tool. By a stroke of the first tool 12 relative to the second tool 13, a mold 15 is punched out of a workpiece 16.
  • the workpiece 16 is formed, for example, by a plate or foil and can be supplied in the form of a band of the punching machine 10.
  • the punching machine 10 for punching sheets serve ⁇ example, lithium foils for batteries in the desired shape 15 of the workpiece sixteenth
  • the tool unit 11 has a plurality of second tools 13, which together form a die tool 20.
  • the number and arrangement of the second tools 13 depends on the mold 15 which is to be punched out of the workpiece 16.
  • Each second tool 13 has a cutting edge 21, wherein connect the cutting edges 21 adjacent second tools 13 to each other and form a closed Matrizenschneid ⁇ edge.
  • a single second tool 13 may be sufficient. Accordingly, several first tool press ⁇ ge 12 can also be present.
  • a punching gap 23 is formed in each case.
  • the punching gap 23 In order to avoid loss of quality and, for example, burr formation on the workpiece 16 or the stamped-out mold 15, the punching gap 23 must not exceed a predetermined maximum width.
  • the stamping gap 23 must be accurately set during the initial startup of Stanzma ⁇ machine. In the course of operation of the punching machine 10 also wear on at least a first tool 12 and / or the at least one second tool 13 occur, whereby the punching gap 23 can increase.
  • a means for A ⁇ position of the stamping gap 23 is provided by means of which Wenig ⁇ least one of the second tools 13 plastically or elas ⁇ schematically deformed and can be achieved by a change, particularly a reduction of the width B of the respective punching gap 23rd
  • all second tools 13 are deformable, but this need not necessarily be the case. In some An ⁇ applications it may be sufficient to subject only a portion of the second tools 13 with a respectively associated deformation force FV.
  • the second tools 13 are releasably attached to a holding device 27 ( Figures 3, 6 and 7).
  • Each second tool 13 is at least one support member 28 zugeord ⁇ net.
  • two or three support parts 28 are assigned to each second tool 13.
  • the support members 28 are in the embodiment according to the figures 3 to 7 on the punching gap 23 or the cutting edge 21 facing away from and project transversely to the working direction A in the transverse direction Q of the cutting edge 21 and the second tool 13 away.
  • the orientation of the transverse direction Q is related to the respective second tool 13 and extends transversely to the respective cutting edge 21.
  • Each support member 28 has a second tool 13 facing contact surface 26, with which it rests against a counter-bearing surface 25 of the second tool.
  • each support member 28 has a second tool 13 remote from the rear surface 29, with which it rests against an associated Abstützflä- 30 of the holding device 27.
  • the rear surface 29 and the associated support surface 30 run parallel to each other ⁇ and are each stepless and edged just ⁇ out.
  • Both the support surface 30, and the remindflä ⁇ che 29 extends at an inclination angle CC inclined against ⁇ over the working direction A.
  • Both the support surface 30, and the rear surface 29 are also aligned with respect to the transverse direction Q inclined.
  • the second tool 13 is located on its side facing away from the first tool 12 bottom 31 on a Auflageflä ⁇ che 32 of the holding device 27.
  • Each support member 28 rests with its underside 38 on the support surface 32 of the holding device 27.
  • the undersides 31, 38 and the support surface 32 are preferably each level and kan ⁇ tenlos flat executed.
  • clamping means 33 for example by screw, every second tool 13 and each support member 28 in the working direction A is firmly clamped to the holding device 27.
  • the second tool 13 with its underside 31 and the support members 28 with its lower sides 38 ge by a ⁇ parent clamping means 33 against the support surface 32 biases ⁇ .
  • the clamping means 33 are preferably so stated that they receive no or only a small force in the transverse direction Q transversely to the working direction A.
  • the at least one pulling and / or pushing means 36 is assigned to be deformed second tool 13, which serves a movement of the second tool 13 from the support surface 30 counteracting away when by the support parts 28 and the supporting surface 30, a deflection ⁇ force FV is produced.
  • FIGs 3, 5 and 9 are specific ⁇ matically as screws 37 running tensile and / or pressure means 36 is illustrated. These pass through the Garein ⁇ direction 27 and are in its direction of extension relative to the holding device 27 displaced. Are on the holding device 27, the screws 37 are supported with a head 37a, while with its opposite end on the supplied ⁇ associated second tool 13 attached us in the embodiment via a thread 37b screwed.
  • the tension and / or pressure means 36 and the screws 37 are offset in the direction of the cutting edge 21 of the second tool 13 relative to the support members 28 ( Figures 3, 5 and 9), so that the support members 28 is not one of the tension and / or pressure medium 36 are penetrated.
  • the one of the second tool 13 are supplied ⁇ arranged support parts 28 are arranged 36 and the screws 37 in the extending direction of the cutting edge 21 between two outer traction and / or pressure.
  • One of the second tools 13 according to FIG. 3 has two cutting edges 21 which form a corner 34.
  • each cutting edge 21 can be assigned a support part 28 which is supported on a support surface 30 of the holding device 27 on the opposite side of the second tool 13.
  • This second tool 13 can in two directions with a Deformation force FV for adjusting the width B of jewei ⁇ ligen punching gap 23 can be adjusted.
  • FV Deformation force
  • each Ab ⁇ support member 28 has a deformation force FV.
  • the forces FH, FV are aligned in the transverse direction Q and counteract each other.
  • the deformation force FV is therefore antiparallel to the holding force FH.
  • the deformation force FV is from ⁇ reaching large enough to deform the second tool 13 in the transverse direction Q. Due to this deformation, the position of the cutting edge 21 of the second tool 13 in question ge ⁇ geninate the cutting edge 22 of the associated first tool can be changed 12, and thus, the width B of the cutting gap 23 can be adjusted. It is therefore possible, if necessary, to adjust the gap width B of the die gap 23 during assembly, initial startup or during operation.
  • the gap width B can be reduced. when it has increased due to wear.
  • the displacement of the position of the cutting edge 21 for Verringe ⁇ tion of the gap width B of the punching gap 23 by a ver ⁇ recreationalte deformation force FV of the associated support members 28 is illustrated schematically in Figures 6 and 7.
  • the inventively effected position changes of the cutting edge 21 of the second tool 13 on its Ver ⁇ formation are small and are in the range of 1 to 2 micrometers. However, this displacement of the cutting edge 21 is sufficient to readjust the punching gap 23, which usually has a width of 1 to 3 or 4 microns, in order to obtain a qualitatively perfect and in particular virtually burr-free punching edge on the mold 15.
  • a stop means for example ⁇ a stop surface or other suitable
  • the bottom 38 of the support member 28 is processed in the embodiment.
  • the height of the ex ⁇ support member 28 can be reduced in the working direction A of a first height Hl to a second height H2 ( Figures 6 and 7).
  • a layer on the lower ⁇ page 38 of the support member can be 28abêt that in Figure 6 is shown schematically dotted.
  • the distance decreases relative to the first tool 12 along the working direction A seen the support surface 32 out.
  • the support members 28 are clamped by the clamping means 33 until the bottom 38 reaches its end position and at least partially rests against the support surface 32.
  • the effective dimension of the at least one support part 28 in the transverse direction Q, al ⁇ so seen in the direction of the width of the punching gap 23 increases.
  • the support parts 28 are supported with their rear surface 29 on the support surface 30 and with the abutment surface 26 on the abutment surface 26 from.
  • Characterized they exert on the second work ⁇ convincing 13 is an enlarged deformation force FV out compared with the deformation force FV before reducing the height of the support members 28.
  • the tensile and / or pushing means 36 or the screw 37 exert on the second die 13, a holding ⁇ FH force to counteract a shift by the forces of the support members 28.
  • the position of the cutting edge 21 with respect to the cutting edge 22 of the first tool 12 can be changed and the gap width B of the punching gap 23 can be reduced by a difference value D (FIG. 7).
  • FIGS. 6 and 7 is not true to scale and represents only a schematic diagram for illustrating the mode of operation.
  • the height of the second tool 13 and the associated support members 28 can be changed, for example, when the second tool 13 and the support members are connected together. In general, this is not necessary and because of the hardness of the second tool 13 is preferential ⁇ , merely the at least one support member 28 to be processed ⁇ ner bottom 38 as described above.
  • the second tool 13 and preferably all second tools 13 are "suitable" Materials made of steel, ceramic, tungsten carbide or others. It is also possible, single ⁇ Lich produce a cutting edge 21 having the area of the second tool 13 of hard metal or be ⁇ Sonders to cure. the hardness of the second tool 13 or at least of the cutting edge portion is, for example having to be greater than the hardness of the associated From ⁇ supporting parts 28.
  • the area with the underside 31 of the second tool 13 may have a lower hardness than the area that has the cutting edge 21. As a result, the lower side 31 of the second tool 13 can be better processed to reduce the height.
  • Figure 8 shows a modified embodiment of a two-th ⁇ tool.
  • the support member 28 is not as described above on the cutting edge 21 opposite side, but provided on the bottom 31 of the second tool 13.
  • the present at the support part 28 back surface 29 is as described above a different bearing z Chemistry 30 associated ⁇ .
  • the support members 28 When clamping the support members against the support surface 32, the support members 28 are pressed away from the support surface 30 and can exert a deformation force FV on the second tool 13.
  • the support members 28 and the second tool 13 are preferably fixedly connected to each other, For example, by a cohesive connection, or without seam and joint made in one piece.
  • the second tool 13 is connected to a force-generating unit 40, which may have, for example, an electric motor or hydraulic or pneumatic means for generating power.
  • the deformation force FV can be generated instead of at least one support member 28 by a driven by an electric motor spindle 41 and exerted on the second tool 13.
  • a holding force FH is exerted on the second tool 13 as in the embodiments described above, which is directed against the deformation force FV.
  • the width B may thus be of the punch gap 23 is ⁇ provides as in the other embodiments.
  • a manual adjusting means may be present.
  • the spindle 41 can be replaced by a pressing against the second tool 13 screw or other suitable pressure medium to adjust the deformation force FV ma ⁇ nually.
  • the width B of the punching gap of the associated second tool 13 are also controlled.
  • the width B can be measured by a particularly optical measuring device and compared in a control unit with a desired value.
  • the control unit controls the Krafterzeu ⁇ supply unit 40 on to increase or decrease the deformation force F.
  • the deformation force FV it is advantageous to set the deformation force FV differently at different locations of a second tool 13. This is done for example, for adjusting the width B of the punched ⁇ gap 23 12 to a non-straight course of the associated edge of a first tool for this purpose are the second tool 13, for example, a plurality of support members 28 and meh ⁇ eral tensile and / or pressure means 36 associated, by means of each of which a desired amount for a local deformation ⁇ force FV is adjustable.
  • the invention relates to a tool unit 11 and a method for changing the width B of a punching gap 23 between a first tool 12 and a second tool 13 of the tool unit 11.
  • a plurality of second tools 13 present, which together a die tool 20 with a circumferential die cutting edge bil ⁇ the, in which the first tool 12 can engage with its cutting edge 22.
  • a punching gap 23 is formed in each case with a width B, which is measured between the cutting edges 21, 22 transversely to a working direction A in the transverse direction Q.
  • a tensioning means 33 can be transversely effect to the working direction A, whereby the position of the respective
  • Cutting edge 21 and thus change the width B of the cutting gap 23 and set.

Landscapes

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  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugeinheit (11) und ein Verfahren zur Änderung der Breite (B) eines Stanzspaltes zwischen einem ersten Werkzeug (12) und einem zweiten Werkzeug (13) der Werkzeugeinheit (11). Vorzugsweise sind mehrere zweite Werkzeuge (13) vorhanden, die gemeinsam ein Matrizenwerkzeug mit einer umlaufenden Matrizenschneidkante bilden, in die das erste Werkzeug (12) mit seiner Schneidkante (22) eingreifen kann. Zwischen der Schneidkante (22) des ersten Werkzeugs und der jeweiligen Schneidkante (21) eines zweiten Werkzeugs (12) ist jeweils ein Stanzspalt (23) mit einer Breite (B) gebildet, die zwischen den Schneidkanten (21, 22) quer zu einer Arbeitsrichtung (A) gemessen wird. In Arbeitsrichtung (A) werden das erste Werkzeug (12) und das zweite Werkzeug (13) relativ zueinander bewegt. Über Einspannmittel (33) lässt sich die auf ein zweites Werkzeug (13) einwirkende Verformungskraft quer zur Arbeitsrichtung (A) bewirken, wodurch sich die Position der betreffenden Schneidkante (21) und mithin die Breite (B) des Stanzspaltes (23) verändern und einstellen lässt.

Description

Verfahren und Werkzeugeinheit zur Einstellung
eines Stanzspalts
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Werkzeugeinheit zur Einstellung eines Stanzspalts für eine Stanz- oder Schneidmaschine. Die Werkzeugeinheit weist ein erstes Werkzeug und ein zweites Werkzeug auf. Beim Schnei¬ den oder Stanzen werden die beiden Werkzeuge relativ zueinander bewegt. Eine Schneidkante am ersten Werkzeug und ei¬ ne Schneidkante am zweiten Werkzeug arbeiten zusammen, um ein Werkstück, beispielsweise eine Folie, zu schneiden oder zu stanzen. Es können auch mehrere erste und/oder zweite Werkzeuge vorhanden sein.
Derartige Schneid- oder Stanzmaschinen sind an sich bekannt. Beispielsweise beschreibt DE 30 12 486 C2 eine Stanzmaschine, die zum Ausstanzen von flachen Objekten aus bahn- oder bogenförmigem Material besteht. Die Relativbewe¬ gung zwischen dem ersten Werkzeug und dem zweiten Werkzeug wird dort durch einen Keilantrieb erzeugt. Eine Querbewe¬ gung eines Keilkörpers quer zur Arbeitsrichtung des Stanzwerkzeugs führt beispielsgemäß zu der Bewegung eines Unter¬ werkzeugs in Arbeitsrichtung zum Oberwerkzeug hin bzw. von diesem weg. Der Stanzhub wird mithin vom Unterwerkzeug über eine Querbewegung eines Keils ausgeführt.
DE 544 605 beschreibt eine Vorrichtung zum Einstellen der Höhe eines Untermessers in einer Schneidmaschine. In Arbeitsrichtung kann die Position des Schneidmessers über eine oder mehrere Spindeln sowie eine Keilverstellung justiert werden. Bei der ersten Inbetriebnahme der Stanz- oder Schneid¬ maschine muss der Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten Werkzeug eingestellt werden. Außerdem gelangen die beiden Werkzeuge während des Betriebs der Stanz- oder Schneidma¬ schine bei jedem Arbeitshub in Kontakt mit dem zu stanzen¬ den Material und nutzen sich ab. Dies führt dazu, dass ein Stanz- oder Schneidspalt zwischen dem ersten Werkzeug und dem zweiten Werkzeug zunimmt. Somit ist bei der Erstinbe¬ triebnahme und während des Betriebs die Einstellung des Stanz- oder Schneidspalts notwendig. Eine exakte Spaltbrei¬ te ist insbesondere bei Präzisionswerkzeugen von großer Bedeutung. Ist oder wird der Spalt zu groß, sinkt die Quali¬ tät der geschnittenen bzw. gestanzten Kante am Werkstück, z.B. kann sich am Werkstück ein Grat bilden. Eine solche Gratbildung ist unerwünscht. Beispielsweise kann ein sol¬ cher Grat beim Ausstanzen von Folien für Akkumulatoren zu Kurzschlüssen zwischen benachbarten Folien führen. Das Überschreiten eines Maximalwerts der Spaltbreite ist daher zu vermeiden.
Somit kann es als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, ein Verfahren und eine Werkzeugeinheit für eine Schneid- oder Stanzmaschine zu schaffen, bei der der Stanz- oder Schneidspalt sehr einfach eingestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkma¬ len des Patentanspruches 1 sowie eine Werkzeugeinheit mit den Merkmalen des Patentanspruches 12 gelöst.
Erfindungsgemäß wird durch Mittel zur Einstellung ei¬ ner Verformungskraft zumindest das zweite Werkzeug zumin¬ dest teilweise plastisch oder elastisch verformt und dadurch die Breite des Stanz- oder Schneidspalts einge- stellt. Insbesondere wird durch Vergrößerung der Verformungskraft eine durch Verschleiß aufgetretene Vergrößerung des Stanzspaltes zumindest teilweise kompensiert. Die Ver¬ formungskraft ist insbesondere in einer Querrichtung quer zur Arbeitsrichtung und mithin quer zur Bewegungsrichtung des ersten oder zweiten Werkzeuges ausgerichtet. Zusätzlich kann auch das erste Werkzeug durch zugeordnete Mittel mit einer Verformungskraft beaufschlagt werden, um den Stanz¬ oder Schneidspalt einzustellen. Die Ausgestaltungen, die nachfolgend im Hinblick auf das zweite Werkzeug erläutert werden, können auch beim ersten Werkzeug zur Anwendung kommen .
Die Verformung kann plastisch oder elastisch sein. Insbesondere bei der Einstellung der Spaltbreite im Rahmen der ErstInbetriebnahme kann das betreffende Werkzeug auch plastisch verformt werden. Eine derartige elastische oder plastische Verformung kann beispielsweise durch Einspannmittel, die das zweite Werkzeug an einer Halteeinrichtung einspannen, sehr einfach erzeugt werden. Durch die Erfindung entfällt ein aufwendiges Bearbeiten des zweiten Werkzeugs, insbesondere dessen Schneid- oder Stanzkante, um den Stanz- oder Schneidspalt auf die gewünschte Größe einzu¬ stellen. Es kann eine äußerst exakte Einstellung des Spalts erfolgen .
Das zweite Werkzeug kann beispielsweise wenigstens ein Abstützteil aufweisen, das sich mit einer Rückfläche an der zugeordneten Abstüt zfläche der Halteeinrichtung für das zweite Werkzeug abstützt. Vorzugsweise verläuft die Rück¬ fläche unter dem gleichen Neigungswinkel geneigt zur Ar¬ beitsrichtung und mithin parallel zur Abstüt zfläche . Die Abstützfläche und die Rückfläche sind vorzugsweise stufen¬ los und kantenlos eben ausgeführt. Sie bilden sozusagen ein Kraftübertragungsmittel, das in der Querrichtung quer zur Arbeitsrichtung eine Verformungskraft auf das zweite Werk¬ zeug in Richtung zum Stanz- oder Schneidspalt übertragen kann. Mithilfe des wenigstens einen Zug- und/oder Druckmit¬ tels, das der Werkzeugbewegung von der Abstüt zfläche weg entgegenwirkt, entsteht die Verformung des zweiten Werk¬ zeugs .
An dem zweiten Werkzeug kann sich vorzugsweise wenigs¬ tens ein Abstützteil mit einer Anlagefläche abstützen. Das Abstützteil stützt sich auf seiner der Anlagefläche entge¬ gengesetzten Seite mit einer Rückfläche an einer Abstütz- fläche ab. Insbesondere ist die Abstüt zfläche und/oder die Rückfläche unter einem Neigungswinkel geneigt schräg zur Arbeitsrichtung ausgerichtet. Bevorzugt ist zumindest ein Zug- und/oder Druckmittel vorhanden, das das zweite Werk¬ zeug mit einer Haltekraft beaufschlagt und einer Verschie¬ bung in Querrichtung quer von der Abstüt zfläche weg entgegenwirkt. Durch Einspannen des wenigstens einen Ab¬ stützteils mit einer Einspannkraft in Arbeitsrichtung wird es zwischen die Abstüt zfläche und das zweite Werkzeug ge¬ klemmt und übt eine in Querrichtung zum Stanz- oder
Schneidspalt hin gerichtete Verformungskraft auf das zweite Werkzeug aus. Wegen der der Verformungskraft entgegenwir¬ kenden Haltekraft des Zug- und/oder Druckmittels wird das zweite Werkzeug nicht zum Stanz- oder Schneidspalt verscho¬ ben, sondern verformt sich und damit auch die Schneidkante. Als Folge davon wird die Breite des Stanz- oder
Schneidspalts verändert. Dadurch wird eine einfache und exakte Möglichkeit geschaffen, den Stanz- oder Schneidspalt durch elastische oder plastische Verformung des zweiten Werkzeugs zu variieren.
Zur Verformung des zweiten Werkzeugs und dessen
Schneidkante wirkt die Haltekraft und die Verformungskraft vorzugsweise an in Verlaufsrichtung der Schneidkante ent- lang des Stanz- oder Schneidspalts mit Abstand zueinander angeordneten Stellen auf das zweite Werkzeug ein. Dabei kann eine Biegeverformung des zweiten Werkzeugs und der Schneidkante entstehen.
Das Zug- und/oder Druckmittel kann durch Anker oder Schrauben oder ähnliche Mittel gebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann als Druckmittel auch ein Anschlagmit¬ tel vorhanden sein, an dem das zweite Werkzeug auf seiner dem Stanz- oder Schneidspalt zugewandten Seite anliegt. Das Anschlagmittel kann insbesondere benachbart zum Stanz- oder Schneidspalt, beispielsweise in Verlängerung des Stanzspal¬ tes daneben angeordnet sein.
Die Verformungskraft kann bei einer Ausführung auch durch eine Krafterzeugungseinheit erzeugt werden, die bei¬ spielsweise elektrische, mechanische, hydraulische oder pneumatische Mittel aufweist und vorzugsweise elektrisch angesteuert werden kann. Beispielsweise kann die Krafter¬ zeugungseinheit eine Motor-Spindel-Einheit aufweisen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform können mehrere zweite Werkzeuge vorhanden sein, die gemeinsam ein Matrizenwerkzeug bilden. Dabei können die Schneidkanten zweier benachbarter zweiter Werkzeuge aneinander angrenzen und insbesondere eine nahezu geschlossene Matrizenschneidkante bilden. Die zweiten Werkzeuge können mit geringem Abstand von insbesondere wenigen Mikrometern nebeneinander angeordnet sein oder sich berühren ohne eine zur Verformung ausreichend große Kraft aufeinander auszuüben. In den von der Matrizenschneidkante umschlossenen Raum zwischen den zweiten Werkzeugen kann das erste Werkzeug eingreifen.
Die Verformungskraft kann beispielsweise dadurch ver¬ ändert werden, dass die Höhe eines zweiten Werkzeugs zumin- dest abschnittsweise verringert wird. Vorzugsweise wird die Höhe des wenigstens einen Abstützteils verändert und die Höhe des zweiten Werkzeugs bleibt unverändert. Dadurch kann die Abmessung des Abstützteils an der Stelle mit der ge¬ ringsten Abmessung zwischen der Abstüt zfläche und dem zweiten Werkzeug in Querrichtung vergrößert werden. Die Verformungskraft nimmt dadurch zu, wodurch sich die Breite des Stanz- oder Schneidspalts verändert und insbesondere ver¬ ringert .
Das zweite Werkzeug besteht vorzugsweise aus Stahl, Keramik, Hartmetall oder einem abhängig vom zu stanzenden Material anderen geeigneten Werkstoff. Zumindest ein die Schneidkante des zweiten Werkzeugs aufweisender Abschnitt ist aus einem der genannten Materialien hergestellt. Das zweite Werkzeug oder zumindest der die Schneidkante aufwei¬ sende Abschnitt kann eine Härte aufweisen, die größer ist als die Härte des wenigstens einen Abstützteils des zweiten Werkzeugs .
Das wenigstens eine Abstützteil ist bei einem bevor¬ zugten Ausführungsbeispiel als separates Bauteil ausge¬ führt. Alternativ kann es auch fest mit dem zweiten Werkzeug verbunden sein, beispielsweise durch eine stoffschlüs¬ sige Verbindung. Das zweite Werkzeug und das wenigstens ei¬ ne Abstützteil könnten auch aus einem Material ohne Naht- und Fügestelle einstückig hergestellt sein.
Beispielsweise kann der zur Veränderung der Höhe vorgesehene Bereich oder Flächenabschnitt an der Unterseite des zweiten Werkzeugs eine geringere Härte aufweisen, als der die Schneidkante aufweisende Werkzeugteil, so dass eine Höhenreduzierung, beispielsweise durch Schleifen, in einem weniger harten Bereich des zweiten Werkzeugs erfolgen kann. Wenn nur die Höhe des Abstützteils verändert wird, kann das gesamte zweite Werkzeug aus einem für das Stanzen bzw.
Schneiden ausreichend harten Material hergestellt sein und muss nicht durch Schleifen oder einen anderen Material abtragenden Prozess einfach bearbeitbar sein.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung. Die Beschreibung beschränkt sich auf wesentliche Merkmale der Erfindung. Nachfolgend werden bevorzugte Aus¬ führungen des Verfahrens und der Vorrichtung anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische, blockschaltbildähnliche Darstellung einer Stanzmaschine,
Figur 2 eine schematische Darstellung eines zu stan¬ zenden Werkstücks in Draufsicht,
Figur 3 ein Matrizenwerkzeug mit mehreren zweiten Werkzeugen in schematischer Ansicht in Arbeitsrichtung,
Figuren 4 und 5 jeweils eine perspektivische Darstel¬ lung eines Ausführungsbeispiels eines zweiten Werkzeugs,
Figuren 6 und 7 schematische Darstellungen eines zwei¬ ten Werkzeugs mit unterschiedlichen Verformungskräften zur Einstellung des Stanzspaltes,
Figuren 8 eine teilgeschnittene schematische Seitenan¬ sicht eines alternativen Ausführungsbeispiels eines zweiten Werkzeugs und
Figur 9 eine schematische, blockschaltbildähnliche Darstellung des zweiten Werkzeugs nach Figuren 3 bis 7 mit einer Krafterzeugungseinheit zur Erzeugung der Verformungs¬ kraft in Darufsieht.
Figur 1 zeigt eine Stanzmaschine 10 in stark schemati¬ sierter Darstellung. Die Stanzmaschine 10 weist eine erfin¬ dungsgemäße Werkzeugeinheit 11 mit einem ersten Werkzeug 12 und einem zweiten Werkzeug 13 auf. Sie ist außerdem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet. Anstelle der Stanzmaschine 10 kann die Erfindung auch bei Schneidmaschinen oder anderen Trennmaschinen eingesetzt werden .
Die beiden Werkzeuge 12, 13 sind in einer Arbeitsrichtung A relativ zueinander bewegbar. Beim Ausführungsbeispiel ist das erste Werkzeug 12 geführt beweglich in Ar¬ beitsrichtung A an einem Maschinengestell 14 gelagert und über einen nicht näher dargstellten Antrieb bewegbar. Alternativ kann auch das zweite Werkzeug 13 oder es können beide Werkzeuge 12, 13 bewegbar angeordnet sein. Das erste Werkzeug 12 bildet beispielsgemäß ein Oberwerkzeug der Stanzmaschine 10. Das zweite Werkzeug 13 ist beim Ausfüh¬ rungsbeispiel unbeweglich gegenüber dem Maschinengestell 14 angeordnet und beispielsgemäß als Unterwerkzeug ausgeführt. Durch einen Hub des ersten Werkzeugs 12 gegenüber dem zweiten Werkzeug 13 wird eine Form 15 aus einem Werkstück 16 ausgestanzt. Das Werkstück 16 ist beispielsgemäß durch eine Platte oder Folie ausgebildet und kann in Form eines Bandes der Stanzmaschine 10 zugeführt werden. Insbesondere kann die Stanzmaschine 10 zum Ausstanzen von Folien, beispiels¬ weise Lithiumfolien für Akkumulatoren in der gewünschten Form 15 aus dem Werkstück 16 dienen.
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel weist die Werkzeugeinheit 11 mehrere zweite Werkzeuge 13 auf, die gemeinsam ein Matrizenwerkzeug 20 bilden. Die Anzahl und Anordnung der zweiten Werkzeuge 13 hängt von der Form 15 ab, die aus dem Werkstück 16 ausgestanzt werden soll. Jedes zweite Werkzeug 13 weist eine Schneidkante 21 auf, wobei die Schneidkanten 21 benachbarter zweiter Werkzeuge 13 aneinander anschließen und eine geschlossene Matrizenschneid¬ kante bilden. Zum Ausführen eines einfachen Schnitts in das Werkstück 16 kann auch ein einziges zweites Werkzeug 13 ausreichen. Entsprechend können auch mehrere erste Werkzeu¬ ge 12 vorhanden sein.
Zwischen der Schneidkante 21 jedes zweiten Werkzeugs 13 und einer Schneidkante 22 des ersten Werkzeugs 12 ist jeweils ein Stanzspalt 23 gebildet. Um Qualitätseinbußen und beispielsweise eine Gratbildung am Werkstück 16 bzw. der ausgestanzten Form 15 zu vermeiden, darf der Stanzspalt 23 eine vorgegebene Maximalbreite nicht überschreiten. Der Stanzspalt 23 muss bei der ErstInbetriebnahme der Stanzma¬ schine genau eingestellt werden. Im Laufe des Betriebs der Stanzmaschine 10 treten auch Verschleißerscheinungen am wenigstens einen ersten Werkzeug 12 und/oder dem wenigstens einen zweiten Werkzeug 13 auf, wodurch sich der Stanzspalt 23 vergrößern kann. Erfindungsgemäß ist ein Mittel zur Ein¬ stellung des Stanzspalts 23 vorgesehen, mittels dem wenigs¬ tens eines der zweiten Werkzeuge 13 plastisch oder elas¬ tisch verformt und dadurch eine Veränderung, insbesondere eine Verringerung der Breite B des betreffenden Stanzspaltes 23 erreicht werden kann. Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel sind alle zweiten Werkzeuge 13 verformbar, was aber nicht zwingend der Fall sein muss. Bei einigen An¬ wendungen kann es ausreichend sein, lediglich einen Teil der zweiten Werkzeuge 13 mit einer jeweils zugeordneten Verformungskraft FV zu beaufschlagen.
Die zweiten Werkzeuge 13 sind an einer Halteeinrichtung 27 lösbar befestigt (Figuren 3, 6 und 7) . Jedem zweiten Werkzeug 13 ist wenigstens ein Abstützteil 28 zugeord¬ net. Beispielsgemäß sind jedem zweiten Werkzeug 13 zwei o- der drei Abstützteile 28 zugeordnet. Die Abstützteile 28 befinden sich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 3 bis 7 auf der dem Stanzspalt 23 bzw. der Schneikante 21 abgewandten Seite und ragen quer zur Arbeitsrichtung A in Querrichtung Q von der Schneidkante 21 bzw. dem zweiten Werkzeug 13 weg. Die Orientierung der Querrichtung Q ist auf das jeweilige zweite Werkzeug 13 bezogen und verläuft quer zur jeweiligen Schneidkante 21. Jedes Abstützteil 28 hat eine dem zweiten Werkzeug 13 zugewandte Anlagefläche 26, mit der es an einer Gegenanlagefläche 25 des zweiten Werkzeugs anliegt. Auf der entgegengeset zen Seite hat jedes Abstützteil 28 eine dem zweiten Werkzeug 13 abgewandte Rückfläche 29, mit der es an einer zugeordneten Abstützflä- che 30 der Halteeinrichtung 27 anliegt. Die Rückfläche 29 und die zugeordnete Abstützfläche 30 verlaufen parallel zu¬ einander und sind jeweils stufenlos und kantenlos eben aus¬ geführt. Sowohl die Abstützfläche 30, als auch die Rückflä¬ che 29 verläuft unter einem Neigungswinkel CC geneigt gegen¬ über der Arbeitsrichtung A. Sowohl die Abstützfläche 30, als auch die Rückfläche 29 sind auch gegenüber der Querrichtung Q geneigt ausgerichtet.
Das zweite Werkzeug 13 liegt mit seiner dem ersten Werkzeug 12 abgewandten Unterseite 31 auf einer Auflageflä¬ che 32 der Halteeinrichtung 27 auf. Jedes Abstützteil 28 liegt mit seiner Unterseite 38 auf der Auflagefläche 32 der Halteeinrichtung 27 auf. Die Unterseiten 31, 38 und die Auflagefläche 32 sind vorzugsweise jeweils stufen- und kan¬ tenlos eben ausgeführt. Mithilfe von Einspannmitteln 33, beispielsweise durch Schraubverbindungen, wird jedes zweite Werkzeug 13 sowie jedes Abstützteil 28 in Arbeitsrichtung A fest an der Halteeinrichtung 27 verspannt. Beispielsgemäß werden das zweite Werkzeug 13 mit seiner Unterseite 31 und die Abstützteile 28 mit ihren Unterseiten 38 durch ein zu¬ geordnetes Einspannmittel 33 gegen die Auflagefläche 32 ge¬ spannt. Die Einspannmittel 33 sind dabei vorzugsweise so ausgeführt, dass sie keine oder lediglich eine geringe Kraft in Querrichtung Q quer zur Arbeitsrichtung A aufnehmen .
Dem zu verformenden zweiten Werkzeug 13 ist jeweils mindestens ein Zug- und/oder Druckmittel 36 zugeordnet, das dazu dient, einer Bewegung des zweiten Werkzeugs 13 von der Abstützfläche 30 weg entgegenzuwirken, wenn durch die Abstützteile 28 und die Abstützfläche 30 eine Verformungs¬ kraft FV erzeugt wird. In den Figuren 3, 5 und 9 sind sche¬ matisch als Schrauben 37 ausgeführte Zug- und/oder Druckmittel 36 veranschaulicht. Diese durchgreifen die Halteein¬ richtung 27 und sind in ihrer Erstreckungsrichtung gegenüber der Halteeinrichtung 27 verschiebbar. An der Halteeinrichtung 27 stützen sich die Schrauben 37 mit einem Kopf 37a ab, wobei sie mit ihrem entgegengesetzten Ende am zuge¬ ordneten zweiten Werkzeug 13 befestigt uns beim Ausführungsbeispiel über ein Gewinde 37b verschraubt sind. Die Zug- und/oder Druckmittel 36 bzw. die Schrauben 37 sind in Verlaufsrichtung der Schneidkante 21 des zweiten Werkzeugs 13 gegenüber den Abstützteilen 28 versetzt angeordnet (Figuren 3, 5 und 9), so dass die Abstützteile 28 nicht von einem der Zug- und/oder Druckmittel 36 durchsetzt werden. Vorzugsweise sind die einem der zweiten Werkzeuge 13 zuge¬ ordneten Abstützteile 28 in Verlaufsrichtung der Schneidkante 21 zwischen zwei äußeren Zug- und/oder Druckmitteln 36 bzw. die Schrauben 37 angeordnet.
Eines der zweiten Werkzeuge 13 gemäß Figur 3 weist zwei Schneidkanten 21 auf, die eine Ecke 34 bilden. Jeder Schneidkante 21 kann - abweichend zu der Darstellung in Figur 3 - auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Werkzeugs 13 ein sich an einer Abstützfläche 30 der Halteeinrichtung 27 abstützendes Abstützteil 28 zugeordnet sein. Dieses zweite Werkzeug 13 kann in zwei Richtungen mit einer Verformungskraft FV zur Einstellung der Breite B des jewei¬ ligen Stanzspalts 23 eingestellt werden. Der Übersichtlichkeit wegen sind dem die Ecke 34 aufweisenden zweiten Werkzeug 13 nur die zur Einstellung des Stanzspalts 23 an der längeren Schneidkante 21 verwendeten Mittel 28, 30, 36, 37 dargestellt .
Aufgrund des Neigungswinkels CC der Abstüt zfläche 30 kann durch das Einspannen der dem betreffenden zweiten Werkzeugs 13 zugeordneten Abstützteile 28 mit den Einspann¬ mitteln 33 eine Verformungskraft FV auf das zweite Werkzeug 13 erzeugt werden. Die Rückfläche 29 gelangt beim Einspan¬ nen in Kontakt mit der Abstüt zfläche 30 bereits bevor Un¬ terseite 38 des Abstützteils 28 auf der Auflagefläche 32 seine Endlage erreicht hat. Wegen der Zug- und/oder Druck¬ mittel 36 bzw. der Schrauben 37 kann sich das zweite Werkzeug 13 aber beim Einspannen nicht von der schrägen Ab- stützfläche 30 weg bewegen. Die Zug- und/oder Druckmittel 36 bzw. die Schrauben 37 üben auf das zweite Werkzeug 13 eine Haltekraft FH aus. In Verlaufsrichtung der Schneidkante 21 versetzt zu diesen Haltekräften FH bewirkt jedes Ab¬ stützteil 28 eine Verformungskraft FV. Die Kräfte FH, FV sind in Querrichtung Q ausgerichtet und wirken einander entgegen. Die Verformungskraft FV ist demnach antiparallel zur Haltekraft FH. Die Verformungskraft FV ist dabei aus¬ reichend groß, um das zweite Werkzeug 13 in Querrichtung Q zu verformen. Aufgrund dieser Verformung kann die Lage der Schneidkante 21 des betreffenden zweiten Werkzeugs 13 ge¬ genüber der Schneidkante 22 des zugeordneten ersten Werkzeugs 12 verändert und somit die Breite B des Stanzspaltes 23 eingestellt werden. Es ist daher möglich, falls notwendig, die Spaltbreite B des Stanzspaltes 23 bei der Montage, der ErstInbetriebnahme oder während des laufenden Betriebs einzustellen. Beispielsweise kann die Spaltbreite B verrin- gert werden, wenn diese durch Verschleiß zugenommen hatte. Die Verschiebung der Lage der Schneidkante 21 zur Verringe¬ rung der Spaltbreite B des Stanzspaltes 23 durch eine ver¬ größerte Verformungskraft FV der zugeordneten Abstützteile 28 ist in den Figuren 6 und 7 schematisch veranschaulicht.
Die erfindungsgemäß bewirkten Positionsänderungen der Schneidkante 21 des zweiten Werkzeugs 13 über dessen Ver¬ formung sind klein und liegen im Bereich von 1 bis 2 Mikrometern. Diese Verschiebung der Schneidkante 21 ist aber ausreichend, um den Stanzspalt 23, der üblicherweise eine Breite von 1 bis 3 oder bis 4 Mikrometer aufweist, nachzu- justieren, um eine qualitativ einwandfreie und insbesondere quasi gratfreie Stanzkante an der Form 15 zu erhalten.
Anstelle einer Schraube 37 oder eines anderen Zugmit¬ tels kann dem zweiten Werkzeug 13 auf seiner der Abstütz- fläche 30 abgewandten Seite ein Anschlagmittel, beispiels¬ weise eine Anschlagfläche oder ein anderes geeignetes
Druckmittel angeordnet sein, so dass das zweite Werkzeug 13 mittels der Anschlagfläche bzw. dem Druckmittel und der Ab¬ stützteile 28 verformt wird.
Um die Verformungskraft FV eines zweiten Werkzeuges 13 und/oder die Position von dessen Schneidkante 21 zu verändern, wird beim Ausführungsbeispiel die Unterseite 38 des Abstützteils 28 bearbeitet. Dadurch kann die Höhe des Ab¬ stützteils 28 in Arbeitsrichtung A von einer ersten Höhe Hl auf eine zweite Höhe H2 reduziert werden (Figuren 6 und 7) . Bevorzugt wird dabei ausschließlich die Unterseite 38 des wenigstens einen zugeordneten Abstützteils 28 und nicht die Unterseite 31 des zweiten Werkzeugs 13 bearbeitet, so dass sich lediglich die Höhe des wenigstens einen Abstützteils 28 ändert. Beispielsweise kann eine Schicht an der Unter¬ seite 38 des Abstützteils 28abgenommen werden, die in Figur 6 schematisch gepunktet dargestellt ist.
Da die Abstüt zfläche 30 geneigt verläuft, verringert sich deren Abstand gegenüber dem ersten Werkzeug 12 entlang der Arbeitsrichtung A gesehen zur Auflagefläche 32 hin. Die Abstützteile 28 werden mittels der Einspannmittel 33 so eingespannt, bis die Unterseite 38 ihre Endlage erreicht und zumindest teilweise an der Auflagefläche 32 anliegt. Dadurch vergrößert sich sozusagen die wirksame Abmessung des wenigstens einen Abstützteils 28 in Querrichtung Q, al¬ so in Richtung der Breite des Stanzspaltes 23 gesehen. Die Abstützteile 28 stützen sich mit ihrer Rückfläche 29 an der Abstützfläche 30 und mit der Anlagefläche 26 an der Gegen- anlagefläche 26 ab. Dadurch üben sie auf das zweite Werk¬ zeug 13 eine vergrößerte Verformungskraft FV aus verglichen mit der Verformungskraft FV vor dem Reduzieren der Höhe der Abstützteile 28. Die Zug- und/oder Druckmittel 36 bzw. die Schrauben 37 üben auf das zweite Werkzeug 13 eine Halte¬ kraft FH aus, um einer Verschiebung durch die Kräfte der Abstützteile 28 entgegen zu wirken. Dadurch kann die Position der Schneidkante 21 mit Bezug auf die Schneidkante 22 des ersten Werkzeugs 12 verändert und die Spaltbreite B des Stanzspaltes 23 um einen Differenzwert D verringert werden (Figur 7 ) .
Es wird darauf hingewiesen, dass die Darstellung in den Figuren 6 und 7 nicht maßstabsgetreu ist und lediglich eine Prinzipdarstellung zur Veranschaulichung der Funktionsweise darstellt.
In Abwandlung zu dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Höhe des zweiten Werkzeugs 13 und der zugeordneten Abstützteile 28 verändert werden, beispielsweise dann, wenn das zweite Werkzeug 13 und die Abstützteile miteinander verbunden sind. In der Regel ist dies aber nicht notwendig und wegen der Härte des zweiten Werkzeugs 13 wird vorzugs¬ weise lediglich das wenigstens eine Abstützteil 28 an sei¬ ner Unterseite 38 wie oben beschrieben bearbeitet.
Das zweite Werkzeug 13 und vorzugsweise alle zweiten Werkzeuge 13 bestehen aus Stahl, Keramik, Hartmetall oder andere „geeignete" Werkstoffe. Es ist auch möglich, ledig¬ lich einen die Schneidkante 21 aufweisenden Bereich des zweiten Werkzeugs 13 aus Hartmetall herzustellen oder be¬ sonders zu härten. Die Härte des zweiten Werkzeugs 13 oder zumindest des die Schneidkante aufweisenden Bereichs ist beispielsgemäß größer als die Härte der zugeordneten Ab¬ stützteile 28.
Bei einer Ausführungsform kann der Bereich mit der Unterseite 31 des zweiten Werkzeugs 13 eine geringere Härte aufweisen, als der Bereich, der die Schneidkante 21 aufweist. Dadurch lässt sich die Unterseite 31 des zweiten Werkzeugs 13 zur Reduzierung der Höhe besser bearbeiten.
Figur 8 zeigt eine abgewandelte Ausführung eines zwei¬ ten Werkzeugs. Das Abstützteil 28 ist hier nicht wie zuvor beschrieben auf der der Schneidkante 21 entgegengesetzten Seite, sondern an der Unterseite 31 des zweiten Werkzeugs 13 vorgesehen. Die am Abstützteil 28 vorhandene Rückfläche 29 ist wie zuvor beschrieben einer Abstüt zfläche 30 zuge¬ ordnet. Zur Änderung der Verformungskraft FV wird auch bei dieser Ausführung nicht die Unterseite 31, sondern die sich an die Rückfläche 29 anschließende Unterseite 38 der Ab¬ stützteile 28 bearbeitet. Beim Einspannen der Abstützteile gegen die Auflagefläche 32 werden die Abstützteile 28 von der Abstützfläche 30 weg gedrückt und können dabei eine Verformungskraft FV auf das zweite Werkzeug 13 ausüben. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Abstützteile 28 und das zweite Werkzeug 13 vorzugsweise fest miteinander verbunden, beispielsweise durch eine Stoffschlüssige Verbindung, oder ohne Naht- und Fügestelle einstückig hergestellt. Die Funk¬ tionsweise und der Aufbau entsprechen ansonsten den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen, so dass auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird.
In Figur 9 ist ein weiteres abgewandeltes Ausführungs¬ beispiel dargestellt. Die Abstützteile 28 entfallen bei dieser Variante. Das Werkzeug 13 liegt mit seiner der
Schneidkante 21 abgewandten Seite unmittelbar an der Ab- stützfläche 30 der Halteeinrichtung 27 an. Die Abstützflä- che 30 ist gegenüber der Arbeitsrichtung A nicht geneigt. Das zweite Werkzeug 13 ist mit einer Krafterzeugungseinheit 40 verbunden, die z.B. einen Elektromotor oder hydraulische oder pneumatische Mittel zur Krafterzeugung aufweisen kann. Die Verformungskraft FV kann dabei anstelle von wenigstens einem Abstützteil 28 durch eine von einem Elektromotor angetriebene Spindel 41 erzeugt und auf das zweite Werkzeug 13 ausgeübt werden. Über das Zug- und/oder Druckmittel 36 wird wie bei den oben beschriebenen Ausführungsvarianten eine Haltekraft FH auf das zweite Werkzeug 13 ausgeübt, die der Verformungskraft FV entgegen gerichtet ist. Über die Krafterzeugungseinheit 40 kann somit wie bei den anderen Ausführungsformen die Breite B des Stanzspalts 23 einge¬ stellt werden.
In Abwandlung zu dem in Figur 9 dargestellten Ausführungsbeispiel kann anstelle der Krafterzeugungseinheit 40 auch ein manuelles Einstellmittel vorhanden sein. Bei¬ spielsweise kann die Spindel 41 durch eine gegen das zweite Werkzeug 13 drückende Schraube oder ein anderes geeignetes Druckmittel ersetzt werden, um die Verformungskraft FV ma¬ nuell einzustellen.
Mithilfe der Krafterzeugungseinheit 40 kann die Breite B des Stanzspaltes des zugeordneten zweiten Werkzeugs 13 auch geregelt werden. Beispielsweise kann die Breite B über eine insbesondere optische Messeinrichtung gemessen und in einer Steuereinheit mit einem Sollwert verglichen werden. Bei Abweichungen steuert die Steuereinheit die Krafterzeu¬ gungseinheit 40 zur Erhöhung oder Verringerung der Verformungskraft F an.
Es ist prinzipiell möglich, die Abstützteile 28 und das zweite Werkzeug 13 bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen als separate Bauteile auszuführen oder fest miteinander verbunden, beispielsweise durch eine stoffschlüssige Verbindung, oder ohne Naht- und Fügestelle ein¬ stückig herzustellen. Die Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele des zweiten Werkzeugs 13 können auch miteinander kombiniert werden. . Es können auch sowohl an der Unterseite 31, als auch an der der Schneidkante 21 ent¬ gegengesetzten Seite des zweiten Werkzeugs 13 Abstützteile 28 vorhanden sein (Figuren 3 bis 7 und 8) .
Bei allen Ausführungsformen ist es vorteilhaft, die Verformungskraft FV an verschiedenen Stellen eines zweiten Werkzeugs 13 unterschiedlich groß einzustellen. Dies erfolgt beispielsweise zur Anpassung der Breite B des Stanz¬ spaltes 23 an einen nicht geraden Verlauf der zugeordneten Kante eines ersten Werkzeugs 12. Hierfür sind dem zweiten Werkzeug 13 beispielsweise mehrere Abstützteile 28 und meh¬ rere Zug- und/oder Druckmittel 36 zugeordnet, mittels denen jeweils ein gewünschter Betrag für eine lokale Verformungs¬ kraft FV einstellbar ist.
Die Erfindung betrifft eine Werkzeugeinheit 11 und ein Verfahren zur Änderung der Breite B eines Stanzspaltes 23 zwischen einem ersten Werkzeug 12 und einem zweiten Werkzeug 13 der Werkzeugeinheit 11. Vorzugsweise sind mehrere zweite Werkzeuge 13 vorhanden, die gemeinsam ein Matrizenwerkzeug 20 mit einer umlaufenden Matrizenschneidkante bil¬ den, in die das erste Werkzeug 12 mit seiner Schneidkante 22 eingreifen kann. Zwischen der Schneidkante 22 des ersten Werkzeugs 12 und der jeweiligen Schneidkante 21 eines zwei¬ ten Werkzeugs 13 ist jeweils ein Stanzspalt 23 mit einer Breite B gebildet, die zwischen den Schneidkanten 21, 22 quer zu einer Arbeitsrichtung A in Querrichtung Q gemessen wird. In Arbeitsrichtung A werden das erste Werkzeug 12 und das zweite Werkzeug 13 relativ zueinander bewegt. Über Ein¬ spannmittel 33 lässt sich eine auf ein zweites Werkzeug 13 einwirkende Verformungskraft FV quer zur Arbeitsrichtung A bewirken, wodurch sich die Position der betreffenden
Schneidkante 21 und mithin die Breite B des Stanzspaltes 23 verändern und einstellen lässt.
Bezugs zeichenliste :
10 Stanzmaschine
11 Werkzeugeinheit
12 erstes Werkzeug
13 zweites Werkzeug
14 Maschinengestell
15 Form
16 Werkstück
20 Matrizenwerkzeug
21 Schneidkante des zweiten Werkzeugs
22 Schneidkante des ersten Werkzeugs
23 Stanzspalt
25 Gegenanlagefläche
26 Anlagefläche
27 Halteeinrichtung
28 Abstützteil
29 Rückfläche
30 Abstützfläche
31 Unterseite des zweiten Werkzeugs
32 Auflagefläche
33 Einspannmittel
34 Ecke
35 Werkzeugteil
36 Zug- und/oder Druckmittel
37 Schraube
37a Kopf
37b Gewinde
38 Unterseite des Abstützteils
40 Krafterzeugungseinheit
41 Spindel Neigungswinkel
A Arbeitsrichtung
B Breite des Stanzspaltes
D Differenzwert
FH Haltekraft
FV Verformungskraft
Hl erster Höhenwert
H2 zweiter Höhenwert

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Einstellung eines Stanz- oder
Schneidspalts (23) an einer Werkzeugeinheit (11) einer Stanz- oder Schneidmaschine (10), wobei die Werkzeugei¬ nheit (11) ein erstes Werkzeug (12) und wenigstens ein zweites Werkzeug (13) aufweist, die zum Stanzen oder Schneiden relativ zueinander in einer Arbeitsrichtung (A) bewegt werden, wobei zwischen dem ersten Werkzeug
(12) und dem zweiten Werkzeug (13) quer zur Arbeits¬ richtung (A) der Stanz- oder Schneidspalt (23) vorhanden ist, und wobei die Einstellung einer Breite (B) des Stanzoder Schneidspalts (23) in einer Querrichtung (Q) durch Verformen des zweiten Werkzeugs (13) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Verformungskraft (FV) auf das zweite Werkzeug (13) in einer Querrichtung (Q) quer zur Arbeitsrichtung (A) wirkt.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungskraft (FV) über eine Krafterzeugungseinheit (40) erzeugt wird, die elektrische und/oder hydraulische und/oder pneumatische Mittel zur Erzeugung der Verformungskraft (FV) auf¬ weist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sich das zweite Werkzeug
(13) über wenigstens ein Abstützteil (28) in Querrich¬ tung quer zur Arbeitsrichtung (A) auf der dem Stanzoder Schneidspalt (23) abgewandten Seite abstützt.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass sich das wenigstens eine Abstützteil (28) mit einer Rückfläche (29) an einer un¬ ter einem Neigungswinkel (OC) schräg zur Arbeitsrichtung
(A) ausgerichteten Abstüt zfläche (30) abstützt.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützteil (28) das zweite Werkzeug (13) mit einer in Querrichtung (Q) wirkenden eine Verformungskraft (FV) beaufschlagt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Werkzeug (13) über ein Zug- und/oder Druckmittel (36) mit einer in Querrichtung (Q) wirkenden Haltekraft (FH) beaufschlagt ist .
8. Verfahren nach Anspruch 5 und 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungskraft (FV) zum Stanz- oder Schneidspalts (23) hin und die Halte¬ kraft (FH) entgegengesetzt vom Stanz- oder
Schneidspalts (23) weg gerichtet ist.
9. Verfahren nach Anspruch 5 und 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungskraft (FV) und die Haltekraft (FH) an in Verlaufsrichtung einer Schneidkante (21) des zweiten Werkzeugs (13) mit Ab¬ stand angeordneten Stellen auf das zweite Werkzeug (13) einwirken .
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Breite
(B) des Stanz- oder Schneidspalts (23) die Höhe (Hl, H2) des zweiten Werkzeugs (13) zumindest abschnittswei¬ se verringert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Breite (B) des Stanz- oder Schneidspalts (23) die Höhe (Hl, H2) des wenigstens einen Abstützteils (28) verringert wird .
12. Werkzeugeinheit (11) für eine Stanz- oder Schneidma¬ schine (10), mit einem ersten Werkzeug (12) und einem zweiten Werkzeug (13), wobei das erste Werkzeug (12) und das zweite Werkzeug (13) zum Stanzen oder Schneiden relativ zueinander in einer Arbeitsrichtung (A) bewegbar sind, mit einem Stanz- oder Schneidspalt (23) quer zur Arbeitsrichtung (A) zwischen dem ersten Werkzeug (12) und dem zweiten Werkzeug (13), mit Mitteln (28, 30, 36, 40) zur Erzeugung einer Verformungskraft (FV) , durch die das zweite Werkzeug (13) zur Einstellung des Stanzspaltes (23) verformt wird.
13. Werkzeugeinheit nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Abstützteil (28) mit einer Anlagefläche () am zweiten Werkzeug (13) und mit einer dem Stanz- oder Schneidspalt (23) abgewandten Rückfläche (29) an einer schräg zur Arbeitsrichtung (A) verlaufenden Abstüt zfläche (30) einer Halteeinrichtung (27) für das zweite Werkzeug (13) abstützt.
14. Werkzeugeinheit nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Werkzeugs (13) wenigstens ein Zug- und/oder Druckmittel (36, 37) zuge¬ ordnet ist, das einer Bewegung des zweiten Werkzeugs (13) von der Abstüt zfläche (30) weg entgegenwirkt.
15. Werkzeugeinheit nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung des zweiten Werkzeugs (13) dadurch erfolgt, dass die Verformungs¬ kraft (FV) des Abstützteils (28) zum Stanz- oder
Schneidspalts (23) hin und die Haltekraft des Zug- und/oder Druckmittels (36) vom Stanz- oder
Schneidspalts (23) weg auf das zweite Werkzeug (13) einwirkt .
16. Werkzeugeinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zweite Werkzeuge (13) vorhanden sind, die gemeinsam ein Matrizenwerkzeug (20) bilden.
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