DE3935625C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Durchtrennen von flächigen Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Durchtrennen von flächigen, leicht biegsamen Werkstücken mit geringer Mate­ rialstärke, bei dem das Werkstück auf einer Seite der Trennli­ nie fixiert und längs der Trennlinie an einzelnen im Abstand voneinander befindlichen Stellen punktförmig durchtrennt und daraufhin von diesen Trennpunkten ausgehend linienförmig durch­ trennt wird.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Werkstückträger sowie mit mindestens einem Zähne aufweisenden Trennmesser als Trenn­ werkzeug, das zwischen einer zurückgezogenen Ausgangsstellung und einer Schneidstellung bewegbar ist, in der es von einer Schneidkammer aufgenommen ist, durch die sich das auf dem Werk­ stückträger angeordnete Werkstück mit der Trennlinie erstreckt.

Dieses Verfahren und diese Vorrichtung sind bekannt (DE 38 04 571 A1). Dort wird das räumlich geformte Werkstück zwischen zwei entsprechenden Formteilen nach Art von Unterform und Ober­ form festgeklemmt, wobei ein Werkstückrand übersteht, der mit­ tels abwärts bewegter gezahnter Trennmesser unmittelbar außer­ halb der das Werkstück einspannenden Formteile abgetrennt wird. Dabei verläuft die Trennlinie unmittelbar außerhalb der Form­ teilränder bzw. der von diesen gebildeten Einspannstelle, wobei der vorstehende Werkstückrand außen auf der dieser Einspann­ stelle gegenüberliegenden Seite der Trennlinie lose auf einer Stützplatte aufliegt. Dabei ist das Werkstück im Bereich der Trennlinie vor bzw. während des Durchtrennens keiner Spannung ausgesetzt.

Die in Bezug auf die Trennlinie einseitige Einspannung setzt eine Mindeststeifheit des Werkstücks bzw. seines abzutrennenden Randes voraus. Es treten Probleme auf, wenn das zu durchtren­ nende Werkstück nur eine geringe Eigenstabilität besitzt. Be­ sonders schwierig ist es, dünne, flächige Werkstücke zu durch­ trennen, die nicht nur biegsam sondern zusätzlich noch ela­ stisch sind. Hier ist es bisher in der Regel notwendig, den Trennvorgang mit Hilfe eines Scherenschnittes durchzuführen oder beheizte Stanzmesser zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren bzw. die Vorrichtung so zu verbessern, daß leicht biegsame Werk­ stücke mit geringer Materialstärke einwandfrei durchtrennt wer­ den können, und zwar selbst dann, wenn das leicht biegsame Werkstück aus einem elastischen Werkstoff besteht.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung verfahrensgemäß dadurch gelöst, daß das flächige Werkstück vor und während des Durch­ trennens im Bereich der vorgesehenen Trennlinie quer zur Trenn­ linie auf Zug belastet wird.

Die nach der Erfindung vorrichtungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Schneidkammer von einem Schnittspalt gebildet ist, der als seitliche Begrenzung mindestens einen erhabenen Längsrand aufweist, und daß mindestens ein mit dem Trennmesser mitbeweg­ ter und in Arbeitsrichtung über das Trennmesser vorstehender Niederhalter mit dem Längsrand unter Einspannung und Zugbean­ spruchung des Werkstücks im Schnittspalt zusammenwirkt.

Somit wird erfindungsgemäß das Werkstück zunächst durch den un­ mittelbar neben der Trennlinie angreifenden bewegten Niederhal­ ter gespannt und dabei im Trennlinienbereich in größtmöglicher Weise auf Zug belastet. Das derart vorgespannte Werkstück wird dann nicht gleichzeitig über die gesamte Länge der Trennlinie durchtrennt sondern zunächst nur punktförmig an mehreren im Ab­ stand voneinander befindlichen Stellen gelocht bzw. perforiert, ehe von den punktförmig definierten Stellen ausgehend eine Vielzahl von Einzelschnitten durchgeführt wird, was durch die zahnförmige Schneidkante des Trennmessers erreicht wird. Demzu­ folge wird bereits vor dem Messerangriff das Werkstück im Be­ reich der Trennlinie dadurch quer gespannt, daß der gegenüber der Messerschneidkante vorspringende Niederhalter am mehr oder minder flexiblen Werkstück angreift, es mitnimmt und über den Längsrand bzw. eine Kante zieht - und zwar im Zusammenwirken entweder mit einem entsprechenden Niederhalter samt Längsrand oder einer festen Einspannung des Werkstücks auf der gegenüber­ liegenden Seite der Trennlinie.

Diese Vorspannung des Werkstücks während des Durchtrennens si­ chert in Verbindung mit dem zunächst punktförmigen Trennangriff einen einwandfreien Trennvorgang auch bei biegsamen dünnen Werkstücken und selbst bei elastischen Werkstoffen.

Da die für die Zugbelastung verantwortlichen Niederhalter mit dem Trennmesser mitbewegt werden, ergibt sich eine vergleichs­ weise einfache Ausführung, um das Werkstück in Verbindung mit dem bzw. den vorgesehenen Längsrändern zum Durchtrennen zu spannen und zu halten. Denn das Spannen des Werkstücks aus­ schließlich im Bereich der vorgesehenen Trennlinie erfolgt wäh­ rend des Arbeitshubes unmittelbar durch das Zusammenwirken von dem Trennwerkzeug zugeordneten Niederhaltern und dem Gegenwerk­ zeug, ohne daß zusätzliche Spannvorrichtungen erforderlich sind.

Ein bevorzugtes Einsatzgebiet für die Erfindung bzw. das Trenn­ verfahren ist die Automobilindustrie, weil sie verschiedenar­ tige Bezugstoffe für die Innenverkleidung benötigt. Aber auch andere Textilien, Folien usw. lassen sich in der beschriebenen Weise mit geringen Drücken und ohne Zufuhr von Wärme durchtren­ nen.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowohl des er­ findungsgemäßen Verfahrens wie der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher be­ schrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze der Vor­ richtung zum Durchtrennen mit einem Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug;

Fig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1 mit dem Trennmesser, den Niederhaltern und dem Schnittspalt im Gegenwerk­ zeug;

Fig. 3 eine Einzelheit wie in Fig. 2, jedoch kurz vor dem vollstän­ digen Schließen von Oberwerk­ zeug und Unterwerkzeug;

Fig. 4 eine zum Teil längs der Linie IV-IV in Fig. 2 geschnittene Ansicht des Oberwerkzeuges und des Unterwerkzeuges;

Fig. 5 eine Einzelheit wie in Fig. 3 von einem abgewandelten Aus­ führungsbeispiel;

Fig. 6 eine Prinzipskizze wie in Fig. 1 von einer abgewandel­ ten Ausführungsform;

Fig. 7 eine abgebrochene Seitenan­ sicht eines Trennmessers mit messerrückenseitig angeordne­ ten Zungen;

Fig. 8 eine Draufsicht auf das Trennmesser gemäß Fig. 5 und 6 nach dem Umbiegen der Zungen zu Messerfüßen;

Fig. 9 zum Teil im Schnitt eine An­ sicht eines Trennwerkzeuges und seines Gegenwerkzeuges mit einem Einzelantrieb für das Trennmesser;

Fig. 10 einen Schnitt durch ein wei­ teres, abgewandeltes Trenn­ werkzeug mit einem zugehöri­ gen Gegenwerkzeug:

Fig. 11 einen Schnitt durch ein wei­ teres Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug;

Fig. 12 eine abgebrochene Draufsicht auf das Unterwerkzeug gemäß Fig. 11;

Fig. 13 einen abgebrochenen Schnitt durch ein letztes Ausfüh­ rungsbeispiel kurz vor dem vollständigen Schließen von Oberwerkzeug und Unterwerk­ zeug und

Fig. 14 einen Schnitt durch das Ober­ werkzeug und das Unterwerk­ zeug in Fig. 13, jedoch in der Stellung während des Durchtrennens des biegsamen Werkstückes.

Eine Vorrichtung 1 zum Durchtrennen von flächigen, leicht biegsamen und insbesondere elastischen Werkstücken 2 mit geringer Materialstärke, die gegebenenfalls auch dreidi­ mensional in sich verformt sein können, umfaßt mindestens ein Trennwerkzeug in Gestalt eines gezahnten Trennmessers 3 und mindestens einen Werkstückträger 4 mit einem Gegen­ werkzeug in Gestalt eines Schnittspaltes 5. Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen befinden sich das bzw. die Trennmesser 3 jeweils an einem Ober­ werkzeug bzw. einer Oberform 6, während der Schnittspalt 5 in einem Unterwerkzeug bzw. in einer Unterform 7 ange­ ordnet ist. Eine derartige Anordnung ist allerdings nicht zwingend, denn entsprechend den jeweiligen Gegebenheiten kann das Trennmesser 3 auch im Unterwerkzeug bzw. in der Unterform 7 angeordnet sein, während sich der Schnitt­ spalt 5 im Oberwerkzeug bzw. in der Oberform 6 befindet.

Das Werkstück 2 ist gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ein dreidimensional geformtes Teil, dessen Kontur allseitig auf ein gewünschtes Sollmaß be­ schnitten werden muß. Die Oberform 6 und die Unterform 7 sind in hier nicht näher interessierenden Maschinen­ teilen gelagert und relativ zueinander mit Hilfe von ebenfalls nicht dargestellten und hier nicht näher inter­ essierenden Antrieben bewegbar.

Das Trennmesser 3 ist längs der zu durchtrennenden Kontur des Werkstückes 2 verlegt und weist dazu auch Bogenstücke 8 auf. Um das Trennmesser 3 in die erforderliche Form biegen zu können, befinden sich Schlitze 9 und dadurch gebildete Zungen 10 im Bereich des Messerrückens 11. Zur Befestigung des bzw. der Trennmesser 3 an der Oberform 6 sind Klemmbacken 12 gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen. Sie sind im Querschnitt L-förmig und halten zwischen sich das Trennmesser 3 und sind selbst aneinander sowie an der Oberform 6 mit Hilfe von Schrauben 13 befestigt.

Ferner dienen die Klemmbacken 12 zur Aufnahme von Nieder­ haltern 14, die über die Schneide 15 des Trennmessers 3 vorstehen und beim Arbeitshub vor der Schneide 15 auf das Werkstück 2 auftreffen (Fig. 3). Vorzugsweise sind Niederhalter 14 auf beiden Seiten des Trennmessers 3 an­ geordnet und zumindest mit ihrem freien Ende 16 und einer dort befindlichen Kontaktfläche 17 relativ zur Schneide 15 des Trennmessers 3 bewegbar. Zur Erzielung dieser re­ lativen Bewegbarkeit bestehen die Niederhalter 14 aus einem elastischen Werkstoff. Der Grad der Elastizität kann dabei unterschiedlich sein und von den Umständen des Einzelfalles, wie z. B. auch den Materialeigenschaften des Werkstückes 2 abhängen. Der jeweils erforderliche Grad an Elastizität wird daher zweckmäßigerweise durch Ver­ suche ermittelt.

Um ihre Funktion als Spann- und Halteelement erfüllen zu können, sind die Kontaktflächen 17 am freien Ende 16 der Niederhalter 14 im Querschnitt zumindest teilweise bogen­ förmig. Der jeweils bogenförmige Teil der Kontaktflächen 17 erstreckt sich vorzugsweise von einer werkstückseiti­ gen Stirnfläche 18 bis zu einer messerseitigen Begren­ zungsfläche 19 des Niederhalters 14 (Fig. 2). In ihrer Funktion sind die Niederhalter 14 zumindest teilweise reibschlußartig.

Das Gegenwerkzeug ist ein Schnittspalt 5 mit erhabenen Längsrändern 20, 21. Neben den Längsrändern 20, 21 befin­ det sich jeweils auf der dem Schnittspalt 5 abgewandten Seite eine Ausnehmung 22 bzw. Vertiefung 22. Beim Ar­ beitshub wird der Werkstoff 2 von dem bzw. den Nieder­ haltern 14 über die Längsränder 20, 21 und in die Aus­ nehmungen bzw. Vertiefungen 22 gezogen. Hierbei wird der Werkstoff ferner im Bereich zwischen den beiden erhabenen Längsrändern 20, 21 und somit quer zur vorgesehenen Trennlinie 23 vorgespannt bzw. auf Zug belastet. Ent­ sprechend der Breite des Schnittspaltes 5 ist nur ein verhältnismäßig schmaler Streifen längs der vorgesehenen Trennlinie 23 durch die Niederhalter 14 und die erhabenen Längsränder 20, 21 auf Zug belastet.

Wie die verschiedenen Figuren zeigen, übergreifen die Kontaktflächen 17 den Schnittspalt 5 zumindest teilweise und sie übergreifen auch die freien Längsränder 20 und 21 vollständig. Beim Arbeitshub ziehen daher die an den Längsrändern 20, 21 abgleitenden Niederhalter 14 den Werkstoff bzw. das Werkstück 2 jeweils von der Trennlinie 23 weg und spannen das Werkstück 2 dadurch vor.

Zur Bildung des Schnittspaltes 5 befindet sich eine Nut 24 im Gegenwerkzeug bzw. der Unterform 7. Zur Bildung der erhabenen Längsränder 20, 21 dienen vorzugsweise Einsätze 25 z. B. in Gestalt flacher Profilleisten 26, die wiederum mit Hilfe von einschlagbaren Klemmstücken 27 in der Nut 24 fixierbar sind.

Das Gegenwerkzeug bzw. die Unterform 7 trägt noch eine als Unterlage für das Werkstück 2 dienende, elastische Auflage 28, welche zur Bildung der Vertiefungen 22 neben den erhabenen Längsrändern 20, 21 jeweils entsprechende Ausnehmungen 22 aufweist.

Der Schnittspalt 5 ist tiefer als der Hub des Trenn­ messers 3, so daß der eigentliche Durchtrennvorgang er­ folgt, ohne daß das Trennmesser 3 mit einem Gegenwerkzeug in körperlichem Kontakt ist.

Ebenso wie das Trennmesser 3 längs der vorgesehenen Trennlinie verläuft, gilt dies auch für die den Schnitt­ spalt 5 begrenzenden Profilleisten 26. Auch sie sind daher gegebenenfalls bzw. entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel längs einer räumlich verlaufenden Kontur angeordnet und weisen längs ihres Rückens 29 im Bereich von Bogenstücken 30 mehrere Schlitze 31 aus herstellungstechnischen Gründen auf.

Die Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, wo­ bei eine Nut 32 im Oberwerkzeug 6 bzw. in der Oberform 6 zur Aufnahme und Lagerung des Trennmessers 3′ dient. Das Trennmesser 3′ weist Füße 33 auf und ist im Zusammen­ hang mit den Fig. 7 und 8 noch näher beschrieben. Zur Befestigung des Trennmessers 3′ in der Nut 32 dienen un­ mittelbar Niederhalter 14′, die das Trennmesser 3′ zwischen den Seitenwänden 34 der Nut 32 klemmend halten. Ferner kann das Trennmesser 3′ mit Hilfe von Schrauben 35 am Boden 36 der Nut 32 gesichert sein.

Als Werkstoff für den bzw. die Niederhalter 14′ dient ein Kunststoff, der dem freien Ende 16 der Niederhalter 14′ die notwendigen Biegeeigenschaften verleiht, damit die Niederhalter 14′ das Werkstück 2 in die Ausnehmungen bzw. Vertiefungen 22 ziehen können, der aber ferner hart genug und ausreichend eigenstabil ist, damit die Niederhalter 14′ auch als Klemmstücke zur Befestigung des Trennmessers 3′ dienen können.

Auch bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind identisch übereinstimmende Teile mit denselben Be­ zugszahlen und jeweils abgewandelte Teile mit einem zu­ sätzlichen Index bezeichnet wie bei dem Ausführungsbei­ spiel gemäß den Fig. 1-4 bzw. der Ausführungsform gemäß Fig. 5. So zeigt Fig. 6 eine Oberform 6 mit einem Trennmesser 3′ und mit Niederhaltern 14′, die nicht nur zum Spannen und Halten des Werkstückes 2 dienen, sondern zugleich auch zur Befestigung und Fixierung des Trenn­ messers 3′ in einer Nut 32 der Oberform 6 vorgesehen sind.

Ein Trennmesser 3 mit Schlitzen 9 und Zungen 10, die vom Messerrücken 11 ausgehen, ist in Fig. 7 dargestellt. Das Trennmesser 3 weist ferner längs seiner Schneide 15 Zähne 37 mit Zahnspitzen 38 auf, zwischen denen sich Teil­ schneiden 39 erstrecken. Zur erfindungsgemäßen Verwen­ dung ist die Verzahnung des Trennmessers 3′ vorzugsweise eine Grobverzahnung. Ferner kann die vorteilhafteste Art der Verzahnung auch hinsichtlich der Zähnezahl längs der Schneide 15 am zweckmäßigsten durch Versuche unter Be­ rücksichtigung der verschiedenartigen Materialeigen­ schaften des zu durchtrennenden Werkstückes ermittelt werden.

Fig. 8 zeigt in Draufsicht das Trennmesser 3′ gemäß den Fig. 5 und 6. Zu seiner Herstellung sind die Zungen 10 des Trennmessers 3 gemäß Fig. 7 längs der in Fig. 7 angegebenen Biegelinie 40 und somit auf einem Teil ihrer Länge umgebogen und bilden dadurch mit ihren freien Enden 41 Messerfüße 33. Diese Messerfüße 33 können gemeinsam nach einer einzigen Seite oder abwechselnd nach ver­ schiedenen Seiten, bezogen auf die Messerebene abgewin­ kelt sein. Entsprechend erhält man eine symmetrische Fuß­ anordnung wie bei dem Trennmesser 3′ oder eine unsymme­ trische Fußanordnung wie bei dem Trennmesser 3′′ gemäß dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Ausführungs­ beispiel.

Aufgrund der messerrückenseitig angeordneten Messerfüße ist die Stand- und Auflagefläche 42 der Trennmesser 3′ und 3′′ deutlich breiter als der Querschnitt der jewei­ ligen Messerblätter 43. Dadurch sind diese Trennmesser 3′ und 3′′ besonders zur Verwendung im Zusammenhang mit Werkzeugträgern wie z. B. Oberformen und dgl. geeignet, die selbst aus einem verhältnismäßig weichen Werkstoff wie z. B. Aluminium bestehen.

Während bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 und 6 der gesamte Messersatz durch Bewegen des Werkzeugträ­ gers bzw. der Oberform 6 einen Arbeitshub ausführt, be­ trifft das in Fig, 9 dargestellte Ausführungsbeispiel einen gesonderten Antrieb 44 für die Hubbewegung jedes einzelnen Trennmessers 3 bzw. 3′.

Dieser Antrieb 44 weist als Antriebselement 45 einen auf­ blasbaren Schlauch auf, der zwischen einer starr angeord­ neten. Stützplatte 46 und einer bewegbar gelagerten Hub­ platte 47 angeordnet ist. Die Hubplatte 47 ist in Lagern 48 linear geführt und überträgt über ein Distanzstück 49 die Hubbewegung des schlauchförmigen Antriebselementes 45 auf einen Messerhalter 50, der beispielsweise im Quer­ schnitt U-förmig ist und in einer nutförmigen Ausnehmung 51 ein Trennmesser 3′ trägt. Die Anordnung und Befesti­ gung des Trennmessers 3′ und zugeordneter Niederhalter 14′ sind bei diesem Ausführungsbeispiel ebenso gestaltet wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 und 6. Gleiches gilt für den Schnittspalt 5 und seine erhabenen Längsränder 20, 21 im Unterwerkzeug 7.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 9 unterscheidet sich so­ mit von den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Aus­ führungsbeispielen nur durch die Art des Antriebes für das Trennmesser 3′ und die Anordnung des Trennmessers 3′ in einem Werkzeugträger 51.

Der Arbeitshub erfolgt bei dem schlauchförmigen Antrieb 44 z. B. durch Druckluft, während für den Rückhub min­ destens eine Rückstellfeder 52 vorgesehen ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 ist eine ab­ satzförmige Ausnehmung 53 zur Lagerung des Trennmessers 3′ an einer Unterform bzw. an einer Oberform 6 randseitig angeordnet. Die sich zur Oberform 6 hin erstreckenden Messerfüße 33 stützen sich an der einen Begrenzungsfläche 54 der Ausnehmung 53 ab. Ferner übergreift ein im Quer­ schnitt winkelförmiges, das Trennmesser 3′ zugleich fixierendes Klemmstück 55 die Ausnehmung 53 und ist seit­ lich neben dieser mit Hilfe von Schrauben 56 befestigt. Die der Oberform 6 abgewandten Messerfüße 33′ stützen sich am Klemmstück 55 ab.

Ferner sind Niederhalter 14′ wie bei dem Ausführungsbei­ spiel gemäß Fig. 5 jeweils zu beiden Seiten des Trenn­ messers 3′ angeordnet und auch das Gegenwerkzeug mit dem Schnittspalt 5 in einer Unterform 7 ist genauso gestaltet wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5.

Die beiden Fig. 11 und 12 betreffen jeweils als Ein­ satz verwendbare Elemente 57 und 58. Das beispielsweise in sich geschlossene Trennmesser 3′ ist an einem schalen­ förmigen Träger 59 befestigt, wozu einige Zungen 10 am Messerrücken in Ausnehmungen 60 im Boden 61 des schalen­ förmigen Trägers 59 greifen. Andere Zungen 10 sind zu Messerfüßen 33 abgewinkelt und liegen auf dem Boden 61 auf.

Ferner befinden sich elastische Niederhalter 14′ und 14′′ außerhalb und innerhalb des in sich geschlossenen Trennmessers 3′ und weisen zur Messerschneide 15 hin ge­ wölbte Ränder 62 an beiden Seiten des bzw. der Trenn­ messer 3′ auf. Ferner stehen die Niederhalter 14′ und 14′′ mit ihrer Kontaktfläche entsprechend ihren gewölbten Rändern 62 in Hubrichtung über die Schneide 15 des bzw. der Trennmesser 3′ vor, wie dies auch bei den anderen Ausführungsbeispielen der Fall ist. Die Niederhalter 14′ und 14′ halten schließlich auch das bzw. die Trennmesser 3′ in dem schalenförmigen Träger 59. Dazu liegen sie wie Klemmstücke einerseits straff an dem bzw. den Trenn­ messern 3′ an und stützen sich ferner entsprechend mit Spannung an außen befindlichen Randstücken 62 des schalenförmigen Trägers 59 ab.

Das ebenfalls als Einsatz 58 gestaltete Gegenwerkzeug 63 besteht aus einer Grundplatte 64 und weist entsprechend der Kontur der Schneide 15 einen Schnittspalt 5 auf. Er wird begrenzt von die ebene Oberfläche 65 überragenden, erhabenen Längsrändern 66, die gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel einstückig mit der Grundplatte 64 verbunden sind. Ein Füllstück 67 kann den Boden des Schnittspaltes 5 bilden, der in Form einer Nut in der Grundplatte 64 ausgebildet ist.

Beide Einsätze 57 und 58 werden zweckmäßigerweise in Ober- bzw. Unterformen bei der Herstellung von Kraftfahr­ zeug-Innenverkleidungsteilen angeordnet und dienen zur Herstellung von Durchbrüchen und dgl.

Die beiden Fig. 13 und 14 zeigen schließlich ein letztes Ausführungsbeispiel, gemäß dem ein zu einer Ober­ form 6′ und/oder Unterform gehörendes Trennmesser 3′′ vor­ gesehen und die Oberform 6′ und/oder Unterform relativ zum Trennmesser 3′′ bewegbar ist.

Wie Fig. 13 zeigt, gehören zu der Vorrichtung 1′ neben der Oberform 6′ auch eine Unterform 7′, die z. B. auf schlauchförmigen Antriebselementen 68 ruht. Die schlauch­ förmigen Antriebselemente 68 stützen sich auf einer Grundplatte 69 ab. Die Unterform 7′ weist randseitig eine absatzförmige Ausnehmung 70 auf, die zur Bildung des Schnittspaltes 5′ dient. Die Ausnehmung 70 wird von einer Bodenfläche 71 und von einer Seitenfläche 72 begrenzt.

Die Seitenfläche 72 dient zugleich als Begrenzungswand für den Schnittspalt 51, dessen zweiter, erhabener Längs­ rand 73 von einer flachen Profilleiste 74 gebildet wird. Die Seitenfläche 72 der Ausnehmung 70 reicht bis zur Höhe des Längsrandes 73 und geht dort in eine sich parallel zum Längsrand 73 erstreckende, schmale Randfläche 75 über.

Ferner dient zur Bildung des Schnittspaltes 5′ mindestens ein im Querschnitt winkelförmiges Paßstück 76, das mit Hilfe von mindestens einer Schraube 77 an der Unterform 7′ befestigt ist. Das Paßstück 76 liegt mit seinem einen Schenkel 78 an der Seitenfläche 72 der absatzförmigen Ausnehmung 70 an und begrenzt mit seinem anderen Schenkel 79 unter Abstützung der Profilleiste 74 den Schnittspalt 5′. Ein Klemmstück 27 im Schnittspalt 5′ hält unter Ab­ stützung an der Seitenfläche 72 ebenfalls die Profil­ leiste 74.

An der schmalen Randfläche 75 endet eine als Unterlage für das Werkstück 2 dienende Auflage 80, die entsprechend der oberen Kontur der Unterform 7′ an die schmale Rand­ fläche 75 anschließend leicht nach oben gewölbt ist und dann in eine horizontale Ebene 81 übergeht.

Die Oberform 6′ besitzt auf ihrer der Unterform 7′ zuge­ wandten Seite eine an deren Kontur angepaßte Kontur, welche ebenfalls in einer schmalen Randfläche 82 endet. Diese Randfläche 82 übergreift etwas die Randfläche 75 und ist zusammen mit dieser in der Lage, das flächige Werkstück 2 festzuklemmen, wenn die Oberform 6′ und die Unterform 71 geschlossen und ihre einander zugewandten Flächen mit der dazwischen befindlichen Auflage 80 anein­ ander gedrückt werden. Im Bereich der beiden Randflächen 75 und 82 ist das Werkstück 2 daher unmittelbar am Rand des Schnittspaltes 5′ eingespannt.

Bei dem in den Fig. 13 und 14 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist sowohl die Oberform 6′ als auch die Unterform 7′ bewegbar gelagert, während das Trennmesser 3′′ unmittelbar neben der Oberform bzw. unmittelbar neben deren schmalen Randfläche 82 nicht bewegbar angeordnet ist. Hierzu dient eine Stütze 83, die mit einer Grund­ platte 84 verbunden ist, an welcher sich auch die beweg­ bar gelagerte Oberform 6′ unter Zwischenschaltung von Pufferelementen 85 abstützt.

Das Trennmesser 3′′ weist nur von der Oberform 6′ wegge­ richtete Messerfüße 33′ auf und ist mit Hilfe von Schrau­ ben 86 an der Stütze 83 befestigt. Das Messerblatt 43 ist daher nahe an der Oberform 6′ angeordnet und mit seiner Schneide 15 nahe bei den beiden Randflächen 75 und 82 der Oberform 6′ bzw. der Unterform 7′ Zur Aufnahme und Lage­ rung des Niederhalters 14 ist noch ein Winkelstück 87 vorgesehen und erstreckt sich mit seinem einen Schenkel 88 parallel zum Messerblatt 43.

Ein Vergleich der beiden Fig. 13 und 14 zeigt die Funktion und Wirkungsweise der Vorrichtung 1′. Insbe­ sondere aus Fig. 14 geht hervor, daß der Niederhalter 14 das flächige Werkstück 2 über den erhabenen Längsrand 73 am Schnittspalt 5′ zieht, während das Werkstück 2 auf der anderen Seite des Schnittspaltes 5′ zwischen der Ober­ form 6′ und der Unterform 7′ festgeklemmt und somit ge­ halten ist.

Zur Bildung des Längsrandes 73 kann schließlich auch eine im Querschnitt winkelförmige Profilleiste 89 gemäß Fig. 14 dienen. Auch hier wird der Werkstoff über den als Umlenk­ kante dienenden Längsrand gezogen, ebenso wie dies bei den zuerst beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fall ist.

Die Erfindung ist schließlich nicht auf die konkret dar­ gestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr sind noch mannigfache Abwandlungen und Variationsmöglichkeiten im Rahmen der Erfindung möglich.

Claims (31)

1. Verfahren zum Durchtrennen von flächigen, leicht biegsamen Werkstücken mit geringer Materialstärke, bei dem das Werk­ stück (2) auf einer Seite der Trennlinie (23) fixiert und längs der Trennlinie (23) an einzelnen im Abstand voneinan­ der befindlichen Stellen punktförmig durchtrennt und da­ raufhin von diesen Trennpunkten ausgehend linienförmig durchtrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Werkstück (2) vor und während des Durchtrennens im Bereich der vorgesehenen Trennlinie (23) quer zur Trennlinie (23) auf Zug belastet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (2) unmittelbar neben der Trennlinie (23) über eine Umlenkkante (20, 73) gezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (2) auf einer Seite der vorgesehenen Trennlinie (23) über eine Umlenkkante (an 73) gezogen wird und dabei auf der anderen Seite der Trennlinie (23) sowie unmittelbar neben ihr klemmend gehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (2) zu beiden Seiten der Trennlinie (23) je über eine Umlenkkante (an 20 und 25) gezogen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 bei einem dünnen dreidimensional geformten Werkstück (2) mit räumlich ver­ laufender Trennlinie (23) dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (2) durchtrennt wird, während es auf einer ela­ stisch nachgebenden Auflage (8, 80) liegt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (2) ausschließlich in ei­ nem streifenförmigen Bereich zu beiden Seiten der Trennli­ nie (23) auf Zug belastet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugbelastung über eine senkrecht zum Werkstück (2) im Bereich der Trennlinie (23) neben die­ ser auf das Werkstück (2) aufgebrachte Mitnahmebewegung er­ zeugt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmebewegung mit der gleichgerichteten Trennmesserbewe­ gung gekoppelt ist.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Werkstückträger (4) sowie mit mindestens einem Zähne (37) aufweisenden Trennmesser (3, 3′, 3′′) als Trenn­ werkzeug, das zwischen einer zurückgezogenen Ausgangsstel­ lung und einer Schneidstellung bewegbar ist, in der es von einer Schneidkammer (5) aufgenommen ist, durch die sich das auf dem Werkstückträger (4) angeordnete Werkstück (2) mit der Trennlinie (23) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkammer von einem Schnittspalt (5, 5′) gebildet ist, der als seitliche Begrenzung mindestens einen erhabe­ nen Längsrand (20, 21; 73) aufweist, und daß mindestens ein mit dem Trennmesser (3, 3′) mitbewegter und in Arbeitsrich­ tung über das Trennmesser (3, 3′) vorstehender Niederhalter (14, 14′) mit dem Längsrand (20, 21; 73) unter Einspannung und Zugbeanspruchung des Werkstücks (2) im Schnittspalt (5, 5′) zusammenwirkt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausnehmung (22) oder Vertiefung (22) mindestens längs des einen Längsrandes (20, 21) auf dessen dem Schnittspalt (5, 5′) abgewandten Seite vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Niederhalter (14, 14′) an seinem freien Ende (16) eine Kontaktfläche (17) aufweist, die relativ zur Mes­ serschneide (15) bewegbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schnittspalt (5) tiefer ist als der Hub des Trennmessers (3).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Trennmesser (3, 3′, 3′′) eine Grob­ verzahnung aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Niederhalter (14, 14′) zum Spannen nach Art eines Mitnehmers am flächigen Werkstück (2) mit einer Kontaktfläche (17) reibschlüssig angreift.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Niederhalter (14, 14′) aus einem ela­ stischen Werkstoff besteht.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeweils ein Niederhalter (14, 14′) zu beiden Seiten des Trennmessers (3, 3′) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens ein Klemmbacken (12) zur Befe­ stigung des Trennmessers (3) und des bzw. der Niederhalter (14) vorgesehen sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Klemmbacken (12) im Querschnitt L-förmig sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Trennmesser (3′) mit seinem Messer­ rücken in einer Nut (32) angeordnet ist und daß der Nieder­ halter (14′) zugleich als Halte- und Klemmstück zur Befe­ stigung des Trennmessers (3′) in der Nut (32) angeordnet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Nut (24) zur Bildung des Schnitt­ spaltes (5) im Gegenwerkzeug angeordnet ist und daß mindestens ein Einsatz (25) zur Bildung des bzw. der erha­ benen Längsränder (20, 21) vorgesehen ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß flache Profilleisten (26, 74) zur Bildung der erhabenen Längsränder (20, 21, 73) vorgesehen und mit Hilfe von Klemmstücken (27) befestigbar sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz zur Bildung des Längsrandes (73) eine im Quer­ schnitt winkelförmige Profilleiste (89) ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Niederhalter (14) an seinem werk­ stückseitigen Ende (16) eine im Querschnitt zumindest teil­ weise bogenförmige Kontaktfläche (17) aufweist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß sich der bogenförmige Teil der Kontaktfläche (17) am freien Ende (16) des Niederhalters (14) von einer werkstückseiti­ gen Stirnfläche (18) bis zu einer messerseitigen Begren­ zungsfläche (19) erstreckt.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 24 mit zwei oder mehr Trennmessern, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein gesonderter Antrieb (44) für die Hubbewegung jedes einzel­ nen Trennmessers (3, 3′) vorgesehen ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 25, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Trennmesser (3′, 3′′) längs des Mes­ serrückens (11) Zungen (10) aufweist, die parallel zur Schneide (15) auf einem Teil ihrer Länge unter Bildung von Messerfüßen (33, 33′) abgewinkelt sind.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 26, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Lagerung des Trennmessers (3′) eine Ausnehmung (53) an einer Unter- oder Oberform (6) randsei­ tig vorgesehen ist und ein die Ausnehmung (53) seitlich übergreifendes, im Querschnitt winkelförmiges, das Trenn­ messer (3′) fixierendes Klemmstück (55) neben der Ausneh­ mung (53) angeordnet ist.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 27, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein vorzugsweise in sich ringförmig ge­ schlossenes Trennmesser (3′) in einem als Einsatz verwend­ baren Träger (59) angeordnet ist, der mindestens einen äu­ ßeren und mindestens einen inneren, elastischen Niederhal­ ter (14′, 14′′) aufnimmt, und daß der Schnittspalt (5) mit seinen erhabenen Längsrändern (66) ebenfalls in einem vor­ zugsweise einstückigen Einsatz (58) angeordnet ist.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 28, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Trennmesser (3′′) einer Oberform (6′) zugeordnet ist, die relativ zum Trennmesser (3′′) bewegbar ist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 29, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Trennmesser (3, 3′′) mit einem zuge­ hörigen Niederhalter (14) sowie der Schnittspalt (5′) un­ mittelbar seitlich neben einer Oberform (6′) und einer Un­ terform (7′) angeordnet sind, zwischen denen das flächige Werkstück (2) festklemmbar ist.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 30, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine elastische Auflage (28, 80) auf dem Werkstückträger (4) bzw. der Unterform (7) als Unterlage für das Werkstück (2) vorgesehen ist.