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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum schnellen
Stanzen eines Rohlings, welcher insbesondere aber nicht ausschließlich zur
Herstellung eines Details eines Möbelscharniers gedacht ist,
aus einem metallischen Band (siehe beispielsweise EP-A-0 672 478).
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Die
Erfindung bezieht sich zudem auf mit dem Verfahren erhaltene Produkte.
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Die
Herstellung von Teilen in großem
Maßstab
unter Benutzung eines Stanzvorgangs aus einem metallischen Band
erfordert immer die Lösung des
technischen Problems von Materialspänen bzw. -schrottabfall, welche
auf einem reinen Minimum gehalten werden sollten, des Erhöhens der
Produktivität
und der Verringerung der Kosten, um keinen zu großen negativen
Effekt auf die Kosten des fertigen Produkts zu haben.
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Daher
wäre die
Möglichkeit,
einen gestanzten Rohling mit dem minimal möglichen Schrottabfall zu realisieren,
insbesondere bei der Herstellung von niedrigpreisigen Teilen höchst wünschenswert.
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Um
dieses Ergebnis zu erhalten, wurden bereits unterschiedliche Lösungen vorgeschlagen,
welche alle auf der maximalen Ausnutzung des metallischen Bandes
durch Suchen nach einer idealen Stanzlinie basieren, welche jedoch
zudem kompatibel mit dem tatsächlichen
Herstellungserfordernissen ist.
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Die
Systeme, welche allgemein benutzt werden, sind diejenigen, in welchen
das Stanzen des Rohlings gemäß einem
Entwurf derart ausgeführt wird,
dass die gestanzten Formen auf dem metallischen Band zueinander
passen und wobei der Stanzvorgang auf dem Band, welches sich linear
oder im Zickzack bewegt, ausgeführt
wird.
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Auf
diese Weise wird der Schrottabfall auf das bloße Minimum verringert: Trotzdem
muss etwas Material zwischen einem Rohling und dem zu ihm nächst Gelegenen
stehen gelassen werden, um den Stanzvorgang ausführen zu können.
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Bei
den am verbreitesten benutzten Systemen werden die verschiedenen
Schritte der Stanzvorgänge
in verschiedenen Stanzstationen ausgeführt. Derartige Stanzmaschinen
weisen eine relativ große
Größe und Geräte für den Transport
der Teile auf, welche geeignet sind, wesentliche Entfernungen zu überbrücken. Die
hohen Wartungskosten, welche sich ergeben, hängen direkt von der Anzahl
von Stanzstationen ebenso wie von der Länge und der Komplexität der Bewegungslinie
ab. Unter den Stanzschritten ist es nötig, einen Zentriervorgang
des Rohlings zu haben, welcher zu der nächsten Stanzstation bewegt
wird. Dieser Schritt verlangsamt den Betrieb, stellt eine mögliche Quelle
von Ungenauigkeiten im Betrieb dar und wirkt daher als ein bedeutender
Kostenfaktor.
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Der
allgemeine Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die oben zitierten
Nachteile des Standes der Technik auf eine extrem einfache, kosteneffektive
und besonders funktionelle Art zu überwinden.
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Unter
Voraussetzung der oben erwähnten Zwecke
haben wir gemäß der vorliegenden
Erfindung unsere Gedanken darauf gerichtet, ein Verfahren zum Stanzen
eines Rohlings aus einem metallischem Band zu realisieren, so dass
man praktisch keinen Schrottabfall von Material dank der in dem
angehängten
Anspruch 1 offenbarten Merkmale hat, was mit Formmaschinen realisiert
ist, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass sie eine besonders kompakte
Anordnung ihrer Elemente aufweisen.
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Die
strukturellen und funktionellen Merkmale der vorliegenden Erfindung
und ihre Vorteile verglichen mit dem Stand der Technik werden aus
einer Untersuchung der folgenden Beschreibung, welche sich auf die
angehängte
Schemazeichnung bezieht, noch klarer werden, wobei:
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1–4 die
Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zeigen,
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5 schematisch
die Stanzlinien eines ersten stoßenden Schnitts aus einem gradlinigen
Band zeigt,
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6 und 7 einige
andere Beispiele möglicher
Schneideabfolgen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
zeigen,
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8 eine
Frontansicht einer Stanzgruppe zeigt, welche in einem nicht exklusiven
möglichen Ausführungsbeispiel
der Erfindung benutzt werden kann,
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9 eine
Seitenansicht der Stanzgruppe von 8 zeigt.
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In 1–4 ist
mit 10 ein geeignetes gestoßenes metallisches Band gezeigt,
welches in einem Beispiel eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels kontinuierlich
einer Stanzstation zugeführt
wird. Das Band 10 wird dazu gebracht, sich in die Richtung
des Pfeils F (1) durch jegliche zu dem Zweck
geeignete Vorrichtung, welche, da sie Fachmännern wohl bekannt ist, nicht
detailliert dargestellt ist, Schritt für Schritt vorwärts zu bewegen.
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Gemäß dem Verfahren
der Erfindung werden zumindest zwei Rohlinge, welche zueinander passen,
aus dem Band 10 ohne jeglichen Schrottabfall durch einen
einzigen Vielfachstanzvorgang in derselben Schneidestation ausgestanzt.
Die Rohlinge können
abhängig
von den fertigen zu fertigenden Artikeln verschiedene Formen aufweisen
und können zueinander
gleich oder verschieden sein. 2 zeigt beispielsweise
zwei Rohlinge 11 und 12, welches gemäß eines
möglichen
Beispiels eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels
gestanzt sind.
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Eine
Stanzpresse bewegt ein oder mehrere Stanzen, welche in der Lage
sind, in verschiedenen Intervallen mit dem Band 10 zu interagieren.
Zu diesem Zweck arbeiten die Stanzen (oder die Stanze), beispielsweise
mit einer unterschiedlichen Länge, sowohl
mit festen Matrizen als auch mit beweglichen Matrizen zusammen,
welche durch gegenüber
liegende elastische Elemente getragen werden, welche in der Lage
sind, in Bezug auf die benutzten Schneidkräfte kalibriert zu werden. Der
Stanzvorgang wird somit in viele schnell aufeinander folgende Schneidschritte
unterteilt, welche die einzelnen Rohlinge, beispielsweise 11 und 12,
gemäß den gewünschten
Umrissen aus dem Band trennen. Am Ende dieses einzigen Stanzvorgangs
sind das Band und die einzelnen Rohlinge jeweils auf unterschiedlichen
horizontalen Ebenen angeordnet.
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Vorteilhafterweise
nehmen zudem geeignete Klemmgeräte
die Rohlinge auf und verteilen sie auf weitere unterschiedliche
horizontale Ebenen, welche geeignet sind, es zu ermöglichen,
dass die folgenden Schritte des Bewegens derselben Rohlinge direkt
in die Stanzgruppe unter jeglichem Winkel ohne Beeinträchtigung
ausgeführt
werden (2).
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Gemäß einem
Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird der Rohling 12 außerhalb
einer Annäherungsachse 13 der
in Verarbeitung befindlichen Teile parallel und in Bezug auf den
Rohling 11 geeignet voneinander beabstandet durch eine
Verschiebung angeordnet, welche durch zu diesem Zweck geeignete
Mittel, welche mechanisch, pneumatisch (3) oder sogar
von einem anderen Typ sein können,
durchgeführt
wird.
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In
dem in 4 schematisch dargestellten Beispiel werden die
zwei Rohlinge 11 und 12, welche gemäß der Annäherungsachse 13 der
in Verarbeitung befindlichen Teile ausgerichtet angeordnet sind, dann
den folgenden Verarbeitungsstationen zugeführt, wie einer Station, in
welcher ein Zugumformen realisiert wird.
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Der
folgende Arbeitszyklus beginnt mit einer neuen Annäherung des
gestoßenen
Bandes 10 (1). Wenn die beschriebenen Stanzvorgänge ein erster
Schnitt des Stoßes
aus dem langgestreckten Band 10 (5) sein sollen,
geschieht das Stanzverfahren auf dieselbe Weise wie für das gestoßene Band
beschrieben. Die Schneideumrisse werden dieselbe Länge haben,
aber werden den Rohling 11 und ein Abfallstück 12' gleich einem
halben Rohling produzieren. Der Rohling 11 wird dann durch
die Klemmelemente bewegt und aus der Stanzgruppe auf dieselbe Weise
wie dargestellt entfernt, während
das Schrottstück 12' aus dem Produktionszyklus
entfernt werden wird.
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Durch
Variieren der Anordnung in der Ebene der Stanzgruppe und der relativen
vertikalen Bewegung von Stanzen und Matrizen aber durch Beibehalten
der Eigenschaft des Stanzens von zumindest zwei Rohlingen in derselben
Station mit einem einzigen Stanzvorgang ist es möglich, verschiedene Ausführungsabfolgen
der Schneidlinien während
der verschiedenen Stanzschritte zu realisieren. Die 6 und 7 zeigen
als ein Beispiel zwei mögliche
Ausführungsbeispiele
des Verfahrens, welches der Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist. Bei der in 6 dargestellten schematischen
Lösung
wird eine flache Formation 14 gemäß einer ersten Stanzlinie 15a und 15b aus
dem kontinuierlichen Band 10 getrennt. Eine derartige flache
Formation 14 wird direkt danach, wenn die Stanzen herunterkommen,
entlang einer zweiten Stanzlinie 16 geteilt, was zwei Rohlinge 11 und 12 erzeugt.
In 7 ist ein anderes Ausführungsbeispiel des Verfahrens,
welches der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, schematisch dargestellt,
in welchem bei jedem Stanzschritt die Trennung eines einzelnen fertig
gestellten Rohlings von dem Band 10 erhalten wird. Bei
dem gezeigten Beispiel wird, wenn zwei Rohlinge vorhanden sind, der
Rohling 11 durch ein erstes Stanzen entlang der Umrisse 15a und 16 und
somit der Rohling 12 entlang 15b gestanzt erhalten.
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Unter
Bezugnahme auf die vorher durchgeführte Beschreibung des Verfahrens
zeigen die 8 und 9 als Beispiel
ein mögliches
nicht exklusives Ausführungsbeispiel
eines Stanzformers, in dem das Stanzverfahren, Gegenstand der vorliegenden
Erfindung, in dem in 6 beschriebenen besonderen Fall
vonstatten geht. In einer Stanzgruppe, in ihrer Gesamtheit mit 17 bezeichnet,
wird das metallische Band 10 kontinuierlich entlang einer
Führung 18 bis
zu einer Anschlageinrichtung 19 zugeführt, welche integral mit einer
feststehenden unteren Lagerstruktur 20 ausgeführt ist,
in welche eine feststehende Matrix 21 eingepasst ist. Innerhalb
eines Gehäuses 22 der
Lagerstruktur 20 ist eine bewegliche Matrix 23 angeordnet,
welche durch gegenüber liegende
elastische Elemente 24 wie Federn getragen wird.
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Die
Betätigung
einer oberen beweglichen Struktur 25 bringt zwei Stanzen,
eine erste Stanze 26 und eine zweite Stanze 27,
dazu, auf das Band 10 einzuwirken, wobei sie eine nach
der anderen mit den Matrizen 21 und 23 wechselwirken
und somit die rasche Aufeinanderfolge von zwei Stanzschritten bestimmen.
Bei dem ersten Absenkungsschritt der ersten Stanze 26,
welche sich bei diesem Ausführungsbeispiel
hauptsächlich
bezüglich
der Stanze 27 zu dem Boden hin erstreckt, wird das Stanzen
der Bandentwicklungsebene 14 von dem kontinuierlichen Band 10 gemäß der ersten
in 6 gezeigten Stanzlinie 15a und 15b durchgeführt. Eine
derartige Linie wird durch die feststehende Matrix 21 in
dem Abschnitt 15b und durch die bewegliche Matrix 23 in dem
Abschnitt 15a erzeugt. Bei diesem Schritt bilden die Matrizen
eine Gesamtheit, da die bewegliche Matrix 23 in Bezug auf
ihr Gehäuse 22 feststehend
ist, wobei sie durch die elastischen gegenüberliegenden Elemente 24 getragen
wird, welche eine Haltekraft größer als
die Schneidkraft des Abschnitts 15a übertragen.
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Der
zweite Stanzschritt, welcher dem ersten unmittelbar folgt, sieht
die Durchführung
des zweiten Stanzens, um die Bandentwicklungsebene 14 entlang
der zweiten Stanzlinie 16 (6) zu schneiden. In
der Tat wird bei diesem zweiten Schritt die durch die elastischen
gegenüberliegenden
Elemente 24 auf die mobile Matrix 23 übertragene
Haltekraft überwunden,
was dieser Matrix ermöglicht,
in ihrem Gehäuse 22 zu
gleiten.
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Auf
der oberen Struktur 25 sind weiterhin Klemmgeräte 28,
wie magnetische, elektromagnetische oder Saugstangen vorgesehen,
welche auf das Band 10 wirken.
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In
der Tat ziehen bei der Rückkehrbewegung der
beweglichen Struktur 25 die Stangen 28 dann die Rohlinge 11 und 12 nach
oben, um mit weiteren Klemmelementen 29 wie Magneten, Elektromagneten
oder Saugern wechselzuwirken, welche auf den Geräten vorhanden sind, um die
einzelnen Rohlinge aufzunehmen und welche derartige Rohlinge in
den oben erwähnten
verschiedenen horizontalen Ebenen platzieren.
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Die
Aufnahmegeräte
bestehen bei diesem Beispiel aus einer feststehenden Brücke 30,
welche den Rohling 11 in einer Position hält, und
aus einem Wagen 31, welcher in dem Entladungsschritt der Rohlinge 11 und 12 den
Rohling 12 lateral in die dem Rohling 11 gegenüberliegende
Position bewegt, womit er mit der Achse der weiteren Verarbeitung 13 ausgerichtet
wird.
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Bei
dem dargestellten Beispiel werden die zwei Rohlinge 11 und 12,
welche wie in 3 in einer oberen horizontalen
Ebene in Bezug auf die Zufuhrposition des Bandes 10 entlang
der Führung 8 positioniert
sind, entlang der Achse 13 auf eine Station für einen
weiteren Verarbeitungsschritt durch ein Stabübertragungssystem der bekannten
Art übertragen.
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Der
Vorteil des Verfahrens zum Stanzen eines Rohlings aus einem metallischen
Band, welches hier der Gegenstand ist, ist hauptsächlich der
des Realisierens der zwei Schritte des Stanzens der zwei Rohlinge
in schneller Aufeinanderfolge in einer einzigen Stanzstation einer
Stanzpresse, welche somit eine kleinere Größe aufweisen kann als diejenige derzeit
bekannter Stanzpressen.
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Weiterhin
beschleunigt die Tatsache, dass die anfängliche Entwicklung nicht in
einer zweiten Stanzstation repositioniert werden muss, wesentlich die
Stanzfrequenz der Presse und beseitigt das Risiko von Prozessungenauigkeiten,
welche durch mögliche
Positionierfehler hervorgerufen werden. Folglich kann die Bewegung
der Rohlinge durch kürzere Übertragungsstangen
geschehen.
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Derartige
Vorteile stellen zudem niedrigere Material- und Wartungskosten dar.