EP2042279A1 - Stamping roller assembly and rotation stamping method - Google Patents

Abstract

The stand (9) has a roller (1), and a punching tool (2) provided at its peripheral surface, which passes through a punching region with a rotation of the roller. A drive drives the roller for rotation and is controlled with a control such that the roller is moved with a rotation speed when the punching tool partly resides in the punching region and is moved with another rotation speed when the punching tool resides outside the punching region. Another roller (3) is arranged opposite to the former roller such that the punching region lies between the rollers. An independent claim is also included for a rotation punching method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stanzwalzgerüst und ein Rotationsstanzverfahren.The invention relates to a stamping mill and a rotary punching method.

Stanzwalzgerüste sind allgemein bekannt, beispielsweise aus EP 0 952 905 B1 oder DE 10 2005 060 578 A1 . Sie werden häufig dort eingesetzt, wo aus bandförmigem (= bahnförmigem) Material Stücke ausgeschnitten werden sollen. Dabei wird beim Stanzen häufig das Scherschneiden eingesetzt, also das Zerteilen von Werkstücken zwischen zwei Schneiden, die sich aneinander vorbeibewegen. Dabei versteht man als offenen Schnitt das Aufeinanderzubewegen der beiden Schneiden, wobei beide Schneiden bewegt werden. Beim geschlossenen Schnitt wird ein häufig als Stempel bezeichnetes Stanzwerkzeug in die Ausnehmung einer Matrize eingeführt. Mit "Lochen" bezeichnet man ein Stanzen, bei dem die ausgeschnittenen Stücke als Abfall angesehen werden und das verbleibende Stück, beispielsweise das verbleibende Metallband, das herzustellende Werkstück ergibt. Beim "Ausschneiden" ist das ausgeschnittene Stück das Werkstück, während das verbleibende Material als Abfall angesehen wird.Stamped rolling stands are well known, for example EP 0 952 905 B1 or DE 10 2005 060 578 A1 , They are often used where pieces of band-shaped material are to be cut out. In the process, shear cutting is frequently used during punching, that is to say the cutting of workpieces between two cutting edges which move past one another. It is understood as an open section to move towards each other of the two cutting, both cutting are moved. In the closed section, a stamping tool often referred to as a punch is inserted into the recess of a die. "Punching" refers to punching in which the cut pieces are considered waste and the remaining piece, such as the remaining metal band, gives the workpiece to be made. When "cutting", the cut piece is the workpiece, while the remaining material is considered waste.

Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Stanzwalzgerüst sowie ein Rotationsstanzverfahren vorzuschlagen, die es erlauben, Werkstücke mit unterschiedlichen Lochanordnungen herzustellen oder zumindest mit höherer Frequenz auszuschneiden.Against this background, the invention has the object to provide a stamping mill and a rotary punching method, which allow to produce workpieces with different hole arrangements or cut out at least at a higher frequency.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die Rotationsgeschwindigkeit der Walze zu variieren. So wird die Walze gemäß der Erfindung mit einer ersten Rotationsgeschwindigkeit bewegt, wenn sich das Stanzwerkzeug zumindest teilweise in dem Stanzbereich befindet, und mit zumindest einer anderen Rotationsgeschwindigkeit bewegt, wenn sich das Stanzwerkzeug außerhalb des Stanzbereichs befindet. Dieses Vorgehen erlaubt es, die Zeit zu variieren, die das Stanzwerkzeug für einen Umlauf braucht, nachdem es den Stanzbereich verlassen hat und bevor es wieder in dem Stanzbereich eintreten kann. Ein Erhöhen der Rotationsgeschwindigkeit führt zu einer Verringerung der Lochabstände. Für das Lochen führt dies dazu, dass die Lochabstände auf dem Werkstück reduziert werden. Für das Ausschneiden führt dies dazu, dass Werkstücke mit einer höheren Frequenz produziert werden. Ebenso kann die Erfindung dazu eingesetzt werden, die Rotationsgeschwindigkeit zwischen dem Austritt aus dem Stanzbereich und dem Wiedereintritt in den Stanzbereich zu reduzieren. Dadurch wird beim Lochen der Lochabstand auf dem Werkstück erhöht.The invention is based on the idea of varying the rotational speed of the roller. Thus, the roller according to the invention is moved at a first rotational speed when the punching tool is at least partially in the punching area, and moved at at least one different rotational speed when the punching tool is outside the punching area. This procedure makes it possible to vary the time it takes for the punching tool to orbit after it has left the punching area and before it can reenter the punching area. Increasing the rotation speed leads to a reduction in the hole spacing. For punching, this results in the hole spacing on the workpiece being reduced. For cutting, this results in workpieces being produced at a higher frequency. Likewise, the invention can be used to reduce the rotational speed between the exit from the punching area and the re-entry into the punching area. This increases the hole spacing on the workpiece during punching.

Ferner ist es möglich, das Stanzwerkzeug während seines Umlaufs nach dem Austritt aus dem Stanzbereich und vor dem Wiedereintritt in den Stanzbereich mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten zu bewegen. Insbesondere können besondere Beschleunigungs- oder Verlangsamungsgeschwindigkeitsabläufe vorgesehen sein. Außerdem können auf der Walze weitere Stanzwerkzeuge vorgesehen sein, die mit unterschiedlichen Zeitabständen in den Stanzbereich eintreten sollen. Beispielsweise kann ein zweites Stanzwerkzeug vorgesehen sein, das ein Loch in relativ kurzem Abstand zu dem durch ein erstes Stanzwerkzeug erzeugten Loch erzeugen soll. Hierfür kann die Rotationsgeschwindigkeit zwischen dem Austritt des ersten Stanzwerkzeugs und dem Eintritt des zweiten Stanzwerkzeugs erhöht werden, um die Zeit zwischen dem Austritt des ersten Stanzwerkzeugs und dem Eintritt des zweiten Stanzwerkzeugs zu verringern. Soll dann beispielsweise ein drittes Stanzwerkzeug ein drittes Loch mit einem größeren Abstand zum zweiten Loch erzeugen, so kann die Walze nach dem Austritt des zweiten Stanzwerkzeugs und vor dem Eintritt des dritten Stanzwerkzeugs mit einer langsameren Geschwindigkeit rotiert werden.Further, it is possible to move the punching tool during its revolution after exiting the punching area and before re-entering the punching area at different rotational speeds. In particular, special acceleration or deceleration speed sequences may be provided. In addition, further punching tools may be provided on the roller, which are to enter at different time intervals in the punching area. For example, a second punching tool may be provided which is intended to produce a hole at a relatively short distance from the hole produced by a first punching tool. For this purpose, the rotational speed between the exit of the first punching tool and the entry of the second punching tool can be increased in order to reduce the time between the exit of the first punching tool and the entry of the second punching tool. If, for example, a third punching tool is to produce a third hole with a greater distance from the second hole, the roller can be rotated at a slower speed after the exit of the second punching tool and before the entry of the third punching tool.

Das erfindungsgemäße Stanzwalzgerüst weist eine Walze auf, an deren Umfangsfläche zumindest ein Stanzwerkzeug vorgesehen ist, das bei einer Rotation der Walze einen Stanzbereich durchläuft, indem es in das zu stanzende Material eingreifen kann. Das Stanzwerkzeug tritt in der Regel mit einer in Umlaufrichtung vorderen Kante in den Stanzbereich ein und greift mit dieser vorderen Kante in das zu stanzende Material ein. Dadurch wird die in Vorschubrichtung des zu stanzenden Materials vordere Kante des zu stanzenden Lochs erzeugt. Es erfolgt dann ein Schneiden der seitlichen Kanten des zu stanzenden Lochs mittels seitlich an dem Stanzwerkzeug ausgebildeten Kanten. Die in Vorschubrichtung hintere Kante des zu stanzenden Lochs wird durch eine in Umlaufrichtung hintere Kante des Stanzwerkzeugs erzeugt. Der Stanzbereich definiert den räumlichen Bereich, in dem sich zumindest ein Teil des Stanzwerkzeugs in einer räumlichen Anordnung befindet, in der es in ein dem Stanzwalzgerüst zugeführtes zu stanzendes Material stanzend eingreifen kann. Dabei ergibt sich die Lage des zu stanzenden Materials bei seiner Durchführung durch das Stanzwalzgerüst aus den üblicherweise vorgesehenen Zufuhreinrichtungen oder beispielsweise aus der Anordnung der das Stanzwerkzeug tragenden Walze gegenüber einer bevorzugt vorgesehenen zweiten Walze (sogenannte Ober- und Unterwalze).The punching roll stand according to the invention has a roll, on the peripheral surface of which at least one punching tool is provided, which passes through a punching area during a rotation of the roll, in that it can engage in the material to be punched. The punching tool generally enters the punching area with an edge leading in the direction of rotation and engages with this leading edge stamping material. As a result, the front edge of the hole to be punched is generated in the feed direction of the material to be punched. It then takes place a cutting of the lateral edges of the hole to be punched by means of edges formed laterally on the punching tool. The rear edge of the hole to be punched in the feed direction is generated by a rear edge of the punching tool in the direction of rotation. The punching area defines the spatial area in which at least part of the punching tool is located in a spatial arrangement in which it can engage in punching manner in a material to be punched fed to the punching rolling mill stand. In this case, the position of the material to be punched results in its passage through the punching mill from the usually provided feeders or, for example, from the arrangement of the punch carrying roller against a preferably provided second roller (so-called top and bottom rollers).

Das erfindungsgemäße Stanzwalzgerüst weist einen Antrieb auf, um die Walze zur Rotation anzutreiben. Der Antrieb kann beispielsweise ein Servomotor sein. In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Antrieb eine ausreichende Dynamik und Leistung (insb. hinsichtlich Drehzahl und Drehmoment), um rasche Änderungen der Rotationsgeschwindigkeit durchführen zu können.The stamping mill according to the invention has a drive to drive the roller for rotation. The drive may be, for example, a servomotor. In a preferred embodiment, the drive has sufficient dynamics and power (especially in terms of speed and torque) to be able to make rapid changes in the rotational speed.

Ferner weist das erfindungsgemäße Stanzwalzgerüst eine Regelung auf, mit der der Antrieb derart geregelt werden kann, dass die Walze mit einer ersten Rotationsgeschwindigkeit bewegt wird, wenn sich das Stanzwerkzeug zumindest teilweise in dem Stanzbereich befindet, und mit zumindest einer anderen Rotationsgeschwindigkeit bewegt wird, wenn sich das Stanzwerkzeug außerhalb des Stanzbereichs befindet. Je nach Art des verwendeten Antriebs ist diese Regelung beispielsweise mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch ausgebildet. In besonders bevorzugter Ausführungsform ist die Regelung jedoch eine elektrische Schaltung. Der Einsatz einer elektrischen Schaltung ermöglicht es unter anderem, verschiedene Stanzprogramme abzulegen. Je nach gewähltem Programm kann das erfindungsgemäße Stanzwalzgerüst ohne weiteren Umbau oder beispielsweise nach einem Stanzwerkzeugwechsel zum Erzeugen unterschiedlichster Werkstücke eingesetzt werden.Furthermore, the stamping stand according to the invention has a control with which the drive can be controlled so that the roller is moved at a first rotational speed, when the punching tool is at least partially in the punching area, and is moved with at least one other rotational speed, if the punching tool is located outside the punching area. Depending on the type of drive used, this control is designed, for example, mechanically, electrically, pneumatically or hydraulically. In a particularly preferred embodiment, however, the control is an electrical circuit. The use of an electrical circuit makes it possible, inter alia, to store various punching programs. Depending on the selected program, the punching roll stand according to the invention can be used without further modification or, for example, after a punching tool change to produce a wide variety of workpieces.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Stanzwalzgerüst eine zweite Walze auf, die der ersten Walze derart gegenüberliegend angeordnet ist, dass der Stanzbereich zwischen den beiden Walzen liegt. Es hat sich gezeigt, dass Stanzwalzgerüste mit zwei einander gegenüberliegenden Walzen, die zwischen sich den Stanzbereich ausbilden, besonders effizient betrieben werden können und nur wenig Bauraum benötigen. Es sind aber auch andere Bauformen des erfindungsgemäßen Stanzwalzgerüsts denkbar.In a preferred embodiment, the stamped roll stand according to the invention has a second roller, which is arranged opposite the first roller in such a way that the punching area lies between the two rollers. It has been shown that stamped rolling stands with two opposing rollers, which form the punching area between them, can be operated particularly efficiently and require only little installation space. However, other designs of the stamped roll stand according to the invention are also conceivable.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die zweite Walze zur Bildung einer Matrize eine Ausnehmung auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die zweite Walze so viele Ausnehmungen auf, wie die das Stanzwerkzeug tragende Walze Stanzwerkzeuge aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Form der Ausnehmung durch Einsätze verändert werden, um die Form der Matrize an das Stanzwerkzeug anzupassen.In a preferred embodiment, the second roller has a recess for forming a die. In a preferred embodiment, the second roller has as many recesses as the roller carrying the punching tool has punching tools. In a preferred embodiment, the shape of the recess may be changed by inserts to adapt the shape of the die to the punching tool.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Ausnehmung ein Auswerfer vorgesehen, der auf mindestens einem Federelement abgestützt ist. Während des Stanzvorgangs wird das ausgestanzte Stück in die Öffnung der Matrize gedrückt und drückt über den Auswerfer die darin befindlichen Federelemente zusammen. Sobald der Stanzvorgang beendet ist, können sich die Federelemente entspannen und das ausgestanzte Stück wird aus der Matrize herausbeschleunigt. In einer alternativen Ausführungsform kann die Matrize eine durchgehende Öffnung aufweisen, die zu einer Innenausnehmung der Walze führt. Das ausgestanzte Stück kann dann durch diese Öffnung nach innen fallen und durch geeignet Mittel, insbesondere eine geeignete Formgebung der Walze, aus dem Inneren der beispielsweise als Hohlwalze ausgebildeten Walze ausgebracht werden.In a preferred embodiment, an ejector is provided in the recess, which is supported on at least one spring element. During the punching process, the punched-out piece is pressed into the opening of the die and presses on the ejector together the spring elements therein. Once the punching operation is completed, the spring elements can relax and the punched-out piece is accelerated out of the die. In an alternative embodiment, the die may have a through opening which leads to an inner recess of the roller. The punched-out piece can then fall inwardly through this opening and be ejected by suitable means, in particular a suitable shaping of the roller, from the interior of the roller, which is designed, for example, as a hollow roller.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Walze auf einer ersten Welle und die zweite Walze auf einer zweiten Welle angeordnet, wobei ein auf der ersten Welle angeordnetes Zahnrad in ein auf der zweiten Welle angeordnetes Zahnrad eingreift. Durch diese Anordnung kann die Rotation der beiden Wellen synchronisiert werden. In einer alternativen Ausführungsform weist das Stanzwalzgerüst getrennte Antriebe für die erste und die zweite Walze auf.In a preferred embodiment, the first roller is arranged on a first shaft and the second roller on a second shaft, wherein a gear arranged on the first shaft engages in a gear arranged on the second shaft. By this arrangement, the rotation of the two shafts can be synchronized. In an alternative embodiment, the stamping mill has separate drives for the first and the second roller.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Stanzwerkzeug lösbar mit der Walze verbunden. Dies erlaubt es, das Stanzwerkzeug zu wechseln. Ebenso kann die Lagerung der Walze derart ausgebildet sein, daß die Walze leicht auch dem Gerüst entnommen werden kann. So kann der Wechsel eines Stanzwerkzeugs durch Wechsel der Walze durchgeführt werden.In a preferred embodiment, the punching tool is releasably connected to the roller. This allows to change the punching tool. Likewise, the bearing of the roller can be designed such that the roller can be easily removed from the framework. Thus, the change of a punching tool can be performed by changing the roller.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße Stanzwalzgerüst eine Messeinrichtung zur Messung der Rotationsgeschwindigkeit der Walze auf. Für die Regelung des Antriebs ist es zweckmäßig, die Rotationsgeschwindigkeit der Walze zu erfassen. Dadurch kann die Regelung des Antriebs gut zur präzisen Einstellung einer gewünschten Rotationsgeschwindigkeit erfolgen. Die Messeinrichtung kann beispielsweise die Rotationsgeschwindigkeit einer die Walze tragenden Welle ermitteln oder beispielsweise die Rotationsgeschwindigkeit eines auf einer solchen Welle angeordneten Zahnrads.In a preferred embodiment, the stamping roll stand according to the invention has a measuring device for measuring the rotational speed of the roll. For the control of the drive, it is expedient to detect the rotational speed of the roller. As a result, the control of the drive can be done well for the precise setting of a desired rotational speed. The measuring device can determine, for example, the rotational speed of a shaft carrying the roller or, for example, the rotational speed of a gear arranged on such a shaft.

Das erfindungsgemäße Stanzwalzgerüst kann mit Vorschubgeschwindigkeiten für das zu stanzende Material von 100 Metern pro Minute betrieben werden. Weitere Geschwindigkeitssteigerungen sind denkbar. Diese im Verhältnis zu konventionellen Stanzanlagen erhöhte Geschwindigkeit ergibt sich vor allem aus der Bewegung der Stanzwerkzeuge auch während des Stanzens. Wurde beim Stand der Technik die Bewegung des zu stanzenden Materials während des eigentlichen Stanzvorgangs kurzzeitig unterbrochen, so kann bei dem Stanzwalzgerüst nach der vorliegenden Erfindung der Transport des zu stanzenden Materials auch während des eigentlichen Stanzvorgangs fortgesetzt werden.The stamping mill according to the invention can be operated at feed rates for the material to be punched of 100 meters per minute. Further speed increases are conceivable. This increased speed in relation to conventional punching systems results above all from the movement of the punching tools during punching. If in the prior art, the movement of the material to be punched during the actual punching operation briefly interrupted, then in the stamping mill according to the present invention, the transport of the material to be punched can also be continued during the actual punching process.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Stanzanlage eine Messvorrichtung zur Messung der Vorschubgeschwindigkeit des zu stanzenden Materials aufweisen. Dies ermöglicht es, in einer bevorzugten Ausführungsform, die Rotationsgeschwindigkeit der Walze, wenn sich das Stanzwerkzeug zumindest teilweise in dem Stanzbereich befindet, auf die Vorschubgeschwindigkeit des zu stanzenden Materials anzugleichen. Die Messung der Geschwindigkeit zu stanzenden Materials kann über ein Messrad erfolgen, welches am Einlauf des Stanzwalzgerüsts angeordnet sein kann und das Material beispielsweise von unten berühren kann. Das Messrad kann durch einen pneumatischen Zylinder gegen das Material gedrückt werden. Oberhalb des Materials kann sich eine freilaufende Eintrittswalze befinden. Der Druck im Pneumatik-Zyliknder kann sicherstellen, dass ständig ein sicherer Kontakt zwischen Messrad und Material herrscht. Am Messrad selbst kann sich ein Encoder befinden, der die Erfassung der Drehzahl ermöglicht.In a preferred embodiment, the punching system may have a measuring device for measuring the feed rate of the material to be punched. This makes it possible, in a preferred embodiment, to match the rotational speed of the roller when the punching tool is at least partially located in the punching area, to the feed rate of the material to be punched. The measurement of the speed of material to be punched can be done via a measuring wheel, which can be arranged at the inlet of the stamping mill and can touch the material, for example, from below. The measuring wheel can be pressed against the material by a pneumatic cylinder. Above the material may be a free-running entry roller. The pressure in the pneumatic cylinder can ensure that there is constant secure contact between the measuring wheel and the material. The measuring wheel itself may have an encoder that allows the speed to be recorded.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden eine Ober- und eine Unterwalze auf ihren Wellen über Aufschrumpfen befestigt. Zusätzlich können Passfedern zur Positionierung vorgesehen sein. Die Lagerung der Wellen kann über Wälzlager in einem Gehäuse (Fest-Los-Lagerung) erfolgen. Die beiden Wellen können über eine Verzahnung verbunden sein. Dadurch wird erreicht, dass bei einem Stanzwalzgerüst mit einer Ober- und einer Unterwalze die beiden Walzen synchron bewegt werden. Insbesondere bevorzugt befindet sich auf der Unterwalze ein Zahnrad und auf der Oberwalze zwei Zahnräder. So können die beiden oberen Zahnräder mit dem unteren Zahnrad verspannt werden, so dass die Verzahnung im Wesentlichen spielfrei ist. Dies ist besonders wichtig, um einen möglichst hohen Grad der Synchronität zwischen Ober- und Unterwalze zu erreichen. Für den Vorgang des Verspannens der Zahnräder kann sich in Ober- und Unterwalze jeweils eine Nut befinden, in die ein speziell dafür gefertigtes Passstück eingesetzt werden kann. So wird erreicht, dass sich die Walzen und somit die Werkzeuge genau in der richtigen Position befinden, während die Zahnräder gegeneinander verspannt werden. Die Befestigung der Zahnräder auf den Wellen kann über konische Spannelemente erfolgen.In a preferred embodiment, a top and a bottom roll are mounted on their shafts by shrinking. In addition, feather keys can be provided for positioning. The bearings of the shafts can take place via rolling bearings in a housing (fixed-lot storage). The two waves can be connected via a toothing. This ensures that in a stamping mill with an upper and a lower roller, the two rollers are moved synchronously. Particularly preferred is located on the lower roller a gear and on the upper roller two gears. Thus, the two upper gears can be clamped to the lower gear, so that the teeth is substantially free of play. This is particularly important in order to achieve the highest possible degree of synchronicity between upper and lower rollers. For the process of bracing the gears can be located in the upper and lower rollers each have a groove into which a specially made fitting piece can be used. This ensures that the rollers and thus the tools are exactly in the correct position while the gears are braced against each other. The attachment of the gears on the waves can be done via conical clamping elements.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich hinter dem Antrieb ein Getriebe, das beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis von i ist gleich 20 aufweisen kann. Dies erlaubt es, bei einem Antrieb mit hohen Drehzahlen niedrige Drehzahlen für die Walzen zu erzeugen. Insbesondere bevorzugt wird ein schräg verzahntes Planetengetriebe verwendet. Dieses Getriebe weist eine hohe Laufruhe und Positioniergenauigkeit, eine hohe Verdrehsteifigkeit und Lebensdauer auf. Ferner erlaubt es hohe Beschleunigungsmomente und einen einfachen Anbau an einen Antrieb.In a preferred embodiment, behind the drive, there is a transmission which, for example, can have a transmission ratio of i equal to 20. This makes it possible to produce low speeds for the rollers in a drive with high speeds. Particularly preferred is a helical planetary gear is used. This transmission has a high level of smoothness and positioning accuracy, high torsional stiffness and durability. Furthermore, it allows high acceleration torques and easy mounting to a drive.

Die Verbindung einer Antriebswelle des Antriebs, beispielsweise der Getriebeausgangswelle, mit der Welle einer Walze des Stanzwalzgerüsts kann über eine Klauenkupplung erfolgen. Insbesondere bevorzugt wird eine Klauenkupplung verwendet, bei der sich zwischen den beiden Klauen eine Elastomer-Schicht befindet. Die Elastomer-Schicht hat den Zweck, ein starres Anfahren, wie es bei einer reinen Metall-Klauen-Kupplung vorhanden wäre, zu vermeiden. Die Elastomer-Schicht erfährt eine kurze Verformung, bevor sie das Drehmoment komplett auf die Gegenseite überträgt. Dies macht das Anfahren leichter.The connection of a drive shaft of the drive, such as the transmission output shaft, with the shaft of a roll of the punching mill can be done via a dog clutch. Particularly preferred is a jaw clutch is used, in which there is an elastomer layer between the two claws. The purpose of the elastomeric layer is to avoid rigid starting, as would be the case with a pure metal-claw coupling. The elastomeric layer undergoes a short deformation before completely transferring the torque to the opposite side. This makes starting easier.

Am äußeren Zahnrad der oberen Welle kann sich ein Sensor befinden, der die Position des Zahnrads bestimmt. Hieraus kann eine Regelung errechnen, an welcher Position sich die Werkzeuge befinden. Dies ist von Vorteil für die Steuerung des Stanzvorgangs.The outer gear of the upper shaft may have a sensor that determines the position of the gear. From this, a control can calculate the position at which the tools are located. This is advantageous for the control of the punching process.

Eine Schmierung und/oder Reinigung der Stanzwerkzeuge kann über zwei Bürstenschmiereinheiten erfolgen, welche die Werkzeuge passieren, bevor der eigentliche Stanzvorgang stattfindet.A lubrication and / or cleaning of the punching tools can be done via two brush lubrication units, which pass through the tools before the actual punching takes place.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Stanzwalzgerüst in einer Stanzanlage verwendet. Eine derartige Stanzanlage kann beispielsweise einen Abwickelhaspel aufweisen, von dem bandförmiges Material abgewickelt und dem Stanzwalzgerüst zugeführt wird. Eine Stanzanlage kann ergänzend oder alternativ eine Messvorrichtung zur Messung der Vorschubgeschwindigkeit des zu stanzenden Materials aufweisen. Dies ermöglicht es, in einer bevorzugten Ausführungsform, die Rotationsgeschwindigkeit der Walze, wenn sich das Stanzwerkzeug zumindest teilweise in dem Stanzbereich befindet, auf die Vorschubgeschwindigkeit des zu stanzenden Materials anzugleichen. Einer Stanzanlage kann ferner eine Profilwalzstraße nachgeschaltet sein. Mit einer Profilwalzstraße kann aus dem gestanzten Material ein Profil erzeugt werden, wie beispielsweise Bauelemente von Kabelbahnen oder Kabelrinnen, auf denen Kabel abgelegt werden oder beispielsweise Kabelleitern oder beispielsweise für das Ständerwerk beim Trockenbau mit Gipskartonplatten oder als Unterkonstruktion bei der Verkleidung von Decken oder Wänden mit derartigen Gipskartonplatten. Eine Stanzanlage kann beispielsweise auch eine Mehrzahl von Stanzwalzgerüsten aufweisen.In a preferred embodiment, the stamping roll stand according to the invention is used in a stamping plant. Such a punching system can for example have a decoiler, is unwound from the strip-shaped material and fed to the stamping mill. A punching system may additionally or alternatively have a measuring device for measuring the feed rate of the material to be punched. This makes it possible, in a preferred embodiment, to match the rotational speed of the roller when the punching tool is at least partially located in the punching area, to the feed rate of the material to be punched. A punching system can also be followed by a profile rolling line. With a profile rolling line can be generated from the stamped material, a profile, such as components of cable trays or cable trays on which cables are stored or, for example, cable ladders or, for example, for the stud during drywall Plasterboard or as a substructure for the cladding of ceilings or walls with such gypsum plasterboard. A punching system may, for example, also have a plurality of punching rolling stands.

Ebenso können mit der Profilwalzstraße Profile für Schienensysteme für die Installation von Elektrobauteilen erzeugt werden. In der Elektrotechnik werden unterschiedliche Schienensysteme eingesetzt, um Bauteile beispielsweise in Schaltschränken zu fixieren. Ebenso kann mit der Profilwalzstraße ein Profil eingesetzt werden, das als Bauteil bei einem Rolltor eingesetzt werden kann. Rolltore bestehen aus einzelnen Segmenten, die zum Teil Aussparrungen haben, damit das Tageslicht hindurch scheinen kann.Likewise, the profile rolling line can be used to produce profiles for rail systems for the installation of electrical components. In electrical engineering different rail systems are used to fix components, for example in control cabinets. Similarly, with the profile rolling a profile can be used, which can be used as a component in a roller door. Roller shutters consist of individual segments, some of which have gaps, so that daylight can shine through.

Bei einer Stanzanlage kann vor dem Stanzwalzgerüst eine Bandführungseinheit vorgesehen sein. Diese kann die form- und lagegerechte Führung des Bandes ermöglichen. Das Stanzwalzgerüst und die Bandführungseinheit können gemeinsam auf einem Untergestell verschraubt werden. Dieses kann in einem Fundament fixiert sein und somit die notwendige Standfestigkeit geben.In a stamping system, a strip guiding unit can be provided in front of the stamping mill stand. This can allow the shape and position-oriented leadership of the band. The punching mill stand and the tape guiding unit can be screwed together on a base frame. This can be fixed in a foundation and thus give the necessary stability.

Bei dem erfindungsgemäßen Rotationsstanzverfahren durchläuft ein auf der Umfangsfläche einer rotierenden Walze angeordnetes Stanzwerkzeug während der Rotation der Walze einen Stanzbereich, in dem es in das zu stanzende Material eingreift. Das erfindungsgemäße Rotationsverfahren sieht vor, dass die Walze mit einer ersten Rotationsgeschwindigkeit rotiert, wenn sich das Stanzwerkzeug zumindest teilweise in dem Stanzbereich befindet, und mit zumindest einer anderen Rotationsgeschwindigkeit rotiert, wenn sich das Stanzwerkzeug außerhalb des Stanzbereichs befindet.In the rotary punching method according to the invention, a punching tool arranged on the circumferential surface of a rotating roller passes through a punching area during the rotation of the roller in which it engages in the material to be punched. The rotation method according to the invention provides that the roller rotates at a first rotational speed when the punching tool is at least partially in the punching area, and rotates at at least one different rotational speed when the punching tool is outside the punching area.

In einer bevorzugten Ausführungsform rotiert die Walze mit einer ersten Rotationsgeschwindigkeit, die eine Bewegung des Stanzwerkzeugs in Umfangsrichtung erzeugt, die der Vorschubgeschwindigkeit des zu stanzenden Materials entspricht, wenn sich das Stanzwerkzeug zumindest teilweise in dem Stanzbereich befindet. Indem sich das in das Material eingreifende Stanzwerkzeug mit der gleichen Geschwindigkeit wie das zu stanzende Material bewegt, lassen sich gute Stanzergebnisse erzeugen.In a preferred embodiment, the roller rotates at a first rotational speed which produces circumferential movement of the punching tool corresponding to the feed rate of the material to be punched when the punching tool is at least partially in the punching section. By moving the punching tool engaging in the material at the same speed as the material to be punched, good punching results can be achieved.

Wie vorstehend ausgeführt, kann die andere Rotationsgeschwindigkeit schneller oder langsamer als die erste Rotationsgeschwindigkeit sein.As stated above, the other rotational speed may be faster or slower than the first rotational speed.

Das erfindungsgemäße Stanzwalzgerüst und das erfindungsgemäße Rotationsstanzverfahren werden insbesondere bevorzugt zum Stanzen (Lochen und/oder Ausschneiden) von Metallen, insbesondere bevorzugt von bandförmigen Metallen, verwendet. Alternativ oder ergänzenden können das erfindungsgemäße Stanzwalzgerüst und das erfindungsgemäße Rotationsstanzverfahren beispielsweise auch zum Stanzen (Lochen und/oder Ausschneiden) von Kunststoffen verwendet werden. Ebenso können das erfindungsgemäße Stanzwalzgerüst und das erfindungsgemäße Rotationsstanzverfahren zum Abscheren über Rotation, beispielsweise zum Zerteilen der in einem Profilierwalzstraße erzeugten Profile in einzelne Teile eingesetzt werden.The punching roll stand according to the invention and the rotary punching method according to the invention are particularly preferred for punching (punching and / or cutting) of metals, particularly preferably of strip-shaped Metals, used. Alternatively or additionally, the punching roll stand according to the invention and the rotary punching method according to the invention can also be used, for example, for punching (punching and / or cutting) plastics. Likewise, the punching roll stand according to the invention and the rotary punching method according to the invention can be used for shearing over rotation, for example for dividing the profiles produced in a profiling rolling mill into individual parts.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen

Fig. 1

das erfindungsgemäße Stanzwalzgerüst in einer schematischen, perspektivischen Ansicht,

Fig. 2

den Eintritt der vorderen Kante des Stanzwerkzeugs in das zu stanzende Material in einer Detailansicht in einer schematischen Seitenansicht,

Fig. 3

den Eingriff der seitlichen Kanten des Stanzwerkzeugs in das zu stanzende Material in einer Detailansicht in einer schematischen Seitenansicht und

Fig. 4

den Eingriff der hinteren Kante des Stanzwerkzeugs in das zu stanzende Material in einer Detailansicht in einer schematischen Seitenansicht.

The invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment. Show in it

Fig. 1

the punching roll stand according to the invention in a schematic, perspective view,

Fig. 2

the entry of the front edge of the punching tool into the material to be punched in a detailed view in a schematic side view,

Fig. 3

the engagement of the lateral edges of the punching tool in the material to be punched in a detailed view in a schematic side view and

Fig. 4

the engagement of the rear edge of the punching tool in the material to be punched in a detailed view in a schematic side view.

Das erfindungsgemäße Stanzwalzgerüst weist eine Walze (Oberwalze) 1 auf, an deren Umfangsfläche ein Stanzwerkzeug 2 vorgesehen ist. Der Walze 1 ist eine zweite Walze (Unterwalze) 3 gegenüber angeordnet, so dass zwischen der Walze 1 und der Walze 3 ein Stanzbereich entsteht. Die Walze 3 weist zur Bildung einer Matrize eine Ausnehmung 4 auf. In der Ausnehmung 4 ist ein Auswerfer vorgesehen, der von drei Gasdruckfedern abgestützt wird.The punching roll stand according to the invention has a roll (upper roll) 1, on whose peripheral surface a punching tool 2 is provided. The roll 1 is arranged opposite a second roll (lower roll) 3 so that a punching region is formed between the roll 1 and the roll 3. The roller 3 has a recess 4 for forming a die. In the recess 4, an ejector is provided, which is supported by three gas springs.

Bürstenschmiereinheiten 5, 6 reinigen und schmieren das Stanzwerkzeug und die Matrize.Brush Lubrication Units 5, 6 clean and lubricate the punch and die.

Die Walzen 1, 3 sind auf Wellen 7, 8 aufgeschrumpft. Die Wellen 7, 8 sind über Lager in einem Gerüst 9 gelagert. Seitlich des Gerüsts 9 befindet sich eine Verzahnung 10. Diese nicht näher dargestellte Verzahnung weist ein Zahnrad auf der Welle 8 der Unterwalze und zwei Zahnräder auf der Welle 7 der Oberwalze auf. Die beiden oberen Zahnräder sind mit dem unteren Zahnrad verspannt, so dass die Verzahnung im Wesentlichen spielfrei wird. Die Welle 8 der Unterwalze ist über eine Kupplung 11 mit einer Getriebeausgangswelle eines Getriebes 12 verbunden. Die Getriebeeingangswelle ist mit einem Antrieb 13 verbunden.The rollers 1, 3 are shrunk onto shafts 7, 8. The shafts 7, 8 are supported by bearings in a framework 9. There is a toothing 10 on the side of the framework 9. This toothing, which is not shown in more detail, has a toothed wheel on the shaft 8 of the lower roller and two toothed wheels on the shaft 7 of the upper roller. The two upper gears are braced with the lower gear, so that the teeth is substantially free of play. The shaft 8 of the lower roller is connected via a clutch 11 to a transmission output shaft of a transmission 12. The transmission input shaft is connected to a drive 13.

Für die Vorschubbewegung des Metallbandes sorgt der Vorschubmotor einer nicht näher dargestellten Profilwalzanlage, die dem Stanzwalzgerüst nachgeschaltet ist. Das zu stanzende Material (hier ein Metallband) befindet sich auf einem nicht näher dargestellten Abwickelhaspel vor dem Stanzwalzgerüst. Der Abwickelhaspel verfügt über einen Motor, der der Drehbewegung des Vorschubmotors der Profilwalzstraße entgegen wirkt und so das Band auf seinem Weg durch die Anlage unter Spannung hält.For the advancing movement of the metal strip, the feed motor of a profile rolling plant, not shown, which is connected downstream of the stamping mill. The material to be punched (here a metal strip) is located on a unwinding unwinding reel before the punching mill. The decoiler has a motor that counteracts the rotary motion of the feed motor of the profile rolling mill and thus keeps the belt under tension on its way through the plant.

Das Metallband gelangt über eine Bandführungseinheit in das Stanzwalzgerüst. Es kommt zum Eingriff des Stanzwerkzeugs 2 in das Metallband. Fig. 2 zeigt diese Position des beginnenden Eingriffs des Stanzwerkzeugs 2 in die Ausnehmung 21. Nach dem Stanzen der vorderen Kante folgt ein Schneidvorgang entlang der seitlichen Kanten. Dieser Zustand ist in Fig. 3 gezeigt. Auf diesen folgt wiederum ein Stanzvorgang der hinteren Kante. Dies ist in Fig. 4 gezeigt.The metal strip passes through a tape guide unit in the punching mill. It comes to the engagement of the punching tool 2 in the metal strip. Fig. 2 shows this position of incipient engagement of the punching tool 2 in the recess 21. After punching the leading edge, a cutting operation follows along the lateral edges. This condition is in Fig. 3 shown. In turn, this is followed by a punching operation of the rear edge. This is in Fig. 4 shown.

Während des Stanzvorgangs ist die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen gleich der Vorschubgeschwindigkeit des Metallbands. Dies ist der Grund, warum sowohl die Geschwindigkeit des Metallbands (über das Messrad) als auch die Geschwindigkeit der Walzen (über den Sensor am oberen, äußeren Zahnrad) gemessen werden. Die Steuerung der Anlage kann so die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen an die Geschwindigkeit des Metallbandes anpassen. Die Anlage ist in der Lage, verschiedene Lochabstände im Profil zu realisieren. Hierfür wird die Geschwindigkeit der Walzen zwischen den einzelnen Stanzvorgängen verändert. Wäre die Geschwindigkeit der Walzen immer an die des Metallbands gekoppelt, wäre nur ein Abstand möglich.During the punching process, the peripheral speed of the rolls is equal to the feed rate of the metal strip. This is the reason why both the speed of the metal belt (via the measuring wheel) and the speed of the rollers (via the sensor on the upper, outer gear) are measured. The control of the system can thus adjust the peripheral speed of the rollers to the speed of the metal strip. The system is able to realize different hole spacing in the profile. For this purpose, the speed of the rollers between the individual punching operations is changed. If the speed of the rollers were always coupled to those of the metal strip, only a distance would be possible.

Claims (12)

Stanzwalzgerüst mit einer Walze, an deren Umfangsfläche zumindest ein Stanzwerkzeug vorgesehen ist, das bei einer Rotation der Walze einen Stanzbereich durchläuft, in dem es in das zu stanzende Material eingreifen kann, und einem Antrieb, um die Walze zur Rotation anzutreiben, sowie einer Regelung, mit der der Antrieb derart geregelt werden kann, daß die Walze mit einer ersten Rotationsgeschwindigkeit bewegt wird, wenn sich das Stanzwerkzeug zumindest teilweise in dem Stanzbereich befindet, und mit zumindest einer anderen Rotationsgeschwindigkeit bewegt wird, wenn sich das Stanzwerkzeug außerhalb des Stanzbereichs befindet.Punching stand with a roller, on the peripheral surface of which at least one punching tool is provided, which passes through a punching area during rotation of the roller, in which it can engage in the material to be punched, and a drive to drive the roller for rotation, and a control, with which the drive can be controlled so that the roller is moved at a first rotational speed when the punching tool is at least partially in the punching area, and is moved at at least one different rotational speed when the punching tool is outside the punching area. Stanzwalzgerüst nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine zweite Walze, die der ersten Walze derart gegenüberliegend angeordnet ist, daß der Stanzbereich zwischen den beiden Walzen liegt.Punching stand according to claim 1, characterized by a second roller, which is arranged opposite the first roller in such a way that the punching area lies between the two rollers. Stanzwalzgerüst nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Walze zur Bildung einer Matrize eine Ausnehmung aufweist.Punching stand according to claim 2, characterized in that the second roller has a recess for forming a die. Stanzwalzgerüst nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung ein Auswerfer vorgesehen ist, der auf mindestens einem Federelement abgestützt ist.Punching stand according to claim 3, characterized in that an ejector is provided in the recess, which is supported on at least one spring element. Stanzwalzgerüst nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Walze auf einer ersten Welle und die zweite Walze auf einer zweiten Welle angeordnet ist und daß ein auf der ersten Welle angeordnetes Zahnrad in ein auf der zweiten Welle angeordnetes Zahnrad eingreift.Punching stand according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the first roller is arranged on a first shaft and the second roller on a second shaft, and in that a gear arranged on the first shaft engages in a gear arranged on the second shaft. Stanzwalzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein zum Werkzeugwechsel lösbar mit der Walze verbundenes Stanzwerkzeug.Punching stand according to one of Claims 1 to 5, characterized by a punching tool detachably connected to the roller for tool change. Stanzwalzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Messeinrichtung zur Messung der Rotationsgeschwindigkeit der Walze.Punching stand according to one of claims 1 to 6, characterized by a measuring device for measuring the rotational speed of the roller. Rotationsstanzverfahren bei dem ein auf der Umfangsfläche einer rotierenden Walze angeordnetes Stanzwerkzeug während der Rotation der Walze einen Stanzbereich durchläuft, in dem es in das zu stanzende Material eingreift, und bei dem die Walze mit einer ersten Rotationsgeschwindigkeit rotiert, wenn sich das Stanzwerkzeug zumindest teilweise in dem Stanzbereich befindet, und mit zumindest einer anderen Rotationsgeschwindigkeit rotiert, wenn sich das Stanzwerkzeug außerhalb des Stanzbereichs befindet.Rotary punching method in which a punching tool arranged on the peripheral surface of a rotating roller passes through a punching section during rotation of the roller, in which it engages the material to be punched, and in which the roller rotates at a first rotational speed when the punching tool at least partially in the Punching area is located, and with rotates at least one other rotational speed when the punch is outside the punching area. Rotationsstanzverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze mit einer ersten Rotationsgeschwindigkeit rotiert, die eine Bewegung des Stanzwerkzeugs in Umfangsrichtung erzeugt, die der Vorschubgeschwindigkeit des zu stanzenden Materials entspricht, wenn sich das Stanzwerkzeug zumindest teilweise in dem Stanzbereich befindet.Rotary punching method according to claim 8, characterized in that the roller rotates at a first rotational speed, which generates a circumferential movement of the punching tool, which corresponds to the feed rate of the material to be punched, when the punching tool is at least partially in the punching region. Rotationsstanzverfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Rotationsgeschwindigkeit schneller ist als die erste Rotationsgeschwindigkeit.Rotary punching method according to claim 8 or 9, characterized in that the other rotational speed is faster than the first rotational speed. Verwendung des Stanzwalzgerüsts nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in einer Stanzanlage mit einem Abwickelhaspel, einer Messvorrichtung zur Messung der Vorschubgeschwindigkeit eines zu stanzenden Materials und/oder nachgeschalteten Profilwalzstraße.Use of the stamping roll stand according to one of claims 1 to 7 in a punching installation with a unwinding reel, a measuring device for measuring the feed rate of a material to be punched and / or downstream profile rolling train. Verwendung des Stanzwalzgerüsts nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder des Rotationsstanzverfahrens nach einem der Ansprüche 8 bis 10 zum Stanzen von bandförmigem Material.Use of the stamping roll stand according to one of claims 1 to 7 or of the rotary punching method according to one of claims 8 to 10 for punching strip-shaped material.

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